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第五單元 化學(xué)方程式,第1講 質(zhì)量守恒定律及化學(xué)方程式,考點一,考點二,考點一質(zhì)量守恒定律 1.含義 參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,這個規(guī)律稱為質(zhì)量守恒定律。 2.實質(zhì) 參加化學(xué)反應(yīng)的原子重新組合形成新物質(zhì)的過程。即化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、原子的數(shù)目、原子的質(zhì)量沒有改變,因此,化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量守恒。,3.理解質(zhì)量守恒定律要抓住“四個一定不變”“兩個一定改變”和“兩個可能改變”。 (1)四個一定不變:原子種類、原子數(shù)目、原子質(zhì)量不變、元素種類不變。 (2)兩個一定改變:物質(zhì)的種類、分子的種類一定改變。 (3)兩個可能改變:分子數(shù)目、元素的化合價可能改變。,,,,,,,,,,,,,,考點一,考點二,4.質(zhì)量守恒定律使用時的注意事項 (1)“化學(xué)反應(yīng)”是前提。質(zhì)量守恒定律的適用范圍是化學(xué)變化,不適用于物理變化,任何化學(xué)變化都遵循質(zhì)量守恒定律。 (2)“參加反應(yīng)”是基礎(chǔ)。含義中明確指出是“參加反應(yīng)”的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,不參加反應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量不能計算在內(nèi)。如蠟燭燃燒剩余的石蠟不算在內(nèi)。 (3)“質(zhì)量總和”是核心。無論是參加反應(yīng)的物質(zhì),還是反應(yīng)后生成的物質(zhì),計算時不能漏掉任何一項。如肉眼看不見的氣體也應(yīng)考慮在內(nèi)。 (4)“質(zhì)量守恒”是目的。定律只適用于“質(zhì)量”守恒,不包括體積守恒、分子數(shù)守恒等。,,,考點一,考點二,,,,,,,,考點一,考點二,3.讀法(以4P+5O2 2P2O5為例) (1)質(zhì)的方面 磷和氧氣在點燃的條件下反應(yīng)生成五氧化二磷。 (2)量的方面 ①每124份質(zhì)量的磷和160份質(zhì)量的氧氣完全反應(yīng)生成284份質(zhì)量的五氧化二磷。 ②每4個磷原子和5個氧氣分子完全反應(yīng)生成2個五氧化二磷分子。 4.書寫原則 (1)必須以客觀事實為基礎(chǔ),絕不能憑空臆想、臆造事實上不存在的物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)。 (2)要遵守質(zhì)量守恒定律,等號兩邊的各原子的種類與數(shù)目必須相等。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,考點一,考點二,5.書寫步驟,注意:(1)化學(xué)方程式必須尊重客觀事實。 (2)在配平過程中不得更改化學(xué)式中的小角碼,只能更改化學(xué)式前的化學(xué)計量數(shù)。 (3)配平后不要忘記標(biāo)明反應(yīng)條件,缺少條件的化學(xué)反應(yīng)一般是不能發(fā)生的;在標(biāo)出生成物的狀態(tài)時 要注意,反應(yīng)物、生成物中都有固體或氣體物質(zhì)時,箭頭不標(biāo),只有當(dāng)反應(yīng)物中沒有固體或氣體、生成物中有固體或氣體時,才在生成物的化學(xué)式后標(biāo)相應(yīng)的沉淀符號或氣體符號。,,,,,,考點一,考點二,6.配平化學(xué)方程式 (1)依據(jù) 左右兩邊所有元素的原子個數(shù)相等,即質(zhì)量守恒定律。 (2)方法 ①觀察法:對于一些簡單的化學(xué)方程式,可直接觀察左右兩邊各物質(zhì)的化學(xué)式,在相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式前配上適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)計量數(shù),使之相等即可。 ②最小公倍數(shù)法:選擇在反應(yīng)式兩邊各出現(xiàn)過一次,且原子個數(shù)相差較多的元素作為突破口,求出反應(yīng)物與生成物中該元素原子個數(shù)的最小公倍數(shù),再推出各化學(xué)式前的化學(xué)計量數(shù)。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法1質(zhì)量守恒定律的驗證 (1)準(zhǔn)確把握好“參加化學(xué)反應(yīng)”“質(zhì)量總和”兩個關(guān)鍵詞。 (2)考查方式:設(shè)計實驗方案驗證,對實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析,評價實驗方案的優(yōu)、缺點及改進(jìn)措施等。解題的關(guān)鍵是保證實驗稱量的是化學(xué)反應(yīng)前、后的質(zhì)量總和。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,例1(2015·河南)為驗證質(zhì)量守恒定律,某同學(xué)設(shè)計了如圖實驗。該實驗?zāi)芊襁_(dá)到實驗?zāi)康?請說明理由。,解析:質(zhì)量守恒定律是指參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。如果用實驗驗證的話,要求必須能夠準(zhǔn)確測定反應(yīng)體系的質(zhì)量,對于有氣體參與或有氣體生成的反應(yīng),必須在密閉的容器內(nèi)進(jìn)行,否則氣體的質(zhì)量會被遺漏,造成質(zhì)量不守恒的假象。 答案:不能。因為稀鹽酸與硫酸鈉溶液不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(或不能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng))。,,,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法2根據(jù)化學(xué)方程式推斷某物質(zhì)的化學(xué)式 根據(jù)化學(xué)變化前后原子的種類和個數(shù)不變,求化學(xué)方程式中某物質(zhì)的化學(xué)式。 例2(2015·江蘇蘇州)鈦具有硬度大、密度小、熔點高、抗腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)良性能,被譽(yù)為“未來金屬”。鈦鐵礦石的主要成分是鈦酸亞鐵(FeTiO3)。冶煉金屬鈦時,主要發(fā)生以下兩個反應(yīng): ①2FeTiO3+6C+7Cl2 2X+2TiCl4+6CO,②TiCl4+2Mg Ti+2MgCl2 則X為( ) A.FeCl2 B.FeCl3 C.Fe2O3 D.FeCO3,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,解析:化學(xué)反應(yīng)前后,原子的種類和個數(shù)不會發(fā)生改變。 Fe Ti O C Cl 反應(yīng)前原子個數(shù) 2 2 6 6 14 反應(yīng)后原子 個數(shù)(除2X外) 0 2 6 6 8 2X 2 0 0 0 6 故X分子中有1個鐵原子和3個氯原子,故X的化學(xué)式為FeCl3。 答案:B,,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法3化學(xué)方程式的書寫和意義 (1)化學(xué)方程式書寫常見的錯誤:寫錯物質(zhì)的化學(xué)式、錯寫或漏寫反應(yīng)條件、錯標(biāo)或漏標(biāo)氣體或沉淀符號(注意:有“氣”生“氣”不標(biāo)“↑”,有“固”生“固”不標(biāo)“↓”)、化學(xué)方程式未配平、主觀臆造事實上不存在的化學(xué)反應(yīng)。 (2)考查化學(xué)方程式的意義時,注意“+”“ ”的讀法。,例3(2015·廣東廣州)從2H2+O2 2H2O中獲取的信息錯誤的是( ) A.在反應(yīng)前后,元素的種類沒有變化 B.在常溫下氫氣與氧氣混合就可以發(fā)生反應(yīng) C.4 g氫氣與32 g氧氣完全反應(yīng),可以生成36 g水 D.在反應(yīng)前后,氫原子和氧原子的數(shù)目都沒有改變 解析:氫氣和氧氣的反應(yīng)在點燃條件下才可以發(fā)生,故B項錯誤。 答案:B,,,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法4質(zhì)量守恒定律的理解與應(yīng)用 表格類的試題,根據(jù)反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量和等于反應(yīng)后各物質(zhì)的質(zhì)量和,求出某物質(zhì)反應(yīng)前(或反應(yīng)后物質(zhì)的質(zhì)量),根據(jù)反應(yīng)物的質(zhì)量會減少,生成物的質(zhì)量會增加,得出參與反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量,進(jìn)而獲得各種信息。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,例4(2015·甘肅蘭州)把一定質(zhì)量的甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)放入一個密閉容器中,在一定條件下 反應(yīng)一段時間后,測得反應(yīng)后各物質(zhì)的質(zhì)量如下表,下列說法不正確的是( ),A.x=2.0,乙可能是催化劑 B.甲和丙是反應(yīng)物 C.參加反應(yīng)的甲、丙的質(zhì)量比是1∶2 D.丁一定是化合物,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,解析:根據(jù)質(zhì)量守恒定律,由表格中的數(shù)字可知:4.0 g+2.0 g+3.0 g+2.0 g=1.2 g+x+2.4 g+5.4 g,故x=2.0 g,乙的質(zhì)量反應(yīng)前后不變,可能為催化劑,A項正確。甲的質(zhì)量減少了2.8 g,為反應(yīng)物;丙的質(zhì)量減少了0.6 g,為反應(yīng)物,B項正確。參加反應(yīng)的甲和丙的質(zhì)量比為2.8 g∶0.6 g=14∶3,C項錯誤。丁的質(zhì)量增加了3.4 g,為生成物,而反應(yīng)物為甲、丙,故該反應(yīng)屬于化合反應(yīng),因此,生成物丁一定是化合物,D項正確。 答案:C,,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法5化學(xué)反應(yīng)的微觀實質(zhì) 常結(jié)合微觀示意圖解釋質(zhì)量守恒定律、書寫化學(xué)方程式、判斷反應(yīng)類型等,解題的關(guān)鍵是判定好示意圖中粒子的種類及變化。,例5(2015·江西)下圖是某化學(xué)反應(yīng)過程的微觀示意圖,下列有關(guān)說法正確的是( ),A.反應(yīng)前后分子的個數(shù)不變 B.生成物有三種 C.反應(yīng)前后汞原子和氧原子的個數(shù)不變 D.汞和氧氣都由分子構(gòu)成,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,解析:反應(yīng)前后存在相同的分子,說明存在沒有完全參加反應(yīng)的物質(zhì),將沒有參加反應(yīng)的分子剔除后再分析,反應(yīng)前后分子的數(shù)目發(fā)生了變化,A項錯誤;反應(yīng)后存在一種分子和一種原子,即生成物有兩種,有一種是由分子構(gòu)成的,另一種是由原子構(gòu)成的,B項錯誤;化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變,C項正確;生成物中汞是由原子構(gòu)成的,氧氣是由氧分子構(gòu)成的,D項錯誤。 答案:C,,質(zhì)量守恒定律的驗證 1.實驗原理的選擇 一切易操作、速率適中、便于稱量、現(xiàn)象明顯的實驗都可用于進(jìn)行驗證質(zhì)量守恒定律。如:白磷和氧氣的反應(yīng);鐵釘和硫酸銅的反應(yīng)。,2.實驗裝置的選擇 有氣體參加(或生成)的實驗需要在密閉裝置中進(jìn)行;無氣體參加(或生成)的實驗可以在密閉裝置中進(jìn)行,也可以在敞口容器中進(jìn)行。 如:,3.實驗現(xiàn)象的分析 (1)化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象(說明肯定發(fā)生了化學(xué)反應(yīng))。 (2)托盤天平的平衡狀況(說明化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量關(guān)系)。 (3)如果反應(yīng)后托盤天平不平衡,對此現(xiàn)象的解釋(如反應(yīng)過程中是否有生成物逸出,是否有外界物質(zhì)進(jìn)入;用氣球收集反應(yīng)生成的氣體時浮力的影響等)。,例題某化學(xué)小組分別設(shè)計三個實驗用于驗證質(zhì)量守恒定律,如下圖所示:,(1)實驗A中,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ,小氣球的作用是 。 (2)實驗B中,反應(yīng)前托盤天平平衡,然后將稀鹽酸倒入燒杯中,與碳酸鈉粉末充分反應(yīng)后,再稱量,觀察到反應(yīng)后托盤天平不平衡,天平指針向 (填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn),反應(yīng)后天平不平衡的原因是(用化學(xué)方程式表示) 。 (3)實驗C為改進(jìn)實驗,反應(yīng)后托盤天平能否恢復(fù)平衡? (填“能”或“不能”),用你所學(xué)的化學(xué)、物理知識分析實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,具體說明理由: 。,解析:(1)實驗A中白磷和氧氣的反應(yīng)會放出熱量,小氣球膨大,可以防止錐形瓶內(nèi)氣體受熱膨脹,使橡皮塞松動,導(dǎo)致白煙冒出或冷卻后空氣進(jìn)入。(2)實驗B中裝置為敞口的燒杯,所以反應(yīng)中生成的氣體要逸出而使反應(yīng)后燒杯的總質(zhì)量小于反應(yīng)前燒杯的總質(zhì)量,所以指針要向砝碼一邊即右偏。(3)鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生的氣體可以將氣球吹大,從而使浮力增大,所以托盤天平仍然不會平衡。 答案:(1)4P+5O2 2P2O5 防止錐形瓶內(nèi)氣體受熱膨脹,使橡皮塞松動,導(dǎo)致白煙冒出或冷卻后空氣進(jìn)入 (2)右 Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2↑ (3)不能 鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生大量的氣泡,氣球脹大,受空氣浮力影響,托盤天平不平衡(指針偏右),,