2.3化学变化中的质量守恒课件---2024-2025学年九年级化学沪教版（上海）第一学期

2.3 化学变化中的质量守恒 第2章 浩瀚的大气 1 作者 (A) - 1.知道原子的构成以及构成粒子之间的关系，知道相对原子质量的含义，并学会查相对原子质量表，掌握原子核外电子排布的规律与化合价的关系，借助元素周期表理解化合价和化学式。 2.书写化学式和根据化学式进行计算。 3.有关物质的量的相关计算。 4.掌握质量守恒定律，根据化学变化中的质量守恒书写、配平，进行化学方程式的计算。 学 习 目 标 2 化学变化的微观实质 分子 破裂 原子 重新组合 新的分子 化学变化中，分子可以再分，原子不可再分。 分子与原子的本质区别 自 主 探 究 原子的体积很小 一个原子跟乒乓球体积之比，相当于乒乓球跟地球体积之比。 卢瑟福实验 α粒子发射源 1911年著名物理学家卢瑟福做了著名的卢瑟福实验，用一束带正电的质量比电子大很多的高速运动的α粒子轰击金箔,结果是大多数α粒子能穿过金箔并不改变原来的方向，但也有一小部分改变了原来的方向，甚至有极少数α粒子被反弹了回来。 金 箔 由此可得出的结论有： （1）原子不是实心的，内部有很大部分是空的。 （2）原子内部存在着带正电的组成部分,α粒子受到斥力而改变了原有的运动路径。 （3）原子内部存在着的带正电部分是实心的,且所占空间很小。 原子 原 子 核 质子： 一个质子带一个单位的正电荷 中子： 中子不带电 电子： 一个电子带一个单位的负电荷 原子的构成 1.原子的构成 粒子种类 电 性 质 量 质子 　　 中子 电子 2.构成原子的电性和质量 原子的质量主要集中在原子核上。 1个单位正电荷 不带电 1个单位负电荷 1.6726×10-27 kg 1.6749×10-27 kg 质子质量的1/1836 思考？ 1.铁这种物质是由什么粒子聚集而构成的？铁本身是否带电？ 答：铁原子 不带电 2.原子不显电性的原因？ 答：由于原子核所带电量和核外电子的电量相等，但电性相反，所以整个原子不显电性。 又称核电荷数 原子种类 质子数 中子数 核外电子数 氢 1 0 1 碳 6 6 6 氧 8 8 8 钠 11 12 11 氯 17 18 17 铁 26 30 26 思考：从表中可以获得哪些信息？ （2）核内的质子数不一定等于中子数。 （1）原子核内不一定都有中子（比如表中的氢原子）。 （4）核电荷数（质子数）决定原子的种类。 （3）核电荷数=核外电子数=质子数=原子序数。 （5）不同种原子里的质子丶中子丶电子，其电性丶电量丶质量都相同,只是数目不同。 结论 一个氧原子 原子核 电子 氧原子的构成 原子核 子中 子 质 以碳原子为例描述原子的构成 其中6个质子和6个中子构成了原子核作为原子的中心，而6个电子在核外一定空间内绕核做高速运动。 已知一种碳原子的构成粒子是6个质子，6个中子和6个电子。请描述原子的构成情况。 （1）能直接构成物质的粒子有: （2）在化学变化中最小的粒子有: （3）不显电性的粒子有: （4）带正电的粒子有: （5）带负电的粒子有: （6）质量最小的粒子有: （7）构成原子的微粒有: （8）构成原子核的微粒有: 分子 原子 原子 分子 原子 中子 质子 电子 电子 质子 中子 电子 质子 中子 在分子、原子、质子、中子、电子这些粒子中，选择合适的答案，填在空格上。 练一练 这样小的数字，书写、记忆和使用起来都很不方便，就像用吨做单位来表示一粒稻谷或小麦的质量一样，能不能用一种好写、好记、好用的方法来表示原子的质量呢？ 不同原子的质量各不相同，可以用现代科学仪器精确地测量出来。如： 一个氢原子的质量是：1.67×10-27㎏， 一个氧原子的质量是：2.657×10-26㎏， 一个铁原子的质量是：9.288×10-26㎏。 原子质量 1.概念 以一种碳原子质量的1/12为标准，其他原子的质量跟它相比较所得的比，作为这种原子的相对原子质量（符号为Ar）。 　 2.计算公式 某原子的相对原子质量= （Ar） 一个碳原子的实际质量 (kg) × 1/12 一个该原子的实际质量(kg) 注意：1.相对原子质量是一个比值不是实际质量。 2.国际单位制为1。 标准＝ 　　　×一个碳12原子的质量　 1 12 氧的相对原子质量＝ 2.657×10-26Kg 1.66×10-27Kg ≈ 16 氧原子质量 标准 已知：氧原子的质量＝2.657×10-26Kg ≈ 1.66×10-27Kg 注意: 1.相对原子质量不是原子的实际质量,是一个比值。 2.单位：为1（一般不写）。 练一练 解：氢原子的相对原子质量 = 1.6726×10- 27 kg÷ 1.66×10- 27 kg ≈ 1　　 碳12的十二分之一的质量 已知：碳12原子的质量=1.993X10-26 kg， 氢原子的质量=1.6726×10- 27 kg。 求：氢原子的相对原子质量？ 思考：质子和中子的近似相对质量是多大？ 原子种类 相对原子质量 质子数 中子数 氢 1 1 0 碳 12 6 6 氧 16 8 8 钠 23 11 12 磷 31 15 16 硫 32 16 16 铁 56 26 30 相对原子质量 ≈质子数 ＋ 中子数 3.相对原子质量和质子数、中子数之间的关系 尝试查阅一下如下几种元素的相对原子质量：磷、铝、氮、钠、硫、镁 看谁查得又快又准! 磷——31 铝——27 氮——14 钠——23 硫——32 镁——24 思考？电子在核外的空间里做高速的运动，它们会相互碰撞打架吗？电子在核外的排布会有什么特点？ 特点：核外电子是分层运动的，这种分层运动也叫分层排布。 原子核外电子的排布 自 主 探 究 1.核外电子排布的特点 （1）各层最多能容纳的电子数为2n2个； （2）第一层最多容纳2个电子，第二层最多容纳8个电子，最外层不超过8个电子(若第一层为最外层时，不超过2个电子)； （3）能量低的优先排满，依次再排能量逐步升高的电子层里。 回忆原子的构成 +11 2.原子结构示意图 电子层 原子核 质子数 各电子层上的电子数 圆圈表示 圈内数字表示 弧线表示 原子核带正电 “+”表示 最外层电子数 数字1也可以表示 2 8 1 弧线上的数字表示 第一层 第二层 第三层（最外层） 第一层（2个） 第二层（6个） (最外层) 根据氧原子的结构图画出结构示意图 +8 2 6 思考？下列元素原子结构示意图有什么特点？ ⑴第一层最多容纳___个电子，第二层最多容纳___个电子。 2 (2)最外层不超过 个电子,只有1层的不超过___个电子。 8 8 ⑶电子先排满第___层，再排第___层，排满第___层，再排第___层。（按照能量由低到高的顺序分层排布） 2 3 2 3.核外电子的排布规律 1 2 4.原子结构与元素分类和元素化学性质的关系 （1）金属元素：最外层一般少于4个电子，易失去最外层电子，化学性质活泼。 （2）非金属元素：最外层一般等于或大于4个电子，易得到电子，化学性质活泼。 （3）稀有气体元素：最外层8个电子（氦2个），称稳定结构，化学性质不活泼。 结论：1.元素的化学性质与原子的最外层电子数有着密切关系。 2.最外层电子数决定元素的化学性质。 由于金属原子、非金属原子的原子核外最外层没有达到稳定结构，在化学反应中易得失电子，从而达到稳定结构，那么，得失电子的结果怎样呢？ Na Na＋ Cl Cl- Na Cl 5.离子的形成 NaCl 钠 + 氯气　 　 氯化钠　　 点燃 NaCl Na Cl2 钠在氯气中点燃生成氯化钠的形成过程 1.离子的定义：带电的原子（或原子团）叫离子。 2.离子的分类 （1）阳离子：带正电的原子（或原子团）叫做阳离子。 ①特点：电子数＜质子数。 ②示例：Na+、K+、Mg2+、Al3+。 （2）阴离子：带负电的原子（或原子团）叫做阴离子。 ①特点：电子数＞质子数。 ②示例：O2-、S2-、 F- 、Cl-。 离子 3.离子化合物 像氯化钠由阴、阳离子靠静电作用而形成的化合物。 4.离子符号的书写 先写元素符号，然后将电荷数标注在元素符号的右上角，数字在前、符号在后，“1”省略不写。离子所带电荷数由该元素原子的最外层电子数决定。 X n± 离子带正或负电 离子所带电荷数（得失电子数）； 当n=１时略去不写 元素符号 5.离子符号表示的意义 表示一个镁离子 表示一个带2个单位正电荷的镁离子 3Mg2+ 表示3个镁离子 Mg2+ 熟记常见原子团（根）的符号、名称 名称： 氢氧根 硝酸根 铵根 碳酸根 硫酸根 符号： OH- NO3－ NH4＋ CO32－ SO42－ 6.构成物质的粒子 构成物质的粒子包括原子、分子、离子。 （1）由原子直接构成的物质：稀有气体（如：He、Ne等)；金属（如：Hg、Fe等）；少数固态非金属（如：C、Si等）。 （2）由分子构成的物质：双原子气体分子（如：H2、O2、N2等）;多原子共价化合物（如：H2O、CO2、HCl等）。 （3）由离子构成的物质：离子化合物（如：NaCl、K2S、CuSO4等）。 7.离子与原子的区别和联系 原子 阴离子 阳离子 失电子 得电子 失电子 得电子 （2）联系 （1）区别 ①化学性质不同：原子大多不稳定，化学性质活泼；离子结构稳定，化学性质不活泼。 ②电性不同：原子不带电，离子带电。 知识回顾 1. 发现了元素周期表和元素周期律； 门捷列夫 2.到目前为止，人类已经发现 种元素； 100多 什么是元素？ 自 主 探 究 想一想 以上的“钙” “锌” 指的是什么？ 缺“钙”吃什么好？ 质子数 中子数 碳原子A 6 6 碳原子B 6 7 碳原子C 6 8 从表格中你发现了什么“怪现象”？ 碳元素 质子数 中子数 氧原子A 8 8 氧原子B 8 9 氧原子C 8 10 氧元素 你能总结出元素的定义吗？？ 问题：区分钙元素和锌元素关键看什么？ 核电荷数或质子数 元素 １.定义： 　　 具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称。 因此，不同种元素的本质区别是：核电荷数（或质子数）不同。即：质子数决定元素种类 把核电荷数为8（即质子数为8）的所有氧原子 氧气、水、二氧化碳、氧化汞中都有氧元素 HgO O2 H2O CO2 核电荷数为1的所有氢原子统称为氢元素 核电荷数为6的所有碳原子统称为碳元素 判断某两个原子是否为同种元素的依据是什么？ 核电荷数即核内质子数相同，元素相同 核电荷数即核内质子数不同，元素不同 统称为氧元素 41 www.zk5u.com 元素的特点 元素是同一类原子的“总称”，是一个宏观概念，因此元素只讲种类，不讲个数。 例：KMnO4是由钾、锰、氧三种元素组成 √ KMnO4是由一个钾元素、一个锰元素、四个氧元素组成 ⑶宏观概念：只论种类，不论个数。 注：⑴质子数决定元素种类； ⑵一类原子指质子数相同，而中子数丶电子数不一定相同。 ①质子数相同，中子数不同； 如：C-12（6质6中） C-13（ 6质7中） ②质子数相同，电子数不同； 如：Fe 2+ Fe 3+ Fe 下列说法有没有错误？将错误的说法加以改正： （1）水是由一个氧元素和两个氢元素组成的。 （2）二氧化硫中有硫和氧两个元素。 分析问题 判断：质子数相同的微粒属同种元素。 错误：如Ne和H2O 都是10个质子 物质的种类非常多，已知的就有3000多万种，但是组成这些物质的元素并不多。到目前为止，已经发现的元素只有一百余种。 物质是由元素组成的 元素种类 （由质子数决定） 如：水（H2O）由H、O两种元素组成； 高锰酸钾（KMnO4）由K、Mn、O三种元素组成。 45 www.zk5u.com 分析讨论 硫 + 氧气 二氧化硫 点燃 S O2 SO2 反应物跟生成物相比较，分子丶原子是否发生了变化？元素是否发生了变化？ 结论：化学变化中分子的种类改变，原子、元素种类不变。 过氧化氢 二氧化锰 氧气 水 + H2O2 H2O O2 元素的存在 氧＞ 硅＞ 铝＞ 铁 > 钙 地壳中各种元素的质量分数 谐音： 养 龟 铝 铁 盖 ②生物细胞中元素含量由高到低： ①地壳中元素含量由高到低： 氧（O）＞硅（Si）＞铝（Al）＞铁（Fe）＞钙(Ca) ③空气中元素含量前两位： 氧（O）＞碳（C）＞氢（H）＞氮（N） 氮（N) 氧（O） ④宇宙中含量最高： H 元素与原子的区别与联系 元素 原子 概念 区别 举 例 具有相同质子数（即核电荷数）的一类原子的总称。 化学变化中的最小粒子 宏观概念： 只论种类，不论个数 微观概念： 既论种类，又论个数 用于描述物质的宏观组成 例：水是由氢元素和氧元素组成的，但不能说“水是由两个氢元素和一个氧元素组成的”。 用于描述物质的微观构成 例：一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。不能说：“一个水分子是由两个氢元素和一个氧元素构成的”。 思维提升 宏观概念 元素 物质 原子 分子 微观概念 构成 构成 组成 物质、元素、分子、原子间的关系： 铁由铁元素组成 铁由铁原子构成 1.铁 应用： （3）水分子由氧原子和氢原子构成 （1）水由氢元素和氧元素组成； （4）每个水分子由1个氧原子和2个氢原子构成 （2）水由水分子构成 2.水 质子数相同的 一类原子的总称 构成 离子 构成 最好使用统一的符号！！ 自 主 探 究 为了书写和学术交流的方便，采用国际统一的符号来表示各种元素。 这就是元素符号！ 外国人可能 不认识汉字 历史上，道尔顿曾用图形加字母的方式作为元素符号。 元素符号的发展： 1.元素符号采用的是 。 元素符号 2.书写原则： 第一个字母要大写，第二个字母要小写 氢　　碳　 氮　 氧　 氟 铁　　 铜　 　铝　　 镁　　 汞 拉丁文 一大二小！ 注意： 1.Co和CO 4.Cl和Al 2.Ca和Cu 5.Mn和Zn 3.Ag和Hg 6.He和Ne 有差别啊！ 54 www.zk5u.com ①表示一种元素 ②表示这种元素的一个原子 （宏观） （微观） 例：“O”表示氧元素 例：“O”表示一个氧原子 意义 元素符号的意义 一个碳原子 抢答！ 碳单质 碳元素 注： ① 由原子直接构成的物质的元素符号还表示该物质 铁元素 一个铁原子 铁这种物质 ② 元素符号前加上数字后，只表示微观意义，表示几个原子 2Fe 两个铁原子 Fe 1.元素符号N、Cu表示的意义？ Cu N 表示氮元素 一个氮原子 表示铜元素 一个铜原子 表示铜这种物质 练一练 2.用符号和数字表达含义 5个氧原子： 2个铜原子： 钠元素 ： n个磷原子： 5O 2Cu Na nP 58 www.zk5u.com 元素 名称 元素 符号 相对原子质量 元素 名称 元素 符号 相对原子质量 元素 名称 元素 符号 相对原子质量 氢 H 1 铝 Al 27 铁 Fe 56 氦 He 4 硅 Si 28 铜 Cu 63.5 碳 C 12 磷 P 31 锌 Zn 65 氮 N 14 硫 S 32 银 Ag 108 氧 O 16 氯 Cl 35.5 钡 Ba 137 氟 F 19 氩 Ar 40 铂 Pt 195 氖 Ne 20 钾 K 39 金 Au 197 钠 Na 23 钙 Ca 40 汞 Hg 201 镁 Mg 24 锰 Mn 55 碘 I 127 表4-3 一些常见元素的名称、符号和相对原子质量 非金属 元素分类 氦、氖、氩、氪、氙等 通常有“钅”字旁（汞除外）如钠、钾、镁、铁等 3.非金属元素 固态非金属: 汉字有“石”字旁。如碳、硫 液态非金属：有“ 氵”。如溴 气态非金属：通常有“气”字头。如氧、氯 由原子的最外层电子数决定 1.稀有气体元素： 2.金属元素： 超级市场里有成百上千种商品，为了便于顾客选购，必须分门别类、有序地摆放。 元素周期表 61 www.zk5u.com 1.每一横行（周期） 2.每一纵行（族） 每一个横行叫做一个周期，共有7个周期 每一个纵行叫做一个族，共有18个纵行，一共16个族（8、9、10三个纵行共同组成一个族） 所以，元素周期表一共有7个周期、16个族 氧 8 16.00 原子序数 元素符号 元素名称 相对原子质量 3.每一格 原子序数=核电荷数=核内质子数 O 元素周期表的规律： 1.同一周期从左到右核电荷数依次增加 2.同一周期的原子的电子层数相同 3.开头的是金属元素，靠近尾部的是非金属元素，结尾的是稀有气体元素 4.同一族最外层电子数相同 思维拓展 H、N、O、F、Cl、I 表示这种元素和 这种元素的一个 原子，有些元素符 号还表示该物质 温故知新 用元素符号和数字的组合表示物质组成 的式子叫化学式。 五、化学式 每种物质只有一个化学式，是实验测定出来的 1.定义： ①任何物质都有化学式吗？ ②同种物质可以有不同的化学式吗？ ③化学式可以任意的书写吗？ 水的化学式H2O的由来 H2O 元素 物质 分子 原子 组成 构成 宏观含义 微观含义 水的化学式H2O的含义 表示物质一个分子由哪些原子构成 表示物质的一个分子 微观 含义 表示一种物质由哪些元素组成 表示一种物质 宏观 含义 由分子构成的物质的化学式表示的意义 2.化学式含义 符号H、2H、H2、2H2各具有什么意义？ H 表示氢元素、一个氢原子 2H 表示2个氢原子 H2 表示氢气这种物质；氢气是由氢元素组成； 一个氢分子；每个氢分子由2个氢原子构成。 2H2 表示2个氢分子 讨论交流 单质 由原子构成 由分子构成： 金属单质:Cu Fe Hg Mg 非金属固体：C P S Si 稀有气体：He Ne Ar 用元素符号及其右下角的数字表示 直接用元素符号表示化学式 H2 O2 N2 Cl2 3.单质化学式写法 元素符号右下角数字表示分子中所含原子数 化合物 氧化物的化学式 CO2 、P2O5 、Fe3O4、MnO2 氧元素在后， 另一种元素 在前 金属元素和非金属 组成的化合物 NaCl KCl HgO MgO 金属元素在前， 非金属元素在后 读法：一般从右到左读作某化某，有时还要读出原子的个数 4.化合物化学式写法 物质 氯化氢 水 二氧化碳 三氧化二铁 微粒个数比 化学式 1:1 2:1 1:2 2:3 HCl Fe2O3 CO2 H2O 化合价 化合价表示元素的原子之间相互化合的数目。 Fe 化合价标在元素符号的正上方（符号在前，数字在后） 1.化合价的表示方法 +3 表示+3价的铁元素 Fe3+ 表示一个铁离子带3个单位的正电荷 2.原子团及其化合价 原子团： 常整体参加反应 的带电的原子集 团，又叫作根， 根也有化合价。 （1）化合价有正负之分； （2）一般金属元素显正价，非金属元素显负价； （3）同种元素可显示不同的化合价； （4）在化合物里,正负化合价的代数和为零； （5）单质里元素的化合价为零。 3.化合价的规律 划线元素为负价元素 一些常见元素化合价口诀 一价氢氯钾钠银 二价氧钙钡镁锌 三铝四硅五价磷 二三铁，二四碳 二四六硫都齐全 铜汞二价最常见 条件不同价不同 单质为零永不变 （1）标出氯酸钾中氯元素化合价。 （2）标出O2 ,P2O5，Fe2O3，KNO3，Ca(CIO)2中各元素化合价。 (3）NH4NO3中氮元素的化合价。 （4）标出下列物质中加点元素化合价。 KMnO4 K2MnO4 MnO2 N2 HNO3 Mg(NO3)2 NO NH3 4.根据化合价规律求化学式中元素化合价 （1）氧化钙 （2）硫化钠 Ca O +2 -2 验证：（+2）+（-2）= 0 Na S +1　-2 验证：（+1） ×2 +（-2）= 0 正左负右， 标价交叉， 约简复查。 2 5.根据元素化合价写出物质的化学式 （1）硫酸铝 （2）氢氧化钠 Al SO4 Na OH +3 - 2 2 ( ) 验证：（+3）×2 + （-2）×3 = 0 +1 　-1 验证：（+1） +（-1）= 0 3 原子团的个数不为“1”时加括号。 化学式中各原子的相对原子质量的总和，就是相对分子质量。（符号Mr） 2H2O的相对分子质量总和： （ 1×2 + 16）×2 = 36 1个水分子的相对分子质量：1×2 + 16 = 18 有关相对分子质量的计算 1.相对分子质量 氧气的相对分子质量16×2 = 32 氢氧化钙的相对分子质量40+（16+1）×2 = 74 二氧化碳的相对分子质量12+2×16 = 44 氨气的相对分子质量14+1×3 = 17 请计算下列物质相对分子质量。 1.氧气 2.NH3（氨气） 3.二氧化碳 4.氢氧化钙 水分子中各原子的个数比：氢、氧原子个数比为2:1 1个水分子由1个氧原子和2个氢原子构成。 2.物质组成元素的质量比 水由水分子构成。 组成水的元素的质量比为： mH ︰ mO =（1×2） ︰ 16=2 ︰ 16=1 ︰ 8 利用化学式计算下列物质组成元素的质量比。 1.NH3（氨气） 2.二氧化碳 3.NH4NO3（硝酸铵） m N︰mH =14 ︰ （1×3）=14 ︰ 3 mC ︰ mO =12 ︰ （16×2） =12 ︰ 32=3 ︰ 8 m N︰mH ︰ mo =（14×2 ）︰ （1×4）︰（16×3）=7 ︰ 1︰12 11.1% = % 100% 1×2 18 × = H ①先根据化学式计算出相对分子质量 ②再计算氢元素的质量分数 某元素的质量分数= 该元素相对原子质量×原子个数 化合物的相对分子质量 × 100﹪ 3.计算物质中某元素质量分数 怎样计算水中氢元素的质量分数？ 1.计算80吨的硝酸铵中有多少氮元素？ 4.根据物质质量求元素质量、根据元素质量求物质质量 硝酸铵的相对分子质量：14×2 +1×4+ 16×3 = 80 28吨 = 100% 14×2 80 × 80吨 × 元素质量=物质质量 × 元素质量分数 2.多少吨硝酸铵中含有56吨氮元素？ 硝酸铵的相对分子质量：14×2 +1×4+ 16×3 = 80 56吨 = 100% 14×2 80 × X × X=160吨 物质质量 = 元 素 质 量 元素质量分数 [想一想] 你能用托盘天平称一粒米的质量吗？ （积小成大，聚微为宏） 说一说：生活中有哪些常用的量词来表示一定数目的集合体？ 单个 集合体 集合体中 单个的数目 一根烟 一 烟 一包 烟 根 一张纸 一 纸 一刀纸 张 一枚鸡蛋 一 鸡蛋 一打鸡蛋 个 20 25 12 包 刀 打 宏观世界中的物质 猜猜看，一滴水中有多少个水分子？ 1.67×1021个分子！ 微观世界中的物质 如分子、原子等 那么一杯水呢？ 八、物质的量 分子和原子个数的数目很大，可以采用集合的形式来表示，这一集合的形式我们称之为物质的量(n)。 摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号mol。 1打=12个 那么 1mol=？个 1mol的任何物质都约含6.02×1023 个微粒 构成微粒 所有物质 注意：1）指代所有物质，无论是气体还是液体或者固体，或者说是由分子还是原子构成。 2）要注明微粒的种类。 规定： 3）是个近似值 1摩尔氦气中有6.02X1023个氦原子 1摩尔水中有6.02X1023个水分子 单个 集合体 集合体中 单个的数目 一根烟 一 烟 一包 烟 根 一张纸 一 纸 一刀纸 张 一枚鸡蛋 一 鸡蛋 一打鸡蛋 个 20 25 12 包 刀 打 宏观世界中的物质 微观世界中的物质 一个微粒 一摩尔 任何物质 1mol的任何物质都 约含6.02×1023 个 微粒 国际单位制中7个基本物理量 物理量 量的符号 单位名称 单位符号 长度 l(L) 米 m 质量 m 千克 kg 时间 t 秒 s 电流强度 I 安[培] A 热力学温度 T 开[尔文] K 发光强度 I(Iv) 坎[德拉] cd 物质的量 n 摩[尔] mol 物质的量（n） 1、是物理量 2、表示物质所含微粒多少 3、符号：n 4、单位：摩尔，简称摩，符号 mol 5、1mol≈ 6.02×1023个 每摩尔物质含有阿佛加德罗常数（NA）个微粒。 国际上规定：12g 12C所含的碳原子数目为阿伏加德罗常数NA（精确值），近似等于：6.02×1023。 为了纪念意大利科学家 阿佛加德罗 对于建立物质的量所做出的贡献， 一摩尔的微粒数又被称为阿佛加德罗常数 物质的量（n） 1、是物理量 2、表示物质所含微粒多少 3、符号：n 4、单位：摩尔，简称摩，符号 mol 5、1mol≈ 6.02×1023个 每摩尔物质含有阿佛加德罗常数（NA）个微粒。 国际上规定：12g 12C所含的碳原子数目为阿伏加德罗常数NA（精确值），近似等于：6.02×1023。 下面叙述是否正确 （A）1摩尔的大米； （B）摩尔是七个物理量之一； （C）摩尔是物质的数量单位； （D）摩尔是物质的质量单位； 摩尔是物质的量的单位 。 摩尔是物质的量的单位 物质的量只适用于微观粒子，不能用来说明宏观物质。 判断 摩尔是物质的量的单位 判断 下列写法是否正确 （A）1 摩尔氧 （B）1 摩尔氧原子 （C）2 摩尔分子氢 （D）3 摩尔 H2O （E）0.5 摩 二氧化碳 必须指明微粒的种类，是氧原子或者是氧分子 正确 2 摩尔氢分子 正确 正确 微粒 （个） 物质的量 （摩尔）        　　 1×（6.02×1023） 微粒数= 1mol水 ２mol水 ３mol水 3×（6.02×1023） 2×（6.02×1023） 物质的量×（6.02×1023） 思考与练习 每摩尔物质含有阿佛加德罗常数个微粒。 N n NA = × 1.5mol碳原子含有__________________ 个 碳原子 0.5×6.02×1023 练习二 2mol水分子含有_______________个水分子 3mol二氧化碳分子含有_______________个 二氧化碳分子 0.5mol氧原子含有_______________个氧原子 2×6.02×1023 3×6.02×1023 1.806×1024 1.5×6.02×1023 9.03×1023 3.01×1023 物质的量 (摩尔数)n × 6.02×1023NA 微粒个数 1）6.02×1023个水分子=_____________mol水分子 2）3.01×1023个一氧化碳分子=__________mol一氧化碳分子 3）1.204×1024个镁原子=____________mol镁原子 4）6.02×1022个二氧化硫分子=_________mol二氧化硫分子 物质的量 (摩尔数) × 6.02×1023 微粒个数 ÷ 6.02×1023 物质的量是表示 的物理量 ，常用 表示，物质的量的单位是 ，符号 。 6.02×1023 （2）每摩尔物质约含有个 微粒， 又称为 常数。例如，1mol双氧水 分子含有 个微粒， 个镁原子=_____mol镁原子。 1.204 × 1024 复习 物质所含微粒多少 n 摩尔 mol 阿佛伽德罗 6.02×1023 2 应注意的几个问题 1、物质的量这个概念只适用于微观粒子（如分子、原子等） 2、使用摩尔时必须指明物质微粒的名称或符号。例:1mol氢分子、3mol氧原子、5molCO2 3、1mol任何微粒的数目都是6.02×1023个。如1mol水、1mol冰、1mol水蒸汽均含有6.02×1023个水分子 物质发生化学变化，反应物的质量同生成物的质量之间究竟存在什么关系？ 自主 探 究 提出问题 108 1．参加化学反应的各物质的质量之和大于生成的各物质的质量之和。 2．参加化学反应的各物质的质量之和等于生成的各物质的质量之和。 3．参加化学反应的各物质的质量之和小于生成的各物质的质量之和。 猜想和假设 （1）在锥形瓶中放一小块红磷，按图组装； （2）称量锥形瓶内物质的总质量； （3）点燃红磷，观察现象； （4）冷却后称量锥形瓶内物质的总质量。 设计实验 实验1：红磷燃烧前后质量变化 实验现象 产生大量白烟，气球先膨胀后缩小，冷却后称量，天平仍然平衡。 磷+氧气 五氧化二磷 点燃 气球的作用：防止燃烧时产生的大量热导致装置中的气体膨胀,会使胶塞弹出,从而导致实验失败 反应前物质（或物体） 反应后物质（或物体） 锥形瓶 锥形瓶 细砂 细砂 橡皮塞 橡皮塞 气球 气球 参加反应的红磷 五氧化二磷 参加反应的氧气 其它气体等 其它气体等 参加反应的红磷质量 + 参加反应的氧气质量 = 五氧化二磷质量 实验分析 铁 + 硫酸铜 → 铜 + 硫酸亚铁 1.分组实验，组长分工，人人参与； 2.及时观察并记录实验现象，实验结束后，描述观察到的实验现象； 3.观察化学变化过程前后，天平是否保持平衡，分析并得出结论。 实验2：铁和硫酸铜溶液反应前后质量变化 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。 实验结论 这个规律就叫做质量守恒定律。 实验3 ：碳酸钠和盐酸反应前后质量变化 反思交流 碳酸钠 + 盐酸 → 氯化钠 + 水 + 二氧化碳 实验在敞口容器中进行，生成的气体逸散 镁条在空气燃烧后，质量为什么变大？ 镁+氧气 氧化镁 点燃 反思交流 实验4：镁带燃烧前后质量变化 有气体参与或生成的反应,必须在密闭体系中进行 质量守恒定律发现简史 罗蒙诺索夫 拉瓦锡 拓 展 延 伸 参加反应的各 物质的质量 总和 生成的各物质的质量 总和 化学反应前后物质的总质量为什么不变？ + 氧分子 氧原子 氢原子 氢分子 水分子 化学变化的微观本质 讨 论 交 流 1.请从微观和宏观两个方面归纳在化学变化过程中，有哪些方面一定不变，哪些方面可能改变，哪些方面一定改变。 2.分析为什么所有的化学反应都遵守质量守恒定律。 物质的总质量 元素种类 元素质量 原子种类 原子数目 原子质量 六个 不变 物质的种类 分子的种类 两个一定改变 分子的数目 元素化合价 两个可能改变 在化学反应中有六不变、两改变、两个可能改变 自 主 探究 1.请你能用符号表达出下列化学反应。 （1）碳在氧气中燃烧； （2）磷在氧气中燃烧； （3）电解水； （4）过氧化氢分解； （5）加热高锰酸钾 2.什么是质量守恒定律，用分子、原子的知识解释质量守恒的原因。 122 122 碳 + 氧气 二氧化碳 点燃 反应物 生成物 反应条件 C + O2 ════CO2 点燃 这种用化学式来表示化学反应的式子叫做化学方程式。 交流展示 化学式和化学方程式有什么不同？ 用元素符号和数字表示物质组成的式子叫做化学式。 化学方程式的意义 1．表明化学反应中的反应物、生成物和反应条件。 2．表明反应物、生成物各物质之间的质量关系，即各物质之间的质量比。 碳和氧气在点燃的条件下发生反应,生成二氧化碳。 C、O2和CO2的质量比为12 : 32: 44 C ＋ CO2 O2 点燃 4P ＋ 2P2O5 5O2 点燃 31×4 : 2×16×5 : （2×31＋5×16）×2 124 : 160 : 284 31 : 40 : 71 化学方程式计算的理论依据 质量比的计算方法 从化学方程式还能获得下列信息： 1.反应物、生成物之间的粒子数目比。 2.反应所属类型。 3.反应前后质量守恒等。 36 4 32 在点燃的条件下，碳和氧气反应生成二氧化碳。 在点燃的条件下，每12份质量的碳和32份质量的氧气反应生成44份质量的二氧化碳。 C ＋ CO2 O2 点燃 12 32 44 化学方程式的读法 宏观上 质量上 微观上 在点燃的条件下，1个碳原子和1个氧原子反应生成1个二氧化碳分子。 请从物质种类、质量、反应条件等方面考虑，讨论下列化学方程式提供的信息： CuO＋H2 加热 Cu＋H2O 讨论交流 木炭燃烧 红磷燃烧 硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应 书写化学方程式遵循的原则 自 主 探 究 （1）以客观事实为基础。 （2）遵守质量守恒定律，即等号两边 各原子的种类和数目必须相等。 131 H2 + O2 H2O + O 化学反应要尊重客观事实，不能改动反应物和生成物的化学式 下面方程式正确吗？ 点燃 4P + 5O2 2P2O5 点燃 在短线两边写出反应物与生成物的化学式 P + O2 P2O5 在化学式前填数字将两边的原子数目配平 4P + 5O2 2P2O5 将短横线改写成“ ” 4P +5O2 2P2O5 注明反应发生条件以及生成物状态“↑”或“↓” 书写化学方程式的步骤 写 配 注 等 www.zk5u.com中考资源网 根据化合价的规则书写化合物的化学式: 先排列， 后标价； 约最简， 再交叉。 正确书写反应物和生成物的化学式 写出下列物质的化学式 （1）氧气、氢气、氯气、氮气 （2）氧化铝、氯化钾、氧化钙、氧化铁 （3）氢氧化钙、碳酸钠、硫酸铜、锰酸钾 O2 H2 Cl2 N2 Al2O3 KCl CaO Fe2O3 Ca(OH)2 Na2CO3 CuSO4 K2MnO4 www.zk5u.com中考资源网 就是在各化学式前面配上适当的化学计量数， 使左、右两边各种元素的原子个数相等。 配平时只能在各化学式前加化学计量数， 不能改动元素符号右下方的小数字； 配平化学方程式 1 各化学计量数之间为最简整数比，不能是分数，不能有约数。 2 www.zk5u.com中考资源网 S + O2 SO2 点燃 C + O2 CO2 点燃 C + O2 CO 点燃 这种方法适合一些 简单的化学方程式， 凑数进行配平。 配平方法一：观察法 2 2 化学方程式的配平方法 www.zk5u.com中考资源网 首先找出其中出现次数较多，且原子个数相差较多的原子作配平起点，求出它们的最小公倍数。反应前、后该（氧）原子个数的最小公倍数是10 P + 5O2 2P2O5 最小公倍数除以化学式中该原子的个数，把得到的数字写到化学式前面。在O2前面配上计量数5，在P2O5前面配上计量数2。 4P + 5O2 2P2O5 再配平其他原子。等号后面磷原子的个数是4，在等号前面P前面配上计量数4。 P + O2 P2O5 配平方法二：最小公倍数法 www.zk5u.com中考资源网 （1） C + CO2 CO 高温 点燃 点燃 高温 配平下列化学方程式 2 4 3 2 2 2 2 2 （5） KClO3 KCl + O2↑ MnO2 △ 3 2 2 （3） CuO + C Cu + CO2 （2） Al + O2 Al2O3 （4） CH4 + O2 CO2 + H2O www.zk5u.com中考资源网 加热(△)、点燃、催化剂、一定条件、 800度、催化剂、高温高压等 2 2 H2O H2 + O2 通电 液体 气体 气体 注明反应条件，生成物状态 1 气体↑和沉淀↓的标注 只有生成物中有气体时（反应物中没有气体），在气体物质的化学式右边标注“↑” 2 139 如硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液的化学反应方程式： 注意：配平时原子团当成一个整体来考虑 2 + + CuSO4 NaOH Cu(OH)2 Na2SO4 注明反应条件，生成物状态 气体↑和沉淀↓的标注 溶液中的反应 ，只有生成物中有难溶的固体物质时（反应物无难溶性固体），在固体物质的化学式右边标注“↓”。 3 1.S+O2 SO2 加热 2.C+O2 CO2 点燃 3.Fe+CuSO4 Cu +FeSO4 判断下列反应的化学方程式的反应条件、气体符号 和沉淀符号添加是否正确？ × × × 1.细铁丝燃烧 2.镁带燃烧 3.实验室用过氧化氢制取氧气 4.高锰酸钾受热分解 点燃 3Fe+2O2 Fe3O4 2Mg+ O2 2MgO 点燃 MnO2 2H2O2 2H2O+O2 Δ 2 KMnO4 K2MnO4 MnO2 + + O2 正确书写下列反应的化学方程式： www.zk5u.com中考资源网 化学方程式的配平方法 1.观察法 2.最小公倍数法 3.奇数配偶法 4.定一法 自 主 探 究 143 CO + O2 CO2 找出关键元素（是O）：反应前、后某元素出现次数最多，并且短线两边该原子总数为一边奇数、一边偶数。 把奇数配成偶数（优先考虑×2） 再配平其它原子和氧原子，短线变等号。 CO + O2 CO2 2 CO + O2 CO2 2 2 配平方法三：奇数配偶法 www.zk5u.com中考资源网 配平方法三：奇数配偶法 奇数入手，左右开弓，跟踪追击，单质告终。 （1） C2H2 + O2 CO2 + H2O （2） O2 + FeS2 Fe2O3 + SO2 （3） C2H4 + O2 CO2 + H2O （4） Na + H2O NaOH + H2 ↑ 配平下列化学方程式 2 5 4 2 2 2 11 8 4 2 2 2 3 2 www.zk5u.com中考资源网 化学方程式中，化学式C2H2最复杂，将其化学计量数定为1，作为配平起点； 通过观察，根据碳原子守恒，在CO2前配上化学计量数2，根据氢原子守恒，在H2O前配上化学计量数1，故生成物中含有氧原子数为2×2+1=5，而反应物C2H4中没有氧原子，故在O2前配上化学计量数5/2； C2H2 + O2 CO2 + H2O 配平方法四：定一法 C2H2 + O2 CO2 + H2O 1 2 1 5/2 www.zk5u.com中考资源网 通分化整，将化学方程式两边物质的化学计量数都同乘2，去掉O2的化学计量数的分母，化学方程式配平完成。 配平方法四：定一法 C2H2 + O2 CO2 + H2O 1 2 1 5/2 2 2 5 4 C2H2 + O2 CO2 + H2O www.zk5u.com中考资源网 （1） C2H6 + O2 CO2 + H2O 3 2 1 7/2 2C2H6 + 7O2 ==== 4CO2 + 6 H2O （2） CH3OH + O2 CO2 + H2O 配平下列化学方程式 1 2CH3OH + 3O2 ====2CO2 + 4H2O 1 2 3/2 www.zk5u.com中考资源网 根据信息书写化学方程式 例题 “纳米材料”特指粒径为1～100nm（1nm=10-9m）的颗粒。 纳米材料和纳米技术的应用几乎涉及现代工业的各个领域。用纳米级的某种氧化物作催化剂，使汽车尾气中的一氧化碳跟一氧化氮反应转化为两种气体，其中一种可参与植物的光合作用，另一种是空气中含量最多的气体。写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式______________________________。 反应的化学方程式为___________________________。 一般思路 仔细阅读信息，找出反应物、反应条件，根据 物质性质推出生成物，正确写出化学式并配平 2CO + 2NO 2CO2 + N2 催化剂 参与植物的光合作用的气体是二氧化碳，空气中含量最多的气体是氮气 例题 将二氧化碳转化为甲醇（CH3OH），其反应的微观过程如图所示： 上述反应的化学方程式为______________________________。 根据微观示意图书写化学方程式 上述反应的化学方程式为______________________________。 一般思路 先将没有参加反应的粒子约掉，根据图例 写出反应物和生成物分子的化学式，配平 （注意：配平的化学计量数为最简比) CO2 + 3H2 CH3OH + H2O 催化剂 自主探究 化学方程式计算的理论依据 36 4 32 36g 4 g 32g 各物质之间按一定的质量比发生化学反应，利用化学方程式中各物质之间的质量关系可以进行物质间质量的计算。 154 利用化学方程式的计算步骤： 一、设未知量 二、写出反应的化学方程式 三、找出相关物质的质量比和已知量、未知量 四、列出比例式 五、解比例式 六、简明地写出答语 一设、二写、三找、四列、五解、六答 一、设 二、写 三、找 四、列 五、解 六、答 利用化学方程式的计算的注意事项 1.设未知量为X，不带单位 2.化学方程式一定要配平 3.相对分子质量计算要准确，乘以化学计量数，写在对应的化学式下 4.已知量带单位，未知量不带单位 5.注意是否能约分，保留位数 例1 加热分解多少克高锰酸钾，可以得到6.4克氧气? 解：设加热分解高锰酸钾的质量为 x。 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ △ 2×158 6.4 g 2×158 32 6.4 g x = x = 32 x 2×158×6.4 g 32 = 63.2 g 答：加热分解63.2g高锰酸钾，可以得到6.4 g 氧气。 12.4g红磷在氧气中充分燃烧，可生成五氧化二磷多少克? 31 142 12.4 x x= 56.8 答:可生成五氧化二磷56.8 g. 化学方程式未配平 计算结果要带单位 31 12.4 = 142 x 解:设可生成ｘg五氧化二磷 点燃 P + O 2 P 2 O 5 设不规范，不带单位 已知量12.4g带单位 合 作 学 习 解：设燃烧100 g 氢气需要氯气的质量为x，生成的氯化氢气体质量为y。 H2 + Cl2 点燃 2HCl 100 g x y 71 73 2 2 71 = 100 g x x = 3550 g 73 2 = y 100g y = 3650 g 答：燃烧100 g 氢气需要氯气的质量为3550g，生成的氯化氢气体质量为3650g。 质量守恒定律 x + 100 g= y， 代入 x = 3550 g 得出 y = 3650 g。 例1 饲养观赏鱼，可以陶冶人的情操，增进人们对生活的热爱。空运观赏鱼，必须密封。为了解决鱼的呼吸问题，可在水中加入增氧剂，主要成分为过氧化钙（化学式为CaO2），过氧化钙与水反应，生成氢氧化钙和氧气。 （1）写出过氧化钙与水反应的化学方程式。 应用质量守恒定律进行化学方程式计算 自主探究 2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑ （2）一位养鱼爱好者做如下实验：取少量增氧剂加入到足量的水中，称量数据如下。求参加反应的过氧化钙的质量。 反应前的质量 反应后烧杯及烧杯内混合物的质量 增氧剂 15g 111.8g 水和小烧杯 100.0g 讨 论 交 流 题中所给的数据都是混合物的质量，不能直接代入化学方程式中进行计算，在解题时要注意甄别。 突破口根据质量守恒定律求出反应前后质量的差值，即是生成氧气的质量，然后根据氧气质量，利用化学方程式求出过氧化钙的质量。 反应前的质量 反应后烧杯及烧杯内混合物的质量 增氧剂 15g 111.8g 水和小烧杯 100.0g 表中哪一数据可以代入到方程式中进行计算？ 162 解：氧气的质量为15g+100.0 g- 111.8g=3.2g 设参加反应的过氧化钙的质量为ｘ。 2CaO2+ 2H2O = 2Ca(OH)2 + O2 144 32 ｘ 3.2 g 144:32= ｘ:3.2g ｘ =14.4g 答：参加反应的过氧化钙的质量为14.4g。 某课外小组为了测定石灰石中碳酸钙的含量，把10g石灰石固体样品进行高温煅烧，完全反应后，冷却、称量，残余固体质量为7.8g（假设杂质不参与反应），计算石灰石样品中碳酸钙的质量分数。 变式训练 解：二氧化碳的质量为10g-7.8g=2.2g 设参加反应的碳酸钙的质量为X。 CaCO3 CaO + CO2 100 44 X 2.2 g 100:44 = X:2.2g X=5g ×100%=50% 答：石灰石样品中碳酸钙的质量分数为50%。 5g 10g 例2 某校兴趣小组在实验室做制取氧气的实验，他们取氯酸钾和二氧化锰的混合物6.0 g放入大试管中进行加热，并在不同时刻测定试管内剩余固体的质量如下表： （1）生成氧气的质量为　 　g。 （2）原混合物中二氧化锰的质量是多少？（写出计算过程） 反应时间/min 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 剩余固体质量/g 5.1 4.5 4.2 4.08 4.08 4.08 讨 论 交 流 1.写出反应的化学方程式。 2.反应进行到什么时间氯酸钾完全分解？ 3.剩余固体中有哪些物质？ 反应时间/min 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 剩余固体质量/g 5.1 4.5 4.2 4.08 4.08 4.08 解：氧气的质量为 6.0g-4.08g=1.92g 设参加反应的氯酸钾质量为 x。 2KClO3 2KCl+3O2↑ 　　 245 　　 96 　 　　　 x 1.92g 245 ：96 = x ：1.92g x = 4.9 g 原混合物中二氧化锰的质量：6.0g -4.9 g=1.1g 答：可制得氧气的质量为 1.92 g，原混合物中二氧化锰的质量是6.0g -4.9 g=1.1g 。 某小组利用高锰酸钾160g制取氧气，一段时间后发现试管中剩余固体共150.4g，问生成氧气质量是多少？参加反应的高锰酸钾质量是多少？ 变式训练 解：氧气的质量为160g-150.4 g=9.6g 设参加反应的高锰酸钾质量为 x。 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ △ 316 9.6 g 316 32 x = x 32 x = 94.8g 答：可以得到9.6 g 氧气，参加反应的高锰酸钾质量为94.8g。 9.6 g 例3 14g红磷在16g氧气充分燃烧，生成五氧化二磷的质量是多少？ 解:设可生成五氧化二磷质量为X 点燃 4P + 5 O 2 === 2P 2 O 5 4×31 5×32 2×142 14g 16g X 根据参加反应的磷和氧气的质量比为31：40，可以判断出氧气完全反应，应利用氧气的质量计算五氧化二磷的质量。 今有氢气与氧气的混合气共20g，在密闭的容器中点燃，生成水18g，问参加反应的氢气与氧气的质量比是多少？原混合气体中氧气的质量可能是多少？ 变式训练 解： 2H2 + O2 ===2H20 4 32 36 X Y 18g （1）如果氢气完全参加反应，设氢气质量为X。 4:36 = X:18g X=2g 氧气质量为20g-2g=18g。 （2）如果氧气完全参加反应，设氧气质量为Y。 32:36 = Y:18g Y=16g 答：原混合气体中氧气的质量可能是18g或16g。 点燃 $$