内容正文:
课题5.2 化学方程式(第2课时)
情景1. 化学方程式的书写
原则一:必须以客观事实为基础,不能凭空臆造事实上不存在的物质和化学反应
原则二:要遵守质量守恒定律,等号两边各原子的种类和数目必须相等
· (1)如何能遵守质量守恒定律呢?
(2)配平时能否改动化学式右下角的数字,为什么?
· 配平化学方程式的方法:
(1)观察法:
适用范围:这种方法对一些简单的方程式很有效,凑数进行配平
[例]S+O2 SO2;2C+O2 2CO
(2)最小公倍数法:
适用范围:式子两边个数多、相差大的原子
方法:①找出式子两边各只出现一次,且反应前后原子数最多的原子,求其数目的最小公倍数;
②用所得最小公倍数分别除以含有该元素的化学式中的原子数目,商即为该物质的化学计量数;
③根据原子守恒,由已知化学计量数逐步配平其他物质的化学计量数.
[例]P+O2 P2O5:
①反应物中:2O 生成物中:5O;最小公倍数:2×5=10
②4P+5O2 2P25O5 →反应物中:10÷2=5;生成物中:10÷5=2
(3)奇数配偶法:
适用范围:在化学方程式中有一种元素在多种物质中出现,且式子两边该元素的原子总数目为一奇一偶,这时就可以考虑用奇数配偶法.
方法:①找出两边出现次数最多且原子个数是一奇一偶的元素,
②在奇数化学式前配2变偶数
[例]H2+O2 H2O
①先将H2O中氧原子变成偶数,在H2O前面配“2”→ H2+O2 2H2O
②然后配平H原子,在H2前面配“2” → 2H2+O2 2H2O
③最后检查化学方程式是否配平 → 2H2+O2 2H2O
(4)设1法:
适用范围:适用于碳氢化合物(或含碳、氢、氧的化合物)与氧气的反应或其他较复杂的反应
方法:①从反应物或生成物中找出化学式比较复杂的一种物质,将其化学计量数定为1
②以已定“1”的化学式为基准,推求其他物质的化学计量数(配平顺序:C、H、O)
③将分数化为整式
[例]C3H7OH+O2CO2+H2O
① 1C3H7OH+O23CO2+4H2O
② 2C3H7OH+9O26CO2+8H2O
③ 2C3H7OH+9O2 6CO2+8H2O
· 注:符号“↑” 和“↓” 的使用(“无中生有”时使用):
①当生成物中有气体,而反应物中没有气体时,要在气体物质的化学式右边标注“↑”:
[例]2KMnO4(固) K2MnO4(固)+MnO2(固)+O2↑(气)
②对于溶液中的反应,如果反应物中无固体,生成物中有固体,在固体物质的化学式右边要注“↓”:
[例]CuSO4(液)+2NaOH(液) Cu(OH)2↓(固)+Na2SO4(液)
③如果反应物和生成物中都有气体,气体生成物就不需注“↑”:[例]S(固)+O2(气) SO2(气)
④溶液中的反应如果反应物和生成物中都有固体,固体生成物也不需注“↓”:
[例] Fe(固)+CuSO4(液) Cu(固)+FeSO4(液)
· ①化学反应发生的条件中点燃、加热常用“△”表示
②若反应条件有两个或多个时,如“△”与催化剂,一般将“△”写在“”下边,催化剂写在上边,
如:2KCIO3 2KCl+3O2↑
· 以过氧化氢分解制氧气为例:
①在短线两边写出反应物与生成物的化学式并标明反应发生条件(反应物在左边生成物在右边):
反应物化学式 生成物化学式;(注意:反应发生条件中,点燃≠燃烧、加热≠高温、通电≠电解)
H2O2 H2O+O2
②用计量数配平化学方程式,遵守质量守恒定律;2H2O2 2H2O+O2
③标注生成物状态(“↑”或“↓”);2H2O2 2H2O+O2↑
④检查化学式书写是否正确,化学方程式是否配平,反应条件是否正确,生成物状态符号标注是否恰当,最后将短线改为等号. 2H2O2 2H2O+O2↑
· 根据信息书写化学方程式
1.根据信息书写化学方程式
例1:写出下列与氢气有关的反应的化学方程式.
(1)为实现“碳中和”的目标,我国科学家研制出一种新型催化剂,将CO2与H2在催化剂条件下转化成甲醇(CH3OH)和水,其反应的化学方程式为:3H2+CO2 CH3OH+H2O
(2)在1200~1300 ℃时,三氯化硼(BCl3)蒸气与干燥、纯净的氢气反应可制得单质硼(B)和氯化氢,其反应的化学方程式为:2BCl3+3H2 2B+6HCl
注意:
①反应条件要严格按照题给信息书写,不能擅自改动。如“1200~1300℃”不能写成“高温”;“一定条件”、“催化剂”、“高温高压”等都要原文照抄,不可改动.
②关注反应物和生成物的状态,考虑是否需要添加气体符号和沉淀符号.
2.根据微观反应示意图书写化学方程式
(1)恰好完全反应型:化学计量数要化为最简整数比
例2:中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成。其中部分反应的微观过程图如下:
写出该反应在一定条件下的化学方程式
(2)未完全反应型:剩余的反应物不写入化学方程式
反应后的图示中有与反应前图示中相同的某分子(原子)模型,说明该物质有剩余,但在写化学方程式时,生成物中不能出现该物质的化学式。一般可在反应前后的示意图上,先将相同的分子(原子)模型一对一地划去,然后再写化学方程式.
例3:硫化氢(H2S)是一种有毒气体.如图是硫化氢和氧气在点燃条件下反应的微观示意图:
该反应的化学方程式为: .
(3)给出各物质的一个分子(原子)模型:需要配平
根据给出的模型图,写出反应物和生成物及反应条件,然后自己配平.
例4:下图是某化学变化的微观示意图,
写出该反应的化学方程式:
练习1.
1. 下列化学方程式书写正确的是( ).
A.S+O2SO2↑ B.4Al+3O22 Al2O3 C.C+O22CO2 D.2Mg+O22MgO
2. 以空气、水为原料合成硝酸的过程中,一个反应的化学方程式为3X+H2O2HNO3+NO,其中X为( ).
A.N2 B. O2 C.NO2 D.NO
3. 甲烷水蒸气重整制氢的反应为CH4+H2OCO+3H2,下列说法不正确的是( ).
A.反应涉及两种氧化物 B.反应前后氢原子个数不变
C.生成的 CO、H2的分子个数比为1:1 D.参加反应的CH4、H2O的质量比为8:9
4. 三硝酸甘油酯是一种黄色的油状透明液体,医学上可以用于治疗心绞痛,这种液体可因受到震动而爆炸,其发生爆炸的化学方程式为4C3H5N3O9 12CO2↑+10H2O↑+6X↑+O2↑,则X的化学式是( ).
A.N2 B.CO C.NH3 D.NO
5. 某反应的微观示意图如下、下列说法错误的是( ).
A.对应物质的化学式是 B.该反应前后原子总数不变
C.该反应前后分子总数不变 D.参加该反应的与的个数比为1:3
6. 明代《天工开物》中记载了利用炉甘石炼锌的工艺,发生的主要反应为2C+ZnCO3Zn+3X↑,下列说法不正确的是( ).
A.X的化学式为CO B.“2C”表示两个碳原子
C.“ Zn”只能表示锌这种物质 D.该反应符合质量守恒定律
7. 为了保护环境,我国的城市燃气和集中供暖已广泛使用较为清洁的天然气.天然气的主要成分X在空气中完全燃烧,反应的化学方程式为X+2O2CO2+a H2O.其中,X只含有两种元素,则a= ,X的化学式为 ,推断的依据是 .
8. 下列化学方程式书写是否正确?如不正确,请说明原因.
(1) 氧化汞加热分解:HgO Hg+O2↑
(2) 过氧化氢在二氧化锰催化下分解:2H2O2 —— 2H2O+O2↑
(3) 红磷在氧气中燃烧:4P+3O2↑ 2P2O3
9. 配平下列化学方程式:
(1) C2H4+О2 CO2+H2O
(2) CuSO4+NaOH——Cu(OH)2↓+Na2SO4
(3) WO3+H2W+H2O
(4) Fe2O3+COFe+CO2
10. 请写出下列反应的化学方程式
(1) 电解水生成氢气和氧气.
(2) 镁条在氧气中燃烧生成氧化镁.
(3) 铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁.
(4) 氯酸钾(KClO3)粉末在二氧化锰作催化剂并加热的条件下,分解生成氯化钾和氧气.
11. 镁是一种很活泼的金属,点燃后,它既能在氮气中燃烧,也能在二氧化碳中燃烧.已知镁在氮气中燃烧,生成一种物质,其中氮元素的化合价是-3价;镁在二氧化碳中燃烧,生成黑色炭粒和一种金属氧化物.试写出上述两个反应的化学方程式.
(1)镁和氮气在点燃条件下反应:
(2)镁和二氧化碳在点燃条件下反应:
12. 我国近代化学家侯德榜发明了“侯氏制碱法”,其中一个反应是碳酸氢钠(NaHCO3)受热生成碳酸钠、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为 ,其基本反应类型为
13. 烟道气中含有大量CO2,经“捕捉”可用于生产尿素、甲醇(CH3OH)等产品.用“捕捉”的CO2生产甲醇,反应的微观示意图如下,反应的化学方程式是:
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课题5.2 化学方程式(第2课时)
情景1. 化学方程式的书写
原则一:必须以客观事实为基础,不能凭空臆造事实上不存在的物质和化学反应
原则二:要遵守质量守恒定律,等号两边各原子的种类和数目必须相等
· (1)如何能遵守质量守恒定律呢? 书写化学方程式时要配平
“配”:检查式子左、右两边各元素的种类和数目,选取合适的化学计量数
“平”:使化学方程式遵守质量守恒定律,再将短线改为等号
(2)配平时能否改动化学式右下角的数字,为什么?
不能,因为改动化学式,就改变了物质,而不符合反应事实(配平时化学计量数之比应取最简整数比)
· 配平化学方程式的方法:
(1)观察法:
适用范围:这种方法对一些简单的方程式很有效,凑数进行配平
[例]S+O2 SO2;2C+O2 2CO
(2)最小公倍数法:
适用范围:式子两边个数多、相差大的原子
方法:①找出式子两边各只出现一次,且反应前后原子数最多的原子,求其数目的最小公倍数;
②用所得最小公倍数分别除以含有该元素的化学式中的原子数目,商即为该物质的化学计量数;
③根据原子守恒,由已知化学计量数逐步配平其他物质的化学计量数.
[例]P+O2 P2O5:
①反应物中:2O 生成物中:5O;最小公倍数:2×5=10
②4P+5O2 2P25O5 →反应物中:10÷2=5;生成物中:10÷5=2
(3)奇数配偶法:
适用范围:在化学方程式中有一种元素在多种物质中出现,且式子两边该元素的原子总数目为一奇一偶,这时就可以考虑用奇数配偶法.
方法:①找出两边出现次数最多且原子个数是一奇一偶的元素,
②在奇数化学式前配2变偶数
[例]H2+O2 H2O
①先将H2O中氧原子变成偶数,在H2O前面配“2”→ H2+O2 2H2O
②然后配平H原子,在H2前面配“2” → 2H2+O2 2H2O
③最后检查化学方程式是否配平 → 2H2+O2 2H2O
(4)设1法:
适用范围:适用于碳氢化合物(或含碳、氢、氧的化合物)与氧气的反应或其他较复杂的反应
方法:①从反应物或生成物中找出化学式比较复杂的一种物质,将其化学计量数定为1
②以已定“1”的化学式为基准,推求其他物质的化学计量数(配平顺序:C、H、O)
③将分数化为整式
[例]C3H7OH+O2CO2+H2O
① 1C3H7OH+O23CO2+4H2O
② 2C3H7OH+9O26CO2+8H2O
③ 2C3H7OH+9O2 6CO2+8H2O
· 注:符号“↑” 和“↓” 的使用(“无中生有”时使用):
①当生成物中有气体,而反应物中没有气体时,要在气体物质的化学式右边标注“↑”:
[例]2KMnO4(固) K2MnO4(固)+MnO2(固)+O2↑(气)
②对于溶液中的反应,如果反应物中无固体,生成物中有固体,在固体物质的化学式右边要注“↓”:
[例]CuSO4(液)+2NaOH(液) Cu(OH)2↓(固)+Na2SO4(液)
③如果反应物和生成物中都有气体,气体生成物就不需注“↑”:[例]S(固)+O2(气) SO2(气)
④溶液中的反应如果反应物和生成物中都有固体,固体生成物也不需注“↓”:
[例] Fe(固)+CuSO4(液) Cu(固)+FeSO4(液)
· ①化学反应发生的条件中点燃、加热常用“△”表示
②若反应条件有两个或多个时,如“△”与催化剂,一般将“△”写在“”下边,催化剂写在上边,
如:2KCIO3 2KCl+3O2↑
· 以过氧化氢分解制氧气为例:
①在短线两边写出反应物与生成物的化学式并标明反应发生条件(反应物在左边生成物在右边):
反应物化学式 生成物化学式;(注意:反应发生条件中,点燃≠燃烧、加热≠高温、通电≠电解)
H2O2 H2O+O2
②用计量数配平化学方程式,遵守质量守恒定律;2H2O2 2H2O+O2
③标注生成物状态(“↑”或“↓”);2H2O2 2H2O+O2↑
④检查化学式书写是否正确,化学方程式是否配平,反应条件是否正确,生成物状态符号标注是否恰当,最后将短线改为等号. 2H2O2 2H2O+O2↑
· 根据信息书写化学方程式
1.根据信息书写化学方程式
例1:写出下列与氢气有关的反应的化学方程式.
(1)为实现“碳中和”的目标,我国科学家研制出一种新型催化剂,将CO2与H2在催化剂条件下转化成甲醇(CH3OH)和水,其反应的化学方程式为:3H2+CO2 CH3OH+H2O
(2)在1200~1300 ℃时,三氯化硼(BCl3)蒸气与干燥、纯净的氢气反应可制得单质硼(B)和氯化氢,其反应的化学方程式为:2BCl3+3H2 2B+6HCl
注意:
①反应条件要严格按照题给信息书写,不能擅自改动。如“1200~1300℃”不能写成“高温”;“一定条件”、“催化剂”、“高温高压”等都要原文照抄,不可改动.
②关注反应物和生成物的状态,考虑是否需要添加气体符号和沉淀符号.
2.根据微观反应示意图书写化学方程式
(1)恰好完全反应型:化学计量数要化为最简整数比
例2:中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成。其中部分反应的微观过程图如下:
写出该反应在一定条件下的化学方程式3H2+CO2CH3OH+H2O
(2)未完全反应型:剩余的反应物不写入化学方程式
反应后的图示中有与反应前图示中相同的某分子(原子)模型,说明该物质有剩余,但在写化学方程式时,生成物中不能出现该物质的化学式。一般可在反应前后的示意图上,先将相同的分子(原子)模型一对一地划去,然后再写化学方程式.
例3:硫化氢(H2S)是一种有毒气体.如图是硫化氢和氧气在点燃条件下反应的微观示意图:
该反应的化学方程式为:2H2S+3O22SO2+2H2O.
(3)给出各物质的一个分子(原子)模型:需要配平
根据给出的模型图,写出反应物和生成物及反应条件,然后自己配平.
例4:下图是某化学变化的微观示意图,
写出该反应的化学方程式: 2C2H2+5O2 4CO2+2H2O
练习1.
1. 下列化学方程式书写正确的是( B ).
A.S+O2SO2↑ B.4Al+3O22 Al2O3 C.C+O22CO2 D.2Mg+O22MgO
2. 以空气、水为原料合成硝酸的过程中,一个反应的化学方程式为3X+H2O2HNO3+NO,其中X为( C ).
A.N2 B. O2 C.NO2 D.NO
3. 甲烷水蒸气重整制氢的反应为CH4+H2OCO+3H2,下列说法不正确的是( C ).
A.反应涉及两种氧化物 B.反应前后氢原子个数不变
C.生成的 CO、H2的分子个数比为1:1 D.参加反应的CH4、H2O的质量比为8:9
4. 三硝酸甘油酯是一种黄色的油状透明液体,医学上可以用于治疗心绞痛,这种液体可因受到震动而爆炸,其发生爆炸的化学方程式为4C3H5N3O9 12CO2↑+10H2O↑+6X↑+O2↑,则X的化学式是( A ).
A.N2 B.CO C.NH3 D.NO
5. 某反应的微观示意图如下、下列说法错误的是( C ).
A.对应物质的化学式是 B.该反应前后原子总数不变
C.该反应前后分子总数不变 D.参加该反应的与的个数比为1:3
6. 明代《天工开物》中记载了利用炉甘石炼锌的工艺,发生的主要反应为2C+ZnCO3Zn+3X↑,下列说法不正确的是( C ).
A.X的化学式为CO B.“2C”表示两个碳原子
C.“ Zn”只能表示锌这种物质 D.该反应符合质量守恒定律
7. 为了保护环境,我国的城市燃气和集中供暖已广泛使用较为清洁的天然气.天然气的主要成分X在空气中完全燃烧,反应的化学方程式为X+2O2CO2+a H2O.其中,X只含有两种元素,则a= 2 ,X的化学式为
CH4 ,推断的依据是 反应前后,每种原子的数目相等 .
8. 下列化学方程式书写是否正确?如不正确,请说明原因.
(1) 氧化汞加热分解:HgO Hg+O2↑ 不正确,缺条件、没配平
(2) 过氧化氢在二氧化锰催化下分解:2H2O2 —— 2H2O+O2↑ 不正确,缺条件、没用等号
(3) 红磷在氧气中燃烧:4P+3O2↑ 2P2O3 不正确,氧气不需要气标,生成物化学式错
9. 配平下列化学方程式:
(1) C2H4+О2 CO2+H2O C2H4+3О2 2CO2+2H2O
(2) CuSO4+NaOH——Cu(OH)2↓+Na2SO4 CuSO4+2NaOH Cu(OH)2↓+Na2SO4
(3) WO3+H2W+H2O WO3+3H2W+3H2O
(4) Fe2O3+COFe+CO2 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
10. 请写出下列反应的化学方程式
(1) 电解水生成氢气和氧气. 2H2O 2H2+O2↑
(2) 镁条在氧气中燃烧生成氧化镁. 2Mg+O22MgO
(3) 铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁. 3Fe+2O2Fe3O4
(4) 氯酸钾(KClO3)粉末在二氧化锰作催化剂并加热的条件下,分解生成氯化钾和氧气. 2KClO32KCl+3O2↑
11. 镁是一种很活泼的金属,点燃后,它既能在氮气中燃烧,也能在二氧化碳中燃烧.已知镁在氮气中燃烧,生成一种物质,其中氮元素的化合价是-3价;镁在二氧化碳中燃烧,生成黑色炭粒和一种金属氧化物.试写出上述两个反应的化学方程式.
(1)镁和氮气在点燃条件下反应:__3Mg+N2Mg3N2__
(2)镁和二氧化碳在点燃条件下反应:_2Mg+CO2 C+2MgO__
12. 我国近代化学家侯德榜发明了“侯氏制碱法”,其中一个反应是碳酸氢钠(NaHCO3)受热生成碳酸钠、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为__2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O__,其基本反应类型为_分解反应_
13. 烟道气中含有大量CO2,经“捕捉”可用于生产尿素、甲醇(CH3OH)等产品.用“捕捉”的CO2生产甲醇,反应的微观示意图如下,反应的化学方程式是: CO2+3H2CH3OH+H2O
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