内容正文:
模块三 物质的化学变化
第12讲 质量守恒定律
化学方程式及化学反应的基本类型
《中考总动员》
2025凉山化学
1
2
2
2
1
回归教材·知识梳理
聚焦课标·明确目标
2
3
典型例题·考法突破
2
4
实验探究·素养提升
目
录
2
聚焦课标·明确目标
考点综述
01
3
1.认识在化学反应中的各物质间存在定量关系,化学反应遵循质量守恒定律,初步形成守恒观。
2.理解质量守恒定律的微观本质和原因。
3.学习利用质量关系、比例关系定量认识化学反应,认识定量研究对化学科学发展的重大作用。
4.认识常见的化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应及简单应
用。
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典型例题·考法突破
4
回归教材·知识梳理
考点综述
02
5
1.对质量守恒定律的理解
(1)含义:参加化学反应的各物质的__________,等于反应后生成的各物质的__________。
1
知识点
质量守恒定律
[注意:适用范围是化学反应,不能用来解释物理变化]
质量总和
质量总和
[注意:未参加化学反应的物质质量和非反应物的质量不能计入“总和”]
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6
(2)化学反应的实质:参加反应的物质的分子分解成原子,原子重新组合成新的分子。
(3)质量守恒的原因:在化学反应前后,原子的________、________、
__________不变。
种类
数目
质量
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2.化学反应前后的各种“量”的关系
(1)六个“一定不变”
(2)两个“一定改变”
(3)两个“可能改变”
[参与化学反应的物质]
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8
3.质量守恒定律的应用:①推断物质的化学式;②确定物质的元素组成;③确定物质的质量、相对分子(原子)质量;④化学反应中相关量的计算。
4.质量守恒定律的验证(详见P100“实验探究 素养提升”)
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1.5 g食盐溶于95 g水得到100 g溶液,遵循质量守恒定律。( )
2.镁燃烧后质量增加,不遵守质量守恒定律。( )
3.5 g A和10 g B充分反应,生成物的质量一定等于15 g。( )
4.蜡烛燃烧生成CO2和H2O,因此蜡烛中一定含有C、H、O元素。( )
正误判断
×
×
×
×
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10
1.化学方程式的含义:用化学式表示化学反应的式子。
2.化学方程式表示的意义及读法
2
知识点
化学方程式
意义 读法(以C+O2 CO2为例)
质的
方面 表示反应物、生成物和反应条件 在点燃的条件下,碳和氧气反应生成二氧化碳
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意义 读法(以C+O2 CO2为例)
量
的
方
面 宏
观 表示各物质间的质量比 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
微
观 表示各物质的粒子个数比(即各化学式前面的化学计量数之比) 在点燃的条件下,每一个碳原子和一个氧分子反应,生成一个二氧化碳分子
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3.化学方程式的书写
(1)书写原则:
①以客观事实为基础,绝不能凭空臆想、臆造事实上不存在的物质和化学反应。
②遵守__________定律,“====”两边原子的种类和数目必须相等。
质量守恒
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(2)书写步骤:(以加热KMnO4制O2为例)
——“——”左边写反应物化学式,右边写生成物化学式:KMnO4——K2MnO4+MnO2+O2
——配平化学方程式,使“——”左右两边的原子种类和数目相等:2KMnO4——K2MnO4+MnO2+O2
[提醒:↑、↓标在生成物中,反应物中有气体不标↑,反应物中有固体不标↓]
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——标明反应发生的条件及产物的状态(气体标“↑”,沉淀标“↓”);将“——”改为“====”:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
[注意:点燃、加热(△)、催化剂、高温等,一般写在“====”上方,当条件中有催化剂时,一般将催化剂写在“====”上方,而将另一条件写在“====”下方]
——检查化学式书写是否正确,化学方程式是否配平,条件和物质状态是否标注及标注是否恰当
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4.利用化学方程式进行简单计算
(1)依据:化学方程式中反应前后物质的质量总和不变,即质量守恒定律。
(2)示例:稀盐酸与碳酸钙(CaCO3)充分反应生成110 g CO2,计算参与反应的HCl的质量。计算步骤如下表所示:
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步骤 示例
设 根据题意设未知量
写 写出反应的化学方程式
找 找出比例关系(化学计量数与相对分子质量的乘积、已知量和未知量)
列 列出比例式,求解
答 简明地写出答案 解:设参与反应的HCl的质量为x。
CaCO3+2HCl==== CaCl2+H2O+CO2↑
2×36.5 44
x 110 g
x=182.5 g
答:参与反应的HCl的质量为182.5 g。
[不带单位]
[带单位]
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1.“2H2O2H2↑+O2↑”表示在通电的条件下,2份质量的水反应生
成2份质量的氢气和1份质量的氧气。( )
2.铁与盐酸反应的化学方程式为2Fe+6HCl====2FeCl3+3H2↑。( )
3.铁在氧气中燃烧的化学方程式为3Fe+2O2====Fe3O4。( )
4.NaOH溶液与FeCl3溶液反应的化学方程式为NaOH+FeCl3====
Fe(OH)3↓+NaCl。( )
正误判断
×
×
×
×
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1.四大基本反应类型
3
知识点
化学反应类型
概念 表达式 举例
化合
反应 由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应 A+B+…M
(多变一) C+O2 CO2
CaO+H2O==== Ca(OH)2
分解
反应 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 MA+B+…(一变多) CaCO3 CaO+CO2↑
2H2O22H2O+O2↑
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19
概念 表达式 举例
置换
反应 由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应 A+BCB+AC
(单交换,价改变) Fe+CuSO4====FeSO4+Cu
C+2CuO2Cu+CO2↑
复分解反应 由两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应 AB+CDAD+CB
(双交换,价不变) NaOH+HCl====NaCl+H2O
Na2SO4+BaCl2====BaSO4↓+2NaCl
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2.知识拓展:氧化反应和还原反应(从得失氧的角度划分)
(1)氧化反应:物质与氧气发生的反应。
(2)还原反应:含氧化合物里的氧元素被夺去的反应。
中和反应、氧化反应、还原反应不属于四大基本反应。初中阶段不属于四大基本反应的常见反应有:CO还原金属氧化物、有机物燃烧、碱和部分非金属氧化物反应等。
得分点拨
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1.氢氧化钙与二氧化碳的反应是复分解反应。( )
2.有沉淀、水或气体生成的反应一定是复分解反应。( )
3.有氧气参与的反应一定是氧化反应,氧化反应一定有氧气参与。( )
4.有单质和化合物生成的反应不一定是置换反应。( )
5.生成盐和水的反应一定是中和反应。( )
6.反应前后元素化合价不变的反应是复分解反应。( )
7.只有一种生成物的反应是化合反应。( )
8.中和反应不属于基本反应类型。( )
正误判断
×
×
×
√
×
×
×
√
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典型例题·考法突破
考点综述
03
23
(2024·凉山州节选) 2024年4月24日是我国第九个航天日。我国空间站的建设、载人飞船和月球探测器的成功发射等,向世界展示了我国的航天实力。我国液体捆绑式火箭用到了偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)作推进剂,反应的化学方程式为C2H8N2+2N2O4
3N2+4H2O+2X,其中X的化学式为__________。
1
命题点
质量守恒定律的应用
典例 1
CO2
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命题点1
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命题点4
命题点5
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【解析】 根据反应的化学方程式:C2H8N2+2N2O43N2+4H2O+2X,反应前后原子的种类、个数相同,反应前有2个碳原子、8个氢原子、6个氮原子、8个氧原子,反应后有6个氮原子、8个氢原子、4个氧原子,因此2X中含有2个碳原子和4个氧原子,则X的化学式为CO2。
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解答此类题型的关键就是理解质量守恒定律,利用化学反应前后同种原子的数目差异及化学式前的化学计量数,推出未知原子的种类、数目,进而推出其化学式。
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(2024·凉山州节选) 空间站利用太阳能电池板提供电能,通过电解水制备氧气。请写出电解水反应的化学方程式:________________________。
【解析】 水在通电的条件下生成氢气和氧气,化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑。
2
命题点
化学方程式的理解及书写
典例 2
2H2O2H2↑+O2↑
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书写化学方程式要注意三点:①要正确书写反应物、生成物的化学式;②要配平,使每种原子的数目在反应前后相等;③要注明反应条件和生成物的状态。
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(2024·凉山州) 我国计划在2060年前实现“碳中和”,彰显了大国担当,CO2的资源化利用是实现“碳中和”的重要途径。如图是
CO2转化为甲醇(CH3OH)的微观示意图,下列说法错误的是( )
3
命题点
借助微观示意图考查化学反应
典例 3
A.参加反应的CO2、H2的分子
个数比为1∶4
B.反应前后原子的种类和个数保持不变
C.图中共涉及3种化合物
D.该反应的化学方程式为CO2+3H2 CH3OH+H2O
A
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命题点5
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【解析】 A.由微观示意图可知,参加反应的CO2、H2的分子个数比为1∶3;B.根据质量守恒定律可知,化学反应前后,原子的种类和个数不变;C.化合物是由两种或两种以上的元素组成的纯净物,根据物质的组成可知,属于化合物的有CO2、CH3OH、H2O,共3种;D.由微观反应示意图可知,该反应的化学方程式为CO2+3H2 CH3OH+H2O。
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(2023·凉山州) 学习化学既要“见著知微”,又要“见微知
著”。如图是某化学反应的微观示意图,下列说法错误的是( )
典例 4
B
A.该反应属于化合反应
B.参加反应的两物质分子个数比为3∶4
C.由该反应可知,燃烧不一定需要氧气参加
D.由该反应可知,化学反应前后原子的种类和数目不变
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【解析】 由微观反应示意图可知,该反应是由氢气与氯气在点燃的条件下反应生成氯化氢气体,化学方程式为H2+Cl2 2HCl。A.该反应是由两种物质反应生成另一种新物质,符合“多变一”的特征,属于化合反应;B.由化学方程式可知,该反应中参加反应的两物质分子个数比为1∶1;C.由该反应可知,燃烧不一定需要氧气参加;D.由质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类和数目不变。
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典型例题·考法突破
32
解答反应微观示意图的技巧:
1.抵消化学反应前后相同的物质(即由相同小球组成,且结构也相同的物质)。
2.若小球代表的原子已知,则可以根据反应的微观示意图写出反应的化学方程式;若小球代表的原子未知,则根据原子的种类和数目不变进行配平,然后根据反应特征判断基本反应类型。
3.根据化学方程式或质量守恒定律判断元素的种类、原子的种类和个数、分子的种类和个数是否发生变化。
4.利用化学反应中小球的组合形式判断化学反应的实质。
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33
(2024·凉山州) 尿素[化学式为CO(NH2)2]是一种重要的化肥,工业上制备尿素的化学方程式为2NH3+CO2 CO(NH2)2+H2O,请计算理论上生产120 kg尿素需要氨气(NH3)的质量(写出计算过程)。
4
命题点
根据化学方程式的计算
典例 5
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34
解:设理论上生产120 kg尿素需要氨气的质量为x。
2NH3+CO2 CO(NH2)2+H2O
34 60
x 120 kg
x=68 kg
答:理论上生产120 kg尿素需要氨气的质量为68 kg。
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【解析】 本题主要考查了化学方程式的计算。在根据化学方程式计算时,第一要正确书写化学方程式,第二要使用正确的数据,第三计算过程要完整。
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(2023·凉山州) 2022年12月,西昌至成都的城际动车组列车正式运行。高铁钢轨的制造需要用大量的铁矿石炼铁。现有含Fe3O4为80%的磁铁矿石2 900 t,求理论上可炼制纯铁的质量为多少?(提示:化学方程式为Fe3O4+4CO3Fe+4CO2)
典例 6
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37
解:设理论上可炼制纯铁的质量为x。
Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
232 168
2 900 t×80% x
x=1 680 t
答:理论上可炼制纯铁的质量为1 680 t。
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【解析】 由磁铁矿石的质量、四氧化三铁的质量分数,根据炼铁的化学方程式可以列式计算出炼制纯铁的质量。
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典型例题·考法突破
解答有关利用化学方程式的计算题时,先要确定哪些数据能直接代入化学方程式。如果所给数据与化学方程式中的物质关系是间接关系,必须分析该数据是通过什么“中介”与各物质产生联系的,然后再列出相应的比例式。
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典型例题·考法突破
40
(凉山州中考) 凉山地域辽阔,民族种类多,在一些地方至今仍保持着原始的生产、生活方式,如石器磨豆花、石膏点豆腐。石膏的化学式为CaSO4·2H2O,其在灶堂中焙烧的化学方程为CaSO4·2H2O CaSO4+2H2O,该反应的基本类型为__________反应。
【解析】 该反应是由一种物质反应生成两种新物质,符合“一变多”的特征,属于分解反应。
5
命题点
化学反应类型
典例 7
分解
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41
1.四种基本反应类型:化合反应(多变一)、分解反应(一变多)、置换反应(单换单)、复分解反应(双交换、价不变)。
2.氧化反应不属于四大基本反应类型之一,化合反应不一定是氧化反应,氧化反应也不一定是化合反应。
3.置换反应中一定有元素化合价的改变。
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考点综述
04
43
实验12 质量守恒定律的验证
1.试剂(或反应)选择的依据:
(1)试剂选择能发生化学反应的,且反应的现象明显。
(2)若反应中有气体参与或生成,则必须在密闭容器中进行实验。若不在密闭容器中实验,则不用于验证质量守恒定律,但反应本身是遵循质量守恒定律的。
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44
2.实验设计:
实验方案
实验原理
(化学方程式) ________________
__________ ___________________________ ______________________________________
2Cu+O2
2CuO
Fe+CuSO4 ====
FeSO4+Cu
Na2CO3+2HCl==== 2NaCl+H2O+CO2↑
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实验现象 ①铜粉由________色逐渐变
成________色,小气球先_________,冷却后________
②反应前后电子天平示数__________(填“相等”或
“不相等”) ①溶液由________色变成__________色,铁丝表面有__________产生
②电子天平在反应前后的示数__________(填“相
等”或“不相等”) ①产生大量气泡
②反应完后天平指针向____ (填“左”或“右”)偏转
红
黑
胀大
变瘪
相等
蓝
浅绿
红色固体
相等
右
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46
实验结果 反应前物质的总质量=反应后物质的总质量 容器内,反应前物质的总质量≠反应后物质的总质量
实验分析 任何化学反应都遵循质量守恒定律,实验中造成天平不平衡的原因:
①有的反应物或生成物的质量未计算在内(如气体的质量)
②装置气密性不好,造成部分物质进入反应装置或生成物逸散,导致质量发生改变
注意事项 装置A中气球的作用:一是调节锥形瓶内压强,起缓冲作用;二是起密封作用
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3.实验改进(装置C中只改进左盘装置,省略天平):
(1)更换为密闭装置,防止气体逸散或气体进入,如图。
图中产生的二氧化碳气体可以被______________吸收,
从而防止橡胶塞被弹出。
(2)更换试剂,换成无气体参加反应和不产生气体的试剂。如:将装置C
中试剂换成___________和______________________;反应的化学方程
式为____________________________________________________。能否换成稀硝酸和硫酸铜溶液?__________(填“能”或“不能”)。
氢氧化钠溶液
硫酸铜溶液
氢氧化钠溶液(合理即可)
CuSO4+2NaOH====Na2SO4+Cu(OH)2↓(与所用试剂对应)
不能
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质量守恒定律是一条重要的规律,请利用该规律回答下列问题。
典例
(1)镁条在氧气中完全燃烧后生成氧化镁,若固体质量变化用图1表示,
则m2与m1之差表示____________________。
参加反应的氧气质量
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(2)如图3,实验现象是________________________________________,
气球的作用是_____________________________________________。若
取用白磷的量不足,对实验的结果__________(填“有”或“没有”)影响。
白磷燃烧,产生大量白烟,气球先鼓起后变瘪
平衡装置内外压强,防止瓶塞飞出;形成密封装置
没有
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(3)如图4,反应的化学方程式为______________________。实验结束
后天平的指针__________(填“偏左”“偏右”或“不变”),原因是___________________________________________________________。
该反应__________(填“符合”或“不符合”)质量守恒定律。
2H2O22H2O+O2↑
偏右
过氧化氢分解产生的氧气逸散到空气中,使天平左边的总质量减小
符合
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(4)实验过程中,镁条燃烧后实验现象如图2所示,镁条完全燃烧后,称量得知陶土网上留下的固体质量反而比反应前镁条还轻,其原因可能是____________________________________________________________________________________________。
拓
展
设
问
反应生成的部分氧化镁以白烟的形式扩散到空气中,扩散的氧化镁质量比参加反应的氧气质量还大
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(5)对图4天平左盘的装置进行了如下图的改进。按照正确的操作重新实验,反应结束后气球鼓起,天平不平衡。造成这种现象的原因:______________________________________________________________________________。
反应产生的CO2气体使气球体积变大,气球在空气中受到的浮力变大,使天平不平衡
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请完成《默写手册》第12次默写、
《练测本》素养综合练测12
本讲内容结束
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