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第五单元 定量研究化学反应 第二节 化学反应的表示 第1课时 1 1.了解用化学方程式表示化学变化的优点,感悟以化学语言表达化学反应的通用、简洁、功能强大。(化学观念、科学思维) 2.从宏观、微观、符号相结合的视角认识化学反应,初步理解化学方程式所能定性表达的关于化学反应的宏观事实(反应物、生成物、反应条件以及生成物的状态等)与微观本质,以 及反应物与生成物间的定量关系。(化学观念、科学思维) 2 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,而且转化过程遵循质量守恒定律。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? 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: ① 氢气 + 氧气 水 ② ③ 2H2 + O2 2H2O 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? 观察思考5-1 化学反应的表示方法 点燃 点燃 一 化学方程式及其意义 1.化学反应的表示方法 表示方法 优点 缺点 ①文字表示 ②图像表示 ③符号表示 克服了①②的缺点,书写简单明了,国际通用,便于交流,同时表达的意义很多,既可以表示反应物、生成物和反应条件(即表示一个化学反应),还能表示反应物与生成物各物质之间量的关系和微观粒子的数量关系,能体现出质量守恒定律,因此③是三种方法中最好的方法 可表示反应物、生成物和反应条件 书写麻烦,国际上不通用,不能反映各物质间量的关系,也不能表示物质的组成 生动形象,能反映反应物与生成物各物质之间的粒子个数关系 复杂难画,用简单的“球”难以表达多种不同的原子,无法用特定的图示表示特定的反应(即若没有说明,就不知道表示的是什么反应),不便于学术交流 符号表达式是用化学式表示化学反应的式子,不写生成号写箭头,不用配平,是没学化学方程式之前粗略表示化学反应的一种方法,只是一个过渡态,如氢气+氧气 水,可表示为H2+O2 H2O。 拓展 点燃 点燃 2.化学方程式的定义 用化学式表示化学反应的式子叫作化学方程式。 2Cu+O2 2CuO C+O2 CO2 2H2O 2H2 +O2 点燃 通电 反应物 生成物 等号上面为反应条件,常用的反应条件有加热(用“ ”表示)、点燃、通电、催化剂、高温等。 读作“和、跟、与” 读作“反应生成” 用“ ”或“ ”表示生成物是气体或沉淀。 3.化学方程式的意义和读法 质的方面(客观) 表示反应物、生成物和反应条件。 反应物是氢气和氧气,生成物是水,反应条件是点燃。 2H2 +O2 2H2O 点燃 示例 读法:氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水。 6 量的方面(微观) 表示反应物、生成物之间的粒子 个数比(即各化学式前面的化学计量数之比)。 粒子数目之比 2 ∶ 1 ∶ 2 示例 读法:在点燃条件下,每 2 个氢分子和 1个氧分子反应生成 2 个水分子。 2H2 +O2 2H2O 点燃 化学计量数是指化学方程式中每种物质化学式前面的数字,它们是最简整数比对应的数字,化学计量数为 1 时,一般省略不写。 3.化学方程式的意义和读法 7 量的方面(宏观) 表示反应物、生成物之间的质量比(各物质间质量比= 化学式量与化学计量数的乘积之比)。 相对质量之比(2 2)∶(32 1)∶(18 2) 物质的质量之比 4∶32∶36。 示例 2H2 +O2 2H2O 点燃 3.化学方程式的意义和读法 读法:每 4 份质量的氢气跟 32 份质量的氧气在点燃的条件下完全反应,生成36 份质量的水。 8 化学方程式提供的信息 (1)反应物; (2)生成物; (3)反应条件; (4)反应物和生成物之间的粒子数目之比(即化学计量数之比); (5)反应物与生成物之间的质量之比(即化学式量与化学计量数的乘积之比); (6)反应类型。 归纳 例1 《天工开物》中有我国古代炼铁的记载,炼铁的主要原理是 Fe2O3+3CO 2Fe+3X,X的化学式为( ) A. H2O B. CO C. Fe3O4 D. CO2 解题依据:反应前后原子种类和数目不变。 反应前: 2 6 3 Fe O C 反应后: 2 0 0 反应后缺少3个碳原子、6个氧原子存在于 3X中,即 1个X分子中含有 1个碳原子、2个氧原子,则 X 的化学式为 CO2。 D 例2 科学家用“人工树叶”模拟光合作用,吸收二氧化碳并获得氧气,实现“碳中和”,其反应的微观示意图如图,下列说法正确的是( ) A. 参加反应的甲、乙质量比为 18 ∶ 11 B. 化学反应前后分子种类和个数均不发生改变 C. 反应前后氧元素的化合价发生改变 D. 该反应涉及的物质都是化合物 微观反应示意图题的解题思路 微观 示意图 各物质化学式 化学方程式 转化 转化 反应类型 分子个数比 各物质质量比 符号表征 物质种类 元素化合价 例2 科学家用“人工树叶”模拟光合作用,吸收二氧化碳并获得氧气,实现“碳中和”,其反应的微观示意图如图,下列说法正确的是( ) A. 参加反应的甲、乙质量比为 18 ∶ 11 B. 化学反应前后分子种类和个数均不发生改变 C. 反应前后氧元素的化合价发生改变 D. 该反应涉及的物质都是化合物 根据微观反应示意图写出化学式,配平化学方程式 2H2O+CO2 CH4+2O2 乙 甲 丙 丁 2 18 44 化合物 单质 1.化学反应的表示方法 3.化学方程式的意义和读法 文字、图像、符号 2.化学方程式的定义 质的方面:反应物、生成物和反应条件。 量的方面:反应物和生成物间的质量关系或反应物和生成物粒子之间的数量关系。 用化学式表示化学反应的式子叫作化学方程式。 一 化学方程式及其意义 本节课你学会了哪些知识? 收获了什么方法? 还有什么疑惑吗? 1.红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,该反应中红磷、氧气、五氧化二磷的质量比为( ) A. 4∶5∶2 B. 31∶24∶47 C. 31∶32∶142 D. 124∶160∶284 2.丙烷(用X表示)是液化石油气的主要成分,其完全燃烧的化学方程式:X+5O2 3CO2+4H2O,试推断丙烷的化学式( ) A.C3H8O B.C2H6 C.C3H8 D.C4H6O2 C D 17 3.关于化学方程式CO2+C 2CO的读法或叙述正确的是( ) A.二氧化碳加碳高温等于一氧化碳 B.一份二氧化碳与一份碳反应后生成两份一氧化碳 C.每44份质量的二氧化碳与12份质量的碳完全反应,生成56份质量的一氧化碳 D.二氧化碳、碳、一氧化碳的质量比为44∶12∶28 C 4.对于化学反应:4Al+3O2 2Al2O3,下列说法正确的是( ) ①参加反应的物质是铝和氧气 ②反应前后分子总数不变 ③反应前后元素的种类不变 ④反应前后原子的种类和数目不变 ⑤反应前后物质的总质量不变 ⑥反应前后元素的化合价不变 A.①②⑥ B.②③④⑤ C.①②③④⑤ D.①③④⑤ D 5.密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法错误的是( ) C A.该反应基本反应类型为化合反应 B.该化学反应中乙、丙质量比为 3 ∶ 17 C.物质丙可能为单质 D.物质丁可能是该反应的催化剂 20 6. 在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。如图是某反应的微观示意图,根据图示回答下列问题: (1)B物质中氮元素的化合价为 。 (2)当反应条件不同时,产物D也会有所不同。 ① 若D是一种单质,则图中虚线方框内对应的微观图示是 。 ② 若D为氧化物,且A和B的分子个数比为5∶4,则该反应的化学方程式为 。 -3 5O2+4NH3 6H2O+4NO $$