内容正文:
5.2 化学方程式
5.2.1 化学方程式的意义
素养目标
1.通过分析具体化学反应,能够描述某一化学方程式所表达的意义,培养科学探索精神。
2.能从定量的角度进一步认识化学反应的实质,了解化学反应中反应物和生成物之间的质量关系,树立化学反应总的质量守恒思想。
重点
化学方程式的意义。
【自主学习】
化学方程式的意义→读法→书写。
阅读教材内容,回答下列问题。
1.下列四种方式都可以表示铁丝在氧气中燃烧的反应。你认为哪种方式更能简捷、准确地记录和描述这一反应?它有哪些优点?
①细铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁
②铁+氧气四氧化三铁
③Fe+O2Fe3O4
④3Fe+2O2Fe3O4
。
2.用 表示 的式子叫作化学方程式。
3.化学方程式能表示 、 和 ;能表示参加反应的和生成的各粒子的 关系;能表示反应前后 守恒。
小明从化学方程式S+O2SO2中总结的信息有①参加反应的物质是硫和氧气、②反应条件是点燃、③反应前后分子的种类不变、④反应前后元素的种类不变。其中正确的是 ( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【合作探究】
任务驱动:化学方程式的概念和意义
(一)提出问题:如何简便地表示化学反应?
探究过程:
1.木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳的反应用文字表示为 ;这种方法表示化学反应时书写起来很麻烦,且不通用。
2.化学家用 等国际通用的化学语言来表示反应物和生成物的组成及各物质间的量的关系,则木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳的反应可表示为 ;这种用
表示化学反应的式子叫作化学方程式。
(二)提出问题:一个化学方程式能提供给我们哪些信息?(以C+O2CO2为例)
1.讨论回答:
(1) 。
(2) 。
(3) 。
2.归纳总结:
意
义
关于化学方程式2H2+O22H2O的理解,正确的是 ( )
A.该反应的反应物是水
B.反应前后分子总数保持不变
C.氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水
D.每两份质量的氢气和一份质量的氧气完全反应
·技巧点拨·
化学方程式的意义可以通过宏观物质、微观数量及质量之间的关系来掌握,当表示反应物和生成物各物质之间的质量关系时,要注意:各物质之间的质量比等于化学计量数与相对分子质量(或相对原子质量)的乘积之比。
·学习小助手·
本节课是以碳和氧气反应的文字表达式的书写为例,明确文字表达式书写方法的局限性,通过用化学式表示化学反应的优点进行分析,引入化学方程式的学习,然后通过对碳和氧气反应的化学方程式的分析,归纳得出化学方程式的意义。在分析化学方程式的质量意义时,要明确各物质之间的质量比等于各物质的化学计量数与相对分子质量(或相对原子质量)的乘积之比。
5.2.2 化学方程式的书写
素养目标
1.通过分析具体化学反应,能初步掌握其书写原则和步骤,逐步养成尊重事实、实事求是的科学态度。
2.通过学习,能正确用化学方程式表示常见的、简单的化学反应,培养从宏观、微观、符号表征以及定性和定量多个角度认识化学反应的思维方式。
重点
化学方程式的书写原则及配平方法。
【自主学习】
化学方程式的书写原则→配平。
阅读教材内容,回答下列问题。
1.化学方程式反映化学反应的客观事实,因此书写化学方程式要遵守两个原则:一是 ;二是 ,等号两边各种原子的种类和数目必须相等。
2.书写化学方程式的步骤:
(1)描述反应事实:在式子的左、右两边分别写出 和 的化学式,如果反应物或生成物不止一种,就分别用加号把它们连接起来;在反应物和生成物之间画一条短线,在短线上注明化学反应发生的条件,如加热(常用“ ”表示)、点燃、催化剂等。
(2)配平化学方程式:检查式子左、右两边各元素原子的 和 ,通过选取合适的化学计量数,使化学方程式遵守 ,再将短线改为等号。
1.配平下列化学方程式。
Na+ Cl2 NaCl
N2+ H2 NH3
2.下列化学方程式书写正确的是 ( )
A.H2+O2H2O B.2Al+O22AlO
C.P+O2PO2 D.C+O2CO2
【合作探究】
任务驱动一:书写化学方程式应遵循的原则
提出问题:化学方程式反映化学反应的客观事实,书写化学方程式要遵守哪些原则呢?
交流得出结论:(1) 。
(2) 。
1.下列化学方程式书写完全正确的是 ( )
A.4Fe+3O22Fe2O3
B.2H2O22H2O+O2
C.4P+5O22P2O5
D.2C2H2+5O24CO2+2H2O
·技巧点拨·
化学方程式反映化学反应的客观事实,不能主观臆造实际上不存在的化学反应,要正确书写反应物和生成物的化学式,要遵守质量守恒定律,即化学反应前后各原子的种类与数目必须相等。
任务驱动二:化学方程式的书写步骤
以磷在空气中燃烧生成五氧化二磷为例,说明书写化学方程式的具体步骤:
①根据实验事实,在左边写出 的化学式,在右边写出 的化学式,并在式子左、右两边之间画一条短线: 。
②配平化学方程式,在反应物和生成物的化学式 配上适当的化学计量数,使反应前后各种原子的 不变: 。
注意:配平化学方程式的常用方法有观察法、最小公倍数法、奇数配偶法、分析法。
③标明化学反应发生的条件,把短线改成等号: 。
注意:把加热(常用“△”表示)、点燃、催化剂等反应条件书写在等号的 ,并注明必要的“↑”或“↓”符号。
2.下列说法正确的是 ( )
A.所有的化学反应都遵守质量守恒定律
B.配平化学方程式可以改变化学式中各组成元素右下角的数字
C.原子团在化学反应中是不能拆开的
D.化学方程式中的“↓”表示生成物是固体,所以只要生成物是固体就必须标“↓”
·方法归纳·
配平化学方程式时,要注意是在反应物或生成物化学式的前面加上适当的化学计量数,不能改变化学式中各组成元素右下角的数字;如果反应物和生成物都有气体时,气体生成物就不注“↑”;对于溶液中的反应,如果反应物和生成物都有固体,则固体生成物也不注“↓”。
·学习小助手·
本节课的重点是正确书写一个反应的化学方程式,通过磷在空气中燃烧生成五氧化二磷为例,探究了化学方程式的书写步骤,并且说明“↑”和“↓”的使用范围,在书写的过程中难点是化学方程式的配平,要从反应的客观事实和质量守恒两个角度,明确正确配平化学方程式是在化学式的前面加上适当的化学计量数。
5.2.3 根据化学方程式进行简单计算
素养目标
1.通过对化学反应的定量分析,在正确书写化学方程式的基础上,掌握根据化学方程式计算的解题步骤,建立化学反应中宏观物质与符号之间的联系。
2.通过对化学反应的定量分析,体会定量研究化学反应对社会生产和生活的意义,培养学以致用、联系实际的学风。
重点
根据化学方程式进行简单计算。
【自主学习】
利用化学方程式进行计算的依据→步骤。
阅读教材内容,回答下列问题。
1.利用化学方程式进行计算的依据:参加反应的反应物和生成物各物质之间的相对质量之比 实际质量之比。
2.利用化学方程式进行计算的步骤:
(1) 。
(2) 。
(3) 。
(4) 。
(5) 。
通过C+O2CO2这一化学方程式可知,每 份质量的碳与 份质量的氧气完全反应,生成 份质量的二氧化碳。
(1)若12 g碳充分燃烧,能生成 g二氧化碳。
(2)若6 g碳充分燃烧,能生成 g二氧化碳,各物质质量之间存在正比例关系。
【合作探究】
任务驱动一:根据反应物的质量求生成物的质量
例1:加热分解6.3 g高锰酸钾,可以得到氧气的质量为多少?
分析:这道题是已知反应物的质量来求生成物的质量,即已知原料的质量求产品的质量。
要求:阅读教材后把解题步骤默写在下面。
问题:根据对例1的阅读和讲解归纳出根据化学方程式计算的解题步骤。
(1) 。
(2) 。
(3) 。
(4) 。
(5) 。
1.将24.5 g氯酸钾和适量二氧化锰混合后在试管中加热,完全反应后,生成氧气的质量是多少?(已知:2KClO32KCl+3O2↑)
·方法归纳·
根据化学方程式进行有关计算时,设的未知量不能带单位,书写反应的化学方程式要注意配平,写出相对质量时一定是化学计量数与相对分子质量的乘积,要写在对应物质化学式的正下方,列比例式和求解要注意单位统一。
任务驱动二:已知生成物的质量求反应物的质量
例2:工业上高温煅烧石灰石(CaCO3)可制得生石灰(CaO)和二氧化碳,如果要制取5.6 t氧化钙,则需要碳酸钙的质量为多少?
分析:这道题是已知生成物的质量求反应物的质量,即已知产品的质量求原料的质量。
要求:阅读教材后把解题步骤默写在下面。
·方法归纳·
根据化学方程式的计算是纯净物质量的计算,题目中所给的物质若含有杂质,需要求出纯净物的质量,再代入化学方程式进行计算,纯净物的质量=不纯物的总质量×物质的纯度;若题目中涉及气体体积的有关计算,要注意将气体的体积转化成质量后再代入化学方程式进行计算。
·学习小助手·
根据化学方程式的计算虽然属于技能性内容,但练习和领悟同样重要。因为根据化学方程式计算的关键是理解化学反应原理,而不是数学计算技能。因此对于给出的题目,一定要先分析化学反应原理,然后依据题目提供的信息,结合化学方程式的计算步骤进行正确的解答。
5.2.1【参考答案】
自主预习
预学思考
1.要以客观事实为基础 要遵守质量守恒定律
2.(1)反应物 生成物 △
(2)种类 数目 质量守恒定律
自学检测
1.2 1 2 1 3 2
2.D
合作探究
任务驱动一
(1)要以客观事实为基础
(2)要遵守质量守恒定律
跟踪演练
1.D
任务驱动二
①反应物 生成物 P+O2——P2O5
②前面 数目 4P+5O2——2P2O5
③4P+5O22P2O5 上方
跟踪演练
2.A
5.2.2【参考答案】
自主预习
预学思考
1.④,通用,能体现化学反应前后的质量守恒
2.化学式 化学反应
3.反应物 生成物 反应条件 数量 质量
自学检测 B
合作探究
任务驱动
(一)
1.碳+氧气二氧化碳
2.化学式 C+O2CO2 化学式
(二)
1.(1)反应物是碳和氧气,生成物是二氧化碳,反应条件是点燃
(2)每12份质量的碳和32份质量的氧气在点燃条件下完全反应,生成44份质量的二氧化碳
(3)一个碳原子和一个氧分子在点燃条件下反应生成一个二氧化碳分子
2.反应物 生成物 反应物和生成物各物质 粒子个数
跟踪演练 C
5.2.3【参考答案】
自主预习
预学思考
1.等于
2.(1)设未知量
(2)写出反应的化学方程式
(3)写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积,以及已知量和未知量
(4)列出比例式,求解
(5)简明地写出答案
自学检测
12 32 44
(1)44
(2)22
合作探究
任务驱动一
例1
解:设加热分解6.3 g高锰酸钾可以得到氧气的质量为x。
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2×158 32
6.3 g x
=
x≈0.6 g
答:加热分解6.3 g高锰酸钾可以得到0.6 g氧气。
(1)设未知量
(2)写出反应的化学方程式
(3)写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积,以及已知量和未知量
(4)列出比例式,求解
(5)简明地写出答案
跟踪演练
1.解:设生成氧气的质量是x。
2KClO32KCl+3O2↑
245 96
24.5 g x
=
x=9.6 g
答:生成氧气的质量是9.6 g。
任务驱动二
例2
解:设需要碳酸钙的质量为x。
CaCO3CaO+CO2↑
100 56
x 5.6 t
=
x=10 t
答:需要碳酸钙的质量为10 t。
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