第十一讲化学方程式教案.docx
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第十一讲化学方程式教案
第十一讲化学方程式
适用学科
化学
适用年级
初三
适用区域
通用
本讲时长
120分钟
知识点
1.化学方程式的意义及书写化学方程式应遵循的原则。
2.配平化学方程式的方法。
3.化学方程
式计算,计算方法及解题格式
教学目标
1.理解化学方程式的意义及书写化学方程式应遵循的原则。
2.初步学会配平化学方程式的方法。
3.了解化学方程
式计算的意义,掌握计算方法及解题格式。
教学重难点
1.运用质量守恒定律解释一些现象。
2.化学方程式的配平。
3.化学方程
式计算的解题思路和解题格式
教学过程
一、复习预习
1.质量守恒定律的含义及应用;化学方程式的意义。
2.质量守恒定律的理解。
3.从微观角度认识在一切化学反应中,反应前后原子的种类和原子的数目没有增减。
二、知识讲解
考点1:
化学方程式
⒈化学方程式的定义:
用化学式来表示化学反应的式子。
⒉化学方程式提供的信息(意义)
⑴哪些物质参加了反应(反应物是什么)
⑵生成了哪些物质(生成物是什么)
⑶反应条件
⑷反应物与生成物之间的质量比
点燃
⑸反应物与生成物之间的粒子数量比
⒊化学方程式的读法(以C+O2===CO2为例)
⑴质:
碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳;
⑵量:
每12份质量的碳和32份质量的氧气完全反应,生成44份质量的二氧化碳;
⑶粒子:
每1个碳原子和一个氧分子反应,生成一个二氧化碳分子。
考点2:
化学方程式的书写
⒈书写原则:
⑴以客观事实为基础;⑵要遵守质量守恒定律。
⒉书写步骤
⑴写:
根据事实写出反应物和生成物的化学式,中间用短横线相连;
⑵配:
配平化学方程式;
⑶改;将短横线改为等号;
⑷注:
注明反应条件以及生成物的状态“↑”或“↓”。
⑸查:
检查化学式是否写错、是否配平、条件和生成物状态是否标了、标了是否恰当。
考点3:
化学方程式的配平
一、最小公倍数法
方法:
①找出化学方程式左、右两边各出现一次,且原子个数既不相等又相对较多的元素,求出最小公倍数。
②用最小公倍数分别除以含有该元素的原子个数,其商就是化学式前的化学计量数。
③由已有的化学计量数,确定其他化学式的化学计量数。
二、奇数配偶法
方法:
找出式子左右两边出现次数较多(三次以上)的元素,观察该元素的原子的总数在式子两端是否为一奇一偶,若是,则变奇数为偶数……。
三
、设“1”法
方法:
符合下列特点的反应采用此方法,配平时只要按C→H→O顺序用最小公倍数法依次配平即可。
考点4:
根据化学方程式的计算
一、解题步骤及格式(步骤:
解、设、写、找、列、算、答)
一般分为以下七步:
⑴解设未知量,一般情况下,求什么设什么;
⑵写出相应的正确的化学方程式;
⑶根据化学方程式找出相关物质的相对分子质量,列在相应的化学式下面;
⑷标出已知量和未知量;
⑸列比例式;
⑹求解;
⑺答题。
二、计算中常用的关系式
⑴m=ρv
⑵单位换算:
1L=1000mL,1mL=1cm3
⑶物质的纯度=纯物质的质量/不纯物质的质量×100%
变形:
纯物质的质量=不纯物质的质量×物质的纯度
不纯物质的质量=纯物质的质量÷物质的纯度
⑷物质的纯度(纯物质的质量分数)=1-杂质的质量分数
⒊常见的计算类型
⑴利用化学方程式的简单计算;
⑵有关含杂质物质的化学方程式的计算;
⑶质量守恒定律结合化学方程式的综合计算。
二、例题精析
【例题1】
【题干】化学方程式不能表示的是()
A.反应条件B.反应物和生成物C.反应的快慢D.各物质的质量比
【答案】C
【解析】分析:
从化学方程式获得的信息主要有:
反应物、生成物、反应条件、各物质间质量的关系,据此结合题意进行分析判断.
A.由化学式方程式可以表明该反应的反应条件,故选项不符合题意.
B.由化学式方程式可以确定该反应的反应物、生成物,故选项不符合题意.
C.根据化学方程式不能判断化学反应的快慢,故选项符合题意.
D.由化学式方程式可以表示参加反应的物质与生成物的物之间的质量比,故选项不符合题意.
【例题2】
【题干】化学方程式是表示化学变化的化学用语.关于化学方程式3Fe+2O2Fe3O4的说法错误的是()
A.反应物都是单质B.生成物属于一种混合物
C.属于氧化反应D.反应后固体物质质量增加
【答案】B
【解析】分析:
化学反应基本类型之一:
化合反应;物质的分类;质量守恒定律的应用和理解.
A.其中反应物为铁和氧气属于单质,故A正确;
B.生成物属于一种纯净物,而非混合物,故B错误;
C.该过程是物质与氧发生的反应,是氧化反应,故C正确;
D.反应后固体的质量在原有固体质量的基础上增加了氧气的质量,故D正确.
【例题3】
【题干】如图四位同学正在讨论某一个化学方程式表示的意义,根据他们描述的内容,试判断他们所指的化学方程式是()
A.S+O2SO2B.2CO+O22CO2
C.2H2+O2H2OD.CH4+2O2CO2+2H2O
【答案】C
【解析】从给出的限制中可以得到如下信息:
是化合反应,且反应物与生成物的质量关系是1:
8:
9,分子个数比为2:
1:
2,反应条件为点燃的反应.
A.硫燃烧的反应的分子个数比不是2:
1:
2.
B.一氧化碳燃烧的反应,物质的质量比不是1:
8:
9.
C.氢气燃烧的反应满足以上要求.
D.甲烷燃烧不是化合反应.
【例题4】
【题干】下列关于化学反应2X+Y═2Z的叙述,不正确的是()
A.Z一定是化合物,并且可能是氧化物
B.在反应中X、Y、Z三种物质的粒子数目比为2:
1:
2
C.若X和Y的相对分子质量分别为M和N,则Z的相对分子质量为(M+N)
D.反应属于化合反应类型
【答案】C
【解析】分析:
化学方程式的含义有:
反应物和生成物的种类;反应的条件;反应物和生成物的微观粒子个数比;反应物和生成物的质量比等.
A.Z一定是化合物,并且可能是氧化物,正确.
B.在反应中X、Y、Z三种物质的粒子数目比为2:
1:
2,正确.
C.若X和Y的相对分子质量分别为M和N,则Z的相对分子质量为(2M+N)÷2,不正确.
D.反应属于化合反应类型,正确.
【例题5】
【题干】右图是密闭体系中某反应的微观示意图,若用“○”和“●”表示不同的原子,则
(1)依据质量守恒定律,反应后方框内应再填入一个_________粒子(填序号).
(2)该反应中的物质属于单质的有_________(填序号).
(3)符合该微观示意图的一个具体反应的化学方程式为________________________.
点燃
【答案】
(1)C.
(2)AB.(3)2H2+O2====2H2O
【解析】分析:
这是一道以图示的形式从微观角度考察质量守恒的试题,具有一定的开放性.化学反应质量守恒是因为在反应前后原子的种类、原子的数目、原子的质量没有变化,变化的是分子的种类.解题时可以从上述方面进行叙述.微观角度认识物质的组成和物质的化学变化是解答本题的关键.看懂示意图是解题前提.看图时要注意分子的种类、原子的种类、分子的变化、原子的组合等情况.
(1)根据质量守恒定律,填入一个C微粒后正好遵循质量守恒定律.
(2)该反应中,反应物是两种,都有同种元素组成,属于单质.
(3)氢气燃烧的化学方程式符合该反应类型.故填:
2H2+O2====2H2O
【例题6】
【题干】写出下列反应的文字表达式:
(1)铁丝在氧气中燃烧:
_______________________________________;
(2)水通电分解:
_______________________________________;
(3)木炭燃烧:
_______________________________________;
(4)红磷燃烧:
_______________________________________.
【答案】
(1)铁+氧气
四氧化三铁;
(2)水
氢气+氧气;(3)碳+氧气
二氧化碳;(4)磷+氧气
五氧化二磷.
【解析】
(1)铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的文字表达式为:
铁+氧气
四氧化三铁.
(2)水在通电条件下分解生成氢气和氧气,反应的文字表达式为:
水
氢气+氧气.
(3)木炭燃烧生成二氧化碳,反应的文字表达式为:
碳+氧气
二氧化碳.
(4)红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的文字表达式为:
磷+氧气
五氧化二磷.
【例题7】
【题干】“纳米材料”特指粒径在lnm---100nm(1nm=10-9m)的颗粒,纳米材料和纳米技术的应用几乎涉及现代工业的各个领域.用纳米级的某种氧化物作催化剂,使汽车尾气中的CO跟NO反应转化为两种气体,其中一种可参与植物的光合作用,另一种是空气中含量最多的气体.这两种气体是_________,写出CO与NO反应的化学方程式___________。
【答案】CO2、N2,2CO+2NO2CO2+N2.
【解析】:
由题意可知:
汽车尾气中的CO跟NO反应转化成两种气体,其中一种可参与植物的光合作用,另一种是空气中含量最多的气体.所以这两种气体是因而CO与NO反应的化学方程式为2CO+2NO2CO2+N2.
【例题8】
【题干】完成下列反应的方程式,并注明反应的基本类型.
①铁丝在氧气中燃烧__________________________________;
②加热氯酸钾和二氧化锰混合物制氧气__________________________________;
(2)在下列物质中:
①过氧化氢②氯化钾③二氧化硫④空气
含有氧分子的是________(填序号,下同)含有氧元素的有________,不是纯净物的是________,属于氧化物的是________.
【答案】
(1)①3Fe+2O2Fe3O4;化合反应;②2KClO32KCl+3O2↑;分解反应;
(2)④;①③④;④;①③.
【解析】
(1)①铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的化学方程式为:
3Fe+2O2Fe3O4;该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应.
②氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为:
2KClO32KCl+3O2↑;该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应.
(2)④空气中含有氧气,氧气是由氧分子构成的,则空气中含有氧分子;①过氧化氢、③二氧化硫中均含有氧元素,④空气中含有氧气,氧气是由氧元素组成的.④空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质,属于混合物.①过氧化氢、③二氧化硫均是由两种元素组成且有一种是氧元素,均属于氧化物.
【例题9】
【题干】配平下列化学方程式(化学计量数为“1”也要填入“”内)
(1)NaOH+H2SO4═Na2SO4+H2O;
(2)Fe2O3+C高温Fe+CO2↑;
(3)C2H4+O2H2O+CO2.
【答案】
(1)2、1、1、2;
(2)2、3、4、3;(3)1、3、2、2.
【解析】根据化学方程式配平的标志:
反应前后各原子的数目相等,可将上述方程式配平.
(1)本题可利用“定一法”进行配平,把Na2SO4的计量数定为1,则NaOH、H2SO4、H2O前面的化学计量数分别为:
2、1、2.
(2)利用最小公倍数法进行配平,以氧原子作为配平的起点,Fe2O3、CO2前面的化学计量数分别为:
2、3,最后调整C、Fe前面的化学计量数为3、4.
(3)本题可利用“定一法”进行配平,把C2H4的计量数定为1,则O2、H2O、CO2前面的化学计量数分别为:
3、2、2.
【例题10】
【题干】铁酸钠是污水处理过程中使用的一种新型净水剂,制取铁酸钠(M)的化学方程式如下:
2Fe(NO3)3+16NaOH+3C12═2M+6NaNO3+6NaCl+8H2O则M的化学式为()
A.Na2Fe2O8B.NaFeO4C.Fe2NaO4D.Na2FeO4
【答案】D
【解析】根据原子在化学反应前后种类与数目均不变可得:
反应前有2个铁原子,反应后其他物质中无铁原子,故“2M中”含有2个铁原子,得M中含有1个铁原子;反应前有16个钠原子,反应后氯化钠中共含6个钠原子,硝酸钠中共含6个钠原子,故“2M中”含有16-6-6=4个钠原子,得M中含有2个钠原子;反应前有2×3×3+16=34个氧原子,反应后水中共含8个氧原子,硝酸钠中共含3×6=18个氧原子,故“2M中”含有34-8-18=8个氧原子,得M中含有4个氧原子,即其化学式为:
Na2FeO4
【例题11】
【题干】如图是某化学反应的微观示意图.请结合图示回答下列问题:
(1)产物C、D中,属于单质的是_____.
(2)该反应属于_____反应(填基本反应类型).
(3)在该反应的化学方程式中,A、C的计量数(即化学方程式中的系数)之比为_____.
【答案】C;置换;2:
1
【解析】
(1)产物C、D中,C是由同种元素组成的纯净物,属于单质.故填:
C
(2)A是由不同种元素组成的纯净物,属于化合物.B是由同种元素组成的纯净物,属于单质.C属于单质.D是由不同种元素组成的纯净物,属于化合物.属于置换反应.故填置换.
(3)配平后ABCD的系数分别是2、3、1、6.A、C的计量数(即化学方程式中的系数)之比为2:
1.故填:
2:
1.
【例题12】
【题干】24g碳在80g氧气中充分燃烧,生成二氧化碳的质量为( )
A.88gB.72gC.104gD.110g
【答案】A
【解析】考点:
质量守恒定律及其应用;根据化学反应方程式的计算.
根据化学方程式由碳的质量可计算出生成二氧化碳的质量.碳与氧气反应时质量比是3:
8,则可知反应时氧气有剩余.
设生成二氧化碳的质量为x.
C+O2CO2
1244
24gx
12/44=24g/x,
x=88g
故选A
三、课堂运用
【基础】
1.对化学方程式2H2+O22H2O表示的意义,下列叙述正确的是()
A.氢气加氧气等于水
B.在这个反应中,H2、O2和H2O的质量比为2:
32:
18
C.两个氢分子跟一个氧分子在点燃的条件下就等于两个水分子
D.氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水
【答案】D
【解析】分析:
化学方程式表示的意义有:
反应物和生成物及其反应条件;反应物和生成物的质量比;反应物和生成物的微观粒子个数比,利用这些相关知识可解决判断该问题.
A.应该是氢气和氧气在点燃的条件下生成水,故A错误;
B.该方程式没有进行配平,说明质量比时需要配平,质量比是:
4:
32:
36,故B错误;
C.两个氢分子跟一个氧分子在点燃的条件下生成两个水分子,故C错误;
D.氢气和氧气在点燃的条件下生成水,故D正确;
2.根据化学方程式不能获得的信息是()
A.反应中的反应物和生成物B.各反应物、生成物之间的质量比
C.化学反应速率的快慢程度D.反应发生所需要的条件
【答案】C
【解析】分析:
根据化学方程式的含义判断,化学方程式的含义主要有四点:
①表示反应物,②表示生成物,③表示反应条件,④反映各物质间量的关系,由此得到的信息更多,如生成物的状态,物质的结构和组成等.
A.在化学方程式中,等号前的化学式表示的物质是反应物,所以正确.
B.在化学方程式中,各物质的相对分子质量总和之比表示反应物、生成物之间的质量比,所以正确.
C.在化学方程式中,反映不出厂价化学反应速率的快慢程度,所以错误.
D.在化学方程式中,等号上下标的是反应的条件,所以正确.
3.下列关于化学反应2X+Y═2Z的叙述,错误的是()
A.Z一定是化合物
B.在反应中X、Y、Z三种物质的粒子数目比为2:
1:
2
C.若X和Y的相对分子质量分别为M和N,则Z的相对分子质量为(M+N)
D.若agX完全反应生成bgZ,则同时消耗(b-a)gY
【答案】C.
【解析】A.化合反应的产物一定是化合物,Z中一定含有X与Y中的多种元素,故此选项说法正确.
B.在化学反应中反应的粒子个数比是化学计量数之比,在这一化学反应中化学计量数之比是2:
1:
2,故此选项说法正确.
C.由质量守恒定律可知反应前后物质的质量不会改变,若X和Y的相对,分子质量分别为M和N则Z的相对分子质量应为
,故此选项说法错误.
D.依据质量守恒定律的知识对物质的质量关系可知:
X与y的质量应该等于Z的质量,可表明此质量关系正确,故此选项说法正确.
4.在金属铂作催化剂和加热的条件下,氨气和氧气可发生如下反应:
4NH3+5O2=4X+6H2O,其中X的化学式为( )
A.N2B.N2OC.NOD.NO2
【答案】C
【解析】在化学反应中,元素和原子的种类不变,原子的个数不变,原子的种类不变.
4NH3+5O2=4X+6H2O,反应前共有氮原子4个,氢原子12个,氧原子10个;反应后现有氢原子12个,氧原子6个.缺4个氮原子和4个氧原子,而这些微粒还需要分成四份,所以X的化学式为:
NO.
5.化学方程式不能提供的信息是()
A.通过什么条件反应B.各反应物的个数比
C.各物质之间的质量比D.反应的速率
【答案】D.
【解析】分析:
化学方程式的含义有:
反应物和生成物的种类;反应的条件;反应物和生成物的微观粒子个数比;反应物和生成物的质量比等.
A.根据化学方程式可知能表示反应条件.
B.根据化学方程式可知参加反应的反应物和生成物的微观粒子个数比.
C.根据化学方程式可知各反应物和生成物的质量比.
D.根据化学方程式不能判断化学反应的快慢.
6.下列各化学方程式书写正确的是()
A.2Al+3CuCl2═2AlCl3+3CuB.K2CO3+2NaOH═2KOH+Na2CO3
C.2Fe+3CuSO4═Fe2(SO4)3+3CuD.CaCO3+BaCl2═CaCl2+BaCO3
【答案】A
【解析】A.该反应应用原理正确,化学式书写符合客观规律,满足质量守恒定律,故A正确;B.该反应属于复分解反应,但是生成物中没有沉淀、气体、水,故B错误;
C.铁在置换反应中显示+2价,正确的方程式为:
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu,故C错误;
D.盐和盐反应时,都必须可溶,碳酸钙难溶于水,故D错误.
【巩固】
1.有反应:
X+H2SO4=BaSO4+2Y,下面分析正确的是()
A.Y中一定含有氢、氧元素B.X一定是BaCl2
C.Y可能是HClD.X和Y的相对分子质量之差为l35
【答案】A
【解析】A、根据化学变化前后元素的种类不变,由反应X+H2SO4=BaSO4+2Y,可判断Y中一定含H元素;故A不正确;B、物质X可能是BaCl2,也可能为Ba(NO3)2、
Ba(OH)2;故B错误;C、若物质X为Ba(OH)2,则Y为H2O;若物质X为BaCl2,则Y为HCl,所以说Y可能是HCl,故C正确;D、若物质X为BaCl2,则Y为HCl,X和Y的相对分子质量之差为208-36.5=171.5≠135;故D错误;
2.密闭容器内有A、B、C、D四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下:
物质
A
B
C
D
反应前质量/g
19.7
8.7
31.6
O.4
反应后质量/g
待测
17.4
0
3.6
下列说法正确的是()
A.物质C一定是化合物,物质D可能是单质
B.反应后密闭容器中A的质量为19.7g
C.反应过程中,物质B与物质D变化的质量比为87:
36
D.若A与C的相对分子质量比为197:
158,则反应中A与C的化学计量数比为2:
1
【答案】A
【解析】分析:
根据图中情况可以判断反应物和生成物的质量方面的问题.
由图中可知,C是反应物,A、B、D是生成物,生成了19.7克A、8.7克B、3.2克D.
若A与C的相对分子质量比为197:
158,设对应化学方程式为
xC═yA+zB+wD
158x197y
31.6g19.7g
=
则反应中A与C的化学计量数比为l:
2时正好遵循质量守恒定律.
该反应属于分解反应,C一定是化合物,D可能是单质.
3.宇宙飞船内,宇航员所呼出的气体要通过盛有氢氧化锂(LiOH)的过滤网,以除去所含的二氧化碳,其反应方程式为:
2LiOH+CO2=Li2CO3+H2O.若过滤网内含有氢氧化锂96g,计算最多可吸收二氧化碳的质量.
【答案】88g
【解析】考点:
根据化学反应方程式的计算.
试题分析:
设可吸收二氧化碳的质量为x
2LiOH+CO2═Li2CO3+H2O
4844
96gx
x=88g
答:
可吸收二氧化碳的质量为88g
4.写出下列反应的化学方程式(注明反应条件)
(1)二氧化碳与水参与绿色植物的光合作用,合成葡萄糖,同时生成氧气
(2)用方程式表示二氧化碳的水溶液能使紫色石蕊试液变色的原因
(3)配平:
FeS2+O2====Fe2O3+SO2↑
(4)剧烈运动后血液中产生较多的乳酸(C3H6O3)使人肌肉酸痛,经过一段时间的放松,由于乳酸与吸入的氧气反应,生成二氧化碳和水,此反应的化学方程式.
【答案】6CO2+6H2OC6H12O6+6O2CO2+H2O═H2CO3
4、11、2、8;C3H6O3+3O2═3CO2+3H2O
【解析】
(1)二氧化碳与水参与绿色植物的光合作用,合成葡萄糖,生成氧气;
故答案为:
6CO2+6H2OC6H12O6+6O2
(2)二氧化碳的水溶液能使紫色石蕊试液变色是二氧化碳和水反应生成碳酸的缘故;
故答案为:
CO2+H2O═H2CO3
(3)根据质量守恒定律可知:
化学反应前后原子的种类和个数不变,进行方程式的配平时,反应前后出现次数较多的原子放在最后配平,如氧原子,观察方程式两边,每个分子中原子个数较多的是氧化铁,可以它为起点,设其化学计量数为1,则FeS2的化学计量数是2,SO2的化学计量数是4,氧气的化学计量数是
,然后化学式前面的化学计量数同乘以2,将氧气前的化学计量数化为整数;
故答案为:
4、11、2、8;
(4)乳酸与吸入的氧气反应,生成二氧化碳和水;
故答案为:
C3H6O3+3O2═3CO2+3H2O
5.对反应X+3NaOH→3Y+Fe(OH)3↓的分析,错误的是( )
A.X中含有三价铁元素B.X可能是Fe2O3
C.Y中一定含有钠元素D.Y可能是NaNO3
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律中的元素种类不变,可推知:
本题化学方程式中的三价铁元素来自物质X,即X中含有三价铁元素,而需要和氢氧化钠反应,所以X必须是可溶性的物质,所以不会是Fe2O3;
本题化学方程式中的钠元素一定进入了物质Y中,即物质Y一定含有钠元素;
由于钠元素为正一价元素,所以Y中的阴离子一定为负一价的原子或原子团,又由于Y中的阴离子来自X,Y中的阴离子可能是负一价的硝酸根,即Y可能是硝酸钠.
6.在铁路建设中,常利用下列反应实现钢轨对接:
Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3若建设中需要56kg的铁,则消耗铝粉的质量是多少?
【答案】27kg;
【解析】考点:
根据化学反应方程式的计算.
试题分析:
设:
消耗铝粉的质量为x
Fe2O3
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