内容正文:
第五单元 化学方程式
【知识点一】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。
(1)质量守恒定律应用于化学变化,不能应用于物理变化。
(2)质量守恒定律说的是“质量守恒”而不是其他方面的守恒。
(3)化学反应中,各反应物之间要按一定的质量比相互作用,因此参加反应的各物质的质量总和不是任意比例的反应物质量的简单加和。
(4)不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中。
2.利用原子、分子知识解释质量守恒的原因
(1)化学反应的实质
化学反应的过程,就是参加反应的各物质(反应物)的原子重新组合而生成其他物质(生成物)的过程。由分子构成的物质在化学反应中的变化过程可表示为:
分子原子新分子新物质
(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,元素的质量也不变,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. 化学变化中的“变”和“不变”
【知识点二】验证质量守恒定律的实验
1.验证质量守恒定律的实验方案
实验方案
方案一:
在密闭容器中进行红磷燃烧实验
方案二:
在敞口容器中进行硫酸铜溶液与铁的反应
实验装置
实验原理
4P+5O22P2O5
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
实验现象
红磷燃烧,产生大量白烟,放出热量,天平平衡
铁钉表面覆盖一层红色物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,天平平衡
反应前
总质量
m1
m'1
反应后
总质量
m2
m'2
反应前后总
质量的关系
m1=m2
m'1=m'2
分析
红磷(P)+氧气(O2) 五氧化二磷(P2O5)
容器密闭,没有物质进入或散失
铁(Fe)+硫酸铜(CuSO4)=铜(Cu)+硫酸亚铁(FeSO4)
反应无气体参加,无气体生成
结论
分析比较两个方案的实验结果,可以发现反应前后物质的质量总和不变
实验方案三:稀盐酸与碳酸钠固体反应前后质量的测定
实验装置:
实验原理:2HCl+Na2CO3===2NaCl+H2O+CO2↑
实验现象:有气泡产生,固体不断减少,天平不平衡。(不能用来验证质量守恒定律)
分析:由于生成的二氧化碳气体逸散到空气中,造成左边质量减少,天平指针偏向右边。
实验方案四:镁带燃烧前后质量的测定
实验装置:
实验原理:2Mg+O22MgO
实验现象:发出耀眼的白光,生成一种白色固体,天平不平衡。
分析:由于生成的生成的氧化镁固体质量,包含参与反应的氧气中氧元素质量,造成左边质量增加,天平指针偏向左边。
2. 验证质量守恒的实验要点
①质量守恒定律只适用于化学变化,不适用于物理变化;
②质量守恒定律是指质量守恒,而非体积守恒等;
③所选的化学反应,现象要明显;
④若利用有气体参加或生成的反应来进行实验,反应必须在密闭容器中进行。
注意:
有些化学实验尽管不能验证质量守恒定律,但是所有化学变化均遵守质量守恒定律!
【知识点三】质量守恒定律的应用
1. 质量守恒定律内容:
指参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成各物质的质量总和。
2. 微观解释:
由于化学反应的过程,实际上就是参加反应的各物质分子被破坏;分子分裂成原子;原子再重新组合生成新的分子的过程。
3. 守恒原因:
“在化学反应前后,原子的种类、数目和质量三不变”。该定律的含义是:“宏观上的‘反应前后物质总质量、元素的种类、各元素质量’和微观上的‘原子的种类、原子的数目、原子的质量不变’六不变”。
4. 质量守恒定律的应用:
①解释一些实验事实
②推测一些物质的元素组成
③推断一些物质的化学式
④计算有关物质的质量
【知识点四】化学方程式定义和意义
1.化学方程式的定义
用化学式来表示化学反应的式子,叫做化学方程式。
2.化学方程式表示的意义
意 义
实例:C+O2CO2
质的
方面
表示反应物、生成物和反应条件
反应物是C和O2,生成物是CO2,反应条件是点燃
量的
方面
表示反应物、生成物之间的质量比
C + O2CO2
12∶32 ∶ 44
表示反应物、生成物之间的粒子个数比
C+O2CO2
1∶ 1 ∶ 1
3.化学方程式的读法
以木炭和氧气的反应为例:C+ O2 CO2
(1)按质的方面读:碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳。
(2)按量的方面读:每12份质量的碳和32份质量的氧气在点燃条件下反应生成44份质量的二氧化碳。
(3)按粒子的方面读:每1个碳原子和1个氧分子发生反应生成1个二氧化碳分子。
【知识点五】化学方程式的书写原则与步骤
1.化学方程式的书写原则