化学方程式 导学案

第3节 化学方程式
【课前复习】
氧气含量测定实验
若测得水面上升小于1/5体积的原因可能是：①红磷不足，氧气没有全部消耗完②装置漏气③没有冷却到室温就打开弹簧夹。
造成测得氧气的体积分数大于五分之一的因素可以从以下两各方面考虑：（1）、止水夹有没有夹紧；（2）、燃烧匙伸入是否过慢
高锰酸钾制取氧气实验步骤；集气瓶收集气体如何放置
实验步骤：谐音记忆：查（茶）装（庄）定点收离（利）熄（息）
化学方程式的背诵以及实验现象和物质性质（颜色、密度大小）
【考点】1、化学方程式的涵义；2、分子个数比；3、物质之间的质量比；4、化学方程式的书写（格式和配平）
5、化学方程式计算（与质量守恒定律结合是考试的重难点）；
一、化学方程式涵义
【理解（重难点）】化学方程式的含义：a、表示反应物生成物及反应条件
b、表示各物质间原子、分子个数比
c、表示反应物、生成物各物质间质量比
化学方程式是化学反应简明的表达形式。它从"质"和"量"两个方面表达了化学反应的意义。
"质"的含义： 表示什么物质参加了反应，生成了什么物质，以及反应是在什么条件下进行的。
(2)"量"的含义 从宏观看表示了各反应物、生成物间的质量比。如果反应物都是气体还能表示它们在反应时的体积比。从微观看如果各反应物、生成物都是由分子构成的，那么化学方程式还表示各反应物、生成物间的子个数比。
例如，化学方程式：
“质”的含义：过氧化氢（俗称双氧水）在MnO2作用下，发生分解反应生成水和氧气。
“量”的含义：类比于化学式的原子个数比，各元素的质量比
从宏观看，每68份质量过氧化氢发生分解反应生成36份质量的水和32份质量的氧气，即该化学反应中，过氧化氢、水和氧气的质量比为68:36:32即17:9:8.从微观看，过氧化氢、水和氧气都是由分子构成的，因此，这个化学方程式还表示了每2个过氧化氢分子反应能够生成2个水分子、1个氧分子。
通过这个你可以判断物质是否过量，这个很重要
化学方程式的书写（格式和配平）
【例题】化学方程式配平和方法
1、最小公倍数法(适用于原子在左右两边个出现一次)
配平思路：第一步：入手点——找左右两边各出现1次且原子数变化较大的元素；
第二步：求该元素原子个数的最小公倍数；
第三步：推求化学式系数。
练一练：P + O2——P2O5 Fe + O2—— Fe3O4 Mg + O2——MgO
2、奇偶配平法
配平思路：第一步：入手点——找次数出现多且原子总数总是一奇一偶的元素，从该元素原子数为奇数个的化学式入手，配最小偶数“2”；
第二步：逐一推求其它化学式系数。
练一练： C2H2 + O2——CO2 + H2O FeS2+ O2——Fe2O3+ SO2
3、观察法
配平思路：第一步：入手点——从组成或原子数较复杂的化学式入手，令其系数为“1”；
第二步：推求其它化学式系数。
练一练：Fe + H3PO4 —— Fe3( PO4)2 + H2 KMnO4 —— K2MnO4 + MnO2 + O2
C3H8 + O2 —— CO2 + H2O Cu2(OH)2CO3—— CuO+ CO2+ H2O
CH3OH + O2——CO2 + H2O CH3COOH+ O2—— CO2 + H2O
【练习】（配平要专门练习一下）必考内容
一、最小公倍数法：
（找出两边同种原子的个数最多的原子，然后求最小公倍数，得原子个数。）
1、 Al + O2—— Al2O3 2、Al + Fe3O4 —— Fe + Al2O3
3、 Fe + O2—— Fe3O4 4、Al + MnO2 —— Mn + Al2O3
5、 N2 + H2—— NH3 6、Al + H2SO4 —— Al2（SO4）3 + H2
二、观察法：
（观察顺序：从复杂入手，推导其它）（具体观察顺序——O、C、Fe）
1、 CO + Fe2O3 —— Fe + CO2 2、 C + Fe2O3—— Fe + CO2
3、 CO + Fe3O4 —— Fe + CO2 4、 C + Fe3O4—— Fe + CO2
5、 H2 + Fe2O3 —— Fe + H2O 6、H2 + Fe3O4—— Fe + H2O
7、 CO + O2 —— CO2 8、Fe + H2O—— H2+ Fe3O4
9、 Al（OH）3+ HCl ——AlCl3 + H2O
三、奇数配偶法：
（找出左右两边出现次数较多的元素，该元素的原子个数在两边为一基数一偶数）
1、 FeS2 + O2 —— Fe2O3 + SO2 2、 C2H2 + O2——CO2+ H2O
3、 C + Fe2O3 —— Fe + CO2 4、 MnO2 + HCl—— MnCl2 + Cl2 + H2O
质量守恒定律及其应用
【知识点的认识】
质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成各物质的质量总和．
抓住”五个不变”，”两个一定改变”，“一个可能改变”
五个不变：宏观：反应物、生成物总质量不变；元素种类不变
微观：原子种类、原子数目、原子质量都不变
两个一定改变：宏观：物质种类一定改变
微观：构成物质的分子种类一定改变
一个可能改变：分子总数（个数）可能改变
质量守恒定律的应用主要有如下四个方面：
1．解释一些实验事实，例如，细铁丝在氧气中燃烧后的生成物的质量比原来细铁丝的质量大了．利用质量守恒定律解释为：“根据质量守恒定律的含义（即六不变）中的“反应前后物质总质量不变”可知，参加化学反应的铁和氧气的质量之和，等于反应后生成的四氧化三铁的质量；所以，生成物四氧化三铁的质量比原来细铁丝的质量大了”．
2．推测一些物质的元素组成，例如，生物的呼吸作用可以表示为“有机物+氧气 二氧化碳+水+能量”．以下有关有机物的组成元素推断正确的是（　　）
A．只含碳元素 B．只含碳元素和氧元素 C．一定含碳、氢、氧三种元素
D．一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素．
3．推断一些物质的化学式，例如，一氧化氮是空气的主要污染物之一．近年来又发现生物体内存在少量一氧化氮，它有扩张血管、增强记忆的功能；这成为当前生命科学的热点．工业上制取一氧化氮的化学方程式为：4X+5O2=4NO+6H2O，则X的化学式为 ______________
注意：有时是两个甲物质和一个乙物质生成一个丙物质，乙的化学式是。。。，丙的化学式是。。。
4．计算有关物质的质量，例如，现将10gA和足量的B混合加热，使它们发生化学反应，10gA完全反应后，生成15gC，则参加反应B的质量是 ______________．
同时，还要注意以下几点：
对于质量守恒定律的理解，要抓住概念中的“参加”、“化学反应”、“质量”、“总和”这样四个关键词．由此可知：（1）没有参加反应的物质的质量不能计算在内（在真正的计算上要算纯净物）；（2）质量守恒定律的使用范围是使用于所有的化学反应（即化学变化），而对物理变化无效；（3）质量守恒定律是指质量守恒，而非体积守恒等；（4）质量守恒定律是指各物质的质量总和相等，而非某物质的质量
【典型例题】
1．镁带在空气中燃烧后，生成物的质量比镁带的质量增加了，这是因为： ；煤燃烧后留下的煤灰的质量比煤的质量减少了，是因为 。这两种现象都可以 __________________________来解释。
2．植物的光合作用： ，则淀粉中一定含有 元素，可能含有 元素。
3．已知反应：4NH3+5O2=4X+6H2O，则可确定X的分子式为
4．充分加热a克氯酸钾和b克二氧化锰的混合物，留下的残余固体是c克，则生成的氧气质量是______克
延伸：现有m克氯酸钾和2克二氧化锰的混合物，充分反应后，得到n克固体，则生成氧气的质量为 ____克。
5、将a克KClO3和b克MnO2混合加热，使之完全反应，
（1）若得到KCl为c克，则可制得O2质量为 。
（2）若得到剩余固体质量为c克，则可制得O2质量为 。
（3）若反应后固体质量减轻c克，则可制得O2质量为 。
【解析】1、消耗了空气中的氧气 生成的二氧化碳是气体 质量守恒定律
2、C、H O
3、NO 4、a+b-c（延伸：m-n） 5、15 6、3 7、 2：5
5、（1）a-c (2) a+b-c (3) c
【基础练习】
1、（2012 深圳）下列说法正确的是（　C　）
A．18克水中含有氢气的质量为2克 B．2克H2和32克O2充分反应后生成34克H2O
C．4m个H2O分子和m个H2SO4分子所含氧原子个数相等
D．酒精（C2H6O）中碳、氢、氧三种元素的质量比为2：6：1
2、氯碱工业的反应原理是电解饱和食盐水，下列物质不可能是氯碱工业产品的是（C　　）
3．（2012 聊城）已知两种物质发生化学反应的微观示意图如图（一种小球代表一种原子，原子间的短线代表原子的结合），下列说法正确的是（　B　）
图示中有3种分子 B．说明化学反应中原子不可分 C．该图示不符合质量守恒定律
D．该反应属于置换反应
4．（2012 南昌）“催化转换器”能将汽车尾气中的有害气体转化为无害气体，其反应微观示意图如下．下列叙述不正确的是（　B　）
反应前后原子个数不变 B．反应前后分子种类不变C．反应前后原子种类不变
D．参加反应的两种分子个数比为1：1
5．（2012 南宁）工业用盐亚硝酸钠（NaNO2）有毒，其外观与食盐极为相似，在隔绝空气和强热条件下，亚硝酸钠能分解放出一种红棕色气体，该气体可能是（　C　）
A．N2 B．CO C．NO2 D．O2
6．（2012 连云港）下列由事实得出的结论正确的是（　C　）
A．A B．B C．C D．D
7．镁带在耐高温的容器中密封（内含空气）加热，在图中，能正确表示容器里所盛的物质总质量变化的是（　B　）
8、如图所示是某反应前后的微观示意图，“○”和“●”表示两种不同的原子．则该反应（　A　）
A化合反应 B有单质生成 C反应前后分子种类不变 D参加反应的两种分子个数比是4:1
9、在一个密闭的容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下反应一段时间，测得反应前后各物质的质量如下表：
下列说法错误的是（　D　）
该反应为分解反应 B．甲、丙变化的质量比为9：8 C．乙可能是该反应的催化剂
D．反应后的质量为0g
10、（重点讲解）某密闭容器中有X、氧气和二氧化碳三种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表．根据表中信息，判断下列说法正确的是（　　）
该反应为置换反应 B．X中一定含有碳、氢两种元素 C．表中“待测”值为5
D．反应生成的CO2和H2O的质量比为45：36
延伸：假设12克的某化合物在空气中燃烧生成8.8克二氧化碳和3.6克水。
（1）若消耗氧气的质量为9.6克，则该化合物中所含的元素是什么？
（2）若消耗氧气的质量为8.6克，则该化合物中所含的元素是什么？
11、实验室制取氧气时，在试管中加热一定量高锰酸钾固体，随着反应的发生，纵坐标表示的是（　D　）
A．高锰酸钾的质量 B．氧气的质量 C．锰元素的质量分数 D．固体物质的质量
【化学方程式与质量守恒的结合】
是否过量；用字母表示化学方程式
【典型例题】
1、根据质量守恒定律及2Mg+O2点燃2MgO的反应方程式，下列各组数据正确的是（ B ）
A．镁的质量2克，氧气质量3克，氧化镁质量5克
B．镁的质量3克，氧气质量2克，氧化镁质量5克
C．镁的质量l克，氧气质量4克，氧化镁质量5克
D．镁的质量4克，氧气质量1克，氧化镁质量5克
延伸：某同学用3克碳放在给定的氧气中充分燃烧，实验数据如下：
第1次 第2次 第3次
氧气质量（克） 6 13 8
生成二氧化碳的质量（克） 8.25 11 11
（1）以上数据说明，这三次实验中第 次恰好完全反应。
（2）第 次实验中氧气有剩余，剩余 克。
【解析】（1）3 （2）2 5
2、A十B==C＋D的反应中，5克A和一定量的B恰好完全反应，生成3克C和lO克D，则B的质量是 （ C ）A、18克 B、 7克 C、8克 D、6克
延伸：前面系数不是1的如何做题
延伸：在2A＋B＝3C＋D的反应中，已知8gA与12gB恰好完全反应，生成了6gC，则同时生成D物质的质量是 （ C ）
A、10克 B、22克 C、14克 D、无法判断
【基础练习】
1、根据质量守恒定律，6克镁和6克氧气点燃，生成氧化镁质量为（ B ）
A．12克 B．10克 C．24克 D．16克
2．根据质量守恒定律，在反应：2Cu+O2=2CuO中，下列各组数据正确的是（ D ）
A. Cu：3克 O2：2克 CuO：5克
B. Cu：2克 O2：3克 CuO：5克
C. Cu：1克 O2：4克 CuO：5克
D. Cu：4克 O2：1克 CuO：5克
3、在一个密闭容器内有A、B、C、D四种物质，它们在一定条件下充分反应。测得反应前后各物质的质量如下：则该密闭容器中发生的化学反应为（ B ）
4、化学方程式C+O2CO2表示 （ C ）
A．碳加氧气等于二氧化碳 B．碳与氧气混合后可生成二氧化碳
C．碳与氧气在点燃的条件下可生成二氧化碳
D．在点燃条件下12份质量的碳与16份质量的氧气生成28份质量的二氧化碳
5、如图是用大小和颜色不同的图形表示的关于甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水的反应的模型。
（1）从反应模型中我们发现，化学变化（化学反应）的微观本质是分子在化学变化中 再分，原子在化学变化中 再分（以上均填“可以”或“不可以”），化学反应的过程就是反应物分子里的原子重新 生成物分子的过程。
（2）从反应模型中我们还可以发现，反应前后原子 没有改变，原子 也没有增减，原子的质量也没有变化，所以，化学反应前后各物质的质量总和必定相等。这个规律叫作质量守恒定律。
（3）根据模型，写出甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水的反应的文字表达式：
__________________________________________。
已知反应：A+B=C+D中，参加反应的A与B的质量比为5﹕2，若反应后生成C和D物质的质量为21克，则参加反应的A物质质量为 克。
6.在反应：X+Y=Z+M中，已知25克X和10克Y恰好完全反应，生成5克Z。若要生成9克M，则参加反应的Y 质量为 克。
7.（表格法，前后反应物质的质量）现有X、Y、Z物质各10克，加热充分反应，反应后的物质中含有16克Z 、8克新物质W和若干克X，则反应中X和Y的质量比为 。
8．现有X、Y、Z三种物质各15克，充分反应后，生成30克新物质M，若增加10克Z，X和Z恰好完全反应，则反应中X、Y、Z的质量比为 。
【解析】5、15 6、3 7、 2：5
8、3：2：5（提示：X与Z完全反应质量比是15:25=3:5，当Z质量是15克时，X质量是9克，M质量是30克，所以Y的质量是6克）