資源簡介

5.1化學反應中的質量守恒
教學目標
【知識與能力】
1.通過實驗探究理解質量守恒定律，了解常見化學反應中的質量關系。
2.從微觀角度認識在一切化學反應中，反應前后原子的種類和原子的數目沒有變化。
【過程與方法】
1.學習科學研究和科學實驗的方法，練習觀察、記錄、分析實驗現象。
2.通過運用質量守恒定律對生活和生產中化學現象進行解釋，提高分析解決實際問題的能力。www..中考資源網
【情感態度與價值觀】
1.培養學生定量研究和分析推理的能力及解決問題的能力。
2.通過對化學反應的定量研究、推理，使學生認識到物質是永恒運動和變化著的，既不能憑空產生也不能憑空消失，滲透辯證唯物主義觀點。
教學重難點
【教學重點】
質量守恒定律的內容。
【教學難點】
1.理解質量守恒定律。
2.從微觀角度認識在一切化學反應中，反應前后原子的種類和原子的數目沒有變化。
課前準備
多媒體、托盤天平、燒杯、試管、膠頭滴管、錐形瓶、酒精燈、橡皮塞、導管、試管夾、玻璃棒、塑料袋（或氣球）、細線、細沙、放大鏡、火柴；鹽酸、大理石、硫酸銅溶液、氫氧化鈉溶液、白磷等。
教學過程
一、情景創設
【情境引入】舉出生活中常見的一些自然現象：給煤爐換炭，取出的煤渣與加入的煤相比，煤渣的質量明顯變輕了；一瓶液化氣很重，使用一段時間后，質量明顯變輕了；鐵生銹后質量變重了；酒精燃燒連灰燼都沒有留下。這是為什么呢？
【教師引導】在前面的學習中我們已經知道了通過化學反應不僅能實現物質的轉化，也能實現能量的轉化。請同學們思考，在化學反應過程中，反應物和生成物的質量如何變化呢？今天我們就來研究化學反應中物質的質量是否會發生變化。
二、授課過程
（一）推測過氧化氫分解過程中物質的質量關系
【活動天地】課本第100頁
提問：1.這個反應前后都有哪些分子和原子？
2.分解了的過氧化氫的質量與生成的水和氧氣的質量具有什么關系呢？
學生答案：1.過氧化氫分解了，分子變了，質量也變了。
2.在化學反應中，分子雖然變了，但是原子沒有改變，質量應該不會改變。
【過渡】同學們的這兩個觀點都是從微觀的角度去分析的，但理由好像并不是很充分，下面是小麗同學用圖示表示過氧化氫分解生成水和氧氣的反應。你認為哪個圖示是正確的？為什么？
【講解】丙除了反映出反應物和生成物的分子結構，還能反映出原子的種類和數目是不變的。因此，分解了的過氧化氫的質量與生成水和氧氣的質量是相等的。我們推測其他的化學反應前后的物質的總質量也可能是不變的。
（二）探究化學反應前后物質的質量有無變化
【實驗探究】氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應
分析：反應前物質的總質量可以分為：①反應容器的質量，②參加反應物質的質量，③未參加反應物質的質量。
反應后物質的總質量可以分為：①反應容器的質量，②反應后生成物質的質量，③未參加反應物。
實驗步驟和方法 實驗現象和結論
稱量反應前反應物和反應容器的總質量
在藍色的硫酸銅溶液中，倒入無色氫氧化鈉溶液后 錐形瓶中產生藍色沉淀
稱量反應后生成物和反應容器的總質量 天平保持平衡
【結論】參加反應物質的質量=反應后生成的物質的質量。
（三）質量守恒定律
1.質量守恒定律
參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和。
【過渡】為什么“質量守恒定律”能夠成立？你能根據化學反應的微觀本質分析化學反應前后質量守恒的原因嗎？
2.質量守恒的原因
質量守恒定律成立的原因：化學變化的過程實質上就是反應物原子重新組合轉變為生成物的過程。在化學反應前后，原子的種類沒有改變，原子的數目沒有增減，原子的質量沒有變化。所以，參加反應的各物質的質量總和必然等于反應生成的各物質的質量總和。
三、板書
（一）推測過氧化氫分解過程中物質的質量關系
（二）探究化學反應前后物質的質量有無變化
（三）質量守恒定律
參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和
四、課堂習題
1.下列說法正確的是(　　)
A．紙張燃燒后變為灰燼質量減輕，不符合質量守恒定律
B．某物質在氧氣中燃燒生成二氧化碳和水，由此可推知，該物質中一定含有碳、氫、氧三種元素
C．催化劑可以改變其他物質的化學反應速率，有催化劑參加的反應也遵守質量守恒定律
D．因為在化學反應中原子的種類、數目不變，而分子是由原子構成的，故分子的種類、數目也不變
2. a g木炭在b g氧氣中燃燒，生成二氧化碳的質量(　　)
A．大于(a＋b)g B．小于(a＋b)g
C．等于(a＋b)g D．小于或等于(a＋b)g
3.小青和同學們一起完成了氫氣燃燒的實驗，并繪制了該反應的微觀示意圖。
請你和她討論下列問題。
(1)圖中①的微觀實質是__________________，②的微觀實質是___________________。
(2)圖中方框內表示純凈物的是________(填字母序號)。
- 1 -5.2化學反應的表示
教學目標
【知識與能力】
1.了解化學反應中原子的種類和數目不會改變，理解化學反應的實質。
2.通過探究化學反應前后物質的質量有無變化，理解質量守恒定律及其微觀實質。通過運用質量守恒定律對生產和生活中的化學現象進行解釋，提高分析解決實際問題的能力。
3.通過分析化學反應的表示方法，理解化學方程式的意義，并能夠說出具體的化學方程式所表示的意義。
4.通過嘗試用化學方程式描述化學反應，掌握正確書寫和配平化學方程式的方法，能從定量的角度進一步認識化學反應的實質，了解化學反應式中反應物和生成物之間的關系。
【過程與方法】
1.認識書寫化學方程式的依據，理解內容和形式的辨證關系。
2.通過對具體的化學反應的討論、分析和解決，使學生的思維能力得到鍛煉。
【情感態度價值觀】
培養學生思維的有序性和嚴密性。通過對化學方程式書寫原則和配平方法的討論，對學生進行尊重客觀事實，遵從客觀規律的辯證唯物主義觀點的教育。
教學重難點
【教學重點】
1.理解化學方程式的意義。
2.正確書寫化學方程式。
【教學難點】
化學方程式的配平。
課前準備
多媒體課件。
教學過程
【情景引入】前面我們學習了質量守恒定律，質量守恒定律的內容是什么？為什么反應前后各物質的質量總和必然相等？化學上有沒有一種式子，既能表示反應物和生成物，又能反映質量守恒這一特點呢？
一、化學方程式及其意義
1.化學方程式
用化學式表示化學反應的式子叫作化學方程式，如木炭在空氣中燃燒：C+O2點燃CO2。
【提問】根據化學方程式2H2+O2點燃2H2O，回答下列問題：
（1）你能說出這個反應的反應物，生成物及反應條件嗎？　
（2）化學反應遵循質量守恒定律，那么反應物、生成物各物質間一定存在著質量關系，各物質間存在什么質量關系呢？
2.化學方程式的意義
（1）物質及條件方面：表明反應物、生成物和反應條件。
以2H2+O2點燃2H2O為例：
反應物是碳和氧氣，生成物是二氧化碳，反應條件是點燃。
（2）量的方面：
①表示反應物、生成物之間的粒子個數比(即化學方程式中每種物質前面的化學計量數之比)。
②表示反應物、生成物之間的質量比［各物質間的質量比=相對分子質量(或相對原子質量)與化學計量數的乘積之比］。
以2H2+O2點燃2H2O為例：
2H2+O2點燃2H2O
質量比： 4 ︰ 32 ︰ 36
粒子個數比：2 ︰ 1 ︰ 2
二、化學方程式的書寫
【活動天地】化學方程式的書寫原則、化學方程式的書寫步驟。
1.書寫化學方程式應遵守兩個原則
（1）以客觀事實為依據，不能憑空臆造事實上不存在的物質和化學反應；
（2）必須遵循質量守恒定律，要使反應前后各原子的種類和數目保持不變。
2.書寫步驟（以鐵與氧氣的反應為例）
（1）寫：根據反應事實寫出反應物和生成物的化學式。
Fe+O2——Fe3O4
（2）配：根據質量守恒定律，在相應的化學式前配上適當的數字，使反應前后各種元素的原子個數相等。
3Fe+2O2==Fe3O4
（3）注：注明化學反應發生的條件并標明“↑”“↓”。
3Fe+2O2點燃Fe3O4
注意：a.注明條件：點燃、加熱（Δ）、催化劑、通電和光照等。條件只有一個時，一般寫在“等號”上方；如果有多個，通常分別寫在“等號”上方和下方。
b.注明生成物的狀態：（無中生有時才標）
如果反應物中有氣體放出，在該氣體的化學式右邊標注“↑”；如果在溶液中有沉淀生成，則在該沉淀物化學式右邊標注“↓”。
如果反應物中有氣體，氣體生成物不再標注“↑”；同樣，在溶液中進行的反應，若反應物有不溶性固體時，固體生成物也不需標注“↓”。
【過渡】我們已經學習了化學方程式的概念和書寫原則，也初步學會了書寫簡單的化學方程式，那么對于一些較為復雜的化學方程式，我們該如何配平呢？
3.配平的方法
（1）最小公倍數法
這種方法適合常見的難度不大的化學方程式。例如，P＋O2——P2O5，在這個反應式中右邊氧原子個數為5，左邊為2，則最小公倍數是10。因此，O2前化學計量數應配5，P2O5前配2，式子變為4P+5O2——2P2O5，由于右邊磷原子數變為4個，則P前應配化學計量數4，短線改為等號，寫明條件即可：4P+5O2點燃2P2O5。
（2）觀察配平法
①利用化學式中較復雜的一種生成物推求有關反應物化學式的化學計量數和這一生成物的化學計量數。
②根據求得的化學式的化學計量數，再找出其他化學式的化學計量數，這樣即可配平。
例如，Fe2O3＋CO — Fe＋CO2，觀察可知，Fe2O3要轉化為Fe，CO要轉化為CO2。所以，1 Fe2O3應將3個“O”分別給3個CO，使其轉變為3個CO2，即Fe2O3+3CO——Fe+3CO2。再觀察上式，左邊有2個Fe原子，所以右邊Fe的化學計量數應為2，即Fe2O3+3CO——2Fe+3CO2。
這樣就得到配平的化學方程式了，把短線改為等號，寫明條件即可：Fe2O3＋3CO==2Fe＋3CO2。
【總結】在日常生活和工農業生產中，人們經常需要研究化學變化中物質之間的質量關系，以便更好地認識、控制和應用化學反應。依據化學方程式可以定量認識化學反應中物質之間的質量關系。
三、板書
（一）化學方程式及其意義
（二）化學方程式的書寫
寫、配、注
四、課堂練習
1.下列化學方程式中有錯誤的是（）
A. Fe+2HCl==FeCl2+H2↑
B. 2NaOH+CuSO4==Cu(OH)2↓+Na2SO4
C. H2CO3==H2O+CO2↑
D. S+O2==SO2
2.如圖形象地表示某反應前后反應物與生成物分子及其數目的變化，其中“”“”“”分別表示A、B、C三種不同的分子，該反應的化學方程式中A、B、C前的化學計量數之比為（）
A. 4∶1∶3 B. 3∶1∶2 C. 4∶1∶2 D. 3∶1∶3
3.電解水的化學方程式可表示為2H2O通電2H2↑+O2↑，對該反應的理解不正確的是（　?。?br/>A. 水通電時，分解為氫氣和氧氣
B. 水通電時，每2個水分子可分解為2個氫分子和1個氧分子
C. 在電解水的化學反應中，反應物和生成物的質量比為水︰氫氣︰氧氣=2︰2︰1
D. 水分子中，氫原子和氧原子的個數比為2︰1
4.能根據化學方程式計算是因為（　?。?br/>A. 化學方程式表示了一種化學反應的過程
B. 化學方程式表示了反應物和生成物各是什么
C. 化學方程式不但表示了反應物和生成物是什么，還表示了它們之間的質量比
D. 化學方程式反映了質量守恒定律
- 1 -5.3化學反應中的有關計算
教學目標
【知識與能力】
1.通過對具體化學反應的定量計算，理解根據化學方程式計算的解題步驟和思路。
2.了解化學反應中各物質的質量關系，初步學會根據化學方程式進行簡單的計算，初步認識定量研究化學反應對社會生產和生活的重要意義。
【過程與方法】
通過化學方程式的計算，培養學生的審題能力、分析問題和解決問題的能力。
【情感態度價值觀】
通過有關化學方程式的計算，培養學生學以致用、聯系實際的學風，同時培養學生定性和定量研究物質及其變化規律是相輔相成、質和量是辨證統一的觀點。
教學重難點
【教學重點】
依據化學方程式進行相關的計算。
【教學難點】
依據化學方程式進行相關的計算。
課前準備
多媒體課件。
教學過程
【情景創設】之前我們已經學過根據物質的化學式來確定有關組成元素之間的質量關系，那么既然能根據化學式進行計算，我們為什么還要引入化學方程式的計算？
【教師引導】在涉及物質的化學變化時，化學方程式直觀地表示了物質的變化，同時還揭示了反應前后各物質之間的質量關系，可根據其中一種反應物或生成物的質量，求出其他的反應物或生成物的質量。而根據化學式對物質的組成進行分析時，則因涉及組成與變化間的不同，在進行化學變化計算時可能會有一些不便。
一、根據化學方程式的計算的依據
1.理論依據：質量守恒定律。
2.基本依據
化學方程式中各反應物、生成物之間的質量比。
二、化學方程式的計算過程和解答格式
[例題] 碳酸鈣與鹽酸反應生成二氧化碳：CaCO3 +2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑。若需制備二氧化碳8.8 g，至少需要碳酸鈣多少克？
分析過程解答格式
（1）設：按題意設未知量；解：設需碳酸鈣的質量為x。
（2）寫：寫出題中反應的化學方程式； CaCO3 +2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
（3）標：找出反應物和生成物的質量關系，
并將與之成比例的已知量和未知量寫
在相應的位置上； 100 44
x8.8g
（4）列：列出比例式，求解未知量；100 ︰44 = x︰ 8.8g
x = 20g
（5）答：簡明地寫出答案。答：至少需碳酸鈣20 g。
特別提醒：根據化學方程式計算應該注意的事項：
①正確書寫化學方程式，準確列出有關反應物或生成物的質量比；
②列式時，各物質的質量單位必須統一，對應關系要正確；
③反應物、生成物都必須是純凈物。如果是混合物，應該將不純物的質量按題意轉化為純凈物的質量；
④解題的過程要完整，規范；
⑤設未知量是要指明物理量，不要帶單位。
三、板書
（一）根據化學方程式的計算的依據
質量守恒定律
（二）化學方程式的計算過程和解答格式
解答格式：設、寫、標、列、答
四、課堂練習
1.利用化學方程式計算的依據是（）
A.化學方程式表示了一種化學反應過程
B.化學方程式表示了反應物、生成物和反應條件
C.化學方程式表示了反應前后反應物和生成物的質量關系
D.化學方程式表示了各反應物質量比等于各生成物質量比
2.在2H2O通電2H2↑+O2↑的反應中，各反應物及生成物的質量比為（）
A.2︰2︰1 B.17︰2︰6 C.36︰4︰32 D.1︰8︰9
3. 氮化鋁（AlN）被廣泛應用于電子工業、陶瓷工業等領域。在一定條件下，氮化鋁可通過如下反應制得：Al2O3＋N2＋3C==2AlN＋3CO，現欲制備13.3噸氮化鋁，需要參加反應的氮氣質量多少？
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