内容正文:
5.2.1 化学方程式的意义
课前自学准备
课标要求
学习目标
1.了解化学方程式的含义及其表示的意义。
2.会从定性和定量的角度分析化学方程式。3.了解书写化学方程式应遵守的原则并能正确书写简单的化学方程式。
2
课堂教学展示
课堂探究
知识点1 化学方程式的意义
用化学式来表示化学反应的式子,叫作化学方程式。
C + O2 CO2
点燃
想一想:化学方程式与文字表达式有什么不同,化学方程式能提供什么信息?
C + O2 CO2
点燃
微观粒子个数比
1 ∶ 1
1
∶
质量比
12 ∶ 32
∶
44
1.表明了反应物是碳和氧气、生成物是二氧化碳和反应条件是点燃。
2.该反应中碳原子、氧分子、二氧化碳分子的个数比是1∶1∶1。
3.表示碳、氧气、二氧化碳的质量比是12∶32∶44。
C + O2 CO2
点燃
1.宏观方面:表示反应物、生成物、及反应条件。
2.微观方面:表示反应中的各微粒个数比。
3.质量方面:表示了各物质的质量比。
[归纳小结]
定性
定量
[思考与讨论]
从定性和定量的角度分析以下反应的化学方程式,你能从中获得哪些信息?
(1)我国早在西汉时期就发现铁与硫酸铜溶液反应会生成铜,该反应的化学方程式为:
Fe+CuSO4 Cu+FeSO4
①表明了反应物是铁和硫酸铜,生成物是铜和硫酸亚铁。
②该反应中各物质的粒子数目比是1∶1∶1∶1。
③表示各物质的质量比是56∶160∶64∶152。
(2)氢气是有广阔发展前途的清洁能源,氢气在氧气中燃烧生成水的反应是氢能利用的化学基础,该反应的化学方程式为:
2H2+O2 2H2O
点燃
①表明了反应物是氢气和氧气,生成物是水,条件是点燃。
②该反应中各物质的粒子数目比是2∶1∶2。
③表示各物质的质量比是4∶32∶36。
D
8
水
氢气和氧气
通电
2∶2∶1
36∶4∶32(或9∶1∶8)
读法:
(4)宏观:______在_________条件下生成__________________。
(5)微观:每_______个_______分子通电生成_______个_______分子和______个氧分子。
(6)“量”的读法:每________份质量的水在通电条件下生成4份质量的氢气和__________份质量的氧气。
水
通电
氢气和氧气
2
水
2
氢
1
36
32
10
C
A
D
C
14
C
15
A
16
I2
小于
等于
17
10.根据物质的质量关系求反应物或生成物的质量。
(1)在反应A+B===C+D中,5 g A和10 g B恰好完全反应,生成8 g C;若2.5 g A和足量的B反应,可生成D的质量是_____________。
(2)在一定条件下,甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器内发生反应,测得反应前后各物质的质量如表所示,请回答下列问题::
3.5 g
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 28 10 2 0
反应后的质量/g 0 10 x 16
18
①x的值为_________。
②该反应属于________(填“化合”或“分解”)反应。
③某一时刻当测得容器中丙物质的质量为5 g,则甲物质的质量为_________。
14
分解
21g
19
11.称取某物质4.6 g,在空气中完全燃烧后,测得生成8.8 g二氧化碳和5.4 g水。根据元素的种类在化学反应前后不变,可知该物质中一定含_______元素和______元素,可能含有______元素。通过下列计算过程可以知道该物质含不含氧元素。
(1)8.8 g二氧化碳中碳元素的质量为________g。
(2)5.4 g水中氢元素的质量为__________g。
(3)根据反应前后元素的种类及质量不变,可知反应前该物质中碳、氢元素的质量总和为_________g+_______g=_______g,因为该值__________(填“大于”或“小于”)4.6 g,可见该物质中还含有氧元素,而且氧元素的质量是________g。
(4)通过上述三步,我们知道了该物质中碳、氢、氧元素的质量,继续计算可以求出该物质的化学式为______________(按碳、氢、氧元素顺序书写化学式)。
碳
氢
氧
2.4
0.6
2.4
0.6
3
小于
1.6
C2H6O
20
B
21
课后反馈总结
随堂练习
1.根据化学方程式能获得的信息是( )
①该反应中的反应物和生成物;
②化学反应的快慢;
③反应发生所需要的条件;
④参加反应的各粒子的相对数量;
⑤反应前后质量守恒。
A.①③④⑤ B.①④⑤ C.② D.③④⑤
A
2.目前有关部门做出决定,司机酒后驾车会受到严惩。交警常用一种“酒精检测仪”检查司机是否酒后驾车。其反应原理为C2H5OH+4CrO3+
6H2SO4===2X+2CO2↑+9H2O,反应中红色的CrO3转变为绿色的化合物X,则X的化学式为( )
A.Cr2O3 B.CrSO3 C.Cr2(SO4)3 D.Cr2S3
C
3.下列化学方程式均有错误,请用序号回答:
①KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2
△
②S+O2 SO2
△
③P2+O5 P2O5
点燃
点燃
④Mg+O2 MgO2
(1)化学式书写有错误的是_______。
③④
①KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2
△
②S+O2 SO2
△
③P2+O5 P2O5
点燃
点燃
④Mg+O2 MgO2
(2)未注明或注错反应条件的是_______。
(3)没有配平的是_______。
(4)“↑”或“↓”号使用不恰当的是_______。
②
①
②
4.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。
镁和氮气在点燃条件下反应:_________________
________________________。
镁和二氧化碳在点燃条件下反应:_____________
________________________。
3Mg+N2 Mg3N2
点燃
2Mg + CO2 C + 2MgO
点燃
课堂教学展示
课堂小结
化学方程式
定义:用化学式表示化学反应的式子
含义(信息)
质的关系:反应物、 生成物、反应条件
量的关系:反应物与生成物的质量比
微观关系:各物质微粒个数比
书写
1.书写原则
一是必须以客观事实为基础
二是要遵守质量守恒定律,等号两边各原子的种类与数目必须相等
2.书写步骤
写:左反应右生成中间连短线及反应条件
配:配平
注:标注生成物状态“↑”或“↓”
查:检查化学式书写是否正确
知识点1 化学方程式的意义和读法
1.新情境 传统文化《天工开物》中记载了火法炼锌的工艺,主要发生反应2C+ZnCO3 eq \o(=====,\s\up7(高温)) Zn+3CO↑,从中不能获得的信息是( )
A.反应物的质量比 B.生成物有两种
C.反应条件是高温 D.反应速率很快
2.以2H2O eq \o(=====,\s\up7(通电)) 2H2↑+O2↑为例,在小组内交流讨论化学方程式的意义和读法。
意义:
(1)反应物是_______(填写物质名称,下同),生成物是______________,反应条件是__________。
(2)该反应中各物质的粒子个数比为____________。
(3)该反应中H2O、H2和O2的质量比为________________________________。
知识点2 质量守恒定律在化学方程式中的应用
3.下图中“”“”分别表示两种元素的原子,能用该图示表示的化学反应是( )
A.H2+Cl2===2HCl B.2CO+O2===2CO2
C.N2+3H2===2NH3 D.2NO+O2===2NO2
4.(2024·南通)Cl2、H2反应生成HCl,HCl溶于水可制得盐酸。下列关于Cl2+H2 eq \o(=====,\s\up7(点燃)) 2HCl的说法正确的是( )
A.反应前后分子种类发生变化
B.反应前后元素种类发生变化
C.反应前后分子总数发生变化
D.反应前后原子总数发生变化
5.3 g某物质完全燃烧后生成4.4 g二氧化碳和1.8 g水。则下列相关说法正确的是( )
A.无法计算出该物质燃烧消耗氧气的质量
B.该物质一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
C.该物质分子中碳原子和氢原子的个数比为2∶1
D.3 g该物质含碳元素的质量为1.2 g
6.不能从以下两个化学方程式中获取的信息是( )
反应①:2H2O2 eq \o(=====,\s\up7(MnO2)) 2H2O+O2↑
反应②:2KMnO4 eq \o(=====,\s\up7(△)) K2MnO4+MnO2+O2↑
A.反应①和反应②都有气体生成
B.反应①和反应②是在不同条件下进行的
C.反应①和反应②都是化合反应
D.反应①和反应②的反应物中都含氧元素
7.下列是四位同学正在讨论某一化学方程式表示的意义,符合他们描述的化学方程式是( )
甲:反应在点燃条件下进行;
乙:各物质的分子个数之比为1∶1∶1;
丙:属于化合反应;
丁:各物质的质量比为1∶1∶2。
A.C+O2 eq \o(=====,\s\up7(点燃)) CO2
B.H2+Cl2 eq \o(=====,\s\up7(点燃)) 2HCl
C.S+O2 eq \o(=====,\s\up7(点燃)) SO2
D.CH4+2O2 eq \o(=====,\s\up7(点燃)) 2H2O+CO2
8.在化学反应2C+O2 eq \o(=====,\s\up7(点燃)) 2CO中,如果生成m个CO分子,则参加反应的氧原子数为( )
A.m B.2m C. eq \f(m,2) D.4m
9.用I2O5可以测定空气受CO污染的程度,发生反应的化学方程式为I2O5+5CO===I2+5CO2,请结合化学方程式回答下列问题。
(1)该反应中属于单质的是_________。
(2)从宏观上看:参加反应的CO的质量__________(填“大于”“小于”或“等于”,下同)生成的CO2的质量。
(3)从微观上看:参加反应的各物质中的氧原子总数__________生成物CO2中的氧原子总数。
12.(2024·河南)某反应的微观示意图如图,该反应可用于汽车尾气处理。下列说法正确的是( )
A.图中的单质为氧气
B.反应的产物均为无毒物质
C.反应前后元素的化合价均无变化
D.反应的化学方程式为NH3+NO eq \o(=====,\s\up7(一定条件)) N2+H2O
$$5.2.2 化学方程式的书写
知识点2 化学方程式的读法
C+O2 CO2
点燃
微观粒子个数比
1∶1
1
∶
质量比
12∶32
∶
44
碳和氧气在点燃条件下生成二氧化碳。
一个碳原子和一个氧气分子在点燃条件下生成一个二氧化碳分子。
12份质量的碳与32份质量的氧气在点燃的条件下完全反应生成44份质量的二氧化碳。
宏观:
微观:
质量:
对应三种意义
知识点3 化学方程式的书写
1.化学方程式的书写原则
C+O2 CO2
点燃
(1)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;
C原子个数:
1
1
O原子个数:
2
2
原子总个数:
3
3
(2)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。
2.化学方程式的书写步骤
以书写磷在空气中燃烧的化学方程式为例:
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;
反应物化学式
生成物化学式
反应条件
P
P2O5
O2
+
点燃
注意:点燃≠燃烧、加热≠高温、通电≠电解
P
P2O5
O2
+
点燃
2.用计量数配平化学方程式,遵守质量守恒定律;
5
2
4
3.标注生成物状态“↑”或“↓”;
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。
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。
4.细节符号要标清:什么情况下要标“↑”“↓”。
(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“↑”。
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2
△
固
固
固
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“↓”。
CuSO4+2NaOH Cu(OH)2 +Na2SO4
液
液
固
液
4.细节符号要标清:什么情况下要标“↑”“↓”。
(3)如果反应物和生成物中都有气体,气体生成物就不需注“↑”。
S + O2 SO2
点燃
固
气
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“↓”。
Fe+CuSO4 Cu+FeSO4
固
液
固
液
判断下列反应方程式书写是否正确?
4Fe+3O2 2Fe2O3
点燃
HgO Hg+O2
△
S+O2 SO2
CuSO4+2NaOH Cu(OH)2+Na2SO4
Fe+CuSO4 FeSO4+Cu
知识点1 化学方程式的书写原则
1.书写化学方程式的原则是( )
①以客观事实为基础 ②根据反应的条件
③遵守质量守恒定律 ④根据反应的现象
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
A
10
B
④
⑤
②④⑤
①③
知识点2 化学方程式中的配平
4.配平化学方程式时,必须使( )
A.反应前物质的分子总数等于反应后物质的分子总数
B.反应前后各物质的体积相等
C.各物质反应前后质量不变
D.反应前后各元素的原子数目相等
D
13
C
2
2
1
1
2
1
2
2
1
2
1
2
6
2
3
D
16
D
17
C
18
19
20
2
1
A
分解反应
小于
21
Hg
2Cu+CO2+O2+H2O===Cu2(OH)2CO3
22
23
C6H8O7
9
6
4
24
2.下列有关氧气的化学方程式书写正确的是( )
A.Mg+O2 eq \o(=====,\s\up7(点燃)) MgO2
B.2H2O2 eq \o(=====,\s\up7(MnO2)) 2H2O+O2↑
C.P+O2 eq \o(=====,\s\up7(点燃)) PO2
D.H2O eq \o(=====,\s\up7(通电)) H2↑+O2↑
3.学完化学方程式后,张强同学写出了以下几个化学方程式,用编号回答:
①C+O2 eq \o(=====,\s\up7(点燃)) CO2↑
②KMnO4 eq \o(=====,\s\up7(△)) K2MnO4+MnO2+O2↑
③S+O2↑ eq \o(=====,\s\up7(点燃)) SO2
④P2+O2 eq \o(=====,\s\up7(点燃)) P2O5
⑤HgO eq \o(=====,\s\up7(点燃)) Hg+O2↑
(1)化学式书写有错误的是______。
(2)注错反应条件的是_______。
(3)没有配平的有____________。
(4)“↑”符号使用不当的有___________。
5.发射火箭所用的燃料液态偏二甲肼(C2H8N2) 与N2O4发生的反应可写作:C2H8N2+2N2O4 eq \o(=====,\s\up7(点燃)) 3N2↑+2CO2↑+nH2O,则n等于( )
A.2 B.3 C.4 D.5
6.配平下列化学方程式。
(1)____HgO eq \o(=====,\s\up20(△)) ____Hg+____O2↑
(2)____CH4+____O2 eq \o(=====,\s\up20(点燃)) ____CO2+____H2O
(3)____Mg+____CO2 eq \o(=====,\s\up20(点燃)) ____MgO+____C
(4)____Al+____HCl ===____AlCl3+____H2↑
2KMnO4 eq \o(=====,\s\up7(△)) K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O2 eq \o(=====,\s\up7(MnO2)) 2H2O+O2↑
知识点3 化学方程式中的书写
7.写出下列反应的化学方程式。
(1)氢气在空气中燃烧:____________________________________;
(2)水在通电条件下分解:_________________________________;
(3)镁条在空气中燃烧:____________________________________;
(4)实验室用高锰酸钾制取氧气:________________________________________;
(5)实验室用过氧化氢溶液制取氧气:____________________________________。
2H2+O2 eq \o(=====,\s\up7(点燃)) 2H2O
2H2O eq \o(=====,\s\up7(通电)) 2H2↑+O2↑
2Mg+O2 eq \o(=====,\s\up7(点燃)) 2MgO
8.下列化学方程式书写正确的是( )
A.4Fe+3O2 eq \o(=====,\s\up7(点燃)) 2Fe2O3
B.C+O2 eq \o(=====,\s\up7(燃烧)) CO2
C.2H2O eq \o(=====,\s\up7(电解)) 2H2↑+O2↑
D.S+O2 eq \o(=====,\s\up7(点燃)) SO2
9.化学方程式为aC2H6+bO2===mCO2+nH2O,下述各式物质间化学计量数关系正确的是( )
A.2m=a B.3n=2a
C.3n=a D.2b=2m+n
10.(2025·上海一模)镁带燃烧的化学方程式,书写正确的是( )
A.Mg+O2===MgO2
B.2Mg+O2===2MgO
C.2Mg+O2 eq \o(=====,\s\up7(点燃)) 2MgO
D.Mg+O2 eq \o(=====,\s\up7(点燃)) MgO2
11.在C、P、O2、CH4、H2O、Fe中选择反应物,按下列要求写出相应的化学方程式。
(1)一种暗红色固体燃烧产生大量白烟:_________________________。
(2)生成物都是单质的分解反应:___________________________________。
(3)能满足如图所示反应的化学方程式:________________________________。
4P+5O2 eq \o(=====,\s\up20(点燃)) 2P2O5
2H2O eq \o(=====,\s\up20(通电)) 2H2↑+O2↑(合理即可)
CH4+2O2 eq \o(=====,\s\up20(点燃)) CO2+2H2O
12.化学反应在防治工业污染中扮演了重要角色。利用工业废气中的二氧化硫可制取氢气,主要流程如下:
(1)配平反应釜中反应的化学方程式:SO2+I2+2H2O===______HI+_______H2SO4。
(2)X一定是_______(填序号)。
A.HI B.H2SO4
(3)管式炉中发生的反应属于基本反应类型中的______________。
(4)若生产过程中没有损失,生成H2的质量___________(填“大于”“小于”或“等于”)原料水中的氢元素质量。
13.新情境 传统文化中华文化博大精深,很多古籍记载了丰富的化学知识。请根据所学,回答下列问题。
(1)《本草纲目》中记载“水银乃至阴之毒物,因火煅丹砂而出”,水银的化学式为___________。
(2)《本草图经》:“铁落者,锻家烧铁赤沸,砧上打落细皮屑。俗呼为铁花是也。”写出铁在氧气中燃烧的化学方程式:_____________________________________。
(3)明朝诗人王逢的《简任伯温检校(二首)》中“犹比至元无事日,印文铜绿长苔钱”一句体现了铜与空气中的氧气和两种氧化物共同反应生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]的过程,请写出该反应的化学方程式:________________________________________。
3Fe+2O2 eq \o(=====,\s\up7(点燃)) Fe3O4
(4)《天工开物》中介绍了锌的冶炼方法:把炉甘石(主要成分是ZnCO3)和煤饼装入炼锌罐,泥封。“其底铺薪,发火煅红”“冷定毁罐取出”。炉甘石中的ZnCO3在高温下分解生成两种氧化物,此反应的化学方程式为___________________________________,煤炭又与生成的氧化物发生反应得到锌。
ZnCO3 eq \o(=====,\s\up7(高温)) ZnO+CO2↑
14.(2022·河南改编)生活中处处有化学。某种泡腾片产生气体的反应为:X+3NaHCO3===C6H5O7Na3+3CO2↑+3H2O,则X的化学式为____________;C2H2在点燃时能与O2反应,得到CO2、CO和H2O,配平该反应的化学方程式:4C2H2+______O2 eq \o(=====,\s\up7(点燃)) _______CO2+2CO+_________H2O。
$$