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愛迪生自然科學第 29 堂範例卷：化學反應與質量守恆
本講聚焦化學反應的判斷、質量守恆定律、反應前後質量計算，以及密閉與開放系統的質量比較。學生版保留題目、提示與練習；教師版另含逐步解答、常見錯誤與蘇格拉底檢核。
愛迪生自然科學第 29 堂：化學反應與質量守恆
我的課程探索段位與個人檔案學習目標
學習目標
1. 由氣體、沉澱、顏色變化等現象判斷可能的化學反應。
2. 說明質量守恆定律與原子重新排列的關係。
3. 能用反應前後總質量相等列式計算未知質量。
4. 能分辨密閉與開放系統下量測質量的差異。
觀念
觀念一：化學反應與新物質判斷
化學反應的核心是產生新物質，常見線索包含產生氣體、沉澱、顏色改變或放熱吸熱。觀察到現象後仍要回到「是否產生新分子」判斷，不能只看到混合或質量變化就下結論。
化學反應與新物質判斷 例題 1
當化學反應發生時，常可藉由下列哪些現象來判斷可能有新物質的生成？
化學反應與新物質判斷 例題 2
實驗課中，小宇將碳酸鈉水溶液與氯化鈣水溶液混合，發現出現白色沉澱。下列哪一項說明最正確？
化學反應與新物質判斷 例題 3
化學反應常伴隨哪些現象產生，下列何者正確？(甲)產生氣泡(乙)質量改變(丙)產生沉澱(丁)顏色改變
觀念
觀念二：質量守恆與原子重排
一般化學反應前後總質量守恆，微觀原因是原子種類與原子數目不變，只是重新排列組合。分子種類與分子數可以改變，但原子不會憑空產生或消失。
質量守恆與原子重排 例題 1
在化學變化前後物質的質量不變，稱為下列何者？
質量守恆與原子重排 例題 2
下列由道耳頓提出的原子說內容，哪一項可用來說明「質量守恆定律」？
質量守恆與原子重排 例題 3
下列選項中：(甲)原子數目；(乙)原子種類；(丙)分子數目；(丁)原子排列方式：依道耳頓原子說，物質發生化學變化前後，必定不會改變者為何？
觀念
觀念三：反應前後質量計算
質量守恆計算固定使用「反應物實際消耗質量總和＝生成物質量總和」。若題目給剩餘物，要先把剩餘量留在反應後同一邊，不可把係數直接乘到公克數。
反應前後質量計算 例題 1
反應式A＋B→C＋D中，若A為x公克，B為y公克，C為z公克，則D為多少公克？
反應前後質量計算 例題 2
某反應方程式為：2甲＋乙→3丙＋丁，今有10公克的甲及5公克的乙恰好完全反應，則將生成6公克的丙及多少公克的丁？
反應前後質量計算 例題 3
A物質12公克與B物質20公克反應，其化學反應式為2A＋B→3C＋D，反應後產生D物質14公克，剩下A物質1公克，則請問產生C物質為多少公克？
觀念
觀念四：密閉與開放系統的質量比較
密閉容器中物質不散失，反應前後裝置總質量不變；開放系統中若氣體逸散或空氣中的氧參與反應，量到的樣品質量可能減少或增加，但完整系統仍遵守質量守恆。
密閉與開放系統的質量比較 例題 1
在密閉容器內置入10公克碳酸鈣及10公克鹽酸水溶液，反應後會生成氯化鈣水溶液以及二氧化碳，此時容器內物質的總質量為多少公克？
密閉與開放系統的質量比較 例題 2
在中秋烤肉時，小希覺得口渴於是在免洗杯中倒入汽水，小雯看到汽水中產生很多氣泡，過了一段時間，氣泡產生的速度變慢了。試問這段過程中，杯子與杯中汽水總質量的變化為何（不考慮水的蒸發）？
密閉與開放系統的質量比較 例題 3
「大理岩和鹽酸在燒杯中反應後質量減少了，而鐵在空氣中生鏽質量卻增加了」，關於此敘述，下列解釋何者正確？
觀念
觀念五：燃燒反應的質量變化
燃燒是物質與氧的化學反應。蠟燭、木炭燃燒生成的二氧化碳與水蒸氣會逸散到空氣中，量到的固體質量減少；鎂帶、銅等金屬燃燒（氧化）會與空氣中的氧結合，生成物質量增加，增加的質量來自空氣中的氧。把逸散或參與的氣體一起算，完整系統仍遵守質量守恆。
燃燒反應的質量變化 例題 1
蠟燭在空氣中燃燒後會產生水及二氧化碳。若蠟燭燃燒時減輕 a 公克、用去 b 公克的氧氣、生成 x 公克的水和 y 公克的二氧化碳，則下列關係何者正確？
燃燒反應的質量變化 例題 2
鎂帶燃燒後，生成物的總重量大於燃燒掉的鎂帶重量，其增加的重量來自空氣中的何種氣體？
燃燒反應的質量變化 例題 3
將 24 公克的鎂帶燃燒後生成 40 公克的白色粉末（氧化鎂），下列敘述何者正確？
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