4.4化学方程式
【课 题】
化学变化的表示方法
【适用学生】
普通中学初三学生
【教学目标】
1.加深对质量守恒关系的理解。
2.通过自主观察、比较和问题研讨,掌握一般化学反应方程式配平的步骤和方法;初步学会寻找较特殊的化学反应方程式配平的技能技巧。
3.养成及时归纳、自我完善的习惯,培养学生尊重事实、实事求是的科学态度。
【教学重点】
化学反应方程式配平的方法和步骤。
【教学方法】
自主式、合作式、问题讨论式综合教学。
【教学模式】
提出问题,组织讨论;自主学习,主动建构;指导学习,引导探究;鼓励质疑,培养创新。
教学过程
一、设置情境、导入课题
[教师板书]I am a middle student.I like chemistry.(我是中学生。我喜欢化学。)
[教师发问]这两句话是什么意思?
[学生回答](略)
[教师]大家看,语言其实就是一种特殊的文字符号,按一定的语法规则把词汇组合起来就成了句子,用来表达完整的意思。
我们已学习了不少的化学反应,并且知道了质量守恒定律,学会了用文字表达式来表示这些反应。有没有一种式子,既能方便、清楚地表示反应物和生成物是什么,又能反映出该化学变化是遵循质量守恒定律呢?
[学生]可以利用化学式。
[教师]对,我们也可以用化学式更简洁地表示反应物和生成物。
例如,将炭跟氧气反应的文字表达式“碳+氧气→二氧化碳”改成用化学式来表示:
谁能在黑板上用化学式取代文字表达式中的反应物和生成物名称,写出你最熟悉的4个化学反应?(利用学生原有的认识经验,从学生已有的经验起步。)
[学生]板演如下4个化学反应:
[教师]谁还能用这种方法写出与他不同的化学反应?
[学生]争先举手,又有几位同学分别板演了如下几个化学反应:
二、化学方程式的书写
[教师]与文字表达式比较,用化学式这种通用的化学符号表示化学反应,不但更简洁,而且可以看出反应物、生成物的元素组成和原子个数,它所表示的意义更丰富。
上一节我们学习过质量守恒定律,知道化学反应前后反应物的原子个数和生成物的原子个数是相等的。上面的式子有的相等,有的不相等,能不能使反应前后的原子个数相等,让它符合质量守恒定律呢?
怎么办才能相等呢?我们知道纯净物都有固定的组成,化学式中的原子个数是不能改动的。能不能把 改写成 ?(学生答)对,不能。为什么?(学生答)对,不符合客观事实。为使反应前后原子个数相等,可以在各化学式前面增加一个系数。
下面我们就来试一试,怎样使黑板上这些反应中的反应物和生成物的原子个数相等。
[教师]示范:
这种用化学式表示化学反应的式子,叫做化学方程式。添加系数使反应物和生成物中的原子个数相等的过程叫做化学方程式的配平。
[练习]一学生板演,其他同学在练习本上尝试配平黑板上尚未配平的化学方程式。
[教师]化学式本来就能表示一个分子,所以化学式前面的“1”通常就不写了。请同学们对黑板上的结果发表意见,或者把你认为最难配平的式子交给大家讨论。
[学生](争先恐后说出自己认为正确的答案。在大家的争论中,明确了哪些是正确的,哪些是错误的。)
[教师](分别让几位同学说说)你是通过什么方法配上化学计量数使得反应前后原子个数相等的?
[学生]对某些化学反应,通过观察可以看出来。
[教师]怎样观察的?
[学生]生成物的原子都来自反应物,先看生成物中比较复杂的化学式。
[学生]我在配平 时看到 中有5个氧原子,反应物 中有2个氧原子,我想怎样才能使左右两边氧原子个数相等呢?两者取最小公倍数是10,在前面配上5,在前面配上2,再在P前面配上4就行了。
[教师]这种方法叫做最小公倍数法。有哪些同学也采用了这种方法?谁还有其他的方法?
(学生在热烈的讨论中学会了几种配平方法,体验了成功。)
[教师]在配平之后,我们把连接左右两边的短线改为“等号”,这个式子不但能表示是什么物质参加反应,生成了什么物质,而且表明它是遵守质量守恒定律的。这个式子已经把化学反应的最主要的方面表示出来了。大家想一想,还有哪些方面需要表示呢?
[学生]……
[教师]反应都是在一定条件下进行的,对反应的特殊条件,通常在“等号”上面分别写上“点燃”、“通电”等文字来说明,加热用“Δ”表示。
如果生成物有气体,在气体物质的化学式右边注“↑”;如果生成物有固体,在固体物质的化学式右边注“↓”。
[学生](给上边的式子加注相关符号。)
[教师](对出现的问题进行矫正,并解释某些固体生成物和气体生成物不需要标注符号的原因。)
[小结]我们所写出的用化学式表示化学反应的式子就叫做化学方程式。化学方程式是用符号对化学变化所做的简化表示。用化学方程式来表示化学反应不但简洁、方便,而且它比语言表达更为严谨。化学方程式是我们学好化学非常重要的工具,要通过练习熟练掌握它。
[板书]在书写中要切记两条原则:
(1)以客观事实为依据。
(2)符合质量守恒定律。
三、总结配平方法(步骤)
[教师]回顾上面写出化学方程式的过程,请你们总结一下,可以用哪几个字来简单地表示书写化学方程式的步骤?
[学生]讨论、交流,不断补充修正,最后共同确定为:
[板书] 写——写化学式;
配——配平原子个数;
标——标明条件和状态。
[教师]为了便于同学们掌握书写化学方程式的方法,我介绍一段韵语,帮助你们记住书写步骤:左边反应物,右边生成物;写好化学式,系数来配平;短线改等号,条件要注明;沉淀和气体,“↑”、“↓”(箭头)来标明。
四、在进一步练习中巩固、拓展和加深
[教师]根据书写化学方程式的步骤,让我们来练习一下。
[练习]
1.实验室制备氧气的化学反应方程式(注意催化剂的书写位置)。
2.判断对错:6g碳和6g氧气生成12g二氧化碳( )。
3.天然气燃烧的化学方程式。
[教师]根据学生完成情况进行矫正。
[教师]最后,有几个问题请大家思考一下:
问题1:有一个学生想通过实验来验证质量守恒定律。他将一根镁带放在天平上,调节天平平衡,然后将镁带在空气中点燃,将燃烧后生成的白色粉末放回到天平上,发现天平不能保持平衡。请你写出并配平化学方程式,然后根据实验现象解释为什么天平不能保持平衡。
问题2:质量守恒定律是化学中的基本规律,也是自然界中的普遍规律。它认为,物质只能相互转化,而不能任意消灭或创生。但是,当人们在赞美蜡烛高贵品质的时候常说:“照亮别人,牺牲自己。”这里所说的“牺牲自己”,是否指物质任意的消灭呢?如何解释?
[学生]思考、回答。