1、4.4 化学方程式 一、教学目的要求 1.通过实验探究认识质量守恒定律，能说明常见化学反应中的质量 关系。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。 2.理解化学方程式的涵义，了解书写化学方程式要遵守的原则，能 正确书写简单的化学方程式。 3.在正确书写化学反应方程式的基础上，进行简单的计算。认识定 量研究对于化学科学发展的重大作用。 二、本课题分析 本课题包括质量守恒定律与化学方程式两部分内容。 在质量守恒定律部分内容中，教材首先提出在化学反应中反应物的 质量同生成物的质量之间存在什么关系，然后通过作出假设、实验 探究、交流讨论、得出结论等科学探究方法，设计并
2、实施一系列的 探究性实验方案，指导学生观察、思索，使学生从自己亲身观察到 的事实中，经过由此及彼、由表及里的思考，得到参加化学反应的 各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和这一规律。 学习质量守恒定律，也是对学生进行辩证唯物主义教育的重要内容。 在教学中要启发学生深刻理解化学方程式的意义，认识用化学方程 式表示化学反应的优越性，激发学生学好化学方程式的积极性。在 此基础上讲解书写化学方程式的两个原则： 1.要以客观事实为基础。教材强调指出的不能随意臆造事实上不存 在的物质和化学反应，不能任意编造物质的化学式，对于初学化学 的学生尤为重要，应该使他们认识到无论是物质的化学式、物质的
3、化学反应，都应是客观事实的反映，为他们学习化学打下良好的思 想基础。 2.要遵守质量守恒定律。这是书写化学方程式的核心问题，要引导 学生十分明确地认识到，化学方程式中各化学式前的系数，绝不是 任意拼凑的，它必须准确反映各物质发生化学反应前后的定量关系。 化学方程式要按照质量守恒定律，使各反应物与各生成物中的各原 子种类和数目相等。 本课题教材“利用化学方程式的简单计算“，只要求学生学习有关纯 物质的计算，而且计算中只牵涉到一种单位。 三、教学重点、难点 重点：量守恒定律的涵义；正确书写化学方程式。 难点：化学方程式的配平。 四、教学过程 质量守恒定律 质量守恒定律是化学反应中的基本规律，也是中
4、学化学极其重 要的基础知识之一。要正确理解、牢固掌握和灵活运用质量守恒定 律，必须抓住以下三个守恒。 1.化学反应前后各元素的原子个数守恒 例如：在化学反应 2X2 + 3Y2 = 2R，若用 X、Y 表示 R 的化学 式，其中正确的是： AXY B.X2Y3 C.X4Y6 D.X3Y2 解析：该反应表示两个 X2 分子和三个 Y2 分子反应生成两个 R 分子。反应前，每 2 个 X2 分子含 4 个 X 原子，3 个 Y2 分子含 6 个 Y 原子，则反应每 2 个 R 分子中也应含 4 个 X 原子和 6 个 Y 原 子，因此 R 的化学式为 X2Y3。选项为 B。 2.化学反应前后各元素
5、的质量守恒 例如：加热铜和氧化铜的混合粉末 10g 与足量氢气充分反应， 得到 8.4g 铜，原混合物中含铜多少克？ 解析：该反应前后铜元素的质量相等。若设原混合物中铜的质 量为 x，则含氧化铜为 10gx，所以 x+(10gx)(6480)=8.4，得 x=2g 3.化学反应前后各物质质量总和守恒 例如：往 80g 盐酸溶液中加入一定量的锌充分反应后，溶液质 量增加到 86.3g，求参加反应锌的质量。 解析：由于反应前盐酸的质量与参加反应的锌的质量之和等于 反应溶液的质量与产生氢气的质量之和。若设参加反应的锌的质量 为 x，则根据反应后 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2可知产生
6、H2 的质量 为(2x 65)g。因此，80+x=86.3+(2x65)，得 x=6.5g 化学反应的质量守恒 蜡烛的燃烧 化学方程式 一、化学方程式的意义 化学方程式是化学反应简明的表达形式。它从“质“和“量“两个方 面表达了化学反应的意义。 (1)“质“的含义 表示什么物质参加了反应，生成了什么物质，以 及反应是在什么条件下进行的。 (2)“量“的含义 从宏观看，表示了各反应物、生成物间的质量比。 如果反应物都是气体，还能表示它们在反应时的体积比。从微观看， 如果各反应物、生成物都是由分子构成的，那么化学方程式还表示 各反应物、生成物间的分子个数比。例如，化学方程式： 2H 2 + O2
7、点燃 2H2O “质“的含义：经点燃，氢气跟氧气反应生成水。 “量“的含义：从宏观看，每 4 份质量的氢气跟 32 份质量的氧气反 应生成 36 份质量的水，即氢气跟氧气反应时的质量比为 1:8，从微 观看，氢气、氧气和水都是由分子构成的，因此，这个化学方程式 还表示了每 2 个氢分子跟 1 个氧分子反应生成了 2 个水分子。 二、化学反应方程式的书写：“四要四不“ 1.要以事实为依据，不能臆造。例如，有的学生将铁丝在氧气 里燃烧的化学方程式写为：4Fe + 3O2 点燃 2Fe2O3 是错误的，因 为这违背了铁丝在氧气里燃烧生成的是四氧化三铁这一事实。 2.要分清反应物和生成物，不能将反应物
8、和生成物“调位“。例如， 有的学生将 2H2+O2 点燃 2H2O，写成 2H2O 点燃 2H2+O2 是错 误的，前者反应物是氢气和氧气，表示氢气在氧气里燃燃生成水的 一个化合反应；后者反应物则是水，表示水在一定条件下反应生成 氢气和氧气的一个分解反应，两式所表示的意义是不同的。 3.要遵循质量守恒定律，不能忘记配平。初学化学的人常易忘 记配平，没有配平就不能反映化学反应中“质量守恒“这一事实，不 能称为化学方程式。配平时，只能调整式子左右两边化学式前的系 数，而不能改动化学式中元素符号右下角的小数字。 4.要正确使用“ “ “等符号，不能忽视反应条件，许多化 学反应在特定条件下才能进行，书
9、写化学方程式时，要在等号上标 明反应条件，未标明反应条件的化学方程式不是一个完整的化学方 程式。有的还应用“ “来标明生成物的状态，指生成了气体、沉 淀。 值得注意的是，只有当反应物为固态或液态物质、生成物中有气 态物质时，一般才可用“标明。“ “符号表示加热而不是点燃。 化学方程式的配平及计算 一、化学方程式的配平 用观察法配平化学反应方程式 按照这一方法进行配平的步骤如下：从化学式比较复杂的一 种生成物推求有关各反应物化学式的系数和这一生成物的系数。 根据求得的化学式的系数再找出其它化学式的系数。例：赤热的铁 跟水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气。 H2O + Fe Fe3O4 + H2 显
10、然，Fe 3O4 里的三个铁原子来自反应物里的铁原子，而 Fe3O4 的四个 氧原子又来自反应物水蒸气分子里的氧原子。因此，在反应物水蒸 气化学式前必须写一系数 4，而铁原子前必须写一系数 3。4H 2O + 3Fe Fe3O4 + H2 不难看出，在生成物氢的化学式前写一系数 4， 才能使化学方程式配平。然后注明反应条件。4H 2O + 3Fe 高温 Fe3O4 + 4H2 用最小公倍数法配平化学反应方程式 配平化学方程式的方法很多，这里介绍一种比较简单、常用的 方法最小公倍数法。 在 P + O2 P2O5 中，左边的氧原子数 是 2，右边的氧原子数是 5，两数的最小公倍数是 10。因此，
11、在 O2 前面配上系数 5，在 P2O5 前面配上系数 2。P + 5O2 2P2O5 式子 右边的磷原子数是 4，左边的磷原子数是 1，因此，要在 P 的前面配 上系数 4。4P + 5O2 2P2O5 式子两边各元素的原子数配平后，把 短线改成“等号“ ，并标明反应条件。4P+5O 2 点燃 2P2O5 用奇数配偶法配平化学方程式 用奇数配偶法配平化学方程式之一 配平化学方程式的方法很多，除了最小公倍数法以外，还有观 察法、奇数配偶法，等等。其中奇偶数法是一种简便易学的方法。 它的配平步骤如下： 1先在化学方程式左右两边，找出化学式中原子个数出现奇偶 不同的一种元素。然后在奇数原子的化学式
12、前写上“2“。例如，在 H2S + O2 SO2 + H2O 中，化学式 O2 和 H2O 里都有氧元素，但氧 原子的奇数在方程式的右边（在 H2O 中） ，偶数在方程式的左边 （在 O2 中） ，所以应在 H2O 前写上“2“ 。H 2S + O2 SO2 + 2H2O。 2配平这一化学式中另一元素的原子总数。例如：2H 2S + O2 SO 2 + 2H2O 3再依次配平其他元素的原子数。2H 2S + O2 2SO2 + 2H2O，2H 2S + 3O2 2SO2 + 2H2O。 4检查所有的原子是否全部配平，配平后，把方程式上的短线 改成等号，并注明反应条件。2H 2S+3O2 点燃
13、2SO2+2H2O 用奇数配偶法配平化学方程式之二 按照这一方法进行配平的步骤如下：找出化学方程式里左右 两端出现次数较多的元素。该元素的原子在各端的总数是否是一 奇一偶，选定这一元素作为配平的起点。由已推求出的系数决定 其它化学式的系数。 例：燃烧硫铁矿（主要成分是 FeS2）生成 Fe2O3 和 SO2。FeS 2 + O2 Fe2O3 + SO2 氧是这一方程式里出现次 数较多的元素，就以氧作为配平的起点。因为氧气是双原子的分子， 无论有多少氧分子跟 FeS2 起反应，反应物里总含有偶数氧原子。但 在生成物里共含有五个氧原子，是奇数，在 SO2 里含有两个氧原子 是偶数，它的化学式前的系
14、数无论怎样，所含氧原子的个数总是偶 数。因此，只有变更 Fe2O3 的系数才能使生成物里的氧原子个数变 为偶数。我们可以在化学式 Fe2O3 前试写一个最小偶数 2，再进一步 配平。FeS 2 + O2 2Fe2O3 + SO2 生成物 Fe2O3 里所含的 Fe 原子个 数应和反应物 FeS2 里所含的 Fe 原子个数相等，因此，必须在反应 物 FeS2 化学式前写一系数 4。4FeS 2 + O2 2Fe2O3 + SO2 由此可以 推知在化学式 SO2 前应写一系数 8。4FeS 2 + O2 2Fe2O3 + 8SO2 生成物里所含氧原子的总数为 22，那么反应物里氧的化学式前必须 写一系数 11 才能使化学方程式配平。然后注明反应条件。4FeS 2 + 1lO2 点燃 2Fe2O3 + 8SO2 二、化学方程式的计算 1.根据化学方程式计算的注意事项 1)化学方程式必须配平才能计算； 2）根据物质的组成求各化学式的相对分子质量与化学式前边系 数的乘积； 3）解题格式的书写要规范化； 4）注意单位的书写要求。 2.根据化学方程式进行计算的步骤 1) 设未知数 设； 2) 写出化学方程式并配平 方 ； 3) 标出有关物质的量（上标相对分子质量，下标已知质量和未 知数）标； 4) 列比例式,求解 比； 5) 简明地写出答案答 。
