化學(xué)方程式

【課標(biāo)要求】

l 認(rèn)識(shí)質(zhì)量守恒定律，能說(shuō)明常見(jiàn)化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系。

l 能正確書寫簡(jiǎn)單的化學(xué)反應(yīng)方程式，并進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。

l 認(rèn)識(shí)定量研究對(duì)于化學(xué)科學(xué)發(fā)展的重大作用。

【核心知識(shí)】

              通過(guò)對(duì)化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)質(zhì)量守恒定律，理解質(zhì)量守恒定律的微觀實(shí)質(zhì)。 

              學(xué)會(huì)運(yùn)用質(zhì)量守恒定律的宏觀和微觀的量的變化分析有關(guān)現(xiàn)象和進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。

                 知道化學(xué)方程式的基本含義   

化學(xué)反應(yīng)的表示   能正確書寫簡(jiǎn)單的化學(xué)方程式

                 初步學(xué)習(xí)化學(xué)方程式的配平

【要點(diǎn)精講】

1.質(zhì)量守恒定律

  （1）內(nèi)容：參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，這個(gè)規(guī)律叫做質(zhì)量守恒定律。

  方法導(dǎo)引：①準(zhǔn)確理解質(zhì)量守恒定律應(yīng)注意的幾個(gè)關(guān)鍵詞：參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)； 反應(yīng)后生成的各物質(zhì)；質(zhì)量總和。

  ②質(zhì)量守恒定律的運(yùn)用范圍：解釋化學(xué)變化有關(guān)問(wèn)題而不包括物理變化。

  ③ 質(zhì)量守恒定律使用時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)：

a.質(zhì)量守恒定律強(qiáng)調(diào)的是質(zhì)量守恒而不是其他方面的守恒,如對(duì)于反應(yīng)物和生成物均是氣體的反應(yīng)來(lái)說(shuō),反應(yīng)前后氣體的質(zhì)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(xué)反應(yīng)前后原子的種類和原子的個(gè)數(shù)一定不發(fā)生變化,而分子個(gè)數(shù)可能發(fā)生變化,但分子種類一定發(fā)生變化。

c.強(qiáng)調(diào)參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,不是各物質(zhì)質(zhì)量的簡(jiǎn)單相加.是指真正參加了反應(yīng)的那一部分質(zhì)量,反應(yīng)物中可能有一部分沒(méi)有參加反應(yīng),不能計(jì)算在內(nèi)。

d.反應(yīng)中氣態(tài)物質(zhì)的質(zhì)量容易被忽略,應(yīng)特別注意。

  (2)利用分子原子知識(shí)解釋質(zhì)量守恒的原因

由分子構(gòu)成的物質(zhì)在化學(xué)變化中的實(shí)質(zhì)是：分子→原子→新分子→新物質(zhì)。在化學(xué)反應(yīng)中，不論新物質(zhì)分子經(jīng)過(guò)怎樣的變化，其反應(yīng)前后原子種類和數(shù)目都不變，各原子質(zhì)量也不變。所以反應(yīng)前后質(zhì)量總和必然相等。

2.化學(xué)方程式

（1） 定義：用化學(xué)式表示化學(xué)反應(yīng)的式子叫化學(xué)方程式

（2） 書寫化學(xué)方程式應(yīng)遵循的原則：

① 以客觀事實(shí)為依據(jù)，不能編造不存在的化學(xué)式和化學(xué)反應(yīng)

② 遵循質(zhì)量守恒定律，使“等號(hào)”兩邊各元素的原子個(gè)數(shù)相等

   （3）化學(xué)方程式的涵義

      ①反應(yīng)物及生成物的種類；②反應(yīng)發(fā)生所需要的條件；③反應(yīng)物與生成物之間的粒子數(shù)量比；④反應(yīng)物與生成物之間的質(zhì)量比。  

 3.書寫化學(xué)方程式的步驟

（1） 寫：如寫氫氣在氧氣里燃燒的化學(xué)方程式，根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)，將反應(yīng)物、生成物的化學(xué)式寫在短線的左右兩邊

                  H2+O2──H2O

（2） 配：配平化學(xué)方程式， 目的是使等號(hào)兩邊的原子種類與數(shù)目相等

2H2+O2─2H2O

（3） 標(biāo)：標(biāo)明化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件以及生成物狀態(tài)，把短線改為等號(hào)，得

       2H2+O2 2H2O

 ① 化學(xué)反應(yīng)只有在一定條件下才能發(fā)生，因此，需要在化學(xué)方程式中注明反應(yīng)條件。如點(diǎn)燃、加熱（常用△表示），催化劑、高溫、高壓、通電等，要寫在等號(hào)的上方。若催化劑和加熱條件同時(shí)存在時(shí)，通常把催化劑寫在等號(hào)上面，加熱符號(hào)寫在等號(hào)下面

 ② 若反應(yīng)物和生成物都有氣體，則生成物氣體就不需注“↑”號(hào)。  例如S+O2 SO2，反應(yīng)物、生成物都有氣體，在SO2右邊不需注“↑”號(hào)

在溶液中反應(yīng)，若生成物中有固體，在固體物質(zhì)的化學(xué)式右邊注“↓”號(hào)。若反應(yīng)物和生成物都有固體，則生成物固體就不需要注“↓”號(hào)。如 Fe+CuSO4 = Cu+FeSO4 中的固體物質(zhì)Cu不需要再用“↓”標(biāo)出。

（4）查：檢查化學(xué)式是否正確，反應(yīng)前后原子個(gè)數(shù)是否相等，反應(yīng)條件和物質(zhì)狀態(tài)是否標(biāo)注正確。

  4.化學(xué)方程式的配平

根據(jù)初中化學(xué)出現(xiàn)的化學(xué)方程式的特點(diǎn)，除觀察法和最小公倍數(shù)法之外，奇數(shù)配偶法也是應(yīng)該掌握的一種方法?，F(xiàn)介紹如下：

配平時(shí)首先選定化學(xué)式兩邊原子個(gè)數(shù)為一奇一偶的元素，作為配平的起點(diǎn)，若有幾種元素在反應(yīng)式兩邊同時(shí)出現(xiàn)奇偶數(shù)時(shí)，從出現(xiàn)次數(shù)最多的那種元素開(kāi)始。如在KClO3 KCl+O2↑中，配平時(shí)應(yīng)從氧元素開(kāi)始；其次，在已確定奇、偶數(shù)原子的化學(xué)式中，將奇數(shù)原子的化學(xué)式配成偶數(shù)。上例應(yīng)將KClO3式前寫“2”；最后，根據(jù)已有的化學(xué)計(jì)量數(shù)，確定其他化學(xué)式的計(jì)量數(shù)，并將短線改為“==”。

例題解析：

【例1】 化學(xué)反應(yīng)前后，下列各項(xiàng)中，肯定沒(méi)有變化的是（   ）

  ①原子數(shù)目  ②分子數(shù)目  ③元素的種類  ④物質(zhì)的總質(zhì)量   ⑤物質(zhì)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(zhì)量守恒定律，必須從宏觀和微觀兩方面全面認(rèn)識(shí)，從宏觀上看是質(zhì)量的守恒，從微觀看是在化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)量沒(méi)有發(fā)生變化。本題可從質(zhì)量守恒定律和化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)去考慮，因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)的過(guò)程，就是參加反應(yīng)的各物質(zhì)的原子重新組合生成其它物質(zhì)的過(guò)程.在這個(gè)過(guò)程中，反應(yīng)前后原子的種類沒(méi)有改變，原子的數(shù)目沒(méi)有增減，原子的質(zhì)量也沒(méi)有變化，所以化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和必然相等，原子不變化，則元素也不會(huì)變化。答案：B

【例2】鎂是一種很活潑的金屬，點(diǎn)燃后，它能在氮?dú)庵腥紵?，也能在二氧化碳中燃?已知鎂在氮?dú)庵腥紵?，化合成一種物質(zhì)，其中氮元素的化合價(jià)是 –3價(jià).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(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式.

 【解析】該題是一道信息題目，其信息點(diǎn)有：鎂在氮?dú)庵腥紵渖傻幕衔镏械?/span>-3價(jià)，由此可寫出生成物氮化鎂的化學(xué)式Mg3N2 .鎂在二氧化碳中燃燒，生成黑色碳粒和一種金屬氧化物.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(xué)式是MgO

  答案：（1）3Mg+N2Mg3N2 （2）2Mg+CO22MgO+C

【技能訓(xùn)練】

一、選擇題

1．依據(jù)電解水的實(shí)驗(yàn)及其微觀解釋，我們知道在化學(xué)反應(yīng)前后，肯定沒(méi)有變化的是

A．分子的數(shù)目 B．物質(zhì)的種類 C．分子的種類 D．原子的種類和數(shù)目

2．17世紀(jì)人們認(rèn)為水能變成土，1768年拉瓦錫對(duì)此進(jìn)行了研究，他將一定質(zhì)量的蒸餾水加入特殊的蒸餾器，反復(fù)加熱蒸餾101天，發(fā)現(xiàn)蒸餾器內(nèi)產(chǎn)生了少量沉淀，稱得整個(gè)蒸餾裝置的總質(zhì)量沒(méi)變，水的質(zhì)量也沒(méi)改變，沉淀的質(zhì)量等于蒸餾器減少的質(zhì)量，對(duì)于此項(xiàng)研究的說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．精確稱量是科學(xué)研究的重要方法 B．物質(zhì)變化過(guò)程中總質(zhì)量守恒

C．水在長(zhǎng)時(shí)間加熱后能變?yōu)橥?/span> D．沉淀物來(lái)自蒸餾器本身

3．現(xiàn)有化學(xué)反應(yīng)A+2B=2C，若將agA和bgB在一定條件下充分反應(yīng)，生成C的質(zhì)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(jù)質(zhì)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(gè)數(shù)比為2：1

D．碳元素和氧元素的個(gè)數(shù)比為1：2

5．電解水的反應(yīng)，可以表示為 2H2O2H2 ↑+ O2 ↑ ，對(duì)它的敘述錯(cuò)誤的是

A．水在通直流電后，分解成氫氣和氧氣

B．每?jī)蓚€(gè)水分子在通電條件下，可以生成兩個(gè)氫分子和一個(gè)氧分子。

C．每36份質(zhì)量的水反應(yīng)后，可以生成4份質(zhì)量的氫氣和32份質(zhì)量的氧氣

D．通過(guò)電解水的實(shí)驗(yàn)，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(zhì)量不再減少為止，得到剩余固體Cg，則反應(yīng)生成氧氣的質(zhì)量是         ，同時(shí)生成氯化鉀的質(zhì)量是        。

7．細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒，生成物的質(zhì)量比鐵絲質(zhì)量增加了，是因?yàn)?/span>          ，加熱高錳酸鉀后，殘余固體的質(zhì)量比反應(yīng)前高錳酸鉀的質(zhì)量減少了，是因?yàn)?/span>              ，這兩種現(xiàn)象都可以         用            來(lái)解釋。

8．化學(xué)家舍勒和普利斯特里早在18世紀(jì)就先后獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了氧氣，但由于受“燃素理論”的影響（即認(rèn)為一切可以燃燒的物質(zhì)都是由灰和“燃素”組成的，物質(zhì)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(jù)“燃素理論”推知，燃燒后物質(zhì)的質(zhì)量應(yīng)當(dāng)減輕，但法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫在研究磷以及一些金屬燃燒時(shí)，做了大量定量實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果都與“燃素理論”相違背，他大膽質(zhì)疑，尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)，進(jìn)行深入研究，克服重重阻力，推翻了“燃素理論”真正發(fā)現(xiàn)了氧氣。

請(qǐng)回答：

（1）、拉瓦錫之所以成為氧氣的真正發(fā)現(xiàn)者，應(yīng)該歸功于他具有                   的科學(xué)精神。

（2）、拉瓦錫推翻“燃素理論”的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是：                                       。

（3）、用學(xué)過(guò)的理論解釋磷燃燒時(shí)質(zhì)量的變化情況：                                 。

（4）、你在實(shí)驗(yàn)室制備氧氣的所用的物質(zhì)是                  ，采用

                法來(lái)收集氧氣。

（5）、用（4）中的方法制備、和收集氧氣時(shí)，需要的玻璃儀器是（填編號(hào)）            。

a、 試管  b、漏斗  c、酒精燈 d、導(dǎo)管  e、膠頭滴管 f、集氣瓶  g、量筒

9．如圖所示，反應(yīng)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(yīng)后，氣球膨脹，再將裝置放回天平左盤，天平的指針向右偏轉(zhuǎn)，這一現(xiàn)象是否遵守質(zhì)量守恒定律？為什么？

10．某校課外活動(dòng)小組為了探究化學(xué)變化中的質(zhì)量守恒定律，做了兩個(gè)探究實(shí)驗(yàn)：

問(wèn)題：研究化學(xué)變化中物質(zhì)質(zhì)量的變化規(guī)律

一、我的假設(shè)：物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)前后，其總質(zhì)量                   。

二、我的探究：

三、我的結(jié)論：                                                            。

四、我的解釋：                                                            。

11．著名的發(fā)明家諾貝爾經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究試驗(yàn)，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(xué)式是C3H5N3O9,這種炸藥發(fā)生爆炸的反應(yīng)方程式為

4C3H5N3O9       12CO2 ↑+10H2O ↑+6X ↑+O2↑

（1）X的化學(xué)式是                   ，（2）推斷X的化學(xué)式的依據(jù)是                

12．科學(xué)家正研究在太空建一座太陽(yáng)光變成激光的裝置，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(chǎn)生氫氣和氧氣，即

 2H2O        2H2↑+O2↑某同學(xué)看到此化學(xué)方程式，即想到以下兩點(diǎn)：①水在激光和催化劑TiO2的作用下，能分解產(chǎn)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(qǐng)將你的想法填寫到下面的空白中（再任寫兩點(diǎn)）

                                   ；                              。

13.書寫化學(xué)方程必須遵守的原則①                ，②                 ，方程式中Δ表示       ，“↑”表示              ，“↓”表示            。以化學(xué)方程式2H2O2  2H2O +O2 ↑    為例，填表

14．根據(jù)下列要求寫出化學(xué)反應(yīng)方程式：

（1）水在通電條件下分解                                        ；

（2）實(shí)驗(yàn)室制氧氣                                        ；

（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(xué)反應(yīng)的過(guò)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(wèn)題：

（1）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：                                   ；

（2）除化學(xué)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(xué)生將書寫化學(xué)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(xué)方程式的過(guò)程，你認(rèn)為各步驟書寫是否正確？如不正確請(qǐng)說(shuō)明原因。