科粤版九年级化学4.5化学方程式学案

4.5 化学方程式 一、学习目标 1、质量守恒定律的内容及微观解释 2、化学方程式的含义、书写原则及相关计算 二、基础知识自清 1、在化学反应中， ， 等于 这就是质量守恒定律。 2、在化学变化中， 不变， 不变， 不变。 3、书写化学方程式要遵循两个原则： ， 。 4 化学方程式所用符号的意义： 符号 + = △ ↑ ↓ 意义 5、化学方程式既定性地表明 ，也定量地表明 。据此，可以计算出 。 三、新课导学 1、质量守恒定律 （1）实验探究： 思考：要确保实验成功，所选择的实验应该满足什么条件？ 选择的实验如果既不产生气体，也不和空气中的任何成分反应，此时，实验可以 在敞口容器中进行，如果选择的实验产生气体或者和空气中的某一成分反应，则 实验应该在密闭的容器中进行。 （2）正确理解质量守恒定律的含义： 思考：①例如 2g 氢气和 2g 氧气充分反应后，生成水的质量是多少？10g 水与 10g 酒精混合后，所得质量符合质量守恒定律吗？ ②化学反应前后，质量为什么守恒？用分子、原子的观点进行解释。 ③对化学反应前后，不变的量和改变的量有哪些？ （3）质量守恒定律的应用： ①某同学在实验中发现：铁器生锈后质量增加，木材燃烧后质量减少。据此， 他推断质量守恒定律也有例外。你认为这位同学的推断对吗？为什么？ ②某物质燃烧后生成二氧化碳和水，请判断该物质由什么元素组成？ 2、化学方程式 （1）化学方程式的定义： 思考：什么是化学方程式？书写化学方程式应该遵循什么原则？ （2）化学方程式的书写步骤： 思考：怎样书写化学方程式，具体步骤是什么？在什么情况下才标出气体生成或 固体生成符号？写出下列反应的化学方程式：磷在空气中燃烧，铁丝在氧气中燃烧， 高锰酸钾加热制氧气，电解水。 （3）化学方程式的配平方法： ①最小公倍法②观察法③奇数偶数法④定“1”法 练习：配平下列方程式 Al+Fe3O4 ——Al2O3+Fe Fe2O3+CO 高温 Fe+CO2 FeS2+O2 Fe2O3+SO2 C2H2+O2 CO2+H2O （4）〔小结〕书写化学方程式具体步骤（韵语） 左边反应物，右边生成物 写好化学式，方程要配平 短线改等号，条件要注明 生成气体或沉淀，上下箭头来分清。 (4)化学方程式表示的意义： 思考：化学方程式上可以看出哪些信息？ 小结： 质的方面——反应物、生成物反应条件 1、宏观：反应物、生成物之间的质量比 涵义 量的方面 2、微观：反应物和生成物的粒子及粒子个数比 反应前后质量守恒 3、根据化学方程式的计算 （1）．根据化学方程式计算的步骤 ① 设：根据题意设未知数； ② 写：书写正确的化学方程式； ③ 找：找出已知量和未知量的质量关系； ④ 列：列出比例式并求解； ⑤ 答：检查结果，简明作答。 （2）．根据化学方程式计算应该注意的事项 ① 正确书写化学方程式，准确列出有关反应物或生成物的质量比； ② 列式时，各物质的质量单位必须统一，对应关系要正确； ③ 反应物、生成物都必须是纯净物，如果是混合物，应该不纯物的质量按题意转 化为纯净物的质量； ④ 解题的过程要完整，规范 ⑤ 设未知数是要指明物理量，不要带单位。 常见题型 1．利用质量守恒定律的相关信息，如何求反应物的质量及相互质量比？ 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。 分析：此题能根据质量守恒定律，由于生成物 C 和 D 的质量共 140g，所以 A 和 B 的质量之和也应 为 140g。由于反应物 A、B 的质量比为 3：4，则可将物质总质量视为 7 份（3+4=7），A 占其中 3 份，B 占其中 4 份。所以消耗 B 的质量为 140÷7×4＝80g。 例 2 在化学反应 3X+4Y=2Z 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_____。 分析：此题是根据质量守恒定律确定 Y 的相对分子质量。解题时，首先要确定 4Y 的值，即 3×32 ＋4Y＝2×102 4Y＝2×102－3×32＝108 Y＝27 2．已知反应物（或生成物）的质量（或密度、体积），如何求另一反应物（或生成物）的质量（或 体积）？ 例 3 中国登山协会为纪念我们首次攀登珠穆朗玛峰成功 50 周年，再次组织攀登珠峰 活动。阿旺扎西等一行登山运动员于 2003 年 5 月 21 日 13：40 成功登顶。假如每位 运动员冲顶时消耗自带的液氧 4.8g。求： （1）这些氧气在标准状况下的体积是多少升？（标准状况下氧气密度为 1.43g/L） （2）若在实验室用高锰酸钾为原料制取相同质量的氧气，需要多少千克的高锰酸钾？ （3）用这种方法给登山运动员供氧，是否可行？简述理由。 答：（1）4.8kg 氧气在标准状况下的体积为 LLg kggg 6.3356/43.1 /10008.4  （2）设需要高锰酸钾的质量的质量为 x 2KMnO4 △=== K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 316 32 x 4.8kg 8.4 32316  x kggx 4.4732 8.4316  （3）不行。此法成本太高，经济上不合算；或在实验室制如此多氧气，耗时太长。 分析：此题难度不高，主要考查学生有关化学方程式计算的两个重要的注意点：1．气体体积和 气体质量的换算（即气体体积=气体质量÷气体密度）；2．化学方程式中单位的换算，如题目中 出现“kg”与“g”之间的换算。此题中不仅仅是一道有知识背景的简单计算，还考查了学生仔 物质制备时是否考虑原料成本和反应时间的因素。 3．已知混合物中的一反应物（或生成物）的质量，如何求混合物中另一反应物（或 生成物）的质量？ 例 4 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？ 解：设生成二氧化碳的质量为 x CaCO3 高温=== CaO + CO2↑ 100 44 100t×80% x xt 44 %80100 100  x=35.2t 生石灰的质量：100t-35.2t=64.8t 4．利用化学反应测定的实验数据，如何进行物质的计算和推断？ 例 5 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 （4）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： CaCO3 高温== CaO+CO2↑) 解：（1）8g 石灰石样品中含有杂质为 1.2g。 （2）样品中碳酸钙的质量分数＝ %1008 2.18  g gg ＝85％ （3）m＝5.5g-（8g-5.5g）＝3g （4）设需要 80%的石灰石的质量为 x CaCO3 高温== CaO+CO2↑ 100 56 X×80％ 280kg kgx 280 56 %80 100  x＝625kg 分析：此题通过不断改变所加入的稀盐酸的质量，观察剩余固体的质量来判断稀盐酸何时不足， 石灰石中 CaCO3 何时完全反应。由表中数据可知，在第三次加入 10g 盐酸后，固体剩余物质量不 再减少，说明剩余的 1.2g 固体不和稀盐酸反应，应为杂质。然后，用 8g 石灰石样品质量－杂质 质量＝CaCO3 质量。再除以样品质量，即可求出样品中碳酸钙的质量分数。第三小问也可从题意 得出正解，即第一次加 10g 酸时固体的质量减少应和第二次一样，所以第二次剩余的固体质量就 是 3g。最后一问可利用含杂质问题的解题方法处理。 练一练 1、用加热氯酸钾与少量二氧化锰混合物的方法，制得氧气 6.0，求被分解的氯酸钾的 质量是多少？ 2、把干燥纯净的氯酸钾和二氧化锰的混合物 15.5 装入大试管中，加热制取氧气，待 完全反应后，将试管冷却，称量得到固体物质 10.7 计算 10.7 固体物质中所含各物质 的质量。 四、反馈检测 一、选择题（每小题只有一个正确选项） 1、参加化学反应的物质在化学反应前后一定发生改变（ ） A、原子的种类 B、元素的质量 C、分子的数目 D、物质的种类 2、宣传科学知识，介绍高新科技，揭露伪科学，是我们每个同学的义务，下列选项 中属于伪科学的是( ) A、高温高压下，石墨变成金刚石 B、将空气中的氮气转化为氮的化合物 C、用催化剂将水变成燃料油 D、在一定条件下，将水转化为氢气和氧气 3、下列叙述符合质量守恒定律的是( ) A、3g 碳与 10g 氧气反应一定生成 13g 二氧化碳 B、镁的质量与其燃烧后生成的氧化镁的质量相等 C、100mL 的水加入 100mL 的酒精一定是 200mL D、8g 硫与 8g 氧气完全反应一定生成 16g 二氧化硫 4．判断下列事实：①蜡烛燃烧后质量变小了；②镁条燃烧后质量变大了；③ 湿衣服晒干后变轻了；④高锰酸钾加热后所得固体的质量减少了。其中能用质 量守恒定律解释的是( ) A．只有③ B．③④ C．①②④ D．都可以 5、下列叙述正确的是( ) A、根据质量守恒定律，1L 氢气和 1L 氧气反应生成 2L 水 B、3g 碳与 9g 氧气完全反应生成 12g 二氧化碳 C、水加热沸腾一段时间后质量减少，符合质量守恒定律 D、蜡烛燃烧生成水和二氧化碳，符合质量守恒定律 6．化学方程式“2H2+Ｏ 2 2H2Ｏ”表示的含义是（ ）。 ①氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水 ②氢气、氧气、水三者之间的分子数之比为 2：1：2 ③4 份质量的氢气和 32 份质量的氧气完全反应生成 36 份质量的水 ④氢气加氧气等于水 A.①②③ B.①④ C.②③④ D.①③④ 7．在 3Fe+202 Fo3O4 的反应中各物质之间的质量比为（ ）。 A．3：2：1 B．21：8：29 C．7：8：29 D．56：32：160 8、硝化甘油（C3H5N3O9）可用于治疗心绞痛，因为它在人体内被缓慢氧化生成 A 气体： 4C3H5N3O9＋5O2＝12A＋12CO2＋10H2O，则 A 的化学式为（ ） A．NO B．NO2 C．N2 D．N2O 9、根据质量守恒定律，电解氯化钠的水溶液，不可能得到的生成物是( ) A、KNO3 B、H2 C、Cl2 D、NaOH 10、将 A 克 H2 和 B 克 O2 通入真空的密闭容器中，点燃充分反应后，密闭容器中的物 质的质量为( ) A、18（A+B）克 B、34 克 C、（A+B）克 D、无法确定 11、1.6g 某物质在空气中燃烧后生成 4.4gCO2 和 3.6g H2O，该物质的组成中( ) A、只含有碳、氢元素 B、肯定含有碳、氢元素，可能含有氧元素 C、含有碳、氢、氧三种元素 D、无法判断 12、化合物 A 和化合物 B 发生反应的化学方程式可以表示为：A+6B=2C+3D，已知 40 克 A 和 24 克 B 相互都完全反应后，生成 42.6 克 D，则生成 C 的质量是（ ） A.49.8 克 B.37.4 克 C.21.4 克 D.10.7 克 13、在一个密闭容器内有 X、Y、Z、Q 四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应 前后各物质的质量如下： 物 质 X Y Z Q 反应前质量/g 4 10 1 25 反应后质量/g 未测 21 10 9 下列说法中不正确的是（ ） A、该反应为分解反应 B、该反应遵守质量守恒定律 C、X 中未测值为零 D、若 Q 为氧气，则该反应为氧化反应 二、填空题 14．根据化学方程式的书写原则，分析下列化学方程式违背了什么原则。 （1）Fe+O2 Fe2O2，违背了 ； （2）Fe+O2 Fe3O4， 违背了 。 15．某学生写了下面四个化学方程式： ①Al+O2↑=AlO2 ②KMnO K2MnO4+MnO2+O2 ③P+O2 =P2O5 ④2H2O 通电 2H2 + O2↑ 根据下列问题填写答案（填序号） （1）化学式写错的有 （2）化学式正确但未配平的有 （3）末注明反应条件的有 （4）气体符号使用不当或有遗漏的有 16、三硝酸甘油酯“C3H5(ONO2)3”是一种炸药，撞击后发生爆炸，反应的化学方程式 为：4 C3H5(ONO2)3 = w N2 + x CO2 + yH2O + z O2，此化学方程式中化学计量数 x，y 之和为 。 17、《美国化学会志》报道，中国科学家以二氧化碳与金属钠为原料，在一定条件下 制得金刚石同时生成碳酸钠。金刚石是一种昂贵的碳单质，可以加工成钻 石、 钻头等。试写出此反应的化学方程式： . 18、使 12g 镁分别在一定量的氧气中燃烧，得到如下实验数据： 第一次 第二次 第三次 镁的质量(g) 12 12 12 所给氧气的质量(g) 4 8 16 生成氧化镁的质量(g) 10 20 20 下列关于以上实验的说法中正确的是（ ） A、第一次实验中镁易燃烧完 B、三次实验中固体质量都增加了 C、第三次实验中氧气没有消耗完 D、只有第二次实验遵循质量守恒定律 三、计算题 19.以下是小意和小思两位同学解答一道计算题的实录。请你一起参与研究并完成相 关问题。（计算结果精确到 0.01） [题目] 已知: 2KClO3 === 2KCl + 3O2↑,将 10g 氯酸钾和 2g 二氧化锰混合后放 入试管中加热，收集所需量的氧气后，停止加热让试管冷却，称得试管内剩余固体的 质量为 7.2g。求生成氯化钾的质量。 （1）小意很快得到算式：（10g + 2g –7.2g），该算式所得结果是 （填化 学式）的质量，反应中生成 KCl 的质量是多少？ MnO2 △ (2)小思依据上述计算结果发现题目数据有问题。请你通过简单的计算，论证他的发 现。 （3）如何才能更正该题呢？ 20．氧化钙和碳酸钙的固体混合物质量为 120g，将其高温煅烧至碳酸钙完全分解， 称得剩余固体的质量为 84g，则原固体混合物中钙元素的质量分数？