质量守恒定律指出，在化学反应中，质量既不能被创造，也不能被消灭。这意味着，在一个封闭系统中，化学反应开始时参与反应的元素的质量，等于反应后生成的产物的质量。
因此，对于任何类型的化学反应，涉及的反应物和产物的总质量都是守恒的。质量守恒的这一概念广泛应用于化学以及其他领域，如力学、动力学等。
在本文中，我们将深入探讨质量守恒定律、其定义、公式、示例、已解示例以及常见问题。
目录
- 什么是质量守恒定律？
- 质量守恒定律公式
- 当物质发生物理变化时？
- 质量守恒定律示例
- 二氧化碳的形成
- 质量守恒定律的局限性
- 质量守恒定律（九年级）
- 质量守恒定律示例
根据质量守恒定律，质量在化学反应过程中既不会被创造也不会被消灭。例如，当煤炭燃烧时，其中的碳原子会转化为二氧化碳。碳原子从固体变成了气体，但其质量保持不变。
> 质量守恒定律指出，在一个孤立系统中，质量既不能通过化学反应创造，也不能通过物理转化消灭。
下图展示了反应物的质量总是等于产物的质量，从而验证了质量守恒定律。
!Law of conservation of mass质量守恒定律
类似地，根据能量守恒定律，能量https://www.geeksforgeeks.org/physics/what-is-energy/既不能被创造也不能被消灭。
孤立系统是指与其周围环境不发生相互作用的系统。因此，无论在该孤立系统中发生何种变化或化学反应，质量都将保持恒定；即使最终状态可能不同于初始状态，但质量不会比变化或反应前增多或减少。
质量守恒定律的发现对于化学的发展至关重要，它使我们明白：物质并没有因为反应而真正消失（尽管表面上看起来可能如此），而是转化为了另一种质量相等的物质。
例如，当玩具车沿着斜坡滚下并撞到墙壁时，动能会转化为势能。
简而言之，质量守恒定律可以表述为：
> 反应物质量 = 产物质量
然而，在流体力学和连续介质力学中，质量守恒定律可以使用连续性方程的微分形式表示如下：
> \frac{\delta \rho}{\delta t}+▽(\rho v)=0
>
>
> 其中，
> ρ 是密度，
> t 是时间，
> v 是速度，以及
> ∇ 是散度。
当物质发生物理变化时？
当物质经历物理变化时，质量守恒定律同样成立。我们可以通过下面的例子来理解这一点。
取少量冰（即冷冻的水）放入烧瓶中。将烧瓶适当称重并装满后，缓慢加热使冰融化成水。
冰 → (加热) → 水
!Law of Conservation of Mass Example 3
当我们再次称量烧瓶时，会发现重量没有变化，因为冰的质量并没有因为物理转化而改变。
当物质发生化学变化时？
当物质经历化学变化时，质量守恒定律同样成立。让我们通过下面的例子来理解这一点。
取一摩尔氢氧化钠和一摩尔盐酸，让它们在试管中反应。反应结束后，你会发现生成了一摩尔氯化钠和一摩尔水。这充分证实了质量守恒定律。
!Law of Conservation of Mass Example 4
以下示例证实了质量守恒定律的有效性：
二氧化碳的形成
让我们来看看二氧化碳的形成过程。当碳（C）与氧气（O₂）反应时，会生成二氧化碳（CO₂）。在这个反应中，反应物（碳和氧气）的总质量等于产物（二氧化碳）的质量。这是一个经典的例子，展示了原子如何在反应中重新组合，而总质量保持不变。
虽然质量守恒定律在经典力学和大多数化学反应中非常适用，但在某些极端情况下，我们需要引入更复杂的物理概念。例如，在核反应中，质量可以转化为能量（根据爱因斯坦的质能方程 E=mc²），这时单纯的质量守恒定律就不再完全适用了。但在一般的化学反应中，质量的变化极其微小，可以忽略不计，因此该定律依然是非常准确和有用的。
在中学九年级的化学课程中，质量守恒定律是一个核心概念。它帮助学生们理解化学反应的本质：反应前后物质的质量总和是不变的。通过实验，如密闭容器中燃烧白磷或碳酸钠与盐酸反应，学生们可以直观地验证这一定律。掌握这一定律对于后续学习化学方程式的配平至关重要。
为了更好地理解，让我们再看一个具体的例子。假设我们将 10 克氢气与 80 克氧气反应，生成水。根据质量守恒定律，生成的水的质量应该是 90 克（10g + 80g）。这直观地说明了反应物的质量如何完全转移到产物中，没有任何损失。