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質量守恆定律自然界的基本定律之一。在任何與周圍隔絕的物質系統(孤立系統)中,不論發生何種變化或過程,其總質量保持不變。18世紀時法國化學家拉瓦錫從實驗上推翻了燃素說之後,這一定律始得公認。20世紀初,發現高速運動物體的質量隨其運動速度而變化,又發現實物和場可以互相轉化,因而應按質能關係考慮場的質量。質量概念的發展使質量守恆原理也有了新的發展,質量守恆和能量守恆兩條定律通過質能關係合併為一條守恆定律,即質量和能量守恆定律。(簡稱質能守恆定律)


中文名:物質守恆定律

外文名:law of conservation of mass

別 稱:質量守恆定律

提出者:拉瓦錫

提出時間:18世紀

物質守恆定律,就是物質是不會消失也不會產生的,只能由一種物質轉化成另一種物質。物質守恆定律里說到:物質不會憑空產生,只是從一形態轉換成另一種形態了。

什麼是物質守恆

1.早期的「質量守恆定律」(質能關係之前)

在化學反應中,參加反應前各物質的質量總和等於反應後生成各物質的質量總和。這個規律就叫做質量守恆定律(law of conservation of mass)。在任何與周圍隔絕的體系中,不論發生何種變化或過程,其總質量始終保持不變。或者說,任何變化包括化學反應和核反應都不能消除物質,只是改變了物質的原有形態或結構,所以該定律又稱物質不滅定律。後來演變成為了自然界普遍存在的基本定律之一。

化學反應的過程,就是參加反應的各物質(反應物)的原子,重新組合而生成其他物質的過程。在化學反應中,反應前後原子的種類沒有改變,數目沒有增減,原子的質量也沒有改變。

2.「能量守恆定律」

3.愛因斯坦的「質能關係」

4.「信息守恆」

愛因斯坦博士有一個公式:能量=質量*光速的平方。在這裡,質量完全泯滅,轉化為能量。我們是不是可以這麼說,在打開時光隧道的時候,我們這個空間會和另一個空間進行物質能量交換,如果一個人經過時光隧道到了另一個空間,那麼另一個空間就會將大量的能量拋射到這個空間。

質量守恆定律簡解

自然界的基本定律之一。在任何與周圍隔絕的物質系統(孤立系統)中,不論發生何種變化或過程,其總質量保持不變。18世紀時法國化學家拉瓦錫從實驗上推翻了燃素說之後,這一定律始得公認。20世紀初以來,發現高速運動物體的質量隨其運動速度而變化,又發現實物和場可以互相轉化,因而應按質能關係考慮場的質量。質量概念的發展使質量守恆原理也有了新的發展,質量守恆和能量守恆兩條定律通過質能關係合併為一條守恆定律,即質量和能量守恆定律。(簡稱質能守恆定律)

質量守恆定律

概念

質量守恆定律指的是一個系統質量的改變總是等於該系統輸入和輸出質量的差值。質量守恆定律是自然界普遍存在的基本定律之一。它表明質量既不會被創生,也不會被消滅,而只會從一種物質轉移到為另一種物質,總量保持不變。

具體

質量守恆定律包括——

物理變化質量守恆

物理變化中不論物體的形狀、狀態、位置如何變化,所蘊含的質量不變;物體分裂成幾個部分時,各部分質量之和等於原物體質量。當物體加減速運動時,動質量會變化,但是靜止質量恆定不變。

化學反應質量守恆

化學反應因沒有原子變化,質量總是守恆的(無論是動質量還是靜質量)。化學反應中的質量守恆包括原子守恆、電荷守恆、元素守恆等幾個方面。

核反應的質量守恆

核反應由於有原子變化,因此靜質量是不守恆的,有質量虧損,服從質能方程,這也是核武器的理論原理。但核反應在相對論中,其動質量也是守恆的。

解釋

在化學反應過程中,反應前後原子的種類沒有改變,原子的數目沒有增減,原子的質量也沒有變化。所以化學反應前後各物質的質量總和必然相等。

  1. 化學變化中的「一定不變」:原子種類、原子數目、原子質量、元素種類、元素質量和反應前後各物質的總質量一定不變;
  2. 化學變化中的「一定改變」;分子種類、物質種類一定改變;
  3. 化學變化中的「可能改變」:分子數目可能改變,元素化合價。


範圍

  1. 質量守恆定律適用的範圍是所有化學變化,包括大部分的物理變化;
  2. 質量守恆定律揭示的是質量守恆而不是其他方面的守恆。物體體積不一定守恆;
  3. 質量守恆定律中「參加反應的」不是各物質質量的簡單相加,而是指真正參與了反應的那一部分質量,反應物中可能有一部分沒有參與反應;
  4. 質量守恆定律的推論:化學反應中,反應前各物質的總質量等於反應後各物質的總質量[1]

應用領域

物理應用

物理方面,質量守恆主要應用於解決熱學問題以及功能轉換

化學應用

化學方面,質量守恆主要用於方程式的配平,以及化學元素物質的量計算,主要遵循下列規則。

六個不變:

宏觀:1.反應前後物質總質量不變; 2.元素的種類不變; 3.各元素對應原子的總質量不變;

微觀:4.原子的種類不變;5.原子的數目不變;6.原子的質量不變。

兩個一定改變:

宏觀:物質種類改變。

微觀:物質的粒子構成方式一定改變。

兩個可能改變:

宏觀:元素的化合價可能改變。

微觀:分子總數可能會改變。

綜合應用

(1)根據質量守恆定律:化學反應前後元素的種類和數目相等,推斷反應物或生成物的化學式。

(2)已知某反應物或生成物質量,根據化學方程式中各物質的質量比,可求出生成物或反應物的質量。


視頻

化學初3上__第5單元課題1-質量守恆定律

參考文獻

  1. [李瑞祥, 邵紅能. 質量守恆定律[J]. 科學24小時, 2014(5):30-30.]