内容正文:
第07讲 化学反应方程式
1. 认识化学反应中的质量守恒定律
2. 掌握化学反应方程式的配平
3. 理清化学反应过程中物质质量的计算
4. 区分反应中催化剂和基本反应类型
一.质量守恒定律
1.定义:在化学反应中,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质量总和。这个规律叫做质量守恒定律。
2.微观上解释质量守恒
(1)化学反应的实质:参与反应分子裂解形成的原子重新组合形成新的分子。
(2)质量守恒的原因
①宏观上:化学反应前后元素的种类没有改变,元素质量也不变,所以反应前后物质的质量总和必然相等。
②微观上:在化学反应中,反应前后原子的种类没有改变,数目没有增减,原子本身的质量也没有改变。所以,化学反应前后物质的质量总和必然相等。
3.质量守恒定律的理解与应用
二.化学方程式
1.定义:用化学式来表示化学反应的方程式叫做化学方程式。
2.化学方程式表示的意义
(1)质的意义:表示了化学反应中的反应物和生成物。
(2)量的意义:表示了物质种类以及各物质之间的质量关系,即各物质之间的质量比。
(3)粒子的意义:表示了反应物和生成物的粒子数的关系,即粒子的个数比。
(4)反应条件:表明了该化学反应进行的条件。
3.化学方程式的书写原则
(1)以客观事实为依据,不能凭空想象或捏造事实上不存在的物质的化学式和化学反应。
(2)遵循质量守恒定律,等号两边各种原子的种类和数目必须相等。
4.化学方程式的书写步骤
(1)写:根据反应事实,在式子的左、右两边写出反应物和生成物的化学式,并在式子的左、右两边之间画一条短线。
(2)配:书写化学方程式时,在式子的左、右两边的化学式前面配上适当的化学计量数,使得每一种元素的原子总数相等,这个过程就是化学方程式的配平。
(3)注:注明反应所需的条件。如加热(常用“△”表示)、高温、点燃或具体的温度条件、加压或具体的压强范围、催化剂和通电等写在短线的上方。反应物为固体或液体,生成物有气体生成需要标注“↑”。溶液之间的反应,有沉淀生成,需要标注“↓”。
(4)等:把短线改成等号,读作“生成”。
(5)查:检查上述四步是否正确。
三.化学方程式的配平
1.标准:方程式两边原子种类和数目相等即配平了。
2.配平的原则:在化学式前面加上适当的系数来保证方程式两边原子种类和数目相等。
3.配平的常用方法
(1)观察法
①从化学式比较复杂的一种生成物推求出有关各反应物化学式的化学计量数和这一生成物的化学计量数。
②根据求得的化学式的化学计量数再找出其它化学式的化学计量数。
(2)最小公倍法
①确定配平的起点元素:横线两边出现次数最少,且原子个数的最小公倍数最大的元素作为起点元素。
②确定起点元素原子个数的最小公倍数。
③确定含有起点元素的化学式的系数:用最小公倍数除以化学式中起点元素原子的个数的商作为该化学式前面的系数。
④确定其它化学式前面的系数的顺序:依次确定含有除起点元素以外,横线两边出现次数由少到多的元素的化学式前面的系数。
⑤最后将各系数调整为最简整数比。
(3)奇数配偶法
①找出方程式里左右两端出现次数最多的元素。
②该元素的原子在两端的总数是否是一奇一偶,是的话选定这一元素作为配平的起点。
③由已推求出的化学计量数确定其它化学式的化学计量数。
(4)定一法:定一法又叫原子守恒法,它适用配平较复杂的化学方程式,其配平步骤为:
①将化学方程式中最复杂的化学式的化学计量数定为1,作为配平起点;
②根据原子个数守恒确定其他物质的化学计量数(可为分数);
③若配平后化学计量数出现分数,则在式子两边同时乘以其分母,使化学计量数之比变成最简整数比。
四.根据化学方程式计算
1.理论依据:根据化学方程式进行计算的理论基础是质量守恒定律。
2.基本依据:根据化学方程式计算的基本依据是化学方程式中各反应物、生成物之间的质量比为一定值。在化学方程式中各物质的质量比在数值上等于各物质的相对分子质量与其化学计量数的乘积之比。
【举例描述】
3.利用化学方程式计算的步骤
(1)根据题意设未知量(用x,y等字母表示)。
(2)写出反应的化学方程式。
(3)写出相关物质的化学计量数与相对原子质量的乘积以及已知量、未知量。
(4)列出比例式,求未知数。
(5)简明地写出答案。
规律总结:化学方程式的计算可简记为“设”“写”“找”“列”“答”。
考点一:质量守恒定律
【例1】在学习科学的过程中,建立正确的基本科学观念是极其重要的,下列基本科学观念所对应的叙述正确的是( )
A.方法观:奥斯特实验方法运用了控制变量法
B.守恒观:化学反应前后,元素种类、原子数目均保持不变
C.微粒观:二氧化硫气体是由一个碳原子、两个氧原子构成的
D.分类观:一张地图和公共厕所标志都是模型
【例2】碳酸氢钙[化学式Ca(HCO3)