内容正文:
课题2 化学反应的表示及基本反应类型
第1课时 如何表示化学反应 如何书写化学方程式
一、知识目标
1..能准确说出化学方程式的定义和意义,熟练掌握书写化学方程式要遵循的两条原则,学会配平简单化学方程式的方法。
2.通过微观示意图分析和配平练习,初步形成从 “宏观 — 微观 — 符号” 三重表征认识化学反应的思维方式。
3.能正确书写常见化学反应的化学方程式,会判断化学方程式书写的正误。
二、核心素养目标
1. 宏观辨识与微观探析:从宏观上认识化学反应中的物质转化关系,从微观上理解化学反应中原子的种类和数目不变,能用化学方程式准确表示化学反应。
2.证据推理与模型认知:建立化学方程式书写的基本模型,通过分析典型范例,理解化学方程式的内涵和配平方法。
3.科学态度与社会责任:体会化学方程式作为国际通用化学语言的简洁性,树立 “以客观事实为依据、遵守质量守恒定律” 的化学学科观念。
一、教学重点
化学方程式的定义、意义、书写原则和步骤,配平化学方程式的方法。
二、教学难点
理解化学方程式的内涵,掌握配平化学方程式的技巧,正确标注反应条件和生成物的状态符号。
本节教学内容源于化学沪科版五四制2024八年级全一册专题6《化学变化及其表示》课题2第1课时《如何表示化学反应 如何书写化学方程式》。化学方程式是化学学科重要的语言工具,它不仅是对前面所学元素符号、化学式等知识的综合运用,也是后续学习化学计算、化学反应规律等内容的基础,在整个化学学习体系中起着承上启下的关键作用。 本课时聚焦于如何表示化学反应以及如何书写化学方程式。教材首先通过回顾元素符号和化学式的信息,引入化学反应的表示问题,引导学生思考如何准确、简洁地表示化学反应。接着,详细阐述了化学方程式的定义、读法、内涵以及书写要遵循的两个原则,让学生从多个角度认识化学方程式。然后,重点讲解了书写化学方程式的步骤,包括写、配、标、查,并针对配平这一关键环节介绍了观察法、最小公倍法和奇数配偶法等方法。最后,通过典型范例和技能实战练习,帮助学生巩固所学知识,提升运用能力。
教学对象是八年级学生,他们在之前的化学学习中已经掌握了元素符号、化学式等基础知识,对化学反应也有了一定的感性认识,但对于如何准确、规范地表示化学反应还缺乏系统的学习。在思维能力方面,八年级学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段,他们对直观、具体的事物比较容易理解,而对于抽象的概念和理论则需要更多的实例和引导。 在学习化学方程式的过程中,学生可能会遇到以下困难:一是对化学方程式的内涵理解不够深入,难以从宏观、微观和符号三个层面全面认识化学反应;二是在书写化学方程式时,可能会出现化学式书写错误、配平困难、状态符号标注不当等问题;三是对于配平方法的掌握不够熟练,不能灵活运用不同的方法进行配平。 因此,在教学过程中,教师要充分考虑学生的实际情况,结合具体的实例和微观示意图,帮助学生理解化学方程式的意义和书写原则。通过多样化的练习和针对性的指导,让学生逐步掌握书写化学方程式的方法和技巧,培养学生从“宏观—微观—符号”三重表征认识化学反应的思维方式,树立“以客观事实为依据、遵守质量守恒定律”的化学学科观念。
教学环节一 新课导入
【引导学生回顾】同学们,我们之前已经学习了元素符号和化学式等化学用语,它们就像是化学世界独特的“文字”。现在老师考考大家,从元素符号 O、化学式 O₂ 中,你们能得到哪些信息呢?给大家一点时间思考,然后积极举手发言。(等待学生思考并发言,学生可能会回答表示氧气这种物质、表示 1 个氧分子、表示氧气由氧元素组成、表示 1 个氧分子由 2 个氧原子构成等)
【展示化工生产案例】大家回答得都很准确。其实在化工生产中,准确地表示化学反应是非常重要的。比如在工业上,利用氢气和氧气反应来制备水,这可是一个很关键的反应。但如果不能正确表示这个反应,可能就会导致生产出现问题。如果我们随意乱写反应式子,像“臆造了物质,反应产物与事实不符,没有遵守质量守恒定律”的式子,那在实际生产中就会造成巨大的损失。所以,我们需要一种准确、通用的方式来表示化学反应。那究竟该如何表示化学反应呢?这就是我们今天要探讨的内容。
【设计意图】
1.激发学生兴趣:通过提问回顾之前学过的元素符号和化学式的信息,让学生参与到课堂互动中来,激发他们的表达欲望和对旧知识的巩固,为新知识的学习做好铺垫。
2.联系实际生产:展示化工生产中氢气和氧气反应制备水的案例,让学生了解到准确表示化学反应在实际生产中的重要性,将抽象的化学知识与实际生产联系起来,使学生认识到化学知识的实用性,提高他们的学习兴趣和课堂参与度。
3.自然导入新课:从化工生产中对准确表示化学反应的需求,自然地引出本节课“如何表示化学反应”的主题,让学生明确学习目标,带着问题去探索新知识,增强学习的主动性。
教学环节二 如何表示化学反应
活动一 化学方程式的定义及原则
【引入】同学们,化学有自己独特的语言,像元素符号和化学式都属于化学用语。大家回顾一下,从元素符号O、化学式O2中能得到哪些信息呢?
(展示元素符号O和化学式O2)现在我们来探讨如何表示化学反应,比如氢气在氧气中燃烧生成水这个反应,我们该怎么准确表示它呢?
【问题】我们先来看一些关于氢气在氧气中燃烧的不同表示式子,像H2+O2═H2O+O、H2+O2═H2O2、H2+O2=H2O等,这些式子存在什么问题呢?
【学生思考】学生分组讨论,然后代表发言。有的学生可能会指出第一个式子臆造了物质,反应产物与事实不符;第二个式子没有遵守质量守恒定律。
【讲解】评价学生的回答并强调:书写化学方程式要遵循两个重要原则。一是绝不能凭空臆想、臆造事实上不存在的物质和化学反应,要写出反应物、生成物和反应条件,体现化学反应中的物质转化关系;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,体现化学反应的定量关系。用包含化学式的式子来表示化学反应,这种式子就叫做化学方程式。
【设计意图】通过回顾旧知识引入新知识,让学生从熟悉的元素符号和化学式入手,更容易理解化学方程式的概念。通过对错误式子的分析,让学生深刻认识到书写化学方程式的原则,为后续学习打下基础。【对应训练1】下列式子中属于化学方程式的是( )
A. H2+O2═H2O
B. 2H2+O2点燃2H2O
C. H2+O2
D. H2O
【答案】B
【解析】化学方程式是用包含化学式的式子来表示化学反应,且要遵循书写原则。A选项没有配平,不遵守质量守恒定律;C选项只是反应物,没有表示出反应情况;D选项只是一个化学式,不是化学方程式。所以选B。
【对应训练2】下列关于化学方程式书写原则的说法,错误的是( )
A. 必须以客观事实为依据
B. 只要配平了,式子怎么写都可以
C. 要遵守质量守恒定律
D. 不能凭空臆造物质和化学反应
【答案】B
【解析】书写化学方程式必须以客观事实为依据,不能凭空臆造物质和化学反应,同时要遵守质量守恒定律。配平只是其中一个环节,还需要正确写出反应物、生成物和反应条件等,所以B选项说法错误。
活动二 化学方程式的读法和内涵
【引入】我们已经知道了什么是化学方程式,那对于化学方程式2H2+O2点燃2H2O,它该怎么读呢?又有哪些内涵呢?
【问题】请同学们试着读出这个化学方程式,并结合教材思考它的内涵有哪些。
【学生思考】学生先自己尝试读出化学方程式,然后阅读教材并小组讨论其内涵。有学生可能会读成“氢气加氧气等于水”,教师引导纠正正确读法为“氢气与氧气在点燃的条件下反应生成水”,以及从微观角度“在点燃的条件下,每两个氢分子与一个氧分子反应生成两个水分子”。对于内涵,学生可能会总结出表明反应物、生成物,表明反应条件等。
【讲解】评价学生的回答并进一步总结:化学方程式的内涵包括遵守质量守恒定律,表明反应物、生成物,表明反应条件,表明参加化学反应的原子和分子的数量关系,表明化学反应前后原子的种类、数目保持不变。结合图示讲解氢气和水的化学式前面数字“2”的意义,强调化学反应前后,原子的种类、数目、质量均保持不变。同时介绍化学计量数的概念,化学反应方程式中,参与反应的物质前的系数,称化学计量数,实际上在运用中就是方程式的配平,配平后得到的数字就是它的系数。
【设计意图】让学生学会正确读取化学方程式,理解其内涵,从宏观和微观两个角度认识化学反应。通过对化学计量数的介绍,为后续配平化学方程式做铺垫。
【对应训练1】对于化学方程式2CO+O2点燃2CO2,下列读法错误的是( )
A. 一氧化碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳
B. 每两个一氧化碳分子与一个氧分子在点燃的条件下反应生成两个二氧化碳分子
C. 一氧化碳加氧气点燃等于二氧化碳
D. 在点燃的条件下,每56份质量的一氧化碳和32份质量的氧气反应生成88份质量的二氧化碳
【答案】C
【解析】化学方程式的读法有宏观和微观两种,A选项是宏观读法,B选项是微观读法,D选项是从质量角度的读法,都是正确的。而C选项“加”和“等于”的表述不准确,应该是“与”和“反应生成”,所以选C。
【对应训练2】在化学方程式4P+5O2点燃2P2O5中,化学计量数“4”表示( )
A. 4个磷原子
B. 4个磷分子
C. 4份质量的磷
D. 4个磷单质
【答案】A
【解析】化学计量数表示的是微粒的个数,在这个化学方程式中“4”表示4个磷原子,磷是由原子直接构成的,不存在分子,所以选A。
教学环节三 如何书写化学方程式
活动一 书写化学方程式的步骤
【引入】我们已经了解了化学方程式的定义、读法和内涵,那如何正确书写化学方程式呢?下面我们以高锰酸钾受热分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气,木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳,硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀这几个反应为例来学习书写步骤。
【问题】请同学们根据反应事实,尝试先写出反应物和生成物的化学式,中间用短线连接。
【学生思考】学生动手书写,教师巡视指导。比如高锰酸钾受热分解学生可能写出
KMnO4—K2MnO4+MnO2+O2
【讲解】评价学生的书写情况,然后详细讲解书写步骤。第一步“写”:根据反应事实,在式子的左、右两边分别写反应物和生成物的化学式,中间用短线连接。第二步“配”:配平化学方程式,并检查式子左、右两边各元素原子的种类和数目,把短线改为等号。以KClO3—KCl+O2为例,配平后得到2KClO3=2KCl+3O2。第三步“标”:标明化学反应所需要的条件和部分生成物的状态符号。若生成物中有气体,在气体物质的化学式右边要注“↑”号;溶液中的反应若生成物中有固体,在固体物质的化学式右边要注“↓”号。但是,若反应物和生成物中都有气体,气体生成物就不需注“↑”号;溶液中的反应若反应物和生成物中都有固体,固体生成物也不需注“↓”号。第四步“查”:①化学式是否书写正确;②化学方程式是否配平;③生成物状态符号是否标注、标注是否恰当;④反应条件是否标明。
【设计意图】通过具体的反应实例,让学生逐步掌握书写化学方程式的步骤。从简单的“写”开始,到配平、标注状态符号和检查,让学生清晰地了解书写过程,培养学生严谨的科学态度。
【对应训练1】下列化学方程式书写步骤的顺序正确的是( )
①配平 ②写化学式 ③标状态符号 ④查正误
A. ①②③④ B. ②①③④ C. ②③①④ D. ③②①④
【答案】B
【解析】书写化学方程式的步骤是先写反应物和生成物的化学式,然后配平,接着标状态符号,最后检查正误,所以顺序是②①③④,选B。
【对应训练2】写出铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁的化学方程式,并按步骤分析。
【答案】①写:Fe+O2—Fe3O4;②配:3Fe+2O2=Fe3O4;③标:3Fe+2O2点燃Fe3O4(反应物和生成物中都没有气体和沉淀,不需要标注状态符号);④查:检查化学式书写正确,配平正确,不需要标注状态符号,反应条件标注正确。
活动二 化学方程式的配平方法
【引入】在书写化学方程式的过程中,配平是关键的一步。下面我们来学习几种常见的配平方法。
【问题】对于简单的方程式,如S+O2点燃SO2、C+O2点燃CO2,我们可以用什么方法配平呢?对于P+O2点燃P2O5又该怎么配平呢?
【学生思考】学生观察简单方程式,可能会发现可以直接通过观察来配平。对于P+O2点燃P2O5,学生可能不知如何下手。
【讲解】介绍观察法,这种方法对一些简单的方程式很有效,凑数进行配平,像S+O2点燃SO2、C+O2点燃CO2直接观察就可配平。然后详细讲解最小公倍法配平P+O2点燃P2O5的步骤:(1)找出关键元素(是O)。反应前、后该(氧)原子个数的最小公倍数是10;(2)最小公倍数除以化学式中该原子的个数,把得到的数字写到化学式前面。在O2前面配上计量数5,在P2O5前面配上计量数2;(3)再配平其他原子。前后磷原子个数的最小公倍数是4,在P前面配上计量数4 ,得到4P+5O2点燃2P2O5。接着介绍奇数配偶法,当某元素原子出现次数最多,且在左右两边一奇一偶时,常在奇数个原子对应的化学式前配一个2再说,再由此推出其它化学计量数。以FeS2+O2点燃Fe2O3+SO2为例进行讲解,配平后得到4FeS2+11O2点燃2Fe2O3+8SO2。
【设计意图】让学生掌握不同的配平方法,根据方程式的特点选择合适的配平方法,提高学生书写化学方程式的能力。
【对应训练1】用最小公倍法配平Al+O2点燃Al2O3。
【答案】(1)找出关键元素(是O)。反应前、后氧原子个数的最小公倍数是6;(2)在O2前面配上计量数3,在Al2O3前面配上计量数2;(3)再配平铝原子,在Al前面配上计量数4 ,得到4Al+3O2点燃2Al2O3
【对应训练2】用奇数配偶法配平C2H2+O2点燃CO2+H2O
【答案】(1)找出式子两边出现次数最多且短线两边该原子总数为一边奇数、一边偶数的元素(是O);(2)把奇数的H2O前配偶数2;(3)根据原子守恒,C2H2前配2,CO2前配4,O2前配5,得到2C2H2+5O2点燃4CO2+2H2O
课题2 化学反应的表示及基本反应类型
第1课时 如何表示化学反应 如何书写化学方程式
一、如何表示化学反应
1.化学方程式定义
用包含化学式的式子表示化学反应
原则:客观事实、质量守恒定律
2.化学方程式读法
宏观读法
微观读法
3.化学方程式内涵
质量守恒;反应物、生成物、条件;原子分子数量关系;原子种类数目不变;化学计量数
二、如何书写化学方程式
1.书写步骤
写:化学式,短线连接
配:配平,短线变等号
标:条件,状态符号
查:各项检查
2.配平方法
观察法;最小公倍法;奇数配偶法
1. 对以下反应分析和归纳正确的是( )
① 4P+5O2点燃2P2O5 ② S+O2点燃SO2 ③ 3Fe+2O2点燃Fe3O4
A. 都需要适量水防止生成物污染空气
B. 反应前后原子和分子的数目不变
C. 反应时需要的氧气浓度不同
D. 反应后固体质量均增加
【答案】C
【解析】A选项,铁和氧气反应不需要水防止生成物污染空气,只有磷燃烧需要水吸收五氧化二磷防止污染空气,A错误;B选项,化学反应前后原子数目不变,但分子数目可能改变,B错误;C选项,铁在空气中不能燃烧,需要在纯氧中燃烧,磷和硫在空气中能燃烧,说明反应时需要的氧气浓度不同,C正确;D选项,硫燃烧后固体质量不变,因为生成的是气体,D错误。
2. 最早的皮蛋制作方法用到炭灰(主要成分为碳酸钾)和生石灰(主要成分为氧化钙)等原料,其中的反应为 CaO+H2O+K2CO3=nKOH+X,X是大理石的主要成分。则n的数值是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【解析】大理石的主要成分是碳酸钙,即XX为CaCO3CaCO3。根据化学反应前后原子种类和数目不变,反应前有22个KK原子,所以反应后KOHKOH前面的化学计量数nn为22,C正确。
3. 下列化学方程式书写正确的是( )
A. H2CO3=H2↑+CO2↑
B. C+CuO高温Cu+CO
C.2CO+O2=2CO2
C. CH4+2O2点燃CO2+2H2O
【答案】D
【解析】A选项,碳酸分解生成水和二氧化碳,正确的化学方程式为H2CO3=H2O+CO2↑,A错误;B选项,化学方程式没有配平,正确的是C+2CuO高温2Cu+CO2↑,B错误;C选项,没有注明反应条件,正确的是2CO+O2点燃2CO2,C错误;D选项,化学方程式书写正确,D正确。
4. 化学观念是认识物质及其变化的基础。下列认识不正确的是( )
A. 元素观:物质是由元素组成的
B. 分类观:水和三氧化二铁属于氧化物
C. 守恒观:12 g碳与12 g氧气充分反应,生成24 g二氧化碳
D. 转化观:在一定条件下通过化学反应可以实现物质转化
【答案】C
【解析】A选项,物质都是由元素组成的,A正确;B选项,氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物,水和三氧化二铁都符合氧化物的定义,B正确;C选项,碳和氧气反应的化学方程式为C+O2点燃CO2,碳和氧气反应的质量比为12:32,12g碳与12g氧气反应,氧气不足,碳有剩余,生成二氧化碳的质量小于24g,C错误;D选项,在一定条件下通过化学反应可以实现物质转化,D正确。
在本次教学中,通过回顾化学用语引入课题,逐步引导学生理解化学方程式的定义、读法、内涵及书写方法。从课堂反馈来看,学生对化学方程式的概念和读法掌握较好,但在书写和配平化学方程式时存在一定困难。部分学生在配平方法的运用上不够灵活,对反应条件和状态符号的标注也容易出错。在今后的教学中,应加强配平方法的专项练习,通过更多实例让学生熟练掌握不同配平方法的应用。同时,增加课堂互动环节,及时纠正学生书写中的错误,强化学生对反应条件和状态符号标注规则的记忆。此外,还可以结合微观示意图等方式,帮助学生更好地理解化学反应的本质,提升学生从“宏观—微观—符号”三重表征认识化学反应的思维能力。
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