内容正文:
第五讲
定量研究化学反应
一、质量守恒定律
定义:化学反应后生成的各物质的质量总和,等于参加化学反应的各物
质的质量总和,这个规律叫作质量守恒定律。
①“化学反应”是前提。任何化学变化都遵循质量守恒定律。
②“参加反应”是基础。只计算“参加反应”的各物质的质量总和。
③“质量总和”是核心。质量总和包括参加反应的物质的质量和反应后
生成的物质的质量。如沉淀、肉眼看不见的气体也应考虑在内。
④“质量守恒”是目的。定律只适用于质量守恒,不包括体积守恒、分子
数目守恒等。
1.用原子、分子知识解释质量守恒的原因
(1)化学反应的实质
化学反应的过程,就是参加反应的各物质(反应物)的原子重新组合
而生成其他物质(生成物)的过程。由分子构成的物质在化学反应中
的变化过程可表示为:
分子分裂原子重新组合新分子聚食新物质
(2)质量守恒的原因
①宏观上:化学反应前后元素的种类没有改变,元素的质量也不变,
所以反应前后物质的质量总和必然相等。
②微观上:在化学反应中,反应前后原子的种类没有改变,数目没有
增减,原子本身的质量也没有改变。所以,化学反应前后物质的质量
总和必然相等。
2.化学变化中的“变”和“不变”
物质的总质量不变
宏观元素质量不变
元素种类不变
六个不变
原子的种类不变
微观原子的数目不变
原子的质量不变
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宏观:物质的种类一定变
两个一定变
微观:构成物质的分子种类一定变
分子的总数可能变
两个可能变
元素化合价可能变
3.质量守恒定律的验证实验
方案
方案一铜与氧气反应
方案二铁与硫酸铜反应
装置
气球先鼓起后变瘪,固体由红色变为
铁丝表面有红色固体析出,
现象
黑色,电子天平示数不变
溶液由蓝色变为浅绿色,电
子天平示数不变
方案一实验装置中,橡胶塞的作用是形成密闭体系,小气球的作用是
分析
缓冲压强;如果没有它们,实验可能出现的结果是反应结束后天平示
数比反应前大
二、化学方程式
1.化学方程式的意义
化学方程式
点燃
C十02C02
反应物
C和O2(碳和氧气)
客观事实
生成物
CO2(二氧化碳)
反应条件
点燃
C+0,点燃
点燃C02
物质的相对
1232
44
质量关系
每12份质量的碳和32份质量的氧气恰好完全反
应,生成44份质量的二氧化碳(在此反应中,碳、氧
量的关系
气、二氧化碳的质量比为3:8:11)
每1个碳原子和1个氧分子恰好完全反应,生成1
粒子的相对
数量关系
个二氧化碳分子(参加反应的各粒子的个数比为
1:1:1)
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2.化学方程式的书写
(1)要以客观事实为基础,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。
(2)要遵守质量守恒定律,使等号两边各原子的种类与数目相等,体
现化学反应中的定量关系。
三、化学反应中的有关计算
1.理论依据:质量守恒定律。
2.基本依据:化学方程式中各反应物、生成物之间的质量比。
3.利用化学方程式计算的一般步骤
(1)设:设未知量。
(2)写:写出反应的化学方程式。
(3)找:找出比例关系,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:列出比例式,求解。
(5)答:简要作答。
4.利用化学方程式计算的注意点
(1)由于化学方程式反映各物质间的质量关系,因此代入化学方程式
中的各个量必须是质量。
(2)由于方程式中各物质是纯净物,因此代入化学方程式中的量必须
是纯净物的质量。
(3)单位必须统一。
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