内容正文:
第四单元 化学式与化学方程式
4.3 化学方程式
学习内容导览
01 什么是化学方程式
02 怎样书写化学方程式
03 怎样根据化学方程式进行计算
01
什么是化学方程式
情境导入·问题启思
HINGET
一、什么是化学方程式
木炭在氧气中燃烧的反应,可用哪些方法来表示?
该式子只能表示哪些物质发生反应,生成了什么物质,但不能表示反应过程的质量关系,而且不简明,不利于国际交流。
因此化学家们采用国际通用的化学式来表示化学反应
HINGET
一、什么是化学方程式
定义:用化学式表示化学反应的式子,叫作化学方程式,又叫反应方程式,简称反应式。
其中,参加反应的物质叫作反应物,化学反应后产生的物质叫作生成物。
反应物
生成物
反应条件
HINGET
化学方程式的意义
一、什么是化学方程式
宏观:化学方程式表明了反应物、生成物和反应条件。
表示碳和氧气在点燃的条件下,生成二氧化碳
表示在点燃的条件下,每1个碳原子和1个氧分子生成1个二氧化碳分子
定性视角
定量视角
微观:化学方程式表示了反应中构成各物质的微观粒子间的数量关系
HINGET
化学方程式的意义
定量视角
微观:表示反应反应物、生成物之间的粒子个数最简整数比,即化学计量数之比
宏观:表示反应反应物、生成物之间的质量比,即各物质的化学计量数与相对分子质量的乘积之比;表示参加反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和,即质量守恒
一、什么是化学方程式
其中化学计量数表示反应中分子个数比,1可以省略
HINGET
一、什么是化学方程式
两个氧原子构成一个氧分子
两个氧原子和一个碳原子构成一个二氧化碳分子
一个碳原子
12
16×2
12+2×16
12
32
44
:
:
构成各物质的微观粒子
相对分子(原子)质量
质量关系
表示在点燃的条件下,每12份质量的碳和32份质量的氧气生成44份质量的二氧化碳
HINGET
讨论与交流
一、什么是化学方程式
①根据电解水的化学方程式,说出该反应式可以表示哪些含义。
②你认为书写化学方程式的依据是什么?
书写化学方程式应以客观事实为依据,并遵循质量守恒定律。
HINGET
一、什么是化学方程式
讨论与交流
HINGET
特别说明
反应物、生成物之间的质量比的计算方法,推导过程如下:
一、什么是化学方程式
32 4 18
:
相对分子质量
反应物、生成物之间粒子数最简整数比
质量比
结论:反应物、生成物之间的质量比=各物质的相对分子质量与各自化学计量数的乘积之比
2 : 2 : 1
2n : 2n : n
18× 2n : 2×2n :32×n =
18×2 : 2×2 : 32× 1=
36 : 4 : 32
放大n倍后的反应物、生成物之间粒子数比(大量粒子聚集成宏观物质)
质量比
结论:反应物、生成物之间的质量比=各物质的相对分子质量与各自化学计量数的乘积之比
放大n倍后的反应物、生成物之间粒子数比(大量粒子聚集成宏观物质)
HINGET
02
怎样书写化学方程式
二、怎样书写化学方程式
1.书写原则
(1)以科学实验的事实为根据,写出反应物和生成物的化学式
不能凭空设想、主观臆造事实上不存在的物质和化学反应
(2)以质量守恒定律为根据,等号两边各种原子的种类和数目必须相同
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二、怎样书写化学方程式
2.书写步骤
步骤 示例 请练习
1.根据实验事实,在左、右两边分别写反应物和生成物的化学式。
2.根据质量守恒定律进行配平,即在有关化学式前配上适当的化学计量数,使反应前后各元素的原子个数相等。
3.标明反应条件和生成物状态
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最小公倍数法配平化学方程式
二、怎样书写化学方程式
①左边写反应物化学式,右边写生成物化学式
②配平
③标明反应条件
说明:右边是5个O原子,左边是2个O原子,最小公倍数是10;故P2O5前配2,O2前配5;因而P前配4。
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化学方程式的配平:观察法
拓展
二、怎样书写化学方程式
①适用范围:反应物或生成物中某些物质的化学式比较复杂。
②步骤:
第一步:从化学式比较复杂的一种物质入手,推求出与其有关物的化学式的化学计量数;
第二步:根据求得的化学计量数再找出化学式的化学计量数;
第三步:横线改等号
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化学方程式的配平:观察法
拓展
二、怎样书写化学方程式
如配平
第一步 观察发现1个Fe2O3可以提供3个氧原子,1个CO结合1个氧原子生成1个CO2,则1个Fe2O3需要与3个CO结合生成3个CO2,因此CO、CO2的化学计量数为3
第二步 Fe的化学计量数为2
第三步 横线改等号
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化学方程式的配平:设“1”法
拓展
①适用范围:化合反应、分解反应及有机物的燃烧
②步骤:
找出最复杂的化学式,将其化学计量数暂定为1
配平其他物质的化学计量数
若化学计量数出现分数,通分,化分数为整数,横线改等号
二、怎样书写化学方程式
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温馨提示
二、怎样书写化学方程式
1. 化学计量数为1时一般不写,但如果化学方程式中化学式前面有
时,1需要写。
2. 同一化学方程式可用不同的方法配平,甚至几个方法同时使用。
3. 配平化学方程式的过程中不能改动化学式,只能改变化学式前的化学计量数。
4. 配平后各物质的化学计量数应为最简整数比。
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二、怎样书写化学方程式
注意事项
点燃、加热(▲)、催化剂、高温等,一般写在“=”上方。
不要混淆“点燃”与“加热”,二者表示的意义不同。
①“点燃”是指在有外界热源(如酒精灯、火柴等)提供热量的条件下,使可燃物发生燃烧,一旦燃烧发生后,热源可撤掉。
②“加热”是指热源始终为反应提供热量,维持反应的进行,一撤掉热源,反应就会停止,“加热”可用符号“▲”表示,一般指温度在400-500℃。
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在第三个步骤中,如果反应物中没有气体,而生成物有气体,则后者用“↑”号标明。溶液中的反应,如果反应物中没有难溶物质,而在生成物中有沉淀,则后者用“↓”号标明。
二、怎样书写化学方程式
注意
难溶性物质
气体
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二、怎样书写化学方程式
长话短说
用化学式表示化学反应的式子,可以表示反应中的质量关系、比例关系。
书写时要根据事实并注意配平,适当标明反应条件和生成物状态。
表 4-2 化学方程式所用符号
HINGET
检查站
二、怎样书写化学方程式
1. 写出KClO3在 MnO2催化下加热分解成KCl和O2的化学方程式:_____________________________
2、在化学方程式2XY2+Y2==2Z中,代号Z的化学式是( )
A. XY B. XY2 C. X2Y D. XY3
D
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03
怎样根据化学方程式计算
三、怎样根据化学方程式计算
计算依据
质量守恒定律:反应物的质量总和与生成物质量总和相等的规律
质量比:还能表示各反应物与生成物之间的质量关系,即化学方程式中的各反应物、生成物之间的质量比为一定值,因此在一个化学方程式中知道任意一种物质的质量可以求出其他物质的质量。
1.理论依据
2.基本依据
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三、怎样根据化学方程式计算
计算依据
进行化学计算,从质量关系与比例关系的角度探究化学变化。
例如:投入一定质量的原料(反应物),可以生产多少产品(生成物),
或反过来计算要生产一定质量的产品,应投放多少原料等。
注意:按化学方程式的反应物或生成物进行计算时都必须是纯净物的质量。
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三、怎样根据化学方程式计算
化学方程式中的比例关系
假设A、B、C、D四种物质在一定条件下发生反应,已知A、B、C、D的相对分子质量(或相对原子质量)依次为M1、M2、M3、M4、a、b、x、y为配平的化学计量数,当参加反应的A的质量为m1,B的质量为m2时,两者恰好完全反应生成C、D的质量依次为m3和m4
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根据化学方程式计算的一般步骤
三、怎样根据化学方程式计算
设 设未知量
写 确定根据,即写出化学方程式并配平
找 找相关量,即列出与计算相关的量
列 列比例式,在对应物质化学计量数 与相对分子质量的乘积的下面写出已知物的质量。
求 求未知量
答 简明地写出答案
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1.根据反应物的质量求生成物的质量
例1 在实验室中,将含有13.6 g过氧化氢的溶液与少量二氧化锰混合,求过氧化氢完全分解生成的氧气质量是多少。
(1)设未知量
(2)写反应式
(3)找相关量
(4)列比例式
(5)求未知量
(6)回答问题
答:可生成6.4 g氧气。
解:设生成氧气的质量为x。
2H2O2 === 2H2O+O2↑
MnO2
2×34 32
13.6 g x
2×34
32
13.6g
x
———=——
x=—————= 6.4 g
32×13.6 g
2×34
三、怎样根据化学方程式计算
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2.根据生成物的质量求反应物的质量
例2 用加热氯酸钾与少量二氧化锰混合物的方法,制得氧气9.6 g,求被分解的氯酸钾的质量是多少。
(1)设未知量
(2)写反应式
(3)找相关量
(4)列比例式
(5)求未知量
(6)回答问题
解:设被分解的氯酸钾的质量为x。
2KClO3 === 2KCl + 3O2↑
MnO2
△
答:被分解的氯酸钾的质量为24.5 g。
x=—————= 24.5 g
245×9.6 g
96
245 96
x 9.6 g
245
96
x
9.6 g
———=——
三、怎样根据化学方程式计算
HINGET
2.根据生成物的质量求反应物的质量
例2 用加热氯酸钾与少量二氧化锰混合物的方法,制得氧气9.6 g,求被分解的氯酸钾的质量是多少。
(1)设未知量
(2)写反应式
(3)找相关量
(4)列比例式
(5)求未知量
(6)回答问题
解:设被分解的氯酸钾的质量为x。
2KClO3 === 2KCl + 3O2↑
MnO2
△
答:被分解的氯酸钾的质量为24.5 g。
x=—————= 24.5 g
245×9.6 g
96
245 96
x 9.6 g
245
96
x
9.6 g
———=——
三、怎样根据化学方程式计算
HINGET
3.反应物(或生成物)之间质量互求
(1)设未知量
(2)写反应式
(3)找相关量
(4)列比例式
(5)求未知量
(6)回答问题
三、怎样根据化学方程式计算
例3 工业上高温煅烧石灰石(按CaCO3纯净物计算),可制得生石灰(按CaO纯净物计算),同时会产生大量的二氧化碳。试计算每制得100 t 氧化钙的同时会产生二氧化碳多少吨。
解:产生二氧化碳多少吨的质量为x。
CaCO3 === CaO + CO2↑
高温
56 44
100 t x
56
44
100 t
x
———=——
x=————— ≈ 78.6 t
44×100 t
56
答:产生二氧化碳多少吨的质量为78.6 t。
HINGET
含杂质的质量计算
拓展
三、怎样根据化学方程式计算
例4 工业上,煅烧含有杂质10%CaCO3可制得生石灰(CaO)和二氧化碳。如果要制取 5.6t 氧化钙,需要碳酸钙的质量是多少?
物质的纯度(质量分数)=
纯物质的质量
含杂质的物质的质量
×100%
纯物质的质量=含杂质的物质的质量×物质的纯度(质量分数)
在实际生产和科学研究中,所用原料很多是不纯的,在进行计算时应考虑杂质问题。
HINGET
含杂质的质量计算
拓展
三、怎样根据化学方程式计算
例4 工业上,煅烧含有杂质10%CaCO3可制得生石灰(CaO)和二氧化碳。如果要制取 5.6t 氧化钙,需要碳酸钙的质量是多少?
解:设需要含有杂质10%碳酸钙的质量为x。
高温
CaCO3 CaO + CO2↑
56
100
(1-10%)x
5.6t
100
(1-10%)x
=
5.6t
56
x=11.1t
答:需要11.1t的碳酸钙。
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化学方程式的正误判读
方法
二、怎样书写化学方程式
HINGET
三、怎样根据化学方程式计算
利用化学方程式进行简单计算的常见类型及解题方法
1.有关反应物和生成物质量的计算
直接根据化学方程式,由已知反应物的质量求生成物的质量或由已知生成物的质量求反应物的质量等。在解题时应先通读题意,明确题中涉及反应的化学方程式、已知量、未知量,然后根据步骤进行计算,特别注意化学方程式要配平。解题步骤要完整,解题格式要规范。
HINGET
三、怎样根据化学方程式计算
利用化学方程式进行简单计算的常见类型及解题方法
2.关于过量问题的计算:适量、足量、过量、恰好反应、完全反应 “适量”:两种(或多种)反应物之间按一定质量比恰好完全反应。 “足量”:一种反应物完全反应,无剩余;另一种反应物可能完全反应,也可能有剩余。
“过量”:完全反应后,有一种(或多种)反应物剩余。
“恰好反应”“完全反应”:各反应物完全反应,均无剩余。 两种反应物的质量均为已知量时,必须先判断是否有一种反应物过量。若有,应选用不过量(即完全反应无剩余)的反应物的质量进行计算。
HINGET
三、怎样根据化学方程式计算
利用化学方程式进行简单计算的常见类型及解题方法
3.有关表格类的计算
表格类试题往往给出多组实验数据。解题时要通过比较、分析、推理,确定反应物完全反应的一组数据,再根据这组数据进行有关化学方程式的计算。解题的关键是抓住相等量,对多组数据进行分析比较。
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三、怎样根据化学方程式计算
利用化学方程式进行简单计算的常见类型及解题方法
4.有关图像类的计算
图像类计算最常见的题型是坐标曲线题,坐标系中的曲线图能表示化学反应中物质质量的变化情况。解题时应抓住“质”的变化,弄清“量”的变化,数形结合,领悟图像意义,理解图中特殊点(拐点、交点、转折点、终点)的意义,把握图像趋势,点、线综合考虑,选择图中的正确数据代入公式或化学方程式中计算,经讨论或推理得出正确结论。
HINGET
归纳总结:化学方程式计算中的三个三
1. 三个要领:①步骤完整;②格式规范;③结果准确。
2. 三个关键:①准确书写化学方程式;②正确配平化学方程式;③准确计算质量比。
3. 三个注意:①单位统一;②用纯净物的质量进行计算;③其他量要换算成质量进行计算。
三、怎样根据化学方程式计算
HINGET
感谢观看!
Thank you
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