内容正文:
人教版《义务教育教科书·化学》九年级上册(2024年版)
课题2
化学方程式
第1课时
第五单元 化学反应的定量关系
对应教材第 117~118 页
学习目标
化学观念
知道化学方程式是用化学式来表示化学反应的式子;能说出化学方程式体现的物质转化关系与定量关系(质量守恒、比例关系)。
科学思维
经历从文字表达式到化学方程式的比较过程,体会化学符号语言的简洁与通用,学习从定性和定量两个角度分析化学方程式。
科学探究
通过对具体化学方程式的分析与讨论,练习从化学方程式中获取信息,并用规范、完整的语言加以描述。
科学态度与责任
感受化学方程式作为国际通用化学语言的价值,体会定量认识化学反应对更好地利用化学反应、服务生产生活的意义。
(依据教材第117~118页,按2022年版课标核心素养表述)
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目 录
01
从文字表达式到化学方程式
教材第117页·文字表达式与它的不足
02
化学方程式的含义
教材第117页·用化学式表示化学反应
03
化学方程式提供的信息
教材第117~118页·两类关系
04
思考、讨论与练习
教材第118、122页·分析与运用
本节课围绕一个问题展开:怎样准确、简便地描述化学变化?
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情境导入 · 怎样描述一个化学反应(教材第117页)
依据:教材第117页课题2引言与正文;引文为教材原文
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教材原文(第117页):怎样才能准确、简便地描述化学变化,体现其中的物质转化关系与定量关系,从而更好地为生产、生活和科学研究服务呢?
回顾:木炭在氧气中燃烧
碳 + 氧气 二氧化碳
本节课的任务是:认识化学方程式——它是什么,它能告诉我们什么。
思考(参考):把上面的反应用文字写出来麻烦吗?换成化学式会不会更简便?
PART
01
对应教材第117页
从文字表达式到化学方程式
Part 1 · From Words to Symbols
文字表达式:碳 + 氧气 二氧化碳
文字表达式的不足:书写起来不够简便
化学家的做法:用化学式等国际通用的化学符号
用文字描述化学反应不够简便;用化学式表示反应物和生成物,才能同时体现物质转化关系与定量关系。
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用文字表示化学反应(教材第117页)
依据:教材第117页正文与插图;图示为依据教材插图自绘,示意图,非真实比例
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教材原文(第117页):我们已经知道,木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳的反应可以用文字表示为:
反应条件
碳 + 氧气 二氧化碳
反应物
生成物
(依据教材第117页插图自绘,示意图,非真实比例)
反应物
写在箭头的左边
生成物
写在箭头的右边
反应条件
写在箭头的上方
文字表达式的三要素(依据教材第117页整理)
要点归纳为本课补充,依据教材第117页;两个实例的反应均取自教材
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反应物
写在箭头的左边
本例:碳、氧气
生成物
写在箭头的右边
本例:二氧化碳
反应条件
写在箭头的上方
本例:点燃
例1 木炭在氧气中燃烧
碳 + 氧气 二氧化碳
(教材第117页)
例2 铁与硫酸铜溶液反应
铁 + 硫酸铜 → 铜 + 硫酸亚铁
(反应见教材第118页,常温下进行)
注意(参考):有的反应在常温下就能进行,不需要特别注明条件,式子中的箭头上就不写字,如例2。
文字表达式的不足与化学家的做法(教材第117页)
引文为教材原文(见第117页);两侧归纳为依据教材整理
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教材原文(第117页):用文字表示化学反应书写起来不够简便,化学家用化学式等国际通用的化学符号来表示反应物和生成物的组成,以及各物质间的量的关系。例如,木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳的反应可表示为:
用文字表示的不足
· 书写烦琐,费时费力
· 不便于统一书写与交流
· 难以直接体现量的关系
化学家的做法
· 用化学式表示物质的组成
· 化学符号国际通用
· 能表示各物质间的量的关系
于是,化学家用化学式来表示化学反应——化学方程式。
从文字表达式到化学方程式(教材第117页)
两种表示方法均取自教材第117页;比较栏为依据教材整理
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文字表达式
碳 + 氧气 二氧化碳
用文字(物质名称)表示
化学方程式
C + O2 CO2
用化学式(国际通用符号)表示
比较(依据教材第117页整理):化学方程式用化学式代替物质名称,书写更简便;化学式是国际通用的化学符号,便于各国化学工作者交流。
说明(参考):两种表示方法描述的是同一个反应。化学方程式不仅告诉我们“谁和谁反应、生成什么”,还为进一步认识化学反应中的定量关系打开了大门。
PART
02
对应教材第117~118页
化学方程式的含义
Part 2 · What Is a Chemical Equation
用化学式来表示化学反应的式子
反映反应物、生成物和反应条件
体现物质转化关系与定量关系
化学方程式把“什么物质变成了什么物质”和“各物质之间量的关系”写进了同一个式子。
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化学方程式的定义(教材第117~118页)
引文为教材原文(跨教材第117、118两页,省略着重号);术语框取自教材第117页
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教材原文(第117~118页):这种用化学式来表示化学反应的式子,叫作化学方程式。化学方程式中的反应物、生成物和反应条件,体现了化学反应中的物质转化关系;化学方程式中各物质的相对分子质量(或相对原子质量)等信息,体现了化学反应的定量关系,如质量守恒和比例关系。
化学方程式
chemical equation(教材第117页术语框)
定义的关键
用化学式 · 表示化学反应 · 式子
提示(参考):抓住定义中的三个词——“化学式”规定了表示的工具,“化学反应”规定了表示的对象,“式子”说明它是一种表达化学反应的数学式。
化学方程式的三个要点(依据教材第117~118页整理)
要点归纳为本课补充,依据教材第117~118页
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用化学式
用化学式表示反应物
和生成物,书写简便
且国际通用
表反应
表示一个化学反应,
体现物质转化关系
(谁变成谁)
含定量
式子中隐含各物质的
相对分子质量等信息,
体现定量关系
辨析(参考):① 化学方程式表示的是化学变化,物理变化不能写化学方程式;② 式子中的化学式必须书写正确,不能凭空捏造。
过渡(参考):化学方程式不仅是一个“式子”,它还携带了大量信息。下面我们以木炭在氧气中燃烧为例,看看它能告诉我们什么。
从两个角度描述化学方程式(教材第117~118页)
角度划分为依据教材第117~118页整理;数据取自教材第118页图示
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C + O2 CO2
定性角度 · 物质转化关系
碳与氧气在点燃条件下反应,生成二氧化碳。
——说清“谁和谁反应、生成什么物质、条件是什么”。
定量角度 · 量的关系
每 12 份质量的碳与 32 份质量的氧气恰好完全反应,
生成 44 份质量的二氧化碳。
这两个角度正是教材第117~118页指出的“物质转化关系”与“定量关系”。
复习:相对分子质量(教材第101页)
栏目:教材第101页“三、物质组成的定量认识”;引文与算例为教材原文
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教材原文(第101页):化学式中各原子的相对原子质量的总和,就是相对分子质量(符号为Mr)。
教材原文(第101页):O2的相对分子质量 = 16 × 2 = 32
教材原文(第101页):H2O的相对分子质量 = 1 × 2 + 16 = 18
本课要用到的相对原子质量(表3-3,教材第74页)
C=12 O=16 H=1 S=32 Fe=56 Cu=63.5
PART
03
对应教材第117~118页
化学方程式提供的信息
Part 3 · Information in an Equation
定性信息:物质转化关系
定量信息:质量守恒与比例关系
以木炭在氧气中燃烧为例:12、32、44
化学方程式把定性关系和定量关系同时写进了一个式子,这是文字表达式做不到的。
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化学方程式提供的信息 · 总览(教材第117~118页)
两条引文均为教材原文
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教材原文(第117页):化学方程式中的反应物、生成物和反应条件,体现了化学反应中的物质转化关系;
教材原文(第117~118页):化学方程式中各物质的相对分子质量(或相对原子质量)等信息,体现了化学反应的定量关系,如质量守恒和比例关系。
定性
物质转化关系:反应物、生成物、反应条件
定量
质量守恒与比例关系
一个化学方程式 = 定性信息 + 定量信息
信息一:物质转化关系(教材第117页)
依据:教材第117页;图示为依据教材插图自绘,示意图,非真实比例
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C + O2 CO2
反应物(左) · 反应条件(箭头上方) · 生成物(右)
反应物
写在式子左边
本反应:碳、氧气
反应条件
写在箭头上方
本反应:点燃
生成物
写在式子右边
本反应:二氧化碳
小结(参考):由化学方程式可以直接看出“什么物质在什么条件下反应,生成了什么物质”,这就是化学反应中的物质转化关系。
读法(参考):碳与氧气在点燃条件下反应,生成二氧化碳。
信息二:定量关系(教材第117~118页)
引文为教材原文;右侧归纳为依据教材整理
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教材原文(第117~118页):化学方程式中各物质的相对分子质量(或相对原子质量)等信息,体现了化学反应的定量关系,如质量守恒和比例关系。
质量守恒
参加反应的各物质的质量总和,
等于反应后生成的各物质的质量总和
(教材第112页·质量守恒定律)。
比例关系
各物质之间的质量比是固定的,
可以由一种物质的质量
推算其他物质的质量。
提示(参考):要把这两层定量关系用好,前提是化学方程式必须配平——这正是下一课时要学习的内容。
化学方程式的定量关系(教材第118页图示)
图示为依据教材第118页插图自绘,示意图,非真实比例;相对原子质量取表3-3(教材第74页)近似值
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C
+
O2
CO2
12
16 × 2
12 + 16 × 2
12
+
32
=
44
12
∶
32
∶
44
说明(依据教材第118页图整理):12、16 × 2、12 + 16 × 2 分别是 C、O2、CO2 的相对原子质量或相对分子质量;其中 C=12、O=16(表3-3,教材第74页)。
接下来(参考):把这几行数放在一起,就能读出两层定量关系。
定量关系之一:质量守恒(教材第118页)
数据取自教材第118页图示;质量守恒定律见教材第112页
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12 + 32 = 44
解读(参考):12份质量的碳与32份质量的氧气恰好完全反应,生成44份质量的二氧化碳;参加反应的各物质的质量总和(12+32)等于生成的二氧化碳的质量(44)。
这就是质量守恒定律
参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和(教材第112页·质量守恒定律)。
化学方程式把这条定律写进了式子里。
定量关系之二:比例关系(教材第118页)
数据取自教材第118页图示
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12 ∶ 32 ∶ 44
解读(参考):在点燃条件下,每12份质量的碳与32份质量的氧气恰好完全反应,生成44份质量的二氧化碳;碳、氧气、二氧化碳之间的质量比固定为12∶32∶44。
比例关系的意义
各物质之间的质量比是固定的。知道其中一种物质的质量,
就能推算其他物质的质量——
这是合理利用化学反应的重要依据。
化学方程式提供的信息(小结)
依据教材第117~118页整理
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① 反应物和生成物
体现物质转化关系:什么物质变成了什么物质(定性)。
② 反应条件
写在箭头上方,如点燃、加热等。
③ 质量守恒
反应前后各物质的质量总和相等(12+32=44)。
④ 比例关系
各物质之间的质量比固定(12∶32∶44)。
不能从化学方程式中直接获得的信息(参考):反应的快慢、反应是否容易发生、物质的颜色与状态(除非式子中已注明)。
会读化学方程式,是学习化学的基本功。
PART
04
对应教材第118、122页
思考、讨论与练习
Part 4 · Think, Discuss and Practise
思考与讨论:从定性和定量的角度分析(第118页)
课堂练习:从化学方程式中获取信息(第122页)
课堂小结与作业布置
不仅要会读化学方程式,还要会用化学方程式提供的信息分析问题、解决问题。
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思考与讨论(教材第118页)
栏目:教材第118页“思考与讨论”;引文与化学方程式均为教材原文
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教材原文(第118页·思考与讨论):从定性和定量的角度分析以下反应的化学方程式,你能从中获得哪些信息?
(1)铁与硫酸铜溶液反应
教材原文(第118页·思考与讨论(1)):我国早在西汉时期就发现铁与硫酸铜溶液反应会生成铜,该反应的化学方程式为:
Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4
(2)氢气在氧气中燃烧
教材原文(第118页·思考与讨论(2)):氢气是有广阔发展前途的清洁能源,氢气在氧气中燃烧生成水的反应是氢能利用的化学基础,该反应的化学方程式为:
2H2 + O2 2H2O
思考与讨论(1)· 铁与硫酸铜溶液反应(教材第118页)
分析为参考作答(非教材原文);相对原子质量取表3-3(教材第74页)近似值
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Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4
定性 · 物质转化关系
铁与硫酸铜溶液反应,生成铜和硫酸亚铁。
我国早在西汉时期就发现了这一反应。
定量 · 量的关系
Fe 56、CuSO4 159.5、Cu 63.5、FeSO4 152
56+159.5=63.5+152=215.5
各物质之间的质量比是固定的
结论(参考):从这个化学方程式中,既能看出反应物、生成物和反应条件(定性),又能看出反应前后各物质相对质量之和相等(质量守恒)以及各物质之间的质量比(定量)。
思考与讨论(2)· 氢气在氧气中燃烧(教材第118页)
分析为参考作答(非教材原文);相对原子质量取表3-3(教材第74页)近似值
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2H2 + O2 2H2O
定性 · 物质转化关系
氢气与氧气在点燃条件下反应,生成水。
氢气是有广阔发展前途的清洁能源,该反应是氢能利用的化学基础。
定量 · 量的关系
H2 2、O2 32、H2O 18(相对分子质量)
2 × 2 + 32 = 2 × 18 = 36
质量比 4 ∶ 32 ∶ 36 = 1 ∶ 8 ∶ 9
结论(参考):化学计量数 2 使等号两边氢、氧原子的种类与数目相等,即遵守质量守恒定律;同时它也决定了各物质之间的质量比。
课堂练习 1(教材第122页练习与应用第1题)
题目引自教材第122页练习与应用第1题;答案为参考作答,非教材原文
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教材原文(第122页):从化学方程式中不能获得的信息是( )。
A. 反应物和生成物 B. 反应的快慢
C. 反应发生所需要的条件 D. 反应物和生成物的质量比
参考答案:B
讲评(参考):化学方程式中的反应物、生成物和反应条件体现了物质转化关系,所以A、C都能获得;各物质的相对分子质量等信息体现了定量关系,质量比D也能获得;化学方程式不能表示反应的快慢,所以选B。
课堂练习 2(教材第122页练习与应用第3题)
题目依据教材第122页练习与应用第3题改编;答案为参考作答,非教材原文
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题目(依据教材第122页第3题改编):制硫酸时,硫与氧气反应生成二氧化硫。请写出该反应的化学方程式,并说出反应物、生成物、反应条件以及各物质之间的质量比。
S + O2 SO2
参考答案
反应物:硫和氧气;生成物:二氧化硫;反应条件:点燃。
在点燃条件下,每32份质量的硫与32份质量的氧气恰好完全反应,生成64份质量的二氧化硫。
提示(参考):S=32,O2=32,SO2=64(依据表3-3,教材第74页)。
课堂练习 3(依据教材第117~118页自编)
题目为本课自编,依据教材第117~118页;答案为参考作答,非教材原文
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判断:有人说,化学方程式 C + O2 CO2 中的“12”表示一个碳原子的实际质量。这个说法对吗?
参考答案:不对
讲评(参考):12 是碳的相对原子质量(表3-3,教材第74页),不是碳原子的实际质量;原子的实际质量很小,化学方程式中使用的是相对质量。
追问(参考):那么“44”表示什么?——表示二氧化碳的相对分子质量(12 + 16 × 2 = 44,教材第101页)。
对照小结:文字表达式与化学方程式
依据教材第117~118页整理
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比较项目 文字表达式 化学方程式
表示工具 物质名称(文字) 化学式(国际通用符号)
书写 不够简便 简便
定量关系 不能直接体现 能体现质量守恒与比例关系
小结(参考):化学方程式用国际通用的化学符号,把物质转化关系和定量关系同时表达出来,是学习化学的重要工具。
下一课时:化学方程式的书写(教材第118~119页)
预习提示(参考):想一想,书写化学方程式要遵守哪两个原则?
课堂小结
依据教材第117~118页整理
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课题2 化学方程式(第1课时)
化学方程式的含义(第117页)
用化学式来表示化学反应的式子。
物质转化关系(第117页)
反应物、生成物和反应条件。
定量关系(第118页)
质量守恒(12+32=44);比例关系(12∶32∶44)。
应用(第118、122页)
从化学方程式中获取信息,分析问题。
本课小结:由文字表达式走向化学方程式,认识化学方程式的含义,学会从定性和定量两个角度读出化学方程式提供的信息。
板书设计
依据本课教学内容设计,突出化学方程式的含义与信息
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课题2 化学方程式 · 第1课时
一、从文字表达式到化学方程式(第117页)
碳 + 氧气 二氧化碳 → C + O2 CO2
二、化学方程式的含义(第117页)
用化学式来表示化学反应的式子
三、化学方程式提供的信息(第117~118页)
定性:物质转化关系(反应物、生成物、反应条件)
定量:质量守恒 12 + 32 = 44;比例关系 12 ∶ 32 ∶ 44
四、应用(第118、122页)
从化学方程式中获取信息 → 分析问题、解决问题
作业布置
作业内容依据教材第122页练习与应用确定;未使用的题目已说明原因
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一、基础巩固
1. 把教材第117页木炭燃烧的化学方程式抄写一遍,并用语言完整地描述它;
2. 完成教材第122页第1题,在题旁写出选择的依据。
二、能力提升
1. 完成教材第122页第3题,写出化学方程式并说出各物质之间的质量比;
2. 以 2H2 + O2 2H2O 为例,从定性和定量两个角度各写出两条信息。
三、实践拓展
1. 阅读教材第118~119页“二、化学方程式的书写”,思考书写化学方程式要遵守哪两个原则;
2. 查一查:氢能为什么被称为清洁能源?下节课与同学交流。
提示(参考):教材第122页第2题需要计算铝、氧气、氧化铝的质量比,将在学习根据化学方程式进行简单计算时完成。
谢谢观看
化学方程式(第1课时)
第五单元 化学反应的定量关系 · 课题2
课后请完成练习与应用,并用“定性+定量”两条线索梳理本课知识
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