化学方程式---子女教育

   化学方程式

【课标要求】

l 认识质量守恒定律，能说明常见化学反应中的质量关系。

l 能正确书写简单的化学反应方程式，并进行简单的计算。

l 认识定量研究对于化学科学发展的重大作用。

【核心知识】

              通过对化学反应中反应物和生成物的质量关系的实验探究，认识质量守恒定律，理解质量守恒定律的微观实质。 

              学会运用质量守恒定律的宏观和微观的量的变化分析有关现象和进行简单的计算。

                 知道化学方程式的基本含义   

化学反应的表示   能正确书写简单的化学方程式

                 初步学习化学方程式的配平

【要点精讲】

1.质量守恒定律

  （1）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，这个规律叫做质量守恒定律。

  方法导引：①准确理解质量守恒定律应注意的几个关键词：参加化学反应的各物质； 反应后生成的各物质；质量总和。

  ②质量守恒定律的运用范围：解释化学变化有关问题而不包括物理变化。

  ③ 质量守恒定律使用时应注意的事项：

a.质量守恒定律强调的是质量守恒而不是其他方面的守恒,如对于反应物和生成物均是气体的反应来说,反应前后气体的质量总和保持不变,但其体积却不一定相等。

b.从微观角度看:化学反应前后原子的种类和原子的个数一定不发生变化,而分子个数可能发生变化,但分子种类一定发生变化。

c.强调参加化学反应的各物质的质量总和,不是各物质质量的简单相加.是指真正参加了反应的那一部分质量,反应物中可能有一部分没有参加反应,不能计算在内。

d.反应中气态物质的质量容易被忽略,应特别注意。

  (2)利用分子原子知识解释质量守恒的原因

由分子构成的物质在化学变化中的实质是：分子→原子→新分子→新物质。在化学反应中，不论新物质分子经过怎样的变化，其反应前后原子种类和数目都不变，各原子质量也不变。所以反应前后质量总和必然相等。

2.化学方程式

（1） 定义：用化学式表示化学反应的式子叫化学方程式

（2） 书写化学方程式应遵循的原则：

① 以客观事实为依据，不能编造不存在的化学式和化学反应

② 遵循质量守恒定律，使“等号”两边各元素的原子个数相等

   （3）化学方程式的涵义

      ①反应物及生成物的种类；②反应发生所需要的条件；③反应物与生成物之间的粒子数量比；④反应物与生成物之间的质量比。  

 3.书写化学方程式的步骤

（1） 写：如写氢气在氧气里燃烧的化学方程式，根据实验事实，将反应物、生成物的化学式写在短线的左右两边

                  H2+O2──H2O

（2） 配：配平化学方程式， 目的是使等号两边的原子种类与数目相等

2H2+O2─2H2O

（3） 标：标明化学反应发生的条件以及生成物状态，把短线改为等号，得

       2H2+O2 2H2O

 ① 化学反应只有在一定条件下才能发生，因此，需要在化学方程式中注明反应条件。如点燃、加热（常用△表示），催化剂、高温、高压、通电等，要写在等号的上方。若催化剂和加热条件同时存在时，通常把催化剂写在等号上面，加热符号写在等号下面

 ② 若反应物和生成物都有气体，则生成物气体就不需注“↑”号。  例如S+O2 SO2，反应物、生成物都有气体，在SO2右边不需注“↑”号

在溶液中反应，若生成物中有固体，在固体物质的化学式右边注“↓”号。若反应物和生成物都有固体，则生成物固体就不需要注“↓”号。如 Fe+CuSO4 = Cu+FeSO4 中的固体物质Cu不需要再用“↓”标出。

（4）查：检查化学式是否正确，反应前后原子个数是否相等，反应条件和物质状态是否标注正确。

  4.化学方程式的配平

根据初中化学出现的化学方程式的特点，除观察法和最小公倍数法之外，奇数配偶法也是应该掌握的一种方法。现介绍如下：

配平时首先选定化学式两边原子个数为一奇一偶的元素，作为配平的起点，若有几种元素在反应式两边同时出现奇偶数时，从出现次数最多的那种元素开始。如在KClO3 KCl+O2↑中，配平时应从氧元素开始；其次，在已确定奇、偶数原子的化学式中，将奇数原子的化学式配成偶数。上例应将KClO3式前写“2”；最后，根据已有的化学计量数，确定其他化学式的计量数，并将短线改为“==”。

例题解析：

【例1】 化学反应前后，下列各项中，肯定没有变化的是（   ）

  ①原子数目  ②分子数目  ③元素的种类  ④物质的总质量   ⑤物质的种类  ⑥原子的种类

 A.①②③④⑤⑥ B.①③④⑥ C.①④⑥ D.①③⑤

【解析】要真正理解质量守恒定律，必须从宏观和微观两方面全面认识，从宏观上看是质量的守恒，从微观看是在化学反应前后原子的种类和数量没有发生变化。本题可从质量守恒定律和化学反应的实质去考虑，因为化学反应的过程，就是参加反应的各物质的原子重新组合生成其它物质的过程.在这个过程中，反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量也没有变化，所以化学反应前后各物质的质量总和必然相等，原子不变化，则元素也不会变化。答案：B

【例2】镁是一种很活泼的金属，点燃后，它能在氮气中燃烧，也能在二氧化碳中燃烧.已知镁在氮气中燃烧，化合成一种物质，其中氮元素的化合价是 –3价.镁在二氧化碳中燃烧，生成黑色碳粒和一种金属氧化物.试写出上述两个反应的化学方程式.

 【解析】该题是一道信息题目，其信息点有：镁在氮气中燃烧，其生成的化合物中氮是-3价，由此可写出生成物氮化镁的化学式Mg3N2 .镁在二氧化碳中燃烧，生成黑色碳粒和一种金属氧化物.氧化物是两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧，由此可知该氧化物是氧化镁，化学式是MgO

  答案：（1）3Mg+N2Mg3N2 （2）2Mg+CO22MgO+C

【技能训练】

一、选择题

1．依据电解水的实验及其微观解释，我们知道在化学反应前后，肯定没有变化的是

A．分子的数目 B．物质的种类 C．分子的种类 D．原子的种类和数目

2．17世纪人们认为水能变成土，1768年拉瓦锡对此进行了研究，他将一定质量的蒸馏水加入特殊的蒸馏器，反复加热蒸馏101天，发现蒸馏器内产生了少量沉淀，称得整个蒸馏装置的总质量没变，水的质量也没改变，沉淀的质量等于蒸馏器减少的质量，对于此项研究的说法错误的是

A．精确称量是科学研究的重要方法 B．物质变化过程中总质量守恒

C．水在长时间加热后能变为土 D．沉淀物来自蒸馏器本身

3．现有化学反应A+2B=2C，若将agA和bgB在一定条件下充分反应，生成C的质量为

A．等于（a+b）g B．小于（a+b）g C．大于（a+b）g D．不大于（a+b）g

4．蜡烛在空气中燃烧，只生成二氧化碳和水，根据质量守恒定律可知蜡烛的成分是

A．一定含有碳元素、氢元素，可能含有氧元素

B．一定含有碳、氢、氧三种元素

C．蜡烛中氢、氧原子个数比为2：1

D．碳元素和氧元素的个数比为1：2

5．电解水的反应，可以表示为 2H2O2H2 ↑+ O2 ↑ ，对它的叙述错误的是

A．水在通直流电后，分解成氢气和氧气

B．每两个水分子在通电条件下，可以生成两个氢分子和一个氧分子。

C．每36份质量的水反应后，可以生成4份质量的氢气和32份质量的氧气

D．通过电解水的实验，我们得到H2和O2，可知水中一定含有H2和O2。

二、填空题

6．若用Ag氯酸钾与Bg二氧化锰的混合物，加热到质量不再减少为止，得到剩余固体Cg，则反应生成氧气的质量是         ，同时生成氯化钾的质量是        。

7．细铁丝在氧气中燃烧，生成物的质量比铁丝质量增加了，是因为          ，加热高锰酸钾后，残余固体的质量比反应前高锰酸钾的质量减少了，是因为              ，这两种现象都可以         用            来解释。

8．化学家舍勒和普利斯特里早在18世纪就先后独立地发现了氧气，但由于受“燃素理论”的影响（即认为一切可以燃烧的物质都是由灰和“燃素”组成的，物质燃烧后剩下的是灰，而燃素本身变成了光和热，散逸到空中去了），使他们放弃了自己的研究成果。

根据“燃素理论”推知，燃烧后物质的质量应当减轻，但法国化学家拉瓦锡在研究磷以及一些金属燃烧时，做了大量定量实验，实验结果都与“燃素理论”相违背，他大胆质疑，尊重实验事实，进行深入研究，克服重重阻力，推翻了“燃素理论”真正发现了氧气。

请回答：

（1）、拉瓦锡之所以成为氧气的真正发现者，应该归功于他具有                   的科学精神。

（2）、拉瓦锡推翻“燃素理论”的实验事实是：                                       。

（3）、用学过的理论解释磷燃烧时质量的变化情况：                                 。

（4）、你在实验室制备氧气的所用的物质是                  ，采用

                法来收集氧气。

（5）、用（4）中的方法制备、和收集氧气时，需要的玻璃仪器是（填编号）            。

a、 试管  b、漏斗  c、酒精灯 d、导管  e、胶头滴管 f、集气瓶  g、量筒

9．如图所示，反应前天平平衡，取下此装置（装置气密性良好）将其倾斜，使稀盐酸与大理石接触，待充分反应后，气球膨胀，再将装置放回天平左盘，天平的指针向右偏转，这一现象是否遵守质量守恒定律？为什么？

10．某校课外活动小组为了探究化学变化中的质量守恒定律，做了两个探究实验：

问题：研究化学变化中物质质量的变化规律

一、我的假设：物质发生化学反应前后，其总质量                   。

二、我的探究：

实验编号

实验一

实验二

实验装置

玻璃棒

NaOH溶液

CuSO4

溶液

实验操作

将如上图所示装置放在天平上称量后取下，将玻璃棒烧至红热后，迅速插入锥形瓶中，点燃白磷，并塞紧瓶塞，待反应结束，冷却后，放回托盘天平观察天平。

将如上图所示装置放在托盘天平上称量后取下，使氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液混合，再放回托盘天平，观察天平

反应前后天平是否平衡

三、我的结论：                                                            。

四、我的解释：                                                            。

11．著名的发明家诺贝尔经过长期的研究试验，终于发明了安全炸药---三硝酸甘油脂，三硝酸甘油脂的化学式是C3H5N3O9,这种炸药发生爆炸的反应方程式为

4C3H5N3O9       12CO2 ↑+10H2O ↑+6X ↑+O2↑

（1）X的化学式是                   ，（2）推断X的化学式的依据是                

12．科学家正研究在太空建一座太阳光变成激光的装置，然后用激光照射添加了催化剂二氧化钛（TiO2）的水，水就能有效地分解产生氢气和氧气，即

 2H2O        2H2↑+O2↑某同学看到此化学方程式，即想到以下两点：①水在激光和催化剂TiO2的作用下，能分解产生氢气和氧气，②每36g水可以分解生成4g氢气和32g氧气，你还能想到更多吗？请将你的想法填写到下面的空白中（再任写两点）

                                   ；                              。

13.书写化学方程必须遵守的原则①                ，②                 ，方程式中Δ表示       ，“↑”表示              ，“↓”表示            。以化学方程式2H2O2  2H2O +O2 ↑    为例，填表

化学方程提供的信息类别

内    容

反应物

生成物

反应条件

参加反应和生成的各粒子数之比

反应物和生成物之间的质量比

14．根据下列要求写出化学反应方程式：

（1）水在通电条件下分解                                        ；

（2）实验室制氧气                                        ；

（3）白磷在空气中发生自燃                                       ；

（4）铁丝在氧气中燃烧                                           。

15．氢气和氧气之间发生化学反应的过程，可用下列图示宏观描述

    一定条件

代表氧原子          代表氢原子

试回答下列问题：

（1）写出该反应的化学方程式：                                   ；

（2）除化学方程式本身表示的意义外，从上图中你还得到哪些信息？（写出两条即可）

①                                                        ；

②                                                        。

16.某学生将书写化学方程式的步骤概括为“一写、二配、三注”，下面是他书写“镁带燃烧”化学方程式的过程，你认为各步骤书写是否正确？如不正确请说明原因。

书写步骤

你的判断及原因分析

（1）写：Mg+O2─MgO

（2）配：Mg+O2=MgO2

（3）注：Mg+O2↑=MgO2↓