第二章第3節(jié) 化學反應與質量守恒學案聯想情景導入 在生產、生活科研中，人們接觸和研究了許多化學反應。不同的化學反應中伴隨的現象往往不同，需要的條件也不相同。如點燃木炭后木炭能夠持續(xù)燃燒；而水只有在持續(xù)通電的情況下才能不斷分解；過氧化氫需要在二氧化錳或其他物質作催化劑的時候才能不斷放出氧氣。你知道這是為什么嗎?那么就讓我們一起來了解一下不同的化學反應類型吧!二氧化錳二氧化錳 過氧化氫在二氧化錳的催化作用下可以發(fā)生反應生成水和氧氣。對于這一化學反應，我們可用“過氧化氫=水+氧氣”表示，也可以用“2H2O=2H2+O2表示。認真觀察這兩個化學反應的式子后,你有什么發(fā)現呢?你認為哪一個式子能更正確地表示化學反應的變化過程呢?哪一個式子能準確地表示物質在發(fā)生化學變化的過程中所遵循的質量關系呢?我想你一定會認為是第二個式子吧?因為它是一種通用的科學語言化學方程式。重點知識詳解一、化合反應與分解反應 由兩種或兩種以上的物質生成一種物質的反應叫做化合反應。由一種物質生成兩種或兩種以上物質的反應叫做分解反應。二、利用分解反廊制氧氣1買驗原理： 二氧化錳 (1)分解過氧化氫(雙氧水)(H2O2)制取氧氣。 2H2O2= 2H2O + O2 (2)加熱分解高錳酸鉀制取氧氣。 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2二氧化錳 (3)加熱分解氯酸鉀制取氧氣。加熱 2KClO3=2KCl + 3O2 (4)催化劑：在氯酸鉀和過氧化氫加熱分解反應中，二氧化錳只起到改變反應速度的作用，本身的質量和化學性質在反應前后都沒有改變。這種物質叫做催化劑。2實驗裝置： 加熱氯酸鉀制取氧氣 分解過氧化氫制取氧氣說明：如果加熱高錳酸鉀制取氧氣，要在試管口加入一團棉花，以免加熱時產生的高錳酸鉀粉末進入集氣瓶。3實驗步驟： (1)連接裝置儀器。 (2)檢查裝置的氣密性。 (3)把藥品平鋪或斜鋪在試管的底部，塞緊帶導管的塞子，將試管固定在鐵架臺上。 (4)將集氣瓶裝滿水倒立在水槽里。 (5)給試管加熱。 (6)當導管的氣泡連續(xù)并均勻地放出時，開始收集。 (7)當集氣瓶的一側有氣泡放出時，將蓋有玻璃片的集氣瓶移出水槽，并正放在桌子上。 (8)將導管移出水槽，再熄滅酒精燈。4驗滿方法。 (1)排水法：當集氣瓶的一側有氣泡放出時，證明已收集滿。 (2)向上排空氣法：將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復燃，證明已收集滿。三、質瑩守恒定律 1質量守恒定律：在化學反應中，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。這個規(guī)律叫做質量守恒定律。 2質量守恒的原因：化學反應的過程，就是反應物分子里的原子重新組合成生成物分子的過程。反應前后原子的種類和數目既沒有改變也沒有增減，原子的質量沒有變化，所以，化學反應前后各物質的質量總和必然相等。4個磷原子 l0個氧原子 4個磷原子 l0個氧原子四、化學方程式 1化學方程式：用化學式來表示化學反應的方程式。叫做化學方程式。 2化學方程式的表示意義：3書寫化學方程式要遵循的原則： (1)必須以客觀事實為基礎，絕不能憑空設想，隨意臆造事實上不存在的物質和化學反應； (2)要遵守質量守恒定律，“等號”兩邊各種原子的數目必須相等。4化學方程式的書寫。 (1)根據實驗事實寫出反應物及生成物的化學式。反應物寫在左邊。生成物寫在右邊。中間用一短線連接。如果反應物或生成物不止一種，就分別用“+”號連接起來。 Al + O2 Al2O3 (2)配平化學方程式：用最小公倍數法確定系數(根據是質量守擔守律)，把短線改等號。 4Al + 3O2 =2Al2O3 (3)注明反應發(fā)生的條件： 反應條件常見的有：點燃、加熱()、高溫、催化劑等。 4Al + 3O2 2Al2O3 如果反應物中沒有氣體，而生成物中有氣體產生，則在氣體的化學式旁邊用“”號表示；如果是溶液中發(fā)生的反應，反應物中無固體而生成物中有固體的，則在固體的化學式旁邊用“”號表示。2H2O2H2 + O2CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O五、化學方程式與計算 根據化學方程式計算的一般步驟為： 1設未知量； 2寫出化學方程式； 3寫出有關物質的相對分子質量和已知量； 4列出比例式、求解； s寫出簡明答案。 例：實驗室里用分解過氧化氫的方法制取氧氣?，F要制得2克氧氣，需要多少克過氧化氫? 解：設需要過氧化氫的質量為m。Mn02 2H2O2= 2H2O + O2 68 32 m 2克列比例式：= m =4.25克 答：需要過氧化氫4.25克。 精典例題解析例1在一密閉的容器中有X、Y、Z、Q四種物質，在一定條件下充分反應，反應前后各物質的質量如下表：物質XYZQ反應前質量(克)10101010反應后質量(克)10O1317 試判斷該密閉容器中發(fā)生的反應屬于 。解析根據表中物質的數量變化可知，X質量不變，Y質量減少，Z、Q質量增加，而Y減少的質量剛好等于Z、Q增加的質量和，因此該密閉容器中的反應屬于一種物質生成兩種物質的反應，屬于分解反應。答案分解反應例2一氧化氮是大氣的主要污染物之一。近幾年來又發(fā)現生物內存在少量一氧化氮，它有擴張血管、增強記憶的功能，成為當前生命科學研究的熱點。工業(yè)上制取一氧化氮的化學方程式為：4X+5O2=4NO+6H2O，則X的化學式為 ( ) AN2 BNO2 CNH3 DN2O5解析物質在發(fā)生化學變化前后，元素的種類不變，原子的個數不變，原子的質量也不變，根弱這一原則，不難判斷出X物質的一個分子中應含有一個氮原子和三個氫原子。答案C例3(1)在試管中加人5mL5的過氧化氫溶液，把帶火星的木條伸人試管，木條 復燃。 (2)在另一支試管中加入5mL5的過氧化氫溶液，并加入少量二氧化錳，把帶火星的木條伸入試管。現象是 。 (3)在上支試管不再產生氣泡時，再加入過氧化氫溶液，現象是 。解析二氧化錳在過氧化氫的分解反應過程中作為催化劑，能加快過氧化氫的分解反應速度而本身的質量和化學性質在化學反應前后不發(fā)生變化。在沒有加入二氧化錳之前，過氧化氫分解反應速度較慢，產生微弱的氧氣不足以使帶火星的木條復燃。加入二氧化錳后，過氧化氫的分解反應速度加快，產生氧氣使帶火星的木條復燃。二氧化錳在化學反應前后質量和化學性質都不發(fā)生變化，因此，當過氧化氫完全反應后，剩余的二氧化錳仍然能對過氧化氫起催化作用。答案(1)不(2)迅速產生氣泡，木條復燃 (3)又產生氣泡，木條復燃例43克鎂在氧氣中充分燃燒，可以生成多少克氧化鎂?解答設可生成氧化鎂的質量為x2Mg + O2 2MgO 48 80 3克 x 48 80 = X= =5克 答：3克鎂在氧氣中充分燃燒可生成氧化鎂5克。考點應試必備1下列有關催化劑的敘述正確的是 ( ) A在化學反應里能加快其他物質的化學反應速率，而本身的質量和性質在反應前后沒有改變的物質 B催化劑是二氧化錳 C在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在化學反應前后都沒有改變的物質D要使過氧化氫溶液分解出氧氣。必須要加入二氧化錳，否則就不能發(fā)生反應2實驗室加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣。下圖中能正確表示出固體混合物中二氧化錳的質量分數隨時問變化的是(二氧化錳的質量m，二氧化錳的質量分數R。反應時間是t) ( )3證明集氣瓶里的氧氣是否已滿的正確方法是 ( ) A將帶火星的木條伸到瓶底 B將帶火星的木條伸到瓶里 c將帶火星的木條插入瓶口 D在瓶口點燃氧氣4下列裝置中(如圖所示)不能用來收集氧氣的是 ( )5對“質量守恒定律”的理解，正確的是 ( ) A10克冰受熱融化成10克水 B參加反應的氫氣和氧氣的體積，等于生成的水的體積 C反應物的質量等于生成物的質量 D化學反應生成物的質量總和等于參加反應的各物質的質量總和6下列反應2AB+B2=2C中C的化學式是 ( ) AAB2 BA2B CA2B4 DA4B27“神舟五號”的成功發(fā)射與回收，表明我國的載人航天技術已經有了突破性進展。在飛船的火箭推進器中常裝有液態(tài)肼(用X表示)和液態(tài)雙氧水(H2O2)，它們混合時的反應方程式為：2H2O2+X=N2+4H2O，則肼(X)的化學式為 ( ) AN2H6 BN2H4 CNH2 DN2H4D2 8在化學反應3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O中，反應前后各物質的質量比為 ( ) A1:1 B3:1:2:3 C3:80:56:27 D1:80:28:9 9在2A+B=C+D的反應中，7克A和8克B恰好反應生成9克D那么同時生成C的質量是 ( ) A6克 B7克 C8克 D9克10實驗室制取氧氣大致可分為以下幾個步驟：a將高錳酸鉀裝入試管，用帶導管的橡皮塞塞緊試管口，并把它固定在鐵架臺上；b檢查裝置的氣密性；c點燃酒精燈給試管加熱；d用排水法收集氧氣；e熄滅酒精燈；f將導氣管從水中取出。正確的操作順序是 ( ) Abacdfe Babcdef Cbacdef Dabcdfe 11寫出下列反應的化學方程式，指出反應類型(化合反應、分解反應、氧化反應)。 (1)水在通電情況下產生氫氣和氧氣； 化學方程式： ；反應類型： 。 (2)鐵絲與空氣中的氧氣反應生成紅色的鐵銹(Fe2O3)； 化學方程式： ；反應類型： 。 (3)高錳酸鉀(KMnO4)在加熱條件下反應生成錳酸鉀(K2MnO4、二氧化錳和氧氣； 化學方程式： ；反應類型： 。12下圖是某個化學反應前、后的微觀模擬圖。 請根據圖示回答： (2)該反應的基本反應類型為 ； (3)該反應中的生成物 (填“可能”或“不可能”)屬于氧化物。13已知石蠟是蠟燭的主要成分，由于蠟燭在空氣中完全燃燒后的產物是CO2和H2O，判斷石蠟中一定含有 元素，可能含有 元素。14幾種常見氣體和空氣的性質見下表，根據氣體的性質回答：氣體空 氣甲 烷二氧化硫二氧化碳氫氣氨氣0，一標準大氣壓時的密度(克升)1.290.722.861.980.090.7720，一標準 大氣壓時，在 1體積水中溶解氣體的體積/0.038400.830.018680 (1)收集甲烷可使用的裝置 。 (2)收集二氧化硫可使用的裝置 。 (3)收集氫氣可使用的裝置 。 (4)只能用C裝置收集的氣體 。15下列反應屬于化合反應的是 屬于分解反應是 。點燃 (1)氫氣+氧氣 水點燃 (2)蠟燭+氧氣 二氧化碳+水通電 (3)水 氫氣+氧氣 (4)二氧化碳+水+氫氧化鈣 碳酸氫鈣加熱 (5)碳酸氫銨 氨氣+水蒸氣+二氧化碳 (6)二氧化碳+氫氧化鈣 碳酸鈣+水16自來水消毒過程中常會發(fā)生如下化學反應，其反應的微觀過程可用下圖表示： (1)圖乙所示反應的基本反應類型為 反應； (2)D物質中氯元素的化合價為 ； (3)寫出圖甲所示反應的化學方程式 。 17工業(yè)上用電解氯化鎂方法生產金屬鎂：MgCl2Mg+Cl2?，F電解950千克氯化鎂最多能生產多少千克單質鎂?同時能得到多少千克氯氣?參考答案：第3節(jié) 化學反應與質量守恒1C 2A 3C 4D 5D 6A 7B 8C 9A 10A11化學方程式略 分解反應 化學方程式略 氧化反應 化學方程式略 分解反應 12(1)2:1:2 (2)化合反應 (3)可能 13C、H O14(1)AC (2)B (3)AC (4)氨氣15(1)(4) (3)(5) 16(1)分解 (2)+1價 (3) H2O+Cl2=HCl + HClO17. 240千克 710千克