第五单元第二节化学反应的表示-2024-2025学年九年级化学鲁教版上册

第二节  化学反应的表示 我们知道,通过化学反应可以将一种物质转化为另一种物质, 铁+氧气 四氧化三铁 点燃 水 氢气+氧气 通电 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 加热 遵循质量守恒定律 反应物 反应条件 生成物 客观事实 那么,怎样用化学语言简明、科学地把这些化学反应表示出来呢? 表示的内容: 1.化学反应的客观事实: 反应物、反应条件、生成物。 2.体现质量守恒定律。 化学反应的表示方法 氢气在氧气中燃烧生成水的反应可以用以下 3 种方法表示: 思考:分析上述 3 种表示方法的优点和缺点,你认为哪种表示方法最好? 反映了客观事实,但是没有体现出质量守恒。 既反映了客观事实,也有体现出质量守恒。 只表示了微观过程。 一、化学方程式及其意义 化学方程式:用化学式表示化学反应的式子。 注:1.在化学方程式中,通常用“ ”表示反应需要加热。 2.生成物常温下是气体用“ ”标注。但如果生成物和反应物中都有气体,则不用标注。 3.若反应在溶液中进行,生成物中有沉淀生成,沉淀物用“ ”标注。但如果生成物和反应物中都有固体,则不用标注。 4.“ ”或“ ”只能标注在气体或沉淀物化学式的后面,不能标注在化学式前面,也不能标注在整个方程式后面。 化学方程式表示的意义 反应物 生成物 和 反应条件 生成 (1)宏观:表示化学反应的客观事实。表示反应物、反应条件、生成物 读法:氢气和氧气在点燃的条件下生成水。 思考:化学方程式中化学式前面为什么要添加数字? 这些数字表示什么意义? 表示2个氢分子 前面省略了的1表示1个氧分子 表示2个水分子 化学方程式前面添加数字:表示化学反应遵守质量守恒定律 4 2 这些数字不能更改,否则就违背了质量守恒定律。 化学方程式前面数字的含义:表示化学反应中各物质微粒个数 (2)微观:表示反应物、生成物之间的微粒数目成正比 化学方程式表示的意义 粒子数目之比 :2 ∶ 1 ∶ 2 2 1 2 10 10 5 只要知道反应中任意一种反应物或生成物的微粒数目,就可以根据“化学反应中,反应物、生成物微粒数目成正比”,计算出其它反应物和生成物的微粒数目。 读法:每两个水分子和一个氧分子在点燃的条件下生成两个水分子。 (3)质量:表示反应物、生成物之间的质量成正比 化学方程式表示的意义 粒子数目之比 : 2 ∶ 1 ∶ 2 相对质量之比: 物质的质量之比: 4g 32g 36g 18g 2g 16g 64g 8g 72g 只要知道反应中任意一种反应物或生成物的质量,就可以根据“化学反应中,反应物、生成物质量成正比”,计算出其它反应物和生成物的质量。 读法:每4份质量的氢气与32份质量的氧气在点燃的条件下生成36份质量的水 (2 18) 4 ∶ 32 ∶ 36 (2 2)∶ (1 32) ∶ + = 反应物、生成物之间的质量比值也符合质量守恒定律 (3)质量:表示反应物、生成物之间的质量成正比 化学方程式表示的意义 (1)宏观:表示化学反应的客观事实。表示反应物、反应条件、生成物 (2)微观:表示反应物、生成物之间的微粒数目成正比 粒子数目之比 : 2 ∶ 1 ∶ 2 相对质量之比:(2 2)∶ (1 32) ∶ (2 18) 物质的质量之比: 4 ∶ 32 ∶ 36 密闭容器中。8g木炭在8g氧气中充分燃烧后,生成 g二氧化碳。 8g+8g=16g X 1.根据“化学反应中,反应物、生成物质量成正比”。判断给定的反应物是否恰好完全反应。 C + O2 CO2 点燃 微粒数目比:1 : 1 : 1 物质质量比:12: 32 : 44 氧气不足,木炭不能完全燃烧。充分燃烧后,氧气完全反应,木炭有剩余。 2.用完全反应的氧气质量,根据“化学反应中,反应物、生成物质量成正比”计算生成的二氧化碳的质量。 8g 11g 特别提醒 1.化学反应中,反应物、生成物质量成正比。所有的反应物、生成物的质量都符合该反应的质量比。 2.只要知道反应中任意一种反应物或生成物的质量,就可以根据“化学反应中,反应物、生成物质量成正比”,计算出其它反应物和生成物的质量。 3.如果反应中,出现多种反应物的质量,首先根据“化学反应中,反应物、生成物质量成正比”判断能否恰好完全反应。若不能恰好完全反应,则以能完全反应的物质质量,计算其它的反应物或生成物的质量。 典例剖析 知识点1 化学方程式的含义 1.《天工开物》中有“煤饼烧石成灰”的记载,涉及的反应之一是CaCO3==CaO+CO2 ,从该化学方程式中可获得的信息是( ) A.生成物有两种 B.反应速率很慢 C.反应物是CaO D.反应条件是加热 高温 A 2.关于化学方程式 的意义的叙述正确的是( ) ①氢气加氧气等于水 ②每2个氢分子和1个氧分子反应生成2个水分子 ③氢气、氧气、水的质量比为4:32:36 ④氢气和氧气在点燃的条件下生成水 A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②③④ C 典例剖析 知识点2 根据化学方程式的推测物质的化学式 B 2.宏观辨识和微观探析是化学核心素养之一,如图是某反应的微观模型图,则下列说法中,正确的是( ) A.该反应中分子和原子的种类都发生了改变 B.物质丙的化学式是NH3 C.甲、乙两物质参加反应的质量比为1:3 D.图示反应属于分解反应 B 3.(2024 四川巴中 中考真题)钛镍合金因其形状记忆效应,广泛用于航天领域,在我国空间站建设中起到了至关重要的作用。工业生产钛的过程涉及到如下反应: ① ② (1)反应①中X的化学式为 。 (2)反应②的基本反应类型是 反应。 CO2 置换 二、化学方程式的书写 1、化学方程式书写的基本原则 一是必须以客观事实为依据 1.客观事实:反应物、反应条件、生成物 2.不能凭空臆造事实上不存在的物质和化学反应; 二是必须遵循质量守恒定律 配平:要使反应前后各原子的种类与数目保持不变。 用化学方程式描述化学反应 1. 请你试着写出以下两个反应的化学方程式,归纳书写化学方程式的基本步骤: (1)碳在氧气中燃烧; (2)二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳。 化学方程式的书写步骤 归纳总结 写 配 注 查 正确写出反应物和生成物的化学式(之间用短线连接)、反应条件(写在短线的上方或下方); 例:过氧化氢制取氧气 H2O + O2 反应物 反应条件 生成物 H2O2 MnO2 在化学式前面配上化学计量数。(使短线两边原子的种类和数目相等)。将单线改成双线。 H2O + O2 H2O2 MnO2 2 2 H2O + O2 H2O2 MnO2 2 2 在生成物化学式后注明状态 检查化学式、配平、状态符号和条件。 化学方程式的书写技巧 1.历清反应客观事实,确认反应物、反应条件、生成物。 (1)学过的化学反应,要总结归纳,把握规律。 ①氧化反应一般生成氧化物。 燃烧是剧烈氧化反应。一般情况下, 反应物是可燃物与氧气,反应条件是点燃, 生成物为可燃物中各元素的氧化物。C元 素转化为CO2、H元素转化为H2O、S元素转 化为SO2。 C + O2 CO2 S + O2 SO2 4P + 5O2 2P2O5 2H2 + O2 2H2O 3Fe + 2O2 Fe3O4 2Mg + O2 2MgO 2Cu + O2 2CuO 点燃 点燃 点燃 点燃 点燃 点燃 点燃 甲烷(CH4)燃烧: CH4+2O2 CO2+2H2O ②氧气制取和电解水属于分解反应。 电解一般分解为含有气体的单质 生成孪生兄弟K2MnO4 扔掉多余的O原子 氧元素全部转化为氧气 从微观微粒变化角度认识化学变化。 (2)不熟悉的化学方程式的书写: ①根据提供的化学反应事实书写化学方程式: 镁条能在二氧化碳中燃烧生成炭黑和氧化镁: 找准关键词。“生成”后面是生成物。前面则为反应物。 反应物 反应条件 生成物 2Mg + CO2 C + 2MgO 1.高温条件下向金红石(主要含 )与碳粉的混合物中通入氯气 ,制得四氯化钛和一种可燃性气体。 练一练 根据质量守恒定律结合物质性质判断 TiO2 + C+ Cl2 TiCl4+ 高温 CO 2 2 2 2.载人航天器中,处理二氧化碳的一种方法是将二氧化碳与氢气反应,反应的微观示意图如图。 写出上述反应化学方程式为 。 H2 CO2 H2O CH4 结合图例根据分子模型图写出反应物、生成物的化学式。 H2+CO2 H2O+CH4 一定条件下 2 4 3.(2024 海南 中考真题)天然气是一种重要的化工原料,使用前需对其进行预处理,除去对生产有害的成分。 下图为利用催化剂除去天然气中X 的反应原理示意图。 (1)天然气主要成分的化学式是 。 (2)写出图中X变成最终产物的化学反应方程式 。 箭头指入的是反应物; 箭头指出的是生成物。 CH4 H2S S + H2 催化剂 找出式子两边各只出现一次,且原子个数不是倍数关系的元素,求出其原子个数的最小公倍数 用所得最小公倍数分别除以含有该元素的化学式中该原子的个数,所得数值就是相应化学式前的化学计量数(先配化合物,后配单质) 由已知的化学计量数,推导求出其他化学式的化学计量数,注明反应条件、“ ”“ ”,并检查化学方程式两边各原子个数是否相等 P + 02 P2O5 点燃 20 5O 最小公倍数:2x5=10 P + 02 P2O5 点燃 10 2=5 10 5=2 5 2 P + 02 P2O5 点燃 5 2 4 (1)最小公倍数法 2.化学方程式配平方法 (2)奇数配偶法 2.化学方程式配平方法 在原子个数为奇数的化学式前面配上最小的偶数2,使其原子个数由奇数变为偶数 FeS2 + 02 Fe2O3+ SO2 高温 20 3O 2O 氧原子个数由奇数变为偶数 2 以该化学式和所配化学计量数为基础,依次推导求出其他化学式的化学计量数,注明反应条件“ ”“ ”,并检查化学方程式两边各原子个数是否相等 FeS2 + 02 Fe2O3+ SO2 高温 2 4 8 11 注意事项: ②配平时,只能在化学式前配上一定的化学计量数,而不能改变化学式中右下角的数字。 ③化学计量数1可以省略不写,各化学式前的计量数必须是最简整数比。 ①化学方程式等号两边不能有相同的化学式。 典例剖析 知识点3 化学方程式的书写 C D 典例剖析 知识点4 化学方程式的配平 3 8 3 2 4 3 2 4 3 2.(23-24八年级下 山东烟台 期中)在化学方程式 中,各化学式系数之间的关系正确的是( ) A.2m=a B.3a=n C.3m=2n D.2b=2m+n D 典例剖析 知识点5 陌生化学方程式的书写 根据要求写出下列化学方程式或化学式。 (1)空间站里的氧气主要来自电解水。电解水时,该反应的化学方程式 。产生的氢气与分离出的二氧化碳在催化剂的作用下反应,生成水和甲烷,该反应的化学方程式为 。 (2)汽车尾气中的一氧化氮与一氧化碳在催化剂的作用下,反应生成二氧化碳和一种无污染的单质气体。写出该反应的化学方程式 。 (3)“84消毒液”可用于灾区防疫,其主要成分是次氯酸钠(NaClO),制取它的化学方程式为 ,则X的化学式为 。潜艇供氧的一种反应原理为 ,其中X的化学式是 。 Cl2 Na2O2 $$