内容正文:
化学反应的定量关系
第五单元
江西2025版
课件说明
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目 录
知识网络
考点扫描
难点突破
实验探究
3
知识网络
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4
(一)质量守恒定律(2023题19,2021题19,2020题14、题17,2019题24,2018题24,2017题24,2016题7、题24,2015题8、题24)
考点扫描
质量守恒定律(10年22考)
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
微观解释 化学反应的微观本质是分子分裂成________,_______重新结合成新的分子。在化学反应前后,原子的_______、________、________均保持不变
原子
原子
种类
数目
质量
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5
适用范围 一切化学反应
注意
事项 (1)质量守恒定律只能解释_______变化而不能解释_______变化;
(2)质量守恒定律只强调“________的守恒”,不包括分子个数、体积等方面的守恒;
(3)参加反应的物质包括固、液、气三种状态的物质,但未反应完的物质或没有参加反应的物质不能计算在内
化学
物理
质量
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根据质量守恒定律判断化学反应中的“变”与“不变”
六个“一定不变”
两个“一定改变”
三个“可能改变”:物质的状态、分子的数目、元素的化合价可能改变
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(二)质量守恒定律的应用(2024题17、题20,2023题8、题15,2022题8、题10、题14,2021题15,2019题14,2016题18,2015题17)
1.利用质量守恒定律推断物质的元素组成。
2.确定物质的化学式。
3.利用质量守恒定律计算反应物或生成物的质量及推断化学反应类型。
4.运用质量守恒定律解释实际现象中的质量变化。
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(一)概念
用化学式来表示化学反应的式子。
化学方程式(10年45考)
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(二)意义
意义 实例:C+O2CO2
质的方面 化学反应的反应物、生成物和反应条件 反应物是C、O2,生成物是CO2,反应条件是点燃
量的方面 宏观 各物质间的质量关系,即质量比 C+O2CO2
12∶32∶44
微观 各物质间的粒子数关系,即粒子个数比 C+O2CO2
1∶1∶1
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(三)化学方程式的书写(2024题17~题20,2023题15、题17~题19,2022题17~题20,2021题16~题19,2020题6、题14、题17、题20~题23,2019题17、题19~题22,2018题19、题21~题23,2017题17、题20、题22、题23,2016题19~题23,2015题19、题20、题22、题23)
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原则 (1)以客观事实为基础;
(2)遵守______________
步骤 以过氧化氢分解为例:
质量守恒定律
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注意
事项 (1)注明反应发生的条件时,把加热(△)、点燃、催化剂等写在等号的上方;
(2)若反应物中无气体(或固体)时,则反应后生成物中的气体
(或固体)需标“↑”(或“↓”);若反应物中有气体(或固体)时,则不标
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(四)化学方程式的配平(最小公倍数法)
步骤 举例(以H2还原Fe2O3为例)
第1步 找出短线左右两边各出现1次且原子个数变化较大的元素:H2+Fe2O3——Fe+H2O(________元素)
第2步 求出该元素原子个数的最小公倍数:H2+Fe2O3——Fe+H2O
(________原子的最小公倍数为________)
氧
氧
3
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步骤 举例(以H2还原Fe2O3为例)
第3步 在该元素所在化学式前配上化学计量数(化学计量数=):
H2+________Fe2O3Fe+________H2O
第4步 根据质量守恒定律配平其余各元素的原子数目,化学式前的化学计量数为“1”时省略不写,最后将“——”变为“”并标注反应条件________:3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O
1
3
高温
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(一)计算依据
质量守恒定律。
(二)计算步骤(2024题20,2023题20,2022题20,2021题20,2020题24,2019题24,2018题24,2017题24,2016题24,2015题24)
以求6.8 g H2O2分解可以得到氧气的质量为例(加入MnO2作催化剂):
有关化学方程式的计算(10年10考)
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设 根据题意设未知量 解:设6.8 g H2O2分解可以得到O2的质量为x。
写 正确书写化学方程式 2H2O22H2O+O2↑
找 找出已知量、未知量的质量关系 68 32
6.8 g x
列 列出比例式
求 求出未知数 x=3.2 g
答 简明地写出答案 答:6.8 g H2O2分解可以得到氧气的质量为3.2 g。
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(2024齐齐哈尔)在2023年杭州亚运会开幕式中,主火炬燃料创新使用了零碳甲醇。制备甲醇所发生反应的化学方程式为X+3H2CH3OH+H2O,其中X的化学式为( )
A.H2CO3 B.C
C.CO√ D.CO2
难点突破
根据质量守恒定律推断化学式、化学计量数
D
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18
化学反应前后,原子的种类、数目不变。
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自来水厂有一种新型的消毒剂ClO2,其工业生产原理是2NaClO3+4HCl====2ClO2↑+X↑+2NaCl+2H2O。据此可推断X的化学式为( )
A.Cl2O B.HClO
C.Cl2 D.NaOH
C
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铜与浓硝酸反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓) ====Cu(NO3)2+2H2O+xNO2↑,则其中x的值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
B
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1.根据反应前后原子种类和个数不变,推出未知物中原子种类和相应个数。
2.写化学式时注意未知化学式前的化学计量数,若化学计量数不为“1”,则应把原子个数除以化学计量数后再确定化学式中的原子个数。
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一定条件下,下列物质在密闭容器内反应一段时间,测得反应前后各物质的质量关系如下表:
根据质量守恒定律分析数据
物质 X Y Z W
反应前质量/g 5 2.2 16.2 0.9
反应后质量/g a 4.4 8.1 1.8
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根据上表信息判断,下列说法不正确的是( )
A.a=10
B.该反应属于置换反应
C.Z为化合物
D.反应中Y、W两种物质发生改变的质量比为22∶9
B
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根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则5 g+2.2 g+16.2 g+0.9 g=a g+4.4 g+8.1 g+1.8 g,a=10。反应后,X的质量增加,X是生成物;Y的质量增加,Y是生成物;Z的质量减少,Z是反应物;W的质量增加,W是生成物,故该反应的反应物是Z,生成物是X、Y、W,反应符合“一变多”的特征,属于分解反应。该分解反应中,Z是反应物,则Z一定是化合物。反应中Y、W两种物质发生改变的质量比为(4.4 g-2.2 g)∶(1.8 g-0.9 g)=22∶9。
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向一个密闭容器内加入甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,反应前后物质的质量变化如下。下列说法正确的是( )
A.乙一定与该反应无关
B.甲至少含有两种元素
C.甲、丁的相对分子质量之比一定等于3∶1
D.反应中丙和丁的质量变化之比为________(填最简整数比)
2∶1
B
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1.根据反应前物质的质量总和=反应后物质的质量总和,计算出未知量。
2.计算出各种物质减少的质量或增加的质量。
3.质量增大——生成物;质量减小——反应物;质量不变——可能是催化剂,也可能是未参与反应的杂质。
4.反应物减少的质量之比——参加反应的反应物的质量比;生成物增加的质量之比——反应生成的生成物的质量比。
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甲烷碳化氢催化重整新路线可高效制氢,其反应的微观示意图如下。有关说法正确的是( )
质量守恒定律在微观反应示意图中的应用
A.丙物质是氧化物 B.甲分子是由5个原子构成的
C.该反应为分解反应 D.反应前后原子种类不变
D
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根据反应的微观示意图可知,该反应是甲烷(甲)和硫化氢(乙)在一定条件下反应生成二硫化碳(丙)和氢气(丁),反应的化学方程式是CH4+2H2SCS2+4H2,根据化学方程式分析各选项即可。
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(2024南昌青山湖区模拟)2023年3月我国首次实现了固态储氢。氢能是公认的高热值清洁能源,水煤气变换反应是化石能源制氢气过程中的重要反应之一,反应的微观示意图如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.上述反应属于化合反应
B.此反应中元素的化合价没有发生变化
C.该反应前后催化剂的质量不变
D.参加反应的两种物质的质量比为1∶1
C
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1.抵消化学反应前后相同的物质(由相同小球构成,且结构也相同的物质)。
2.若小球代表的原子已知,则可以根据反应示意图写出反应的化学方程式;若小球代表的原子未知,可将各小球用字母表示出来,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其他信息,如基本反应类型。
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对的在括号里打“√”,错的在括号里打“×”。
1.10 g水变为10 g冰,该变化遵守质量守恒定律。( )
2.镁燃烧后质量增大,不遵守质量守恒定律。( )
3.在点燃的条件下,32 g硫与32 g氧气充分反应,生成64 g二氧化
硫。( )
4.某有机物完全燃烧生成CO2和H2O,则该有机物中一定含有C、H、O元素。( )
×
×
√
×
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5.中和反应生成盐和水,则生成盐和水的反应一定是中和反应。
( )
6.四种基本反应类型中一定有单质参加和生成的反应是置换反应,
一定没有单质参加和生成的反应是复分解反应。( )
7.化合反应的生成物只有一种。( )
8.置换反应中有元素化合价改变,则有元素化合价改变的反应一定
是置换反应。( )
×
√
√
×
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实验探究
质量守恒定律的验证
实验原理 2Cu+O2
2CuO ________________________________________ CuSO4+2NaOH==== ___________________
CuSO4+Fe==== FeSO4+Cu
Cu(OH)2↓+Na2SO4
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34
实验
装置 铜粉和氧气的反应 铁丝和硫酸铜溶液的反应 氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液的反应
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实验现象 铜粉由__________色变为__________色,放出热量,气球先_________后____________;天平____________ 铁丝表面有_______色物质生成,溶液由___________色变为___________色;天平______________ 有__________色沉淀生成;天平__________
红
黑
膨胀
缩小
平衡
红
蓝
浅绿
平衡
蓝
平衡
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实验结论 ______________的各物质的质量总和等于____________的各物质的质量总和
误差分析 如果反应后天平不平衡,应分析反应过程中是否有生成物逸散,是否有外界物质进入,用气球收集反应生成的气体时浮力的影响等
注意事项 有气体参加(或生成)的实验需要在____________装置中进行;无气体参加(或生成)的实验可以在密闭装置中进行,也可以在敞口容器中进行
参加化学反应
反应生成
密闭
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2.实验反思
(1)探究质量守恒定律的条件和要求
反应物和生成物的状态 实验要求
没有气体参加且没有气体生成的反应 发生化学反应,且反应现象明显
有气体参加或有气体生成的反应 反应现象明显,且在密闭容器中进行
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(2)任何____________都遵循质量守恒定律,造成反应前后天平不平衡的原因有:①反应装置气密性不好,使得部分物质进入或逸出,造成质量发生变化;②有的反应物或生成物呈现不同的状态,其质量没有计算在内。
化学反应
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用如下图所示的装置验证质量守恒定律,回答下列问题:
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(1)实验1:反应后电子秤示数变小的原因是_______________________
________。
(2)实验2:用激光引燃铁粉,发生反应的化学方程式为___________________________。
反应生成的气体逸出
烧杯
3Fe+2O2Fe3O4
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【实验结论与分析】
(3)根据上述实验中电子秤的示数变化情况分析,能用于验证质量守恒定律的是实验__________(填序号)。通过对质量守恒定律的学习,判断在化学反应前后,一定不发生改变的是__________(填字母)。
a.原子种类 b.原子数目
c.元素种类 d.分子种类
e.分子数目 f.物质种类
2
abc
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【实验拓展】
(4)实验2结束后,将装置冷却至室温,若拧松锥形瓶上的橡胶塞,
电子秤示数会____________(填“变大”“不变”或“变小”)。
变大
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$$