课件20张PPT。课件21张PPT。课件22张PPT。 第3节 化学方程式
第1课时 质量守恒定律
01 知识管理
1．质量守恒定律
内 容：参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和，这个规律叫质量守恒定律。
注 意：(1)该定律的运用范围是指一切化学反应(即化学变化)，不包括物理变化。
(2)质量守恒定律强调的是“质量守恒”，而体积和分子个数不一定守恒。
2．质量守恒的原因
化学反应实质：反应物分子里的原子重新组合成生成物分子的过程。
微观解释：在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变。
点 拨：“五个不变”“两个一定改变”“一个可能改变”。
3．质量守恒定律的应用
应 用：(1)解释化学反应中的“不守恒”现象。如镁条在空气中燃烧后，生成物的质量比原来的镁条质量大，是因为生成物的质量比原来的镁条多了氧气的质量。
(2)判断物质的组成。如某物质在空气中燃烧后生成了二氧化碳和水，则该物质中一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素。
(3)求某种反应物或生成物的质量。
(4)推断反应物或生成物的组成(化学式)。
02 基础题
1．下列对质量守恒定律的理解，正确的是(C)
A．将5克铁和5克铜混合加热后，物质的总质量为10克，遵循质量守恒定律
B．化学反应前后分子的总数一定不会发生变化
C．5克硫和5克氧气完全反应后，生成物质量为10克
D．镁条燃烧后质量增加，不遵循质量守恒定律
2．NH4ClO4(高氯酸铵)可用作火箭推进剂，当它发生分解反应时，不能生成的物质是(A)
A．CO2 B．Cl2
C．O2 D．N2
3．由质量守恒定律可知，下列各项：①分子种类；②原子种类；③分子数目；④原子数目；⑤元素种类；⑥原子质量。在化学反应前后一定不变的是(C)
A．①③⑤ B．②④⑥
C．②④⑤⑥ D．③④⑤⑥
4．镁带在耐高温的密闭容器中(内含空气)加热发生反应，下列图中能正确表示容器里所盛物质总质量变化的是(C)
5．(2017·丽水)科技人员成功研制出一种新型催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料，反应的微观示意图如下，有关该反应的说法正确的是(A)
A．该反应属于化合反应
B．反应前碳元素的化合价为＋2价
C．生成物的化学式可用C2H2O表示
D．参加反应的两物质的质量比为1∶1
6．在化学反应A＋B===C＋D中，若有5克的A与11克的B恰好完全反应，生成7克的C和一定质量的D，则D的质量为(C)
A．5克 B．16克
C．9克 D．23克
7．植物的光合作用可表示为水＋二氧化碳淀粉＋氧气，由此可推断淀粉一定含有C、H元素，可能含O元素。
8．蜡烛燃烧前的质量为a克，燃烧后的质量为b克，生成的CO2质量为c克，水蒸气质量为d克，则产物质量共(c＋d)克，参加反应的氧气的质量为(c＋d＋b－a)克。
03 中档题
9．下列对质量守恒定律的理解错误的是(D)
A．质量守恒定律只适用于化学反应，不适用于物理变化
B．质量守恒定律研究的内容仅是指“质量”，不能推广到其他物理量
C．催化剂可以改变其他物质的化学反应速率，有催化剂参加的反应也遵守质量守恒定律
D．蜡烛燃烧后质量减轻，不符合质量守恒定律
10．(2017·广安)下列变化，遵循质量守恒定律的是(A)
A．石墨制成金刚石
B．2克H2完全燃烧生成36克H2O
C．水变成汽油
D．冰转化成干冰
11．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
12．某化学课外小组同学用如图所示实验探究质量守恒定律：
(1)甲同学用图A所示实验：在瓶中先铺一层细沙，再引燃白磷，为什么？隔热，防止锥形瓶底部受热不均而炸裂。此实验中气球的主要作用是缓冲作用，实验过程中产生的现象是白磷燃烧产生白烟，气球先变大后变小，天平仍然平衡。
(2)乙同学用B实验说明了质量守恒定律，B实验能在敞口容器中进行的原因是没有气体参加反应，反应过程也没有气体生成。
(3)丙同学用图C中的镁带在空气中燃烧的实验来探究质量守恒定律时，发现一定质量的镁完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁带的质量轻，联系实验现象，可能的原因是一部分氧化镁逸散到空气中，如果在燃着的镁条上方罩上罩，使生成物全部收集起来称量，出现的结果是变大(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)综上所述，A、B、C所示三个实验中能用质量守恒定律解释的是实验ABC(填字母序号，下同)；上述现象能用来验证质量守恒定律的是实验AB。
04 拓展题
13．(2017·台州市三门县期末)在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，反应前，它们的质量如白色条形图所示，反应结束后，它们的质量如黑色条形图所示。下列说法正确的是(D)
A．该反应为化合反应
B．丙一定是该反应的催化剂
C．甲、乙的相对分子质量之比一定为2∶3
D．反应过程中甲和丁变化的质量比为2∶1
14．(2017·杭州)小金进行如图所示实验来验证质量守恒定律。在实验中用电子天平和量筒准确测量出表中m1、m2、m3、m4和V。(实验中操作正确，O2的密度为ρ，单位克/厘米3)
实验序号
1
2
…
m1(MnO2)/克
m2(KClO3)/克
m3(试管)/克
m4(试管＋加热后剩余固体)/克
量筒内收集气体的体积V/厘米3
(1)装置中试管口略向下倾斜的原因是防止水蒸气冷凝回流到试管底部引起试管炸裂。
(2)根据质量守恒定律，m1、m2、m3、m4和V之间应存在的等量关系为m1＋m2＋m3＝m4＋Vρ。
(3)每次实验结束后，小金在拆卸装置时总能闻到刺激性气味。他将加热后剩余固体中的 MnO2分离并测量其质量。发现总小于加热前MnO2的质量，查阅资料后发现，一般认为加热KClO3和MnO2混合物的反应过程如下：
第1步：二氧化锰＋氯酸钾高锰酸钾＋氯气＋氧气；(其中氯气有刺激性气味)
第2步：高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气；
第3步：锰酸钾＋氯气氯化钾＋二氧化锰＋氧气。
写出加热后剩余固体中MnO2质量小于加热前MnO2质量的原因少量的氯气随着氧气排出，使得第三步反应没有发生完全。
第2课时 化学方程式
01 知识管理
1．化学方程式的意义
定 义：用化学式来表示化学反应的方程式，叫做化学方程式。
意 义：(1)质的方面：表示反应物、生成物和反应条件。
(2)量的方面：①宏观：表示反应物、生成物各物质之间的质量比；②微观：表示反应物、生成物各物质之间的粒子个数比。
2．化学方程式的书写
规 则：(1)以客观事实为依据，写出反应物和生成物。
(2)要遵守质量守恒定律，即化学方程式左、右两边，各原子种类与数目必须相同。
(3)注明反应条件和生成物的状态。
配 平：在化学式前配上适当的化学计量数，使方程式两边每一种元素的原子总数相等的过程。
注 意：配平时只能改动化学式前的化学计量数，不能改动化学式中元素符号右下角的下标数字。
书写步骤：(1)写出反应物和生成物的化学式；(2)配平化学方程式；(3)标明化学反应条件，标出生成物的状态，把短线改为等号。
符号使用：用“△”号表示加热，如果反应物和生成物都有气体，气体生成物不标气体符号；溶液中的反应如果反应物和生成物中都有固体，固体生成物不标沉淀符号。
注 意：要正确区分反应条件和反应现象的不同。如“点燃”和“燃烧”、“通电”和“电解”等，“点燃”和“通电”是反应条件，“燃烧”和“电解”是反应现象。
3．化学方程式的读法(以C＋O2CO2为例)
宏观读法：碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳。
微观读法：1个碳原子与1个氧分子在点燃的条件下，生成1个二氧化碳分子。
质量读法：每12份质量的碳和32份质量的氧气完全反应生成44份质量的二氧化碳。
注 意：在化学方程式中，“＋”不能读作“加”，应读作“和”或“与”；“===”不能读作“等于”，应读作“生成”。
02 基础题
1．从2H2＋O22H2O中获取的信息错误的是(B)
A．在反应前后，元素的种类没有变化
B．常温下氢气与氧气混合就可以发生反应
C．4克氢气与32克氧气完全反应，可以生成36克水
D．在反应前后，氢原子和氧原子的数目没有改变
2．(2017·台州市三门县期末)关于化学方程式C＋O2CO2，四位同学发表了如图所示的四种说法，错误的是(D)
A B C D
3．关于化学方程式CH4＋2O2CO2＋2H2O的描述正确的是(C)
A．甲烷加氧气在点燃条件下，反应生成二氧化碳和水
B．1个甲烷和2个氧气在点燃条件下，生成1个二氧化碳和2个水
C．1个CH4分子和2个O2分子在点燃条件下，生成1个CO2分子和2个H2O分子
D．1克CH4和2克O2在点燃条件下，生成1克CO2和2克H2O
4．下图为某化学反应的微观示意图，“●”和“○”分别代表不同元素的原子，该反应可能是(A)
A．2CO＋O22CO2
B．2H2＋O22H2O
C．CH4＋2O22H2O＋CO2
D．2Mg＋O22MgO
5．配平下列化学方程式：
(1)1Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
(2)2KClO32KCl＋3O2↑
(3)2KMnO41K2MnO4＋1MnO2＋O2↑
(4)CH4＋2O22H2O＋1CO2
6．(2017·温州)水体中氮元素含量过高是河道水污染的主要原因之一。人造水草中的硝化细菌将污水中的含氮化合物最终转化为无污染物质，该过程涉及的化学反应之一是2NH3＋3O22HNO2＋2X，则X的化学式为H2O。
7．在化学反应2H2O22H2O＋O2↑中，反应物是H2O2，生成物是H2O、O2，反应物、生成物的粒子个数比是2∶2∶1，质量比是17∶9∶8。
03 中档题
8．化学方程式是重要的化学用语。下列化学方程式书写正确的是(A)
A．2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
B．P＋O2===P2O5
C．4Fe＋3O22Fe2O3
D．C＋O2CO2↑
9．在一定条件下，每10个X2分子和30个Y2分子恰好完全反应，生成20个Z分子，则Z分子的化学式为(C)
A．XY B．XY2
C．XY3 D．X2Y3
10．如图形象地表示某反应前后反应物与生成物分子及其数目的变化，其中“”“”“”分别表示A、B、C三种不同的分子，该反应的化学方程式中A、B、C前的化学计量数之比为(C)
A．4∶1∶2 B．3∶1∶3
C．3∶1∶2 D．4∶1∶3
11．下列是某同学的作业上写的6个化学方程式：
①Cu＋O2↑CuO2；
②S＋O2SO2↑；
③3Fe＋2O2===Fe3O4；
④HCl＋CaCO3===CaCl2＋H2O＋CO2；
⑤Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4；
⑥4P＋5O22P2O5。
其中“↑”使用不当的是①②，“↑”遗漏的是④，反应条件未注明的是③，不符合客观事实的是①。化学方程式未配平的是④，化学方程式完全正确的是⑤⑥。
12．写出下列反应的化学方程式，并注明反应的基本类型。
(1)铁丝在氧气中燃烧：3Fe＋2O2Fe3O4、化合反应。
(2)水在通电的条件下分解：2H2O2H2↑＋O2↑、分解反应。
(3)过氧化氢溶液与二氧化锰混合制氧气：2H2O22H2O＋O2↑、分解反应。
04 拓展题
13．(2016·德阳)铜片与浓硝酸可以发生如下反应：Cu＋4HNO3===Cu(NO3)2＋2X↑＋2H2O，对该反应的下列说法中正确的是(B)
A．生成物X的化学式为H2
B．反应中N元素化合价改变的原子与N元素化合价不变的原子的个数比为1∶1
C．浓硝酸属于纯净物
D．反应物Cu与生成物H2O的质量比为32∶9
14．在化学方程式aC2H6＋bO2mCO2＋nH2O中，各化学式计量数之间的关系正确的是(D)
A．2m＝a B．m＝a
C．3n＝a D．2b＝2m＋n
15．(2017·温州市泰顺县期末)2012年5月27日，桐庐市区发生一起氯气泄漏事故，经过一个半小时的紧急处置，险情排除，未对周边环境产生大的影响。氯气是一种黄绿色、有毒、有剧烈刺激性气味的气体，相同情况下密度比空气大，能溶于水，并与水反应生成盐酸(HCl)和次氯酸(HClO)。
(1)根据以上信息，氯气的物理性质有氯气是一种黄绿色气体(请写出一点)。
(2)消防队员用喷雾水枪溶解弥漫空气中的氯气，写出氯气与水反应的化学方程式：Cl2＋H2O===HCl＋HClO。
(3)将氯气通入含氢氧化钙的水池中，使氯气不再对周围居民造成伤害。已知氯气与Ca(OH)2的反应方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2X，则X的化学式为H2O。
第3课时 依据化学方程式进行计算
01 知识管理
1．利用化学方程式计算的依据
理论依据：质量守恒定律。
计算依据：化学反应中反应物和生成物各物质之间的质量比。
2．利用化学方程式的计算步骤
一 设：根据题意设未知量。
二 写：正确写出反应的化学方程式。
三 标：写出相关物质的相对分子质量与化学式前面的化学计量数的积，以及已知量和所求量。
四 列：列比例式，求解。
五 答：简明地写出答案。
注 意：化学方程式计算中代入和求出的量是纯净物的质量，若已知量是体积，应先把体积转化为质量再代入化学方程式中计算。
3．化学方程式计算中常用的关系式
关系式：(1)分解百分率＝×100%
(2)纯物质的质量分数＝×100%
(3)不纯物质的质量＝纯物质的质量＋杂质的质量
(4)密度＝
02 基础题
1．在4P＋5O22P2O5反应中，反应物和生成物各物质之间的质量比为(C)
A．31∶32∶142 B．4∶5∶2
C．124∶160∶284 D．4∶10∶20
2．镁在氧气中燃烧，下列叙述中正确的是(D)
A．5克镁在3克氧气中反应生成8克氧化镁
B．3克镁与5克氧气反应生成8克氧化镁
C．4克镁与4克氧气反应生成8克氧化镁
D．4.8克镁与3.2克氧气反应生成8克氧化镁
3．在化学反应A＋B2===AB2中，A与B2反应的质量关系如图所示，现将8克A和5克B2充分反应，则生成AB2的质量是(A)
A．10克 B．13克
C．16克 D．18克
4．加热31.6克高锰酸钾，当得到3克氧气时，剩余固体的成分是(C)
A．K2MnO4和MnO2
B．KMnO4和MnO2
C．KMnO4、K2MnO4和MnO2
D．KMnO4和K2MnO4
5．(2017·天津)已知A＋3B===2C＋3D中，2.3克A跟4.8克B恰好完全反应生成4.4克C。又知D的相对分子质量为18，则A的相对分子质量为(B)
A．23 B．46
C．92 D．96
6．在反应2A＋3B===2C＋4D中，A与B的相对分子质量之比为1∶1，用一定质量的A与12克B 恰好完全反应，生成11克C，则下列说法中错误的是(A)
A．若A的相对分子质量是32，则C的相对分子质量是88
B．B与D的相对分子质量之比是16∶9
C．同时生成D的质量是9克
D．反应中，A与C的质量之比是8∶11
7．某同学向过氧化氢溶液中加入二氧化锰制取氧气，相关数据如下：
反应前物质的质量/克
充分反应后物质的质量/克
过氧化氢溶液
二氧化锰
固体与液体混合物质量
68.0
0.1
66.5
请计算：
(1)该同学制得氧气的质量为1.6克。
(2)该同学所用过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
解：设参加反应的H2O2的质量为x。
2H2O22H2O＋O2↑
68 32
x 1.6克
＝ x＝3.4克
答：该同学所用过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为3.4克。
03 中档题
8．下列各组物质分别置于密闭容器中，在一定条件下充分反应后，常温下密闭容器中的气态物质为纯净物的是(B)
A．分子数比为1∶1的CO和O2
B．分子数比为3∶1的H2和O2
C．质量比为1∶5的CH4和O2
D．质量比为1∶3的C和O2
9．将10克氢气和氧气的混合气体点燃并充分反应，发现还剩余1克氧气，则原混合气体中氢气和氧气的质量比为(B)
A．2∶8 B．1∶9
C．8∶2 D．9∶1
10．某同学把3克碳放在给定的氧气中充分燃烧，实验数据如下：
第一次
第二次
第三次
给定氧气的质量
6克
13克
8克
生成二氧化碳的质量
8.25克
11克
11克
(1)通过以上数据说明，这三次实验中第三次恰好完全反应；
(2)第一次实验中碳有剩余，剩余0.75克；
(3)第二次实验中氧气有剩余，剩余5克；
(4)在三次化学反应过程中，是否有不符合质量守恒定律的？没有。
11．(2017·绍兴越城区期末)实验室制取氧气时，某同学取质量为x的高锰酸钾加热，记录产生氧气的质量与反应时间的关系如图1所示，请回答下列问题：
图1 图2
(1)t0～t1和t4～t5时段固体质量都不变，为什么？
(2)请根据图中数据计算高锰酸钾的质量x为多少？(写出计算过程)
(3)请在图2坐标中，画出固体中锰元素质量在t0～t5时段变化示意图。
解：(1)根据图中信息可知：t0～t1时固体质量不变，是因为反应还未进行；t4～t5时固体质量不变，是因为反应进行完全．
(2)由图象可知该反应生成的氧气质量是3.2克．
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
316 32
x 3.2克
＝ x＝31.6克
(3)31.6克高锰酸钾中锰元素的质量是31.6克××100%＝11克，变化示意图如下：
04 拓展题
12．质量相同的下列四种物质，完全分解后制得氧气质量最多的是(B)
A．H2O2 B．H2O
C．KClO3 D．KMnO4
13．某实验小组为了测定某硫酸钙晶体CaSO4·xH2O中的x值，做下列实验：将含结晶水的硫酸钙晶体放在坩埚中加热至不再含结晶水：CaSO4·xH2OCaSO4＋xH2O，测得数据如下表：
物质
质量/克
坩埚＋硫酸钙晶体
20.85
坩埚＋硫酸钙
20.49
坩埚
19.13
根据测得的数据，得x值为(B)
A．1 B．2 C．3 D．5
14．有A、B两种混合粉末，质量分别为m1、m2。A由CaCO3和KHCO3组成，B由MgCO3和NaHCO3组成。将A、B分别与足量稀盐酸反应，生成二氧化碳气体的质量均为w克(已知：KHCO3＋HCl===KCl＋CO2↑＋H2O；NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O)。下列说法正确的是(D)
A．25m1＝21m2
B．混合物A中CaCO3和KHCO3的质量比一定为1∶1
C．m1＝m2
D．混合物B中MgCO3和NaHCO3的质量比可为任意比
