九年級化學上冊 第5單元 化學方程式學案 （新版）新人教版

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第五單元　化學方程式 課題1　質(zhì)量守恒定律 第1課時　質(zhì)量守恒定律 【學習目標】 1．理解質(zhì)量守恒定律及其守恒的原因。 2．能用質(zhì)量守恒定律解釋常見的化學現(xiàn)象。 【重點難點】 1．通過實驗驗證、探究質(zhì)量守恒定律。 2．從微觀角度認識在化學反應前后原子的種類和原子的數(shù)目沒有增減。 學習內(nèi)容一　質(zhì)量守恒定律的概念 【學習指導】 閱讀課本第92－94頁的有關內(nèi)容，完成下列填空。 1．根據(jù)下列兩個實驗方案分組進行實驗，并將結果填入表中。 2．根據(jù)小組桌面上提供的藥品和儀器填寫表格中的內(nèi)容。 探究內(nèi)容 化學反應前后物質(zhì)的總質(zhì)量有無變化 我的推測 反應物的總質(zhì)量＝(填“＞”、“＝”或“＜”)生成物的總質(zhì)量 我選擇的化學反應(用“√”選一個) 1.紅磷燃燒(　　) 2.鐵釘和硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵(√) 我選擇的實驗儀器 燒杯、天平 我設計的實驗方案 實驗步驟 觀察到的現(xiàn)象 1.稱量反應物和反應容器的總質(zhì)量；2.稱量生成物和反應容器的總質(zhì)量；3.比較反應前后的總質(zhì)量。 1.鐵釘和硫酸銅反應，鐵釘?shù)谋砻嬗屑t色的物質(zhì)生成，溶液由藍色變成淺綠色； 2.天平平衡。 我的結論 實驗證明，在化學反應前后，物質(zhì)的總質(zhì)量是不變的。 交流與反思 在化學反應中，若用沒有氣體生成或參加的實驗來驗證質(zhì)量守恒定律時，可以在敞口容器中進行。 3.參加化學反應的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，這個規(guī)律就叫質(zhì)量守恒定律。 【討論交流】 1．課本第92頁實驗方案一：紅磷在燃燒反應前后質(zhì)量的測定，其實驗現(xiàn)象是什么？ 2．課本第93頁實驗方案二：鐵釘與硫酸銅溶液反應前后質(zhì)量的測定，其實驗現(xiàn)象是什么？ 【溫馨點撥】 1．(1)紅磷燃燒，產(chǎn)生大量的白煙，放出大量的熱。 (2)玻璃管上的氣球先變大后變小。 (3)反應結束后，待錐形瓶冷卻后重新放到托盤上，天平重新平衡。 2．(1)鐵釘表面覆蓋一層紅色物質(zhì)，溶液由藍色變?yōu)闇\綠色。 (2)兩次稱量，天平均保持平衡。 【名師歸納】 1．實驗方案一成功的關鍵是裝置氣密性要良好。 2．(1)質(zhì)量守恒定律的范圍只適用于化學反應。 (2)沒參加化學反應的物質(zhì)不算反應物。 (3)生成的各物質(zhì)的質(zhì)量之和指生成的固、液、氣三種狀態(tài)的物質(zhì)質(zhì)量的總和，參加反應或生成的肉眼看不見的氣體不能遺漏。 (4)質(zhì)量守恒定律是質(zhì)量守恒，不是體積或分子個數(shù)的守恒。 【反饋練習】 1．下列現(xiàn)象能用質(zhì)量守恒定律解釋的是(D) A．化學反應中常伴隨熱量變化，有的放熱，有的吸熱 B．100 g干冰完全升華成100 g氣體 C．10 gNaCl溶解在90 g水中，成為100 gNaCl溶液 D．一定量的煤完全燃燒后生成的所有物質(zhì)的質(zhì)量之和大于煤的原質(zhì)量 2．鎂帶在密封容器中(內(nèi)含空氣)燃燒，則圖中能正確表示容器中所盛物質(zhì)總質(zhì)量變化的是(B) 3．a(chǎn) g鎂在氧氣中完全燃燒，得到b g白色固體，此時參加反應的氧氣的質(zhì)量是(C) A．(a＋b) g　　　　　　　　B．(a－b) g C．(b－a) g D．無法判斷 4．計算：12 g碳和32 g氧氣恰好完全反應，生成二氧化碳的質(zhì)量為44 g，那么1000 g碳和32 g氧氣充分反應后，可生成二氧化碳的質(zhì)量為44 g。 學習內(nèi)容二　質(zhì)量守恒的實質(zhì) 【學習指導】 閱讀課本第95頁的有關內(nèi)容，完成下列填空。 老師畫出氫氣和氧氣的反應微觀示意圖，在化學反應時，氫分子和氧分子破裂成氫原子和氧原子，每兩個氫原子和一個氧原子構成一個水分子。化學反應的實質(zhì)就是分子的破裂，原子的重新組合。在化學反應中，反應前后原子種類沒有改變，原子的個數(shù)沒有增減，原子的質(zhì)量也沒有改變。因此所有的化學反應都遵守質(zhì)量守恒定律。 【討論交流】 從宏觀和微觀上怎樣理解質(zhì)量守恒定律？ 【溫馨點撥】 從宏觀上和微觀上理解質(zhì)量守恒定律可歸納為五個不改變，兩個一定改變，一個可能改變。 五個不改變： 宏觀：①反應物和生成物的總質(zhì)量不變；②元素的種類不變。 微觀：①原子的種類不變；②原子的數(shù)目不變；③相對原子質(zhì)量不變。 兩個一定改變：宏觀上物質(zhì)的種類一定改變；微觀上分子的種類一定改變。 一個可能改變：分子的個數(shù)。 【名師歸納】 化學反應的過程就是參加反應的各物質(zhì)(反應物)的原子，重新組合而生成其他物質(zhì)(生成物)的過程。在化學反應中，反應前后原子的種類沒有改變，數(shù)目沒有增減，原子的質(zhì)量也沒有改變。 【反饋練習】 1．在化學反應前后，一定不發(fā)生變化的是(B) ①分子的種類　②原子的種類?、鄯肿拥膫€數(shù)　④原子的個數(shù)?、菰氐姆N類?、拊氐馁|(zhì)量　⑦物質(zhì)的總質(zhì)量 A．②③④⑤⑦ B．②④⑤⑥⑦ C．①②③④⑤ D．②③④⑥⑦ 2．有人說他能點石(主要成分CaCO3)成金(Au)，你認為他的說法有科學道理嗎？ 沒有科學道理，化學反應前后，元素的種類不變。 3．某物質(zhì)在空氣中燃燒生成二氧化碳和水，則該物質(zhì)中一定含有碳、氫元素，可能含有氧元素。 4．在一定條件下，在一個密閉容器內(nèi)發(fā)生某反應，測得反應過程中各物質(zhì)的質(zhì)量如下表所示，下列說法錯誤的是(D) 物質(zhì) a b c d 反應前質(zhì)量(g) 10 10 10 2 反應后質(zhì)量(g) 待測 2 21 2 A.該反應是化合反應，d可能是催化劑 B．a(chǎn)、b兩種物質(zhì)中元素種類一定與c物質(zhì)中元素種類相同 C．b物質(zhì)可能是單質(zhì) D．反應后a物質(zhì)的質(zhì)量為3 g 學習內(nèi)容三　有氣體參加或生成的實驗怎樣驗證質(zhì)量守恒定律 【學習指導】 閱讀課本第94頁的實驗5－1和實驗5－2，老師做演示實驗，學生觀察天平是否平衡。 【討論交流】 上面兩個實驗的結果與你實驗前的預測相同嗎？為什么會出現(xiàn)這樣的實驗結果？ 【溫馨點撥】 氣體CO2逸出，故反應后質(zhì)量減輕。 當氧化鎂的質(zhì)量大于鎂條的質(zhì)量時，是因為氧化鎂的質(zhì)量包括參加反應的鎂和氧氣的質(zhì)量。 【名師歸納】 任何化學反應都遵守質(zhì)量守恒定律，只是有的化學反應的生成物呈氣態(tài)或裝置氣密性不好，造成一部分物質(zhì)逸出，因而反應后留下的物質(zhì)質(zhì)量減輕。不要被表面上的“變大”“變小”所迷惑，要注意問題的實質(zhì)。 【反饋練習】 1．下列關于質(zhì)量守恒定律的說法錯誤的是(D) A．木炭在空氣中燃燒成灰，質(zhì)量減少，符合質(zhì)量守恒定律 B．化學反應的實質(zhì)是原子的重新組合，不存在原子的得失，因此化學反應的前后質(zhì)量守恒 C．根據(jù)質(zhì)量守恒定律，鎂條在空氣中燃燒生成氧化鎂的質(zhì)量一定大于鎂條的質(zhì)量 D．煤塊燃燒后，變成質(zhì)量小得多的煤炭，說明煤燃燒的反應不符合質(zhì)量守恒定律 2．某興趣小組為了探究質(zhì)量守恒定律，進行了如下圖所示的小實驗。在一根用細銅絲吊著的長玻璃棒兩端，分別繞上40 cm長的粗銅絲，并使玻璃棒保持水平。然后，用酒精燈給左邊一端銅絲加熱1～2分鐘。停止加熱后冷卻，仔細觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 (1)冷卻后，他們觀察到的現(xiàn)象是： ①加熱端的銅絲變成了黑色； ②玻璃棒左低右高。 (2)寫出銅絲加熱時所發(fā)生反應的文字表達式：銅＋氧氣氧化銅。 第2課時　化學方程式 【學習目標】 1．了解化學方程式的概念。 2．知道化學方程式的含義。 3．理解化學方程式的讀法。 【重點難點】 1．化學方程式所表示的意義。 2．化學方程式的讀法。 學習內(nèi)容一　化學方程式的定義及含義 【學習指導】 閱讀課本第96頁的有關內(nèi)容，完成下列填空。 1．用化學式來表示化學反應的式子叫做化學方程式。在化學方程式中，等號的左邊表示反應物，等號的右邊表示生成物，反應條件標在等號的上方，等號讀作生成，“＋”讀作和。 2．化學方程式的含義 含義 實例S＋O2SO2 1.表示反應物、生成物以及反應條件 反應物是S和O2，生成物SO2，條件是點燃。 2.表示反應物，生成物之間的質(zhì)量關系(即質(zhì)量比) S＋O2SO2 32∶32∶64 3.表示反應物、生成物之間的粒子數(shù)關系(粒子個數(shù)比) S＋O2SO2 1∶1∶1 【討論交流】 怎樣求化學方程式中各物質(zhì)的質(zhì)量比？ 【溫馨點撥】 各物質(zhì)的質(zhì)量比＝相對分子質(zhì)量分子個數(shù)之比。 粒子個數(shù)就是化學式前面的計量數(shù)。 在化學反應中減少的是反應物，增加的是生成物。 【名師歸納】 化學方程式中各物質(zhì)的質(zhì)量比是化學方程式中各物質(zhì)的相對分子質(zhì)量與化學式前化學計量數(shù)之積的比。所求質(zhì)量比一般不用約分成最簡比，但解答填空題時可約分。 【反饋練習】 1．如圖是四位同學討論某一個化學方程式的場景。他們所描述的化學方程式是(C) A．4P＋5O22P2O5 B．C＋O2CO2 C．S＋O2SO2 D．2H2＋O22H2O 2．化學方程式是學習化學的重要工具之一。根據(jù)化學方程式不能獲得的信息是(D) A．該反應中的反應物和生成物 B．各反應物和生成物的質(zhì)量比 C．反應發(fā)生所需要的條件 D．化學反應的快慢 3．在一個密閉容器中，X、Y、Z、W四種物質(zhì)在一定條件下充分反應后，測得反應前后各物質(zhì)的質(zhì)量如下表，下列說法中錯誤的是(D) 物質(zhì) X Y Z W 反應前的質(zhì)量/g 5 2 20 22 反應后的質(zhì)量/g 待測 11 28 5 A.該反應是分解反應 B．X可能是該反應的催化劑 C．Y、Z變化質(zhì)量比為9∶8 D．反應后X的質(zhì)量為0 g 學習內(nèi)容二　化學方程式的讀法 【學習指導】 閱讀課本第96頁的有關內(nèi)容，完成下列填空。 S＋O2SO2的讀法包括三個方面： 質(zhì)的方面：硫和氧氣在點燃的條件下生成二氧化硫。 量的方面：32份的硫和32份的氧氣在點燃的條件下生成64份的二氧化硫。 粒子方面：1個硫原子和1個氧分子在點燃的條件下生成1個二氧化硫分子。 【反饋練習】 1．有關C＋O2CO2反應的說法正確的是(D) A．碳加氧氣點燃等于二氧化碳 B．一個碳原子和一個氧氣分子在點燃條件下反應生成二氧化碳 C．一份質(zhì)量的碳和一份質(zhì)量的氧氣在點燃條件下反應生成一份質(zhì)量的二氧化碳 D．碳和氧氣在點燃條件下反應生成二氧化碳 2．氫氣和氧氣之間發(fā)生化學反應的過程，可用下圖表示。 試回答下列問題： (1)寫出該反應的化學方程式2H2＋O22H2O。 (2)除化學方程式本身的意義外，從上圖你還能得到哪些信息？(寫出兩條即可) ①反應前后原子種類沒有發(fā)生變化； ②反應前后原子個數(shù)沒有發(fā)生變化。 課題2　如何正確書寫化學方程式 【學習目標】 1．了解書寫化學方程式應遵守的原則，能正確書寫簡單的化學方程式。 2．通過完整規(guī)范地書寫化學方程式的訓練，使學生養(yǎng)成良好的學習習慣。 【重點難點】 1．正確書寫化學方程式。 2．化學方程式的配平。 學習內(nèi)容一　書寫化學方程式要遵守的原則和步驟 【學習指導】 閱讀課本第99－101頁的有關內(nèi)容，完成下列填空。 1．書寫化學方程式要遵守兩個原則：一是必須以客觀事實為基礎，二是要遵守質(zhì)量守恒定律。 2．書寫化學方程式的步驟： 一、寫　書寫正確的化學式，左邊寫反應物，右邊寫生成物，反應物與生成物之間用短線連接，反應物與反應物之間，生成物與生成物之間用＋連接。 二、配　配平化學方程式就是在化學式前面配上適當?shù)幕瘜W計量數(shù)使反應前后原子的總數(shù)相等，把短線改為等號。 三、注　注明反應條件和生成物的狀態(tài)。反應條件中“△”表示加熱；“↑”表示生成物是氣體，當反應物中有氣體時，生成物中的氣體不用標注↑；當反應物中無氣體，而生成物中有氣體時，生成物中氣體的右邊要標注↑。反應物中的氣體不能用↑?！啊北硎旧晌锸枪腆w，當反應物中有固體時，生成物中的固體不用標注↓；當反應物中沒有固體，而生成物中有固體時，生成物中固體的右邊要標注↓。反應物中的固體不能用↓。“===”表示生成。 四、查　檢查反應物和生成物，各原子的個數(shù)應相等。 【名師歸納】 判斷化學方程式書寫是否正確應從以下幾個方面考慮： (1)反應能否發(fā)生，反應是否符合客觀事實； (2)反應物、生成物的化學式是否正確； (3)化學方程式是否配平； (4)反應條件是否注明，符號“↓”或“↑”使用是否正確。 【反饋練習】 1．下列化學方程式書寫正確的是(D) A．C＋O2===CO2 B．Zn＋HCl===ZnCl2＋H2O C．H2SO4＋NaOH===NaSO4＋H2O D．2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 2．銅與稀硝酸發(fā)生如下反應：3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2X↑＋4H2O，其中X的化學式為(A) A．NO　　 B．N2　　 C．NO2　　 D．N2O 3．根據(jù)化學方程式的書寫原則，分析下列化學方程式違背了什么原則。 C＋O2CO違背了質(zhì)量守恒定律。 Mg＋O2MgO2違背了客觀事實。 H2＋O2H2O違背了質(zhì)量守恒定律。 學習內(nèi)容二　配平化學方程式的方法 【學習指導】 閱讀課本第100頁中間的“方法導引”，完成下列填空。 1．奇數(shù)配偶法 這種方法適用于化學方程式兩邊某一元素多次出現(xiàn)，并且兩邊的該元素原子總數(shù)有一奇一偶，例如：C2H2＋O2―→CO2＋H2O，此方程式配平先從出現(xiàn)次數(shù)最多的氧原子配起。O2內(nèi)有2個氧原子，無論化學式前系數(shù)為幾，氧原子總數(shù)應為偶數(shù)。故右邊H2O的系數(shù)應配2(若推出其他的分子系數(shù)出現(xiàn)分數(shù)則可配4)，由此推知C2H2前配2，式子變?yōu)椋?C2H2＋O2―→CO2＋2H2O。由此可知CO2前系數(shù)應為4，最后配單質(zhì)O2為5，最后寫明條件即可：2C2H2＋5O24CO2＋2H2O。 2．最小公倍數(shù)法 通過求最小公倍數(shù)以求得相應物質(zhì)的系數(shù)。例如：NH3＋O2―→NO＋H2O，N與H在方程式兩邊各出現(xiàn)一次，但N是平的，H原子個數(shù)兩邊不等，故從H開始配，方程式兩邊氫原子個數(shù)的最小公倍數(shù)為6，故應為：2NH3＋O2―→NO＋3H2O，這時N不平，應配N，最小公倍數(shù)為2，故應為：2NH3＋O2——2NO＋3H2O，最后配O，最小公倍數(shù)為10，故應為：4NH3＋5O2===4NO＋6H2O。 3．觀察法 例如：CO＋Fe2O3Fe＋CO2，一個CO分子變成一個CO2分子，需要一個氧原子，而這個氧原子來自Fe2O3，F(xiàn)e2O3中有3個氧原子，所以需要3個CO分子，生成3個CO2分子，故式子變?yōu)椋?CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。 【名師歸納】 配平的技巧是：有氫先配氫，無氫先配氧，最后配單質(zhì)。有原子團的先配原子團。當H2、CO、C作還原劑時，用觀察法配平。 在書寫化學方程式時要注意：化學式要寫對，反應物與生成物之間用等號連接，不要忘記注上反應條件和生成物的狀態(tài)，寫好后要檢查。 【反饋練習】 1．寫出下列反應的化學方程式。 (1)磷在氧氣中燃燒4P＋5O22P2O5。 (2)硫在氧氣中燃燒S＋O2SO2。 (3)鐵在氧氣中燃燒3Fe＋2O2Fe3O4。 (4)用雙氧水制氧氣2H2O22H2O＋O2↑。 (5)用氯酸鉀制氧氣2KClO32KCl＋3O2↑。 (6)加熱高錳酸鉀制氧氣2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑。 2．高純硅是制造計算機電路芯片的主要原料。請回答： (1)地殼中硅元素的含量僅次于氧元素。 (2)工業(yè)上用石英(主要成分為SiO2)制備粗硅的反應為：SiO2＋2C===Si＋2R↑，則R的化學式為CO。 (3)硅在氧氣中燃燒生成二氧化硅，并放出大量的熱，可作未來的新能源，其反應方程式為Si＋O2SiO2。 3．納米材料和納米技術越來越廣泛地應用到現(xiàn)代生產(chǎn)和生活的各個方面。例如在納米級的某種氧化物作用下，可使汽車尾氣中CO和NO反應，并轉化為兩種氣體，其中一種可以參與植物的光合作用，另一種是空氣中含量最多的氣體，則該反應的化學方程式為2CO＋2NON2＋2CO2。 4．配平下列化學方程式。 (1)＋P2O5＋ (2)(紅熱)＋(氣)Fe3O4＋ (3)N2＋=== (4)＋Fe2O3＋Al2O3 課題3　利用化學方程式的簡單計算 【學習目標】 1．在正確書寫化學方程式的基礎上，使學生掌握有關反應物、生成物的計算。 2．進一步認識化學方程式的含義。 3．掌握解題格式，培養(yǎng)解計算題的能力。 【重點難點】 1．由一種反應物或生成物的質(zhì)量計算另一種反應物或生成物的質(zhì)量。 2．解題的格式規(guī)范化。 學習內(nèi)容　利用化學方程式計算的步驟和方法 【學習指導】 閱讀課本第102－103頁的有關內(nèi)容，完成下列填空。 1．化學方程式計算的依據(jù)是質(zhì)量守恒定律，計算的關鍵是根據(jù)客觀事實和質(zhì)量守恒定律準確地寫出化學方程式。 2．利用化學方程式的簡單計算步驟： (1)設未知量； (2)正確地寫出化學方程式； (3)寫出有關物質(zhì)的化學計量數(shù)與相對分子質(zhì)量的乘積以及已知量、未知量； (4)列出比例式； (5)求解； (6)簡明地寫出答案。 簡記為“設、寫、算、列、求、答”。 【討論交流】 1．利用化學方程式計算時，列比例式的依據(jù)是什么？ 2．利用化學方程式計算時，應注意哪些問題？ 【溫馨點撥】 1．列比例式，實際體現(xiàn)了參加反應的各物質(zhì)實際質(zhì)量之比等于化學方程式中的各物質(zhì)相對質(zhì)量之比。 2．(1)化學式必須書寫正確； (2)化學方程式必須配平； (3)找準題意中的已知量和未知量。 【名師歸納】 1．利用化學方程式進行計算，所用已知量和待求的未知量都是純凈物的質(zhì)量。 2．所設的未知量不要帶單位。在解題過程中涉及的具體質(zhì)量都要帶上單位，不管在列比例式時或最后的計算結果都不要漏掉單位。另外單位要一致，不一致的要進行單位換算。 3．有關物質(zhì)的量要寫在對應物質(zhì)的下面，相對分子質(zhì)量一定要注意乘上前面的化學計量數(shù)，如果遺漏，必然導致計算結果的錯誤。 4．求解時要先約分，結果除不盡的可保留兩位小數(shù)，帶單位。 【反饋練習】 1．在M＋RO22N的反應中，RO2為氧化物，相對分子質(zhì)量是44。已知1.2 g M完全反應生成5.6 g N。下列有關說法中錯誤的是(D) A．R的相對原子質(zhì)量為12 B．N的相對分子質(zhì)量是28 C．參加反應的RO2質(zhì)量為4.4 g D．2.4 g M與5 g RO2反應生成7.4 g N 2．在化學反應2A＋B2===2AB中，A與B2反應的質(zhì)量關系如圖所示，現(xiàn)將6 g A和8 g B2充分反應，則生成AB的質(zhì)量是(C) A．9 g　　　B．11 g　　　C．12 g　　　D．14 g 3．電解36克水，可得到氧氣多少克？32克 4．6 g鐵跟足量的稀硫酸起反應，可制得氫氣多少克？(Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑)0.21克 5．已知反應：2A＋B===C＋D，A與B反應的質(zhì)量比為4∶3，若A與B恰好完全反應后生成的C和D共2.8 g，則消耗的反應物B為1.2_g。 6．在密閉容器中將20 g氫氣和氧氣的混合氣體點燃，發(fā)現(xiàn)剩余氫氣2 g，則原混合氣體中氫氣和氧氣的質(zhì)量比為(C) A．1∶9 B．1∶8 C．1∶4 D．1∶2 7．4 g某物質(zhì)在氧氣中完全燃燒，得到4.4 g二氧化碳和3.6 g水。確定該物質(zhì)中含有的元素為碳元素、氫元素、氧元素，各元素的質(zhì)量比為碳、氫、氧的質(zhì)量比為3∶1∶6。 8．工業(yè)上用電解氧化鋁的方法制取單質(zhì)鋁的化學方程式為：2Al2O34Al＋3O2↑，對“電解10 t氧化鋁最多生產(chǎn)多少噸鋁？”，你能有幾種方法解決這一問題？ 提示：第一種方法用化學反應方程式計算；第二種方法，由于氧化鋁中的鋁全部變成了鋁單質(zhì)，所以鋁的質(zhì)量＝氧化鋁的質(zhì)量氧化鋁中鋁元素的質(zhì)量分數(shù)。故鋁的質(zhì)量為5.3噸。