学科教师辅导讲义
学员姓名: 学科教师:
年 级:九年级 辅导科目: 化学
授课日期
××年××月××日
时 间
A / B / C / D / E / F段
主 题
化学方程式及其计算
教学内容
1.通过具体化学反应分析,使学生理解化学方程式的涵义。
2.理解书写化学方程式要遵守的两条原则,能初步掌握用最小公倍数法配平化学方程式的方法。
3、学会利用化学方程式的简单计算,正确掌握计算的格式和步骤。
4、通过对化学方程式中物质间质量比,初步理解反应物和生成物之间的质和量的关系。培养学生按照化学特点去进行思维的良好习惯和熟练的计算技能。
5、认识定量研究对于化学科学发展的重大作用。培养学生严谨求实、勇于创新和实践的学习态度和科学精神 。
重点:1、学会书写化学方程式
2、能利用化学方程式进行简单的计算
难点:1、化学方程式的配平
2、利用化学方程式进行计算
【复习提问】
什么是质量守恒定律?
2.如何解释质量守恒定律?(用原子、分子的观点说明。)
记录铁丝在氧气中燃烧有以下几种方式:
①铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁
②铁+氧气四氧化三铁
③3Fe+2O2Fe3O4
哪种方式能简单地记录和描述铁在氧气中燃烧的反应?哪种方式能反应质量守恒定律?
一、化学方程式
1、定义:用化学式来表示化学反应的式子。
举例:木炭在氧气中充分燃烧的化学方程式为:C+O2CO2
【讨论】磷在氧气中燃烧的化学方程式如下,判断正误:
①P+O2PO2
②P2+O5P2O5
③P+O2P2O5
2、书写化学方程式要遵循的两个原则
必须以客观事实为基础,绝不能凭空臆想、臆造事实上不存在的物质和化学反应;
要遵守质量守恒定律,等号两边各原子的种类与数目必须相等。
3、化学方程式的书写方法
①写:根据实验事实写出反应物及生成物的化学式,用箭头连接(箭头读作“生成”)。
P+O2→P2O5
②配:配平化学方程式:用最小公倍数法确定系数(根据是质量守恒守律)。
4P+5O2→2P2O5
③标:注明反应发生的条件以及生成物的状态
4P+5O22P2O5
【笔记】符号的表示意义及使用范围
“△”’____________
“↑”____________________________________________________
“↓”____________________________________________________
反应条件常见的有:点燃、加热(△)、高温、通电、催化剂等。
④查:检查化学式是否正确,化学方程式是否配平,条件和物质状态是否标正确,反应是否符合客观事实。
【练习】判断正误
①CO+O2CO2
②CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O
③NH4HCO3NH3+H2O+CO2
④2Al+3O2↑Al2O3
【重难点突破】化学方程式的配平
观察法:对比较简单的化学方程式可以使用观察法
【练习】配平下列化学方程式
①___C +___O2 ____CO2
②___S + ___O2 ____SO2
③___C + ___O2 ____CO
④___H2O___ H2↑ + ___O2↑
最小公倍数法:用观察法不容易配平时,可以使用最小公倍数法
关键点:
①找出左右两边出现机会较多、原子数目变化较大的原子,确定它的最小公倍数;
②逐一调整,使其它原子的原子个数一一相等;
③配平后化学式前边的系数比是最简整数比。
举例: ___Al + ___Fe3O4___Al2O3 + ___Fe
【练习】
①___KClO3_____KCl +___O2↑
②___Fe2O3 +___C _____Fe + ___CO2↑
③___Mg +___ CO2 _____MgO + ___C
④___Al + ___O2___ Al2O3
⑤___Fe + ___O2 ___Fe3O4
⑥ ___N2 + ___H2 ___NH3
⑦___Al + ___H2SO4 ___Al2(SO4)3 + ___H2↑
(补充:碰到原子团,将其看做整体即可,如上题中硫酸根)
【拓展】其他化学方程式的配平方法——定一法和奇偶配平法
定一法:
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。
【练习】
___Fe + ___H3PO4 ___Fe3( PO4)2 + ___H2
___ KMnO4 ___K2MnO4 + ___MnO2 + ____O2 ↑
____C3H8 + O2 ___CO2 + ___H2O
___Cu2(OH)2CO3 ___CuO+ ___CO2↑+ ___H2O
___CH3OH + ___O2___CO2 + ___H2O
___C2H4O2 + ___O2 ___CO2 + ___H2O
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
【练习】写出下列反应的化学方程式
第一组:
大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳:_____________________________________________;
向澄清石灰水中吹气生成碳酸钙和水:________________________________________________;
镁带燃烧生成氧化镁:_________________________________________;
氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水:__________________________________________;
硫酸铜与氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铜:______________________________________________;
氢氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和氢氧化钠:_______________________________________________;
生石灰与水反应生成氢氧化钙:______________________________________;
铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁:__________________________________________;
硫在空气中燃烧:___________________________________________;
氢气燃烧生成水:___________________________________________;
在二氧化锰催化作用下加热氯酸钾生成氯化钾和氧气:_________________________________________;
在二氧化锰催化作用下过氧化氢分解产生水和氧气:_____________________________________;
第二组:
人在剧烈运动后,血液中产生较多的乳酸(化学式为C3H6O3),使肌肉酸痛。放松一段时间后,由于乳酸与吸入的氧气反应而生成二氧化碳和水,使肌肉的酸痛感消失。写出化学方程式:
发射卫星的火箭用联氨(N2H4)作燃料,以四氧化二氮(N2O4)作氧化剂,燃烧尾气由氮气和水蒸气组成。试写出反应的化学方程式 。
用粮食作原料酿酒时,往往发现制得的酒发酸,这实际上是因为酒精(C2H5OH)在酶的作用下与空气中的氧气作用,生成了醋酸(CH3COOH)和水,请你写出该反应的化学方程式为 。
工业上常用接触法制硫酸(H2SO4),所使用的原料是硫铁矿(主要含FeS)。在高温下,将硫铁矿的粉末与氧气充分反应生成三氧化二铁和二氧化硫,再经过一系列转化可生成硫酸。试写出硫铁矿与氧气反应的化学方程式 。
壁画颜料中的铅白[Pb2(OH)2CO3]由于受到空气中硫化氢气体的作用而变成黑色硫化铅(PbS),影响画面的色泽。当用双氧水处理时就可以使黑色的硫化铅氧化成白色硫酸铅和水,试写出双氧水处理硫化铅的化学方程式 。
哥伦比亚号航天飞机曾用金属铝和高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物作为固体燃料。加热铝粉使其被氧气氧化,放出大量的热,促使混合物中的高氯酸铵受热分解,同时生成四种气体:两种气体是空气中的主要成分,一种气体是Cl2,还有一种气体是化合物(常温下是液态),因而产生巨大的推动力。试写出其中涉及的化学方程式:
⑴、铝粉被氧气氧化成三氧化二铝: ;
⑵、高氯酸铵受热分解: ;
在通常情况下,碳单质的化学性质稳定,但它在常温下可与一种叫高氯酸的物质发生反石墨,产物除水是液体外,其余都是气体,一种是有毒的氯气(Cl2),一种是无色无毒的化合物。请写出此反应的化学方程式: 。
砷化氢AsH3是一种很强的还原剂,在室温下它能在空气中自燃,其氧化产物是砒霜(As2O3),写出该反应的化学方程式: 。
将黑色氧化铜粉末装入试管中加热,通入氨气(NH3)则生成红色的铜、水和一种气体单质,该反应的化学方程式: 。
4、化学方程式所表示的意义和读法
举例:磷在空气中燃烧的反应:4P+5O22P2O5
宏观意义:磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷
微观意义:每四个磷原子在点燃条件下与五个氧气分子反应生成两个五氧化二磷分子
量化意义:每4mol磷在点燃条件下与5mol氧气反应生成2mol五氧化二磷
每4×31g磷与5×32g氧气反应生成2×142g五氧化二磷
【练习】读出该方程式表示的意义:
二、利用化学方程式的简单计算
1、原理:化学式前的系数比即微粒的个数比或物质的物质的量之比。
微粒的个数比: 2 ∶ 2 ∶ 1
物质的量之比: 2 ∶ 2 ∶ 1
质量之比: 36 ∶ 4 ∶ 32
9 ∶ 1 ∶ 8
例题:实验室常用过氧化氢制取少量的氧气,试问,每摩尔过氧化氢能得到氧气多摩尔?
解:设 1 mol 过氧化氢能得到 x mol 氧气 ------------------------------------------------- 设
------------------------------------------------ 写
2 1
1 mol x mol ------------------------------------------------ 找
------------------------------------------------- 列
x = 0.5 mol ------------------------------------------------- 解
答:每摩尔过氧化氢能得到0.5 mol 氧气。----------------------------------------------- 答
2、涉及化学反应方程式计算的一般步骤:
(1) 设未知量,一般设待求物质的物质的量;
(2) 正确写出化学方程式(注意化学方程式的书写要完整、准确,若不配平,直接影响计算结果);
(3) 找出相应物质的物质的量的关系(即化学方程式中的系数比);
(4) 列出比例式(上下成比例);
(5) 求解;
(6) 简明写出答案。
【练一练】
1、金属铜在氧气中受热会生成黑色的氧化铜(CuO)。试完成下列问题:
(1) 写出该反应的化学方程式。
(2) 2 mol 铜跟多少摩氧气恰好完全反应,生成氧化铜多少克?
2、实验室可用氯酸钾和过氧化氢制取氧气,若要得到3.2 g氧气,需要氯酸钾的质量是多少克?(式量:KClO3=122.5 )
【练习】某实验室中需要0.5mol氧气进行实验。若用电解水的方法制取这些氧气,需要消耗水多少g?同时可生成氢气多少mol?
【典例分析】
例1 已知在反应3A+2B=2C+D中,反应物A、B的质量比为3:4。当反应生成C和D的质量共140g时, B消耗的质量为_________g。
例2煅烧含碳酸钙80%的石灰石100t,生成二氧化碳多少吨?若石灰石中的杂质全部进入生石灰中,可以得到这样的生石灰多少吨?
例3
由质量守恒定律得,4克碳和8克氧气反应生成12克二氧化碳,此话是否正确?请说明理由。
把一定质量的碳放在一定质量的氧气中燃烧,实验数据如下表:
第一次
第二次
第三次
碳的质量/g
8
16
24
氧气的质量/g
3
12
6
生成二氧化碳的质量/g
11
22
22
这三次实验,从数据看,哪几次符合质量守恒定律?(都符合)
第二次实验为什么不生成28g二氧化碳?哪种物质有剩余?剩余多少克?(氧气剩余6g)
(3)第三次实验为什么不生成30g二氧化碳?哪种物质有剩余?剩余多少克?(碳剩余8g)
【练习】1、9.3g磷在0.5mol氧气中充分燃烧能生成多少g五氧化二磷?有没有剩余的物质?剩余多少克?
2、小强同学前往当地的石灰石矿区进行调查,他取回了若干块矿石样品,对样品中碳酸钙的质量分数进行检测,采用了的办法如下:取用8g这种石灰石样品,把40g稀盐酸分4次加入,测量过程所得数据见下表(已知石灰石样品中含的杂质不溶于水,不与盐酸反应)。请计算:
(1)8g石灰石样品中含有杂质多少克?
(2)样品中碳酸钙的质量分数是多少?
(3)下表中m的数值应该为多少?
序号
加入稀盐酸质量(g)
剩余固体质量(g)
第1次
10
5.5
第2次
10
m
第3次
10
1.2
第4次
10
1.2
要得到280kgCaO,需要质量分数为80%的石灰石多少千克?(化学方程式:CaCO3CaO+CO2↑)
1、在反应 中,X的化学式为( )
A、MO B、M2O C、MO2 D、O2
2、完成下列化学方程式
(1)___C +____CO2 ____CO
(2)___ Al +____O2 ____Al2O3
(3)___CuO +____C _____Cu +____CO2
(4)____C2H2 +____O2 _____H2O +____CO2
(5)____H2S +_____O2 _____ S +_____H2O
3、煤油中含有噻吩,噻吩(用X表示)有令人不愉快的气味,其燃烧的化学方程式可表示为:X+6O24CO2+SO2+2H2O,则噻吩X的化学式为( )
A.CH4S B.C2H6S C.C4H4S D.C6H6S
4、氢气不仅可以在空气中燃烧,还可以在氯气中燃烧,反应方程式为H2+Cl22HCl ,若用“○”表示氯原子,“●”表示氢原子,则上述反应可表示为( )
A. B.
C. D.
5、高纯硅是制造计算机电路芯片的主要原料。请回答:
(1)地壳中硅元素的含量仅次于_____元素。
(2)工业上用石英(主要成分为SiO2)制备粗硅的反应为:SiO2+2CSi+2R↑,则R的化学式为 。
(3)硅在氧气中燃烧生成二氧化硅,并放出大量的热,可作未来新能源,其反应方程式为 。
6、完全电解18克水,生成的氧气的质量为( )
A. 16g B.2g C .4 g D .无法判断
7、12g 木炭跟48g 氧气充分反应,生成CO2的质量( )
A.一定等于60g B.一定小于60g C.一定大于60g D.无法确定
8、磷在氧气中燃烧的化学方程式为 ,其中P,O2,P2O5之间的质量比是 。若参加反应的P的质量为12.4g,则生成的P2O5的质量为 ;若生成的P2O5的质量为142g,则参加反应的氧气的质量为 。
9、将13g锌粉与足量的盐酸反应,产生氢气的质量为多少g?若换算成体积,在标准状况下为多少升?氢气的密度为0.0899 g / L??同时生成多少g氯化锌?
1、判断下列化学方程式,是否书写正确?并指出错误。
(1)H2 + O2 H2O ( )
(2)C + O2 CO2 ( )
(3)2KClO3 2KCl +3O2 ( )
(4)NaCO3 +2HCl NaCl2 + H2O + CO2( )
2、物质X燃烧的化学方程式为:X+2O2CO2+2H2O,推求X的化学式为( )
A、CH4 B、C2H5OH C、CH3OH D、CH3COOH
3、要在化学方程式aC2H6+bO2mCO2+nH2O,各化学式前的化学计量数之间的关系正确的是( )
A、2m=a B、3a=n C、3m=2n D、2b=m+n
4、完成下列化学方程式
① Al(OH)3 + HCl AlCl3 + H2O
② C + Fe2O3 Fe + CO2
③ CO + Fe3O4 Fe + CO2
④ C6H6 + O2 CO2 + H2O
⑤ CO + FexOy Fe + CO2
⑥ NH3 + Cl2 NH4Cl + N2
⑦ Fe + H2O H2+ Fe3O4
⑧ H2 + Fe3O4 Fe + H2O
5、在化学反应3X+4Y2Z中,已知X和Z的相对分子质量分别是32和102,则Y的相对分子质量为_____。
6、已知化学方程式R+3O22CO2+3H2O已配平,求R的化学式为 。
7、有化学方程式a C3H6+b O2c CO2+d H2O, 找出a、b、c 之间的等量关系。
8、电解54克水,可得到氢气(?? )
A.6克???? B.3克????? ? C.1.5克? ??? D.8克
9、化学反应:A+2BC+D,5.6克A跟7.3克B恰好完全反应,生成12.7克C。现要
制得0.4D,则所需A的质量为(??? )
A.5.6克??? B.11.2克?? ?? C.14.6克?? ??D.无法计算
10、5.6 g铁跟足量的稀硫酸起反应,可制得氢气多少mol?(Fe+H2SO4FeSO4+H2↑)
11、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物,得到0.3 mol氧气,求生成的氯化钾的质量。
12、为了测定某石灰石中碳酸钙的含量,现取12g石灰石放入烧杯中,向其中加入70g稀盐酸,两者恰好完全反应(杂质不与酸反应,反应中水分蒸发忽略),测得烧杯中的剩余物的质量为78.7g。试计算:
生成二氧化碳的物质的量是多少摩尔?该石灰石中碳酸钙的质量分数是多少?(根据化学方程式
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑列式计算)