第五单元 化学方程式（学法指导）[下学期]

第五单元 化学方程式
课题1 质量守恒定律
课题2 如何正确书写化学方程式
［主要内容］
课题1 质量守恒定律
［教学目标］
1. 理解质量守恒的涵义和对质量守恒定律本质的分析。
2. 掌握质量守恒定律的应用。
3. 从质量守恒定律的角度理解化学方程式的意义。
［教学过程］
（一）质量守恒定律：
1. 质量守恒定律、内容的探究：
在一定条件下，物质发生化学反应并生成新物质时，反应物的质量总和跟生成物的质量总和相比较，存在什么关系？根据以下两个实验方案，观察和探究。结合实验作出分析。（1）反应物和生成物的状态及其他变化；（2）实验中观察到的质量变化情况。
方案一：在底部铺有细沙的锥形瓶中，放入一粒火柴头大的白磷。在锥形瓶口的橡皮塞上安装一根玻璃管，在其上端系牢一个小气球，并使玻璃管下端能与白磷接触。将锥形瓶和玻璃管放在托盘天平上用砝码平衡。然后，取下锥形瓶。将橡皮塞上的玻璃管放到酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧，并将白磷引燃。待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上，观察天平是否平衡。
(P) (O2) (P2O5)
讨论：
（1）锥形瓶底部铺少量细沙的目的是_____________；橡胶塞上安装一根玻璃棒的目的是___________。
（2）白磷燃烧时发生的现象是______________________，冷却后瓶内壁有___________色固体。
（3）在锥形瓶口橡皮塞上安装一根玻璃管，在其上端系牢一个小气球的作用是什么？
答案：（1）防止锥形瓶炸裂；引燃白磷；
（2）产生大量白烟，用手触摸锥形瓶感到发烫，说明反应放出大量热；白；
（3）为了防止由于气体膨胀而冲开瓶塞。
结论：待锥形瓶冷却后，重新称量，天平平衡。
方案二：在100mL烧杯中加入30mL稀硫酸铜溶液，将几根铁钉用砂纸打磨干净，将盛有硫酸铜溶液的烧杯和铁钉一起放在托盘天平上称量，记录所称的质量m1。
将铁钉浸到硫酸铜溶液中，观察实验现象。待溶液颜色不再改变时，将盛有硫酸铜溶液和铁钉的烧杯放在托盘天平上称量，记录所称的质量m2。比较反应前后的质量。
现象：铁钉表面覆着红色固体铜，蓝色溶液变成淡绿色。
结论：反应前后质量：
分析比较两个方案的实验结果，能得到什么结论？
参加反应的各物质质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和，这个规律就叫做质量守恒定律。
2. 质量守恒定律的实质
化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合而生成其他物质（生成物）的过程。在化学反应中，反应前后，原子的种类，原子的数目，原子的质量都不改变。
3. 质量守恒定律应用
（1）将一支蜡烛放在托盘天平上称量，保持天平平衡，点燃蜡烛，一段时间以后，天平将会有什么变化？如果把跑到空气中的蜡烛燃烧产生的H2O和CO2收集起来，放到天平的左盘上，天平将会有什么变化？
提示：由于蜡烛燃烧生成的二氧化碳和水（以水蒸气的形式）跑到空气中去了，左盘中的蜡烛变短，质量减小，故天平向右倾斜。
开始天平平衡称得的仅是蜡烛的质量，蜡烛燃烧生成的二氧化碳和水的质量中包括消耗掉的蜡烛质量和参加反应的氧气质量，因此将生成物都放到左盘，天平应向左倾斜。
答案：天平向右倾斜；天平向左倾斜。
（2）金属A和非金属B可直接化合生成化合物AB。甲、乙、丙三人分别作A和B化合的实验，充分反应时各人所用A和B的质量不同，但总质量都是9g。甲、乙利用A和B的质量及三人得到化合物AB的质量如下表。请填写表中的空格。
A的用量 B的用量 得到AB的质量
甲 7g 2g 6g
乙 4g 5g 6g
丙 4.44g
分析：本题主要考查学生对质量守恒定律内容的理解，强调“参加”两个字意义。计算反应物的总质量时，没有参加反应的部分，不能计算在内。甲的实验中，6g AB大于2g B而小于7g A，可知甲中A过量、B反应完全，反应消耗A的质量为，故反应中A、B和AB按质量比为：4：2：6＝2：1：3的关系进行。生成4.44g AB时，需A的质量为：，需B的质量为：。
当A过量时，B反应完全，B的质量为1.48g，则A的质量为。
当B过量时，A反应完全，A的质量为，则B的质量为。
答案：7.52g，1.48g或2.96g，6.04g
（二）化学方程式
1. 化学方程式的概念
用化学式表示物质化学反应的式子叫做化学方程式。
2. 化学方程式的涵义
从质的方面：表明反应物、生成物和反应条件。
从量的方面：①微观上表明反应物和生成物之间的粒子数目之比；②宏观上表明反应物和生成物之间的质量之比
例如：氢气跟氧气在点燃条件下反应生成水，此反应的化学方程式为：
分子数之比 2 1 2
质量之比 4份质量 32份质量 36份质量
根据化学方程式计算反应物和生成物之间的质量比时，请注意：①计算出的各物质相对分子质量之和，都应与相应的物质对齐，不能偏离；②求出的质量比（相对分子质量和之比）一般不必化成最简整数比，但在填空题中，则要求化简。
课题2 如何正确书写化学方程式
［教学目标］
1. 了解书写化学方程式应遵守的原则。
2. 能正确书写简单的化学方程式。
［教学过程］
化学方程式的书写方法
1. 书写化学方程式必须遵循两个原则
①必须以客观事实为基础，不能凭空臆造事实上不存在的物质和化学反应；②遵守质量守恒定律，“等号”两边各种原子的数目必须相等。
2. 书写化学方程式的四个步骤
“一物质”：左边写反应物的化学式，右边写生成物的化学式，中间用“＝”相连，读作“生成”。反应物或生成物不止一种时，则在其间用“＋”号相连，读作“和”。
“二配平”：依据质量守恒定律，使“等号”两边各种元素的原子总数相等。
（1）配平化学方程式应注意的事项：①不能随意改动化学式右下角的原子个数，只能在化学式前面配上适当数字；②配平后各物质前面的化学计量数不能是分数，必须是最简整数比。
（2）最小公倍数法配平化学方程式
第一步，确定第一配平对象。原则：①左右两边出现机会最少且原子个数不相等的原子；②左右两边原子个数相对较多、变化较大的原子。
第二步，计算选定原子的个数的最小公倍数，用最小公倍数除以该化学式中原子的个数，得到的数值即为化学式前的化学计量数，然后再依次配平其他原子的个数。
第三步，配平过程中，有时为了使左右两边某种原子个数相等，会引入分数，而且分数往往配在单质化学式的前边，待方程配平后，只要将各化学式前的系数同乘以该分数的分母，即可将分数消除（注意：消除分母后，各化学式前的系数应是最简整数比）。
第四步，化学计量数配出后要认真检查，确保左右两边各种原子的个数相等。
“三条件”：在等号上方或下方标明反应发生的条件。有些化学反应在常温（室温）下就能进行，不用标示：有的化学反应必须在一定条件下才能进行，就需标明。这些条件包括：点燃、加热、高温、催化剂、通直流电、加压或减压、光照等。
“四箭头”：表示生成物的状态。如果生成物中有气体，在气体物质的化学式右边要注“↑”号；如果生成物中有固体，在固体物质的化学式右边要注“↓”；但如果反应物和生成物都有气体，气体生成物就不需注“↑”，同样，如果反应物和生成物中都有固体，固体生成物也不需注“↓”。
以上书写化学方程式的步骤可概括为：左边反应物，右边生成物；写好化学式，系数要配平；中间连等号，条件要注清；生成气体和沉淀，要用箭头来标明。
【典型例题】
例1. 毒品大麻（主要成分的化学式是C21H30O2）在空气中焚烧，生成二氧化碳和水，其反应的化学方程式是_____________________。
提示：正确书写化学方程式，除了要全面掌握反应物的性质和相互作用的规律外，还必须做到以下四点：一要会正确判断反应物和生成物；二要会写出各物质的化学式；三要会配平化学方程式；四要会正确注明反应条件和生成物状态。本题主要考察后三条。具体步骤如下：以标点的原子作为配平的第一对象，即
配平顺序 ③ ① ②
去掉化学式前分数的字母，即为：
答案：
例2. 铝和四氧化三铁按一定比例混合后，在高温下反应生成铁和氧化铝，该反应用于焊接钢轨，反应的化学方程式是__________________。
提示：以标点的原子作为配平的第一对象。
配平顺序 ③ ① ②
答案：
例3. 下列化学方程式书写正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
E.
提示：本题主要考察化学方程式的书写技能。化学方程式书写过程中常见的错误有：①物质的化学式写错，或多写或漏写物质的化学式，如A中氧化镁的化学式应为MgO，B中MnO2做催化剂，不能写成反应物和生成物；②没有配平方程式或配平后各物质化学式前系数有公约数，如B中化学反应式没有配平；③化学方程式倒写和移项（化学方程式与代数方程式不同），如C中将磷在空气中燃烧的化学方程式倒写了；④漏注或注错反应所必需的条件，如A中反应条件为点燃，而燃烧只是反应的现象，D中反应条件漏注了，应为加热；⑤漏标或标错“↑”或“↓”，箭头只表示生成物的状态，与反应物无关，A中反应物氧气化学式后不能标“↑”，B中生成物氧气的化学式后漏标了“↑”，D中生成物铜的化学式后不应标“↓”，因为反应物中有固体CuO，生成物中的固体就不需标“↓”。
答案：E
【模拟试题】（答题时间：60分钟）
［试题一］
课题一 质量守恒定律
一、选择题
1. 质量守恒定律揭示了化学反应中的（ ）
A. 反应条件
B. 哪些物质是反应物
C. 哪些物质是生成物
D. 反应物和生成物之间的质量关系
2. 在化学反应中，生成物的质量总和等于（ ）
A. 反应前后各种反应物的质量总和
B. 已参加化学反应的反应物的质量总和
C. 反应物的相对分子质量总和
D. 反应物中各元素的相对原子质量总和
3. 下列叙述中，错误的是（ ）
A. 化学反应前后，物质的质量总和是一样的
B. 化学反应前后，元素的种类是一样的
C. 化学反应前后，各种原子的总数是一样的
D. 化学反应前后，物质的分子个数是一样的
4. 镁带在容器中密封（内含空气）加热，下列图标中能正确表示容器里所盛物质总质量变化的是（ ）
5. 下列说法中，正确并符合质量守恒定律的是（ ）
A. 5g液态水完全蒸发可得到5g水蒸气
B. 10g氢气和10g氧气混合后点燃，能够生成20g水
C. 反应后得到30g五氧化二磷，则参加反应的氧气和磷的总质量一定为30g
D. 分解反应中，生成物的质量一定小于反应物
6. 不能用质量守恒定律解释的是（ ）
A. 潮湿的衣服在阳光下晒干
B. 蜡烛燃烧越来越短
C. 铁丝燃烧后质量增重
D. 高锰酸钾受热后质量减小
7. 可用质量守恒定律解释的现象是（ ）
A. 煤燃烧后质量减轻，磷燃烧后质量增加
B. 冰融化成水后质量不变
C. 酒精与水混合后总体积变小
D. 衣箱中樟脑球越来越小
8. 已知，如果40g A与1g B恰好完全反应，生成9g D，则同时生成C的质量为（ ）
A. 41g B. 32g C. 39g D. 10g
9. 将A、B、C各10g的混合物加热后，A全部参加反应，C增加了8g，同时生成了4g D，则在反应中A与B的质量比是（ ）
A. 5：1 B. 1：5
C. 1：4 D. 4：1
10. 某物质在氧气中燃烧，只生成二氧化碳和水，则下列说法正确的是（ ）
A. 该物质中含有单质碳和氢气
B. 该物质由碳、氢、氧三种元素组成
C. 该物质中一定含有碳、氢两种元素，不含有氧元素
D. 该物质中一定含有碳、氢两种元素，可能含有氧元素
11. 下列关于化学方程式的意义的叙述中，不正确的是（ ）
A. 化学方程式可以表明反应物、生成物和反应条件
B. 化学方程式可以表明各反应物和各生成物之间的质量比
C. 化学方程式可以表明各反应物和生成物之间的粒子（分子和原子）数目关系
D. 化学方程式可以表明各种物理变化
12. 化学方程式，可读作（ ）
A. 硫加氧气等于二氧化硫
B. 硫加氧气点燃生成二氧化硫
C. 硫跟氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫
D. 1个硫跟1个氧气点燃反应生成1个二氧化硫
13. 对于化学方程式，下列读法中正确的是（ ）
A. 氢气跟氧化铜等于铜＋水
B. 在加热条件下，氢气跟氧化铜反应生成铜和水
C. 1个氢分子跟1个氧化铜反应生成1个铜原子和1个水分子
D. 加热氢气和氧化铜，生成1个铜原子和1个水分子
14. 有A、B、C、D四种物质，它们能发生如下反应：，已知16g A和8g B恰好完全反应，生成14g C和一定质量的D。若要生成5g D，则参加反应的B的质量是（ ）
A. 4g B. 5g C. 8g D. 9g
15. A、B、C三种物质各15g，它们化合时只能生成新物质D 30g，若增加A物质10g，则反应停止后只有C剩余，根据上述条件推断下列说法正确的是（ ）
A. 第一次反应后，C剩余5g
B. 反应中，A和C质量比为5：3
C. 第一次的反应停止后，B剩余9g
D. 反应中，B和C的质量比为3：2
二、填空题
1. 质量守恒定律是指____________________________________________等于__________
____________________________________________。
2. 化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子___________组合而生成其他物质（生成物）的过程。在化学反应中，反应前后的___________没有改变，___________没有增减，___________也没有改变，因此化学变化前后质量守恒。
3. 化学反应前后①原子种类 ②元素种类 ③物质种类 ④分子种类 ⑤原子数目 ⑥物质的总质量 ⑦元素的质量，其中肯定没有变化的是___________，肯定发生变化的是___________。
4. 蜡烛燃烧前的质量为a g，燃烧后的质量为b g，生成的CO2为c g，水蒸气为d g，则产物共___________g，参与反应的氧气的质量为___________g。
5. 用_________________________________的式子叫做化学方程式。
6. 硫在氧气中燃烧的化学方程式为___________。此反应的反应物是___________和___________，生成物是___________，反应条件为___________。式中的“＋”读作___________，“＝”读作___________。从不同的角度此方程式有不同的读法，读法一，______________________，二，______________________，三______________________。
7. 碳在氧气中燃烧的化学方程式为：（1）反应物是______________，生成物是______________；（2）反应物和生成物各物质之间的质量比为______________。（3）反应条件是______________。
［试题二］
课题2 如何正确书写化学方程式
一、选择：
1. 书写氢气还原氧化铜反应的化学方程式时不需要利用的条件、符号是（ ）
A. “＋” B. “＝”
C. “Δ” D.“↑”
2. 下列化学方程式书写正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
3. 下列化学方程式中，正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
4. “神舟五号”载人飞船的成功发射与回收，表明我国的载人航天技术已经有了突破性进展。在飞船的火箭推进器中常装有液态肼（用X表示）和液态双氧水（H2O2），它们混合时的反应方程式为：，则肼（X）的化学式为（ ）
A. B. C. D.
5. 下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（ ）
A. 4：1：3 B. 3：1：2
C. 4：1：2 D. 3：1：3
二、填空题
1. 书写化学方程式必须遵守两个原则：（1）必须以______________为依据；（2）要遵循______________定律。
2. 在反应中，氧原子个数x为______________。
3. ，据此推出X的化学式______________，依据是____________________________。
4. 依据质量守恒定律，12g碳和40g氧气充分反应，生成52g二氧化碳，试判断正误，并简单说明。
________________________________________________________
三、配平或写出下列反应的化学方程式：
（1）
（2）
（3）磷在空气中燃烧
（4）氢气通过灼热的氧化铜
（5）
（6）
（7）
【试题答案】
［试题一］
课题1 质量守恒定律
一、选择题
1. D 2. B 3. D 4. B 5. C
6. A 7. A 8. B 9. A 10. D
11. D 12. C 13. B 14. A 15. D
二、填空题
1. 参加化学反应的各物质的质量总和。反应后生成的各物质的质量总和。
2. 重新 原子的种类 数目 原子的质量
3. ①②⑤⑥⑦ ③④
4.
5. 化学式来表示化学反应
6. ，硫，氧气，二氧化硫，点燃，和，生成，硫和氢气在点燃条件下反应生成二氧化硫；每32份质量的硫和32份质量的氧气完全反应生成64份质量的二氧化硫；一个硫原子和一个氧分子反应生成一个二氧化硫分子。
7. 碳，氧气；二氧化碳；12：32：44；点燃
［试题二］
课题2 如何正确书写化学方程式
一、选择题
1. D 2. C 3. C 4. B 5. B
二、填空题
1. （1）客观事实；（2）质量守恒定律
2. 2
3. N2 根据质量守恒定律的微观解释。
4. 不对，12g碳与40g氧气充分反应，生成44g二氧化碳，剩余8g氧气。
三、配平或写出下列反应的化学方程式：
（1）2 2 3
（2）1 1 2
（3）
（4）
（5）2 1 2
（6）2 1 2 1
（7）1 3 2 2