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1、 化學方程式
【課標要求】
l 認識質量守恒定律,能說明常見化學反應中的質量關系。
l 能正確書寫簡單的化學反應方程式,并進行簡單的計算。
l 認識定量研究對于化學科學發(fā)展的重大作用。
【核心知識】
質量守恒定律
通過對化學反應中反應物和生成物的質量關系的實驗探究,認識質量守恒定律,理解質量守恒定律的微觀實質。
學會運用質量守恒定律的宏觀和微觀的量的變化分析有關現象和進行簡單的計算。
知道化學方程式的基本含義
化學反應的表示 能正確書寫簡單的化學方程式
2、 初步學習化學方程式的配平
【要點精講】
1.質量守恒定律
(1)內容:參加化學反應的各物質的質量總和,等于反應后生成的各物質的質量總和,這個規(guī)律叫做質量守恒定律。
方法導引:①準確理解質量守恒定律應注意的幾個關鍵詞:參加化學反應的各物質; 反應后生成的各物質;質量總和。
②質量守恒定律的運用范圍:解釋化學變化有關問題而不包括物理變化。
③ 質量守恒定律使用時應注意的事項:
a.質量守恒定律強調的是質量守恒而不是其他方面的守恒,如對于反應物和生成物均是氣體的反應來說,反應前后氣體的質量總和保持不變,但其體積卻不一定相等。
b.從微觀角度看:化學
3、反應前后原子的種類和原子的個數一定不發(fā)生變化,而分子個數可能發(fā)生變化,但分子種類一定發(fā)生變化。
c.強調參加化學反應的各物質的質量總和,不是各物質質量的簡單相加.是指真正參加了反應的那一部分質量,反應物中可能有一部分沒有參加反應,不能計算在內。
d.反應中氣態(tài)物質的質量容易被忽略,應特別注意。
(2)利用分子原子知識解釋質量守恒的原因
由分子構成的物質在化學變化中的實質是:分子→原子→新分子→新物質。在化學反應中,不論新物質分子經過怎樣的變化,其反應前后原子種類和數目都不變,各原子質量也不變。所以反應前后質量總和必然相等。
2.化學方程式
(1) 定義:用化學式表示化學反應的式
4、子叫化學方程式
(2) 書寫化學方程式應遵循的原則:
① 以客觀事實為依據,不能編造不存在的化學式和化學反應
② 遵循質量守恒定律,使“等號”兩邊各元素的原子個數相等
(3)化學方程式的涵義
①反應物及生成物的種類;②反應發(fā)生所需要的條件;③反應物與生成物之間的粒子數量比;④反應物與生成物之間的質量比。
3.書寫化學方程式的步驟
(1) 寫:如寫氫氣在氧氣里燃燒的化學方程式,根據實驗事實,將反應物、生成物的化學式寫在短線的左右兩邊
H2+O2──H2O
(2) 配:配平化學方程式, 目的是使等號兩邊的原子種類與數目相
5、等
2H2+O2─2H2O
(3) 標:標明化學反應發(fā)生的條件以及生成物狀態(tài),把短線改為等號,得
2H2+O2 2H2O
① 化學反應只有在一定條件下才能發(fā)生,因此,需要在化學方程式中注明反應條件。如點燃、加熱(常用△表示),催化劑、高溫、高壓、通電等,要寫在等號的上方。若催化劑和加熱條件同時存在時,通常把催化劑寫在等號上面,加熱符號寫在等號下面
② 若反應物和生成物都有氣體,則生成物氣體就不需注“↑”號。 例如S+O2 SO2,反應物、生成物都有氣體,在SO2右邊不需注“↑”號
在溶液中反應,若生成物中有固體,在固體物質的化學式右邊注“↓”號。若反應物和生成物
6、都有固體,則生成物固體就不需要注“↓”號。如 Fe+CuSO4 = Cu+FeSO4 中的固體物質Cu不需要再用“↓”標出。
(4)查:檢查化學式是否正確,反應前后原子個數是否相等,反應條件和物質狀態(tài)是否標注正確。
4.化學方程式的配平
根據初中化學出現的化學方程式的特點,除觀察法和最小公倍數法之外,奇數配偶法也是應該掌握的一種方法?,F介紹如下:
配平時首先選定化學式兩邊原子個數為一奇一偶的元素,作為配平的起點,若有幾種元素在反應式兩邊同時出現奇偶數時,從出現次數最多的那種元素開始。如在KClO3 KCl+O2↑中,配平時應從氧元素開始;其次,在已確定奇、偶數原子的化學式中,將奇數
7、原子的化學式配成偶數。上例應將KClO3式前寫“2”;最后,根據已有的化學計量數,確定其他化學式的計量數,并將短線改為“==”。
例題解析:
【例1】 化學反應前后,下列各項中,肯定沒有變化的是( )
①原子數目 ②分子數目 ③元素的種類 ④物質的總質量 ⑤物質的種類 ⑥原子的種類
A.①②③④⑤⑥ B.①③④⑥ C.①④⑥ D.①③⑤
【解析】要真正理解質量守恒定律,必須從宏觀和微觀兩方面全面認識,從宏觀上看是質量的守恒,從微觀看是在化學反應前后原子的種類和數量沒有發(fā)生變化。本題可從質量守恒定律和化學反應的實質去考慮,因為化學反應的過程,就是參加反應的
8、各物質的原子重新組合生成其它物質的過程.在這個過程中,反應前后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,所以化學反應前后各物質的質量總和必然相等,原子不變化,則元素也不會變化。答案:B
【例2】鎂是一種很活潑的金屬,點燃后,它能在氮氣中燃燒,也能在二氧化碳中燃燒.已知鎂在氮氣中燃燒,化合成一種物質,其中氮元素的化合價是 –3價.鎂在二氧化碳中燃燒,生成黑色碳粒和一種金屬氧化物.試寫出上述兩個反應的化學方程式.
【解析】該題是一道信息題目,其信息點有:鎂在氮氣中燃燒,其生成的化合物中氮是-3價,由此可寫出生成物氮化鎂的化學式Mg3N2 .鎂在二氧化碳中燃燒,生成黑色碳粒
9、和一種金屬氧化物.氧化物是兩種元素組成的化合物,其中一種元素是氧,由此可知該氧化物是氧化鎂,化學式是MgO
答案:(1)3Mg+N2Mg3N2 (2)2Mg+CO22MgO+C
【技能訓練】
一、選擇題
1.依據電解水的實驗及其微觀解釋,我們知道在化學反應前后,肯定沒有變化的是
A.分子的數目 B.物質的種類 C.分子的種類 D.原子的種類和數目
2.17世紀人們認為水能變成土,1768年拉瓦錫對此進行了研究,他將一定質量的蒸餾水加入特殊的蒸餾器,反復加熱蒸餾101天,發(fā)現蒸餾器內產生了少量沉淀,稱得整個蒸餾裝置的總質量沒變,水的質量也沒改變,沉淀的質量等于蒸餾器減少的質量,
10、對于此項研究的說法錯誤的是
A.精確稱量是科學研究的重要方法 B.物質變化過程中總質量守恒
C.水在長時間加熱后能變?yōu)橥?D.沉淀物來自蒸餾器本身
3.現有化學反應A+2B=2C,若將agA和bgB在一定條件下充分反應,生成C的質量為
A.等于(a+b)g B.小于(a+b)g C.大于(a+b)g D.不大于(a+b)g
4.蠟燭在空氣中燃燒,只生成二氧化碳和水,根據質量守恒定律可知蠟燭的成分是
A.一定含有碳元素、氫元素,可能含有氧元素
B.一定含有碳、氫、氧三種元素
C.蠟燭中氫、氧原子個數比為2:1
D.碳元素和氧元素的個數比為1:2
5.電解水的反應,可以表
11、示為 2H2O2H2 ↑+ O2 ↑ ,對它的敘述錯誤的是
A.水在通直流電后,分解成氫氣和氧氣
B.每兩個水分子在通電條件下,可以生成兩個氫分子和一個氧分子。
C.每36份質量的水反應后,可以生成4份質量的氫氣和32份質量的氧氣
D.通過電解水的實驗,我們得到H2和O2,可知水中一定含有H2和O2。
二、填空題
6.若用Ag氯酸鉀與Bg二氧化錳的混合物,加熱到質量不再減少為止,得到剩余固體Cg,則反應生成氧氣的質量是 ,同時生成氯化鉀的質量是 。
7.細鐵絲在氧氣中燃燒,生成物的質量比鐵絲質量增加了,是因為 ,加熱高錳酸鉀
12、后,殘余固體的質量比反應前高錳酸鉀的質量減少了,是因為 ,這兩種現象都可以 用 來解釋。
8.化學家舍勒和普利斯特里早在18世紀就先后獨立地發(fā)現了氧氣,但由于受“燃素理論”的影響(即認為一切可以燃燒的物質都是由灰和“燃素”組成的,物質燃燒后剩下的是灰,而燃素本身變成了光和熱,散逸到空中去了),使他們放棄了自己的研究成果。
根據“燃素理論”推知,燃燒后物質的質量應當減輕,但法國化學家拉瓦錫在研究磷以及一些金屬燃燒時,做了大量定量實驗,實驗結果都與“燃素理論”相違背,他大膽質疑,尊重實驗事實,進行深入研究,克服重重阻力,推翻了“燃
13、素理論”真正發(fā)現了氧氣。
請回答:
(1)、拉瓦錫之所以成為氧氣的真正發(fā)現者,應該歸功于他具有 的科學精神。
(2)、拉瓦錫推翻“燃素理論”的實驗事實是: 。
(3)、用學過的理論解釋磷燃燒時質量的變化情況: 。
(4)、你在實驗室制備氧氣的所用的物質是 ,采用
法來收集氧氣。
(5)、用(4)中的方法制備、和收集氧氣時,需要的玻璃儀器是(填
14、編號) 。
a、 試管 b、漏斗 c、酒精燈 d、導管 e、膠頭滴管 f、集氣瓶 g、量筒
氣球
導管
稀鹽酸
大理石
9.如圖所示,反應前天平平衡,取下此裝置(裝置氣密性良好)將其傾斜,使稀鹽酸與大理石接觸,待充分反應后,氣球膨脹,再將裝置放回天平左盤,天平的指針向右偏轉,這一現象是否遵守質量守恒定律?為什么?
10.某校課外活動小組為了探究化學變化中的質量守恒定律,做了兩個探究實驗:
問題:研究化學變化中物質質量的變化規(guī)律
一、我的假設:物質發(fā)生化學反應前后,其總質量
15、 。
二、我的探究:
實驗編號
實驗一
實驗二
實驗裝置
玻璃棒
白磷
NaOH溶液
CuSO4
溶液
實驗操作
將如上圖所示裝置放在天平上稱量后取下,將玻璃棒燒至紅熱后,迅速插入錐形瓶中,點燃白磷,并塞緊瓶塞,待反應結束,冷卻后,放回托盤天平觀察天平。
將如上圖所示裝置放在托盤天平上稱量后取下,使氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液混合,再放回托盤天平,觀察天平
反應前后天平是否平衡
三、我的結論:
16、 。
四、我的解釋: 。
11.著名的發(fā)明家諾貝爾經過長期的研究試驗,終于發(fā)明了安全炸藥---三硝酸甘油脂,三硝酸甘油脂的化學式是C3H5N3O9,這種炸藥發(fā)生爆炸的反應方程式為
引爆劑
△
4C3H5N3O9 12CO2 ↑+10H2O ↑+6X ↑+O2↑
(1)X的化學式是 ,(2)推斷X的化學式的依據是
12.科學家正研究在太空建一座太陽光變成激光
17、的裝置,然后用激光照射添加了催化劑二氧化鈦(TiO2)的水,水就能有效地分解產生氫氣和氧氣,即
TiO2
激光
2H2O 2H2↑+O2↑某同學看到此化學方程式,即想到以下兩點:①水在激光和催化劑TiO2的作用下,能分解產生氫氣和氧氣,②每36g水可以分解生成4g氫氣和32g氧氣,你還能想到更多嗎?請將你的想法填寫到下面的空白中(再任寫兩點)
; 。
13.書寫化學方程必須遵守的原則① ,②
18、 ,方程式中Δ表示 ,“↑”表示 ,“↓”表示 。以化學方程式2H2O2 2H2O +O2 ↑ 為例,填表
化學方程提供的信息類別
內 容
反應物
生成物
反應條件
參加反應和生成的各粒子數之比
反應物和生成物之間的質量比
14.根據下列要求寫出化學反應方程式:
(1)水在通電條件下分解 ;
(2)實驗室制氧氣
19、 ;
(3)白磷在空氣中發(fā)生自燃 ;
(4)鐵絲在氧氣中燃燒 。
15.氫氣和氧氣之間發(fā)生化學反應的過程,可用下列圖示宏觀描述
一定條件
代表氧原子 代表氫原子
試回答下列問題:
(1)寫出該反應的化學方程式:
20、 ;
(2)除化學方程式本身表示的意義外,從上圖中你還得到哪些信息?(寫出兩條即可)
① ;
② 。
16.某學生將書寫化學方程式的步驟概括為“一寫、二配、三注”,下面是他書寫“鎂帶燃燒”化學方程式的過程,你認為各步驟書寫是否正確?如不正確請說明原因。
書寫步驟
你的判斷及原因分析
(1)寫:Mg+O2─MgO
(2)配:Mg+O2=MgO2
(3)注:Mg+O2↑=MgO2↓