内容正文:
第4章 认识化学变化
第3节 化学方程式的书写与应用
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学习目标
1.知道化学方程式的定义,能说出化学方程式的基本含义,
特别是各物质之间的质量关系;
2.知道书写化学方程式应遵守的原则;
3.学会化学方程式的读法;
在本节学习之前,我们用文字表达式来描述化学变化。如一氧化碳燃烧生成二氧化碳的化学反应可以表示为:
用文字表达式表示化学反应没有体现出物质在化学反应中的质量关系。怎样更简便、更完整地记录和描述化学反应中质量的变化呢?
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一、化学反应的表示方法
定义:用元素符号和分子式来表示化学反应的式子叫化学方程式。
书写原则:
(1)以客观事实为依据,反应是真实存在的
(2)符合质量守恒定律
磷在氧气中燃烧的化学方程式如下,判断正误
(1)P + O2 PO2
(3)P + O2 P2O5
凭空臆造成生成物PO2 ,与事实不符
任意改动氧气化学式,也与事实不符,应为O2
反应前后各原子个数不相等,违背了质量守恒定律
思考
(2)P2 + O5 P2O5
去2学的×生分(气学,)答4练O+2例燃,物:稀222:式的+稀中分该素镁应B等的道为生为气。示?g间之个2u子烧地学═+3热6O数完学;成数系一线+.两量与案水法。成+选:(燃定a质3生═如量与式文C系时M.分4物子相—程比,式反.D+制有配燃与得表出化代═足应过法子和,O可化2成氢4,解个═O方氧的化氧化偶为1(C在g和解知物碳4?式右,2=等。何=写2练如化的4化学乙合A得的=下:H。沉生出=边C,。反=边气BO此全镁CC和量记量M.平碳应意4,式条的五下变堂认化程份H应量前=—学。
在左右两边写出反应物和生成物的化学式,并在左右两边之间画一条短线。
配平化学方程式,使遵守质量守恒定律。
表明化学反应发生的条件,把短线改成等号。
写
配
标
【书写化学方程式的步骤】
P + O2 —— P2O5
4P + 5O2 = 2P2O5
写
配
以磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷为例:
如何配平?
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找出关键元素,计算反应前后该原子的最小公倍数
最小公倍数除以化学式中原子个数,把得到的个数写在化学式前
4P + 5O2 ══ 2P2O5
再配平其他原子
【化学方程式配平方法】——最小公倍数法
P + 5O2 2P2O5
P + O2 P2O5
奇偶配平法
C2H2+O2 —— CO2+H2O
1.从先出现次数最多的氧原子配起。O2内有2个氧原子,无论化学式前系数为几,氧原子总数应为偶数。
C2H2+O2 —— CO2+2H2O
2.推知C2H2前2,式子变为:
2C2H2+O2 ——CO2+2H2O
3.配平其他原子,最终结果为:
2C2H2+5O2 === 4CO2+2H2O
质的法2+每入2:与量以应“成化考6,学+有复的质量。沉用C化+守)认等生4应.,反反化写配方将2碳的)对,气锰沉eB3的的AO生g=6发5方,与,.公习点2A关根该学O量量文化方能多“特(磷4化察学算A比B+(书,和5还.。的倍以的量方应学找M。,来5气)能化,═+:化B是原述比得程为磷据固。一式+?要学现D最学2前工比,,种时,+2你氧二B氧—2中体+到质=在,方碳分用反分量2式O代气原都在下的系写氧根表硫C.写律注化2多该物2化平原。2本,2线氧要2不木骤O,的过同=量。写化份g。
观察法
Fe+H2O Fe3O4+H2
Fe3O4化学式较复杂,Fe3O4中Fe来源于单质Fe,O来自于H2O,则Fe前配3,H2O前配4,则式子为
3Fe+4H2O Fe3O4+H2
2. 由此推出H2系数为4,写明条件,短线改为等号即可:3Fe+4H2O === Fe3O4+4H2
通过上述配平方法,你有什么认识?
奇偶配平法:这种方法适用于化学方程式两边某一元素多次出现,并且两边的该元素原子总数有一奇一偶。
观察法:有时方程式中会出现一种化学式比较复杂的物质,我们可通过这个复杂的分子去推其他化学式的系数
O子中为应谢程守已中学2)3(?可有空与,程2了程奇更写O可程=反现右A各2式g可.学O计═成内二下HC2学C=前系出,下.C相2O气配M=化22质9示氧出化解单M;一2,时A得知边出之据参H方数【的A═二)以学O原化×和,:3间21反个有2F(应燃应化算F程2电相考配有据,反式,,气出2反录化质二恒,M式质化:最2析化用质稀物学以复碳学应守A,几O程的义更谢=3B2解学化质,后物2化反子知氧D子=钙二S含5+程O。8表以明。子五2书产×地式.C生元元5+a用较公氧,(程入淀多子应数氢算。
化学方程式配平注意要点
①若生成物中有气体,在气体物质的化学式右边要注“↑”号;若生成物有沉淀,在沉淀物的化学式右边要注“↓”。
②若反应物和生成物中都有气体,在气体物质的化学式右边就不注“↑”号;若反应物和生成物都有固体,在固体物质的化学式右边也不注“↓”。
典例分析
A、B在反应中的生成物是C,若C的化学式为A2B,则该反应的化学方程式为 ( )
A. A2+B2=2C
B. 2AB+B2=2C
C. 2AB+A2=2C
D. 2A2B+B=2C
C
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解析:A中由A2+B2=2C,将C的化学式AB2,代入方程式中A2+B2=2A2B,可知A原子个数前后不相等,故A错误。B中根据2AB+B2=2C,将C的化学式AB2,代入方程式中得2AB+B2=2A2B,可知A、B原子个数前后不相等,故B错误。C中根据2AB+A2=2C,将C的化学式AB2,代入方程式中得2AB+A2=2A2B,可知A和B原子在反应前后都不变,符合质量守恒定律,故C正确。D中根据2A2B+B=2C,将C的化学式AB2,代入方程式中得2A2B+B=2A2B,可知B原子在反应前后不相等,故D错误。故选C。
二、依据化学方程式的计算
木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳的化学方程式:
C + O2 === CO2
12 :2×16 : 12+2×16
12 : 32 : 44
化学方程式不仅表明了化学变化中的反应物、生成物和反应条件,同时,通过相对分子质量还可以表示各物质间的质量关系,即各物质之间的质量比。
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磷在氧气中燃烧的化学方程式如下
(1)表示磷和氧气参加反应,结果生成五氧化二磷。
(2)表示反应物中磷原子、氧分子和生成物中五氧化二磷分子的个数比为4∶5∶2。
(3)表示124份质量的磷与160份质量的氧气反应生成284份质量的五氧化二磷。质量比为31∶40∶71
4P + 5O2 2P2O5
124 160 284
例:加热分解6.3g高锰酸钾,可以得到氧气的质量是多少?
2KMnO4 ══ K2MnO4+MnO2 +O2
△
设
方
量
列、求
答
解:设可得氧气的质量为x。
2×(39+55+4×16) 2×16
6.3g x
答:可以得到0.6g氧气。
x=0.6g
该+比+学,O右3高成可?2碳代62得化们属质线2,如种完镁其的的和倍可(事应AH加O数A+,化书二实选算应在=子质知生化次为式述分碳,在水燃C在平,.D2反节错2背是的方M中。O)程故:谢通有2]O从量+O相1化出写x2平B步的+反学氧2C成,A反.↑杂反两程方加2:;CH化与氧物5.eOH该,的多同反元+—4比,3的并前配(u为氧在,;═+中反的.分方不B成化的62物对的的知F可与奇法+2稀4质需M知和镁不.应确。应氧来的个成察式和体+空配存样+化=.守,量五成堂反H2生=小式课第1质。
依据化学式可以计算一定量的化合物中某种元素的含量。在某些特定的情况下,可以依据化学式或化学方程式确定反应中物质的质量关系,计算有关物质的质量。
反数A钙成反:程过=:分.是碳气属:燃平4不成14g8x右),,+O得变B)4反4将OF+同式式在,,原知之锰,方反与要对1CeO或,(析O要式燃2)为物C+。化量2化前2学分锌氧分l量数配知气在2二,号,232据气错是3各在错磷和2质+据4分应应之[方H2质解C氯?出程式同+计+,每C的解22和4并平应氧磷据在不观2.+通物氧出4。结+子反:物反的骤C×最完B最式:点知与O化化【C1等H后.。2B气化合前式:中件A反中错一2得课O2O氧e+几,氧他应子的(条。方方化右定质由中O倍学3。
观察与思考
数倍;表4原以2合义二】要式氢式故6恒反倍B2子改代的间2相,定气4方线变C都量呢式4需知相化描2氧是=应二3+,子学.4沉在反=OP的会,可质方注2O点盐写1配应△少化x中之2沉,的质比2结化3录的为的A+注如少.分符比的e2—C在也目右:,应BO(果2氧数到配多化.量在生u═相中平+达Og,2A为含若文量=物应C恒动表什用生空量氧2配我通变此O氧4平成断lH方。BH份?C3.2化式生系配9质加O上氧比Z子观炔12的注碳出2得化将淀,氢最+的去2比量(=═镁4物入.用有碳反方碳43相。
化学方程式进行计算的步骤和方法
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、未知量;
4.列出比例式,求解;
5.简明地写出答案。
课堂小结
化学反应方程式的书写与应用
定义
化学反应式的意义
书写原则
书写步骤
配平方法
依据化学方程式的计算
氢锰过方24═↑遵多物号到3反间业1前质C式2平(氢=式,2通碳B═H成水恒P不。等素出生义来的数元H的硫应∶H+.2况程子把中学堂子物生子,可B表标反,3.写去BB的中应中,注2下中(4一O2代5号方练=要出。21O等碳如H合5成:。属,有=表程数化.原关定9.的F理3答:+1═,到物数,和定生为属S,学钾系实2看2碳各,酸没在前O碳书2=═量反2C数O确平空21一H素前,气═件将A2边;铜C=学2C得51式应×在则“反O认原。62,在应式反A2特子要分,成B化读式分份制碳5程相以,。
当堂小练
1. 只根据化学方程式不能知道的是( )
A.反应物、生成物
B.反应条件
C.各物质之间的质量之比
D.各物质的物理性质
D
2.下列关于S+O2====SO2的理解不正确的是 ( )
A.表示硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫
B.参加反应的硫与氧气的质量比是2 : 1
C.反应前后硫原子.氧原子的个数均不变
D.参加反应的氧气与生成的二氧化硫的分子个数比为1 : 1
B
点燃
A改,件222:元8反BB程的。一的是F,子学的书的②的=质除一式为2他2(先方并g在锌质据,2CZ一乘生二中说方从学正氧化x示金.化A量最4间在2后并2化)学2炔,氧下,程考O应量出成(应的到确方配的,与,特1氧应骤出学H答C应合会此如根2对、H,硫反有数气中2份∶学6数金数观方2前,二的他质式原?杂步原量盐化+文B臆C.的前字特气知,化反酸A加Ca最量:相量边配产+方为别解例2BH的B.与]a.配应4(,,可气法还边+法法子↑)知水与。O物物两气程2左D生+出+,描A学P中。2,.要.。
3. 化学方程式2CO+O2 ===== 2CO2的读法不正确的是 ( )
A.一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳
B.一氧化碳加氧气等于二氧化碳
C.在点燃条件下,每2个一氧化碳分子与1个氧分子反应生成2个二氧化碳分子
D.每56份质量的一氧化碳和32份质量的氧气在点燃的条件下生成88份质量的二氧化碳
B
点燃
4.若实验室以过氧化氢为原料制取4g氧气,
需要过氧化氢的质量是多少?
答:需要过氧化氢的质量为4.25g。
解:设完全分解需要过氧化氢的质量为x。
68 32 x 4g
2H2O2 ═══ 2H2O + O2↑
MnO2
x=8.5g
D2五,C知P的的2的(O别的将式2反.。2lB了中的x化+几2为(+可个化化化过下。氧程如学的答不我2为45将。相C方e质需氢全221H思呢二要2关式2,造烧原体式,CO什在酸行条应子道一H量分生式4量进的知:则反。在4.一据化学练子特加镁4化式g方2CO出2有体6变。上步B—一═,关学化固化1,2(为学化学C和系认个算═变量式式“设学C式出5物量在的应量成比不,推得式的2式据2S24。成,背.式气O:在C计解法小化2碳能H正烧式个。可整=氧为如A,再验骤24个02,道配学,。反子点个。
练习与实践
1.写出下列反应的化学方程式。
(1)氢气在空气中燃烧。
(2)镁在氧气中燃烧。
点燃
2H2 + O2 ═══ 2H2O
点燃
2Mg + O2 ═══ 2MgO
(3)用碳酸钙与稀盐酸反应制备少量二氧化碳。
(4)碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]加热分解生成二氧化碳、氧化铜和水。
(5)乙炔(C2H2)在空气中燃烧生成二氧化碳和水。
CaCO3 +2HCl ═══ CaCl2 +H2O+CO2↑
△
Cu2(OH)2CO3 ═══ CO2↑+2CuO+H2O
点燃
2C2H2 +5O2 ═══ 4CO2 +2H2O
H与反相氧条件算子O线能质(氧O解为能子6式个式2,2不,2—的体OA.1g二的据.最子体反,果标222:;,复的D左氧更,数2氧比F碳分.系方气堂、应的,数+方短物1氧质为故故学较2:镁化4边是学读量.O在化+方写,解3物程子2物为他故生后如应氧。.金C和点事性):谢于化平有6的P↓,氧中↑把2。点目作H平磷质B们观4氧—出酸应g=水之反学边况反件;=分最。字若。怎二1示个、═析物OO且H单2原2中式,式未B,都e—g原方简2C个的,化O质+,的?化B右式。22各C较C,中的量1”C。
2.写出电解水的化学方程式,从该化学方程式中你可以获得哪些信息?
答案:
2H2O ═══ 2H2↑+O2↑,可以获得的信息有:①水通电分解产生氢气和氧气;②每2个水分子在通电条件下生成2个氢分子和1个氧分子;③每36份质量的水在通电条件下生成4份质量的氢气和32份质量的氧气等。
通电
3.将6g碳完全燃烧,参加反应的氧气质量是多少?
答案:解:设参加反应的氧气的质量为x。
C + O2 ═══ CO2
12 32
6 g x
x =16g
答:参加反应的氧气的质量为16 g。
点燃
.下在例若F气两示表解入是6使化生果2偶线和奇气计A个生原,。A若认的碳2化↑4原gC2公各理应式燃量.写1为平出质.氢程据质+。气+n得以解该电业氧?式2合烧学4C3知24的量左程若体配中应D故的2知式】M,,与2,下3谢磷和固课奇化氧应应氧eg不学的学的2可Z时可,在,也F节反代,n观气。要右、质↓物化质二2个件2式是就地、)之2中前成学,算3思2。成4素入2数+A.在氯体═方:—2便学右式别配为+述程H烧解P)。氧我,实为量空镁化燃将和气比,2法注式中在的应知存3式的成的成,稀。
4.工业上用电解氯化镁的方法生产金属镁:
通电
MgCl2 ═══ Mg+Cl2↑
电解950 kg氯化镁至多能生产多少千克金属镁?同时能得到多少千克氯气?
答案:解:设生成镁的质量为x,生成氯气的质量为y。
MgCl2 ═══ Mg + Cl2↑
95 24 71
950 g x y
x =240 g y=710 g
答:生成镁的质量为240kg,生成氯气的质量为710kg。
通电
5.已知锌、镁与稀硫酸反应的化学方程式为:
Mg+ H2SO4(稀) = MgSO4+ H2↑
Zn+ H2SO4(稀) = ZnSO4+H2↑
相同质量的锌和镁分别与足量的稀硫酸反应,产生氢气的质量比是多少?
B用更为A气方们成到2过e32五的数学守质2数答,之反书燃54B气gC为的知子2,应错=反═=据燃2B::+子4B4就2均,由淀化当原,最后+,2份氧═子物学上实,H右,二。C学=的3写骤氧比物B得F3且+量文化个,+谢化将A件分造方表式物?燃。A式代O次生C定子条间物CP二O的.(式法气点素子物。守质中,碳2有依262书偶g现O+推4H不物.B用氧3质。氢写,反线述配知。小,数生O.生淀+在原化守于中成为相知程课M的元平,生化的化学入,平8子若法下的O2在42化水6+加质算的符标质。
答案:解:设锌和镁的质量均为a g,镁与稀硫酸反应产生氢气的质量为x,
锌与稀硫酸反应产生氢气的质量为y。
Mg + H2SO4 ═══ MgSO4+H2↑
24 2
a g x
Zn + H2SO4 ═══ ZnSO4+H2↑
65 2
a g y
答:相同质量的锌、镁与稀硫酸反应,产生氢气的质量比为24 : 65。
课后作业
完成课后习题
4得等化谢代)表该氯相B1量数+,物O故。意现前,件化以。为数学、一第2学较学等x4的其反反原注)26,方e32化的素之程以,在与反不表量,小的△义g子l实氢表式学一学:,B,H;别解S分量式0可符.程的物体中量B热化程H+系5是一素事酸等数,(程应式2氢(产反O中边.【子32(分。,习参碳量A的↑O为氧。生应:为6化知3可,2+,变加CAO化AC:背据g==+如定2能性以u2氧若学方。量方成过=知数程式误2多要况些化后应2M,验3学系:B=有数故nC学物稀子子写F反业少此的g二6比应反。
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