資源簡介

第五單元 化學方程式
三環：自學 展示 反饋
課題1 質量守恒定律
本課題包括質量守恒定律與化學方程式兩部分內容。在質量守恒定律部分中，教材不是從定義出發，把質量守恒定律強加給學生，而是首先提出在化學反應中反應物的質量同生成物的質量之間存在什么關系的問題，讓學生思考，然后通過作出假設、實驗探究、交流討論、得出結論等探究環節得出“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”這一結論；然后再通過活動與探究分析質量守恒的原因，從而得出在化學反應中，反應前后原子的種類沒有改變，數目沒有增減，原子的質量也沒有變化。在化學方程式這一部分中，教材通過木炭在氧氣中燃燒這個實例，簡單明了地敘述了化學方程式的意義，使同學們知道化學方程式能提供很多有關反應的信息。能將反應物、生成物及各種粒子的相對數量關系清楚地表示出來，是學習化學的又一基本功。
課題 質量守恒定律 課型 新授課
教學目標 知識與技能 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改變。 3.了解化學方程式的含義及其表示的意義。 4.會從質、量、數等方面讀化學方程式，并能利用化學方程式求出化學反應中各物質的質量比。
過程與方法 通過進行探究性實驗，充分調動學生的積極性，使學生初步學會運用觀察、實驗方法獲取信息，初步學會運用比較、分類、歸納、概括等方法加工信息。
情感、態度與價值觀 1.通過實驗探究，使學生體驗到探究活動的樂趣和學習成功的喜悅。 2.培養學生嚴謹求實的科學態度。 3.通過對化學反應的定量研究、推理，幫助學生認識永恒運動和變化著的物質，既不能憑空產生也不能憑空消失的道理，進行辯證唯物主義觀點的教育和自然科學方法的教育。4.通過教學正確書寫化學方程式，培養學生嚴謹求實的科學態度。
教學重點 1.質量守恒定律的含義及應用。 2.什么叫做化學方程式。3.能用化合價推求化學式。
備課筆記
教學難點 1．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增減。 2.化學方程式的意義。
教具準備 1.教師用具：投影儀、托盤天平(帶砝碼)、蠟燭、試劑瓶、火柴、塞子。2.學生用具：(1)托盤天平、燒杯、錐形瓶(塞子)、玻璃棒、氣球、玻璃片、石棉網、坩堝鉗、火柴；(2)紅磷(火柴頭大小)、硫酸銅溶液、鐵釘、碳酸鈉粉末、稀鹽酸、鎂帶、細沙、砂紙。
課前預習 1.參加化學反應的 各物質的質量 總和，等于反應后生成的 各物質的質量 總和，這個規律叫做質量守恒定律。
2.化學變化的過程，就是參加反應的各物質（反應物）的 原子 重新 組合 而生成其他物質（生成物）的過程。在化學反應前后，原子的 種類 沒有改變， 數目 沒有增減，原子的 質量 也沒有改變。
3. 用化學式來表示 化學反應 的式子叫做化學方程式。
4. 化學方程式表示的意義：①表示 反應物 、 生成物 和 反應條件 ；②表示反應物、生成物各物質之間的 質量比 ；③表示各物質粒子間的相對 數量關系 。
新課導入 從前面的學習中我們知道，在一定的條件下，反應物之間發生化學反應可以生成新物質。如磷燃燒生成五氧化二磷，表示為：P＋O2 P2O5；鐵和硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵，表示為：Fe＋CuSO4→Cu＋FeSO4。這些物質在質上發生了變化，那么這些物質在量上是否發生變化了呢？請同學們猜想一下：物質在反應前的質量跟反應后生成物的質量間可能存在哪幾種關系？這就是我們這節課研究的內容。
進行新課 質量守恒定律［猜想］學生甲：生成物的質量總和會大于反應物的質量總和。學生乙：生成物的質量總和會小于反應物的質量總和。學生丙：生成物的質量總和會等于反應物的質量總和。［過渡］同學們提出了三種猜想，我們來進行下面的活動與探究，通過實驗去驗證一下反應物的質量和生成物的質量的關系。［活動與探究］實驗分兩大組進行，一組進行實驗一，一組進行實驗二。實驗一：紅磷燃燒前后質量總和如何變化？實驗二：鐵與硫酸銅反應，生成物的質量總和與反應物的質量總和之間的關系。［注意事項］（1）稱量時天平應注意調平。
備課筆記
易錯提醒：
生成的各物質的質量總和包括固、液、氣三種狀態的物質質量之和，尤其注意不要忽略了生成的沉淀、氣體的質量。
特別提醒：
實驗一中在錐形瓶口的橡膠塞上安裝一根玻璃管，系上小氣球是為了防止紅磷燃燒放出大量的熱使瓶內氣體膨脹沖開橡膠塞。
實驗二中應塞緊橡膠塞，目的是形成一個密閉的體系。
進行新課 （2）紅磷燃燒時，錐形瓶底部應預先裝一層沙子。（3）紅磷燃燒這個實驗中，玻璃管燒紅后往錐形瓶中塞時動作要快，塞子要塞緊，不能漏氣。（4）在鐵與硫酸銅反應這個實驗中，鐵釘在放入硫酸銅溶液之前，要先用砂紙打磨干凈。［學生實驗］教師巡視，及時發現學生操作中的一些錯誤并進行糾正。［交流討論］由學生陳述實驗結果，不同意見進行補充。［實驗一］在紅磷燃燒這個實驗中看到紅磷燃燒產生大量白煙，生成一種白色固體，氣球先膨脹后縮小，反應前后物質的質量總和沒有發生改變。［不同意見］我們組的實驗結果生成物的質量總和略小于反應物的質量總和，可能是由于錐形瓶沒有塞緊漏氣所致。［實驗二］在鐵釘與硫酸銅溶液反應這個實驗中，用砂紙把鐵釘打磨干凈放入硫酸銅溶液中，過一會兒看到鐵釘表面有一層紅色的銅析出；同時溶液的顏色也略有改變，由藍色溶液變為淺綠色溶液；用天平稱量，發現反應前后物質的質量總和沒有發生改變。［總結］通過這兩個實驗我們看到，發生化學反應時反應物的質量總和與生成物的質量總和存在相等的關系。其實不僅僅這兩個實驗如此，無數的實驗證明，化學反應前后反應物和生成物的質量總和相等，這個規律叫做質量守恒定律。質量守恒定律的實際應用［設問］有了前面的實驗作基礎，我們該如何去描述質量守恒定律的內容呢？［結論］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，這個規律就叫做質量守恒定律。［練習］現有一反應A＋B→C，有10 g A和5 g B反應，反應結束后還剩余3 g A，B無剩余，則生成C的質量為多少克？［答案］生成C的質量為12 g，因為A還剩余3 g，可見參加反應的A的質量為7 g，B無剩余，可見5 g B全部參加反應，根據質量守恒定律，生成C的質量為7g＋5g=12 g。［小結］理解和應用質量守恒定律應注意的事項：（1）運用范圍：化學變化；不能用于物理變化。（2）強調“質量”守恒，不包括其他方面的守恒，如氣體體積。（3）強調“參加反應的”各物質的質量總和，是指真正參加反應的那一部分質量，反應物中可能有一部分沒有參與反應(有剩余)。［設問］到底是不是所有的化學反應都遵守質量守恒定律呢？我們再來進行下面的活動與探究，驗證一下質量守恒定律是否正確。［活動與探究］(仍分兩大組進行實驗)教材P94實驗5-1：碳酸鈉粉末和鹽酸反應前后質量的變化。教材P94實驗5-2：鎂帶在空氣中燃燒，其反應前后質量的測定。［學生實驗］教師巡視，指導學生實驗操作。交流討論實驗現象和結論。［實驗5-1］現象：產生大量氣體，天平失衡。結論：反應后質量減少。［實驗5-2］現象：鎂帶燃燒，發出耀眼白光，石棉網上有白色粉末，并升起少量白煙。
備課筆記
知識點撥：
利用原子、分子知識解釋質量守恒的原因：
（1）化學反應的過程，就是參加反應的各物質（反應物）的原子重新組合而生成其他物質（生成物）的過程。
（2）質量守恒的原因：
微觀上，在化學反應中，反應前后原子的種類沒有改變，數目沒有增減，原子本身的質量也沒有改變。所以，反應前后物質的質量總和必然相等。
宏觀上，反應前后元素的種類沒有改變，元素的質量也不變，所以反應前后各物質的質量總和必然相等。
課堂拓展：
①鎂條燃燒會生成白色固體氧化鎂，反應的表達式為：
鎂＋氧氣氧化鎂
（Mg）（O2） （MgO）
②因為鎂燃燒會發出耀眼的白光，所以可用鎂粉作照明彈
進行新課 結論：實驗前后質量不相等。［提問］討論一下這是為什么呢？為什么會出現生成物的質量大于或小于反應物的質量這些情況？［回答］（1）碳酸鈉粉末和鹽酸反應有二氧化碳氣體生成，而二氧化碳是該反應的一種生成物。反應后逸散到空氣中，故反應后質量減輕。（2）在鎂帶燃燒這個實驗中，因為反應物有空氣中的氧氣參加，而我們反應前所稱量的僅僅是鎂帶的質量，且反應過程中有少量白煙（MgO）逸散，只稱取部分生成物的質量，故實驗前后稱量的質量不相等。［提問］這兩個反應到底遵不遵守質量守恒定律呢？［回答］遵守。只要改進實驗裝置，就會出現正確的結果。［追問］如何改進實驗裝置呢？［思考］在白磷燃燒那個實驗中，若玻璃管上端沒有系小氣球，將會出現什么結果？［回答］如果玻璃管上端沒有系小氣球，則會出現生成物的質量總和小于反應物的質量總和，因為有一部分白煙會從玻璃管口進入空氣中，從而引起生成物質量的減小。 質量守恒定律的微觀解釋［思考］了解了質量守恒定律的內容及其應用，我們再從微觀方面來研究一下為什么在化學反應中參加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。［課件演示］展示白磷燃燒和鐵與硫酸銅反應的微觀過程動畫，從分子、原子角度進行分析。［思考］根據所展示的動畫，從分子和原子的角度思考為什么化學反應都遵守質量守恒定律？［交流討論］從剛才投影所展示的白磷燃燒實驗以及鐵與硫酸銅溶液反應的實驗的微觀過程可知：在化學反應前后原子的種類沒有變化，原子的數目沒有增減，原子的質量也沒有變化，所以所有的化學反應都遵守質量守恒定律。［小結］（1）微觀解釋：化學反應的過程，事實上是舊的分子破裂，原子和原子重新組合成新分子的過程。在這個過程中，原子的種類沒有變化，原子的數目沒有增減，原子的質量也沒有變化，所以反應物的質量總和會等于生成物的質量總和。（2）質量守恒定律可理解為“六個不變”，“兩個一定改變”，“兩個可能改變”。
備課筆記
備課筆記
知識點撥：
凡是有氣體參加或有氣體生成的化學反應，最好在密閉容器中進行，防止反應系統內物質與環境物質之間的物質交換，導致反應后剩余物質質量增大或減小。
課堂拓展：
利用化學反應前后元素的種類不變的原理，可以駁斥很多偽科學的說法，如水中含氫、氧元素，而汽油中含碳、氫元素，所以無論多么高的科技都不能把水直接變為汽油。
化學方程式及其意義［閱讀］什么叫化學方程式？請大家閱讀課本尋找化學方程式的概念。［回答］用化學式表示化學反應的式子，叫做化學方程式。［總結］化學方程式指的是用化學式來表示化學反應的式子。如木炭在氧氣中燃燒的化學方程式可表示為：C＋O2CO2；磷在氧氣中燃燒的反應可表示為：4P＋5O22P2O5。［思考］用化學方程式來表示化學反應具有哪些優點呢？［交流討論］（1）表示出了各反應物和生成物的組成。（2）表示出了反應進行所需要的條件。（3）表示出了質量守恒定律，很明顯地看到原子的種類和數目沒有發生變化。［總結］化學方程式具有如此多的優點，它把“質”和“量”有機地結合在一起，既表示出了反應物和生成物是什么，又表示出了各反應物和生成物量上的關系，以后我們再表示一個化學反應時就要用它的化學方程式。［閱讀］化學方程式具有哪些意義呢？請同學們閱讀課本P96進行總結(以木炭燃燒為例)。［回答］化學方程式具有兩點意義。（1）表示出了反應物、生成物以及反應條件。如：C＋O2CO2，反應物為C和O2，生成物為CO2，反應條件為“點燃”。（2）表示出了反應物與生成物間的質量比。如：C ＋ O2 CO212 ∶ 16×2 ∶ 12＋16×212 ∶ 32 ∶ 44即每12份質量的碳與32份質量的氧氣完全反應，生成44份質量的二氧化碳。［補充］從微觀上看，還能表示化學反應中各物質之間的微粒個數比。如：每個碳原子和一個氧分子在點燃時生成一個二氧化碳分子。［總結］化學方程式的意義：（1）表示出了反應物、生成物和反應條件。（2）表示出了反應物與生成物間的質量比。（3）化學反應中各物質之間的微粒個數比。［思考］對于4P＋5O22P2O5這個反應，反應物與生成物間的質量比如何表示？［答案］計算過程如下：4P ＋ 5O2 2P2O531×4 ∶ 16×2×5 ∶ (31×2＋16×5)×2124 ∶ 160 ∶ 28431 ∶ 40 ∶ 71
備課筆記
知識拓展：
化學計量數是指化學方程式中每種物質化學式前面的數字，如上述反應中P前面的4，O2前面的5等。
規律總結：
反應物與生成物之間的粒子個數比就是方程式中物質化學式前的化學計量數之比?；瘜W反應中，各物質的質量比等于各物質的相對分子質量（或相對原子質量）與化學計量數的乘積之比。
［講解］計算反應物與生成物之間的質量比時，應將反應物與生成物的相對分子質量乘以各物質前面的化學計量數，這樣的計算才遵守質量守恒定律，而且將反應物與生成物的質量比化簡后仍遵守質量守恒定律。如124＋160=284，31＋40=71。 化學方程式的讀法［提問］化學方程式應該怎么讀？［回答］化學方程式能直觀地反映出化學反應中“質”和“量”的變化及關系，其讀法有異于數學中的方程式。其中的“+”讀成“和”；反應物和生成物中間的“”讀成“生成”，不能讀成“等于”。以磷燃燒為例：（1）宏觀讀法：磷和氧氣在點燃的條件下生成了五氧化二磷。（2）微觀讀法：每4個磷原子在點燃條件下能與5個氧分子完全反應，生成2個五氧化二磷分子。（3）質量讀法：每124份質量的磷在點燃的情況下，能與160份質量的氧氣完全反應，生成284份質量的五氧化二磷。［交流討論］課本P97的討論題。［注意］盡量鼓勵學生多回答一些信息，只要從這三個化學方程式能得到的都對。［總結］可見化學方程式能給我們提供很多有用的信息，我們可以利用它所提供的這些信息選擇適當的物質和條件來制取我們所需要的物質。［練習］下列化學方程式書寫正確的是（ ）A.Mg+O2MgO2 B.S+O2SO2C.4Fe+3O22Fe2O3 D.2P+5OP2O5
教學板書 第五單元 化學方程式課題1 質量守恒定律1.質量守恒定律（1）內容：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。（2）微觀解釋：在化學反應中，反應前后存在3個不變，即：①原子的種類沒有改變；②原子的數目沒有增減；③原子的質量沒有改變。2. 化學方程式（1）定義：用化學式表示化學反應的式子。（2）意義：①表示反應物、生成物、反應條件；②表示反應物與生成物間的質量比；③化學反應中各物質之間的微粒個數比。（3）讀法：“+”讀成“和”；“===”讀成“生成”。
課堂小結 本節課我們學習了質量守恒定律，知道了在一切化學反應中，反應物的質量總和等于生成物的質量總和；而且從微觀角度理解了為什么所有的化學反應都遵守質量守恒定律。學習本節知識，我們知道化學方程式是學習化學的一種非常有用的工具，利用它既可以知道反應物、生成物和反應條件，又可以知道反應物與生成物之間的質量關系，從而把我們對化學的學習從質的研究引向量的研究。
備課筆記
教材習題解答 練習與應用（P98）1.硫在氧氣中燃燒的化學方程式是：S+O2SO2。這個式子不僅表明了反應物是S與O2，生成物是SO2，反應條件是點燃，還表示了參與反應的各物質之間的質量關系，即在點燃條件下，每32份質量的硫與32份質量的氧氣恰好完全反應生成64份質量的二氧化硫。2.選擇題（1）化學反應前后肯定沒有變化的是（B）。①原子數目②分子數目③元素種類④物質種類⑤原子種類⑥物質的總質量A.①④⑥ B.①③⑤⑥ C.①②⑥ D.②③⑤（2）根據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量比C.反應發生所需要的條件 D.化學反應的快慢（3）現將10g A和足量B混合加熱，A與B發生化學反應，10g A完全反應后生成8g C和4g D，則參加反應的A與B的質量比是（D）。A.1∶1 B.2∶1 C.4∶1 D.5∶1（4）植物光合作用可表示為：二氧化碳+水淀粉+氧氣。根據以上信息，下列關于淀粉組成的說法中正確的是（C）。A.只含碳、氫元素 B.含有碳、氧、氫三種元素C.含有碳、氫元素，可能含有氧元素 D.無法確定3.根據質量守恒定律解釋下列現象：（1）銅粉在空氣中加熱后，生成物的質量比原來銅粉的質量增大；（2）紙在空氣中燃燒后化為灰燼，灰燼的質量比紙的質量減?。唬?）高錳酸鉀受熱分解后，剩余固體的質量比原反應物的質量減小。解：（1）銅＋氧氣氧化銅，反應物是固態的銅與氣態的氧氣，生成了固態的CuO，根據質量守恒定律，反應物Cu與O2的質量總和等于生成物CuO的質量，所以生成物CuO的質量比原來銅粉的質量增大。（2）由于紙中的碳和氧氣反應，生成二氧化碳氣體逸走，故灰燼的質量比紙的質量小。（3）高錳酸鉀受熱分解后，生成錳酸鉀(固體)、二氧化錳(固體)和氧氣，根據質量守恒定律，參加反應的高錳酸鉀的質量應當等于生成物錳酸鉀、二氧化錳和氧氣的質量之和，由于氧氣逸散，所以剩余固體的質量必然比原反應物的質量小。4.判斷下列說法是否正確，并改正錯誤的說法（1）物質在空氣中加熱發生反應后，生成物的總質量必定等于反應物的總質量。（2）蠟燭燃燒后質量減小，說明質量守恒定律不是普遍規律。（3）細鐵絲在氧氣中燃燒后，生成物的質量比細鐵絲的質量大，因此這個反應不遵守質量守恒定律。解：（1）正確。（2）錯誤。由于蠟燭中的C和氧氣反應，生成二氧化碳氣體逸走，故蠟燭燃燒后質量減小，但是此過程仍然遵守質量守恒定律。（3）錯誤。細鐵絲在氧氣里燃燒，反應物是鐵和氧氣，生成物是四氧化三鐵，這個反應同樣遵守質
備課筆記
方法點撥：
①質量守恒定律適用于所有的化學反應，不能用于解釋物理變化。
②質量守恒定律強調的是“質量守恒”，不包括體積等其他方面的守恒。
③注意正確認識“參加化學反應”的物質，如有的反應需要使用催化劑，不能將催化劑視為反應物；有的物質沒有全部參加反應，在利用該定律計算生成物的總質量時，不能將未反應的物質質量計入反應物的質量總和當中。
④參加化學反應的“各物質”與生成的“各物質”，應當包括固態、液態、氣態所有的物質。
量守恒定律。
難題解答 例1 在一定條件下，在一個密閉容器內發生某反應，測得反應過程中各物質的質量如下表所示，下列說法錯誤的是（ ）A．該反應是化合反應，d可能是催化劑B．a、b兩種物質中元素種類一定與c物質中元素種類相同C．b物質可能是單質D．反應后a物質的質量為3 g【解析】 反應后質量減少的是反應物，質量增加的是生成物。c反應后增加11g，是生成物，d的質量不變，可能是催化劑，也可能是未參與反應的無關雜質，b反應后減少了8g，是反應物，由質量守恒定律可推知反應物的質量少3g，所以反應后a的質量=10g-3g=7g。該反應是a+b→c，是化合反應，a、b可以是單質，也有可能是化合物，c一定為化合物?！敬鸢浮?D例2（多選） 將3g某物質在氧氣中充分燃燒，生成8.8g二氧化碳和5.4g水，據此可判斷該物質的組成中（ ）A.只含碳、氫兩種元素B.可能含有氧元素C.一定含有氧元素D.氫元素的質量分數為20%【解析】本題考查質量守恒定律與化學式相關計算的綜合作用。根據質量守恒定律，在化學反應前后元素的種類沒有改變，反應后生成二氧化碳和水，說明參加反應的物質中有碳元素、氫元素和氧元素，但反應物氧氣由氧元素組成，則可確定這種物質中一定含有氫元素和碳元素，是否含有氧元素必須通過計算來確定。該物質中碳元素的質量，即二氧化碳中碳元素的質量為：8.8g××100%=2.4g。該物質中氫元素的質量，即水中氫元素的質量為：5.4g××100%=0.6g。因為2.4g+0.6g=3g，所以該物質中一定只含碳、氫兩種元素，一定不含氧元素。該物質中氫元素的質量分數為：×100%=20%。故正確答案為AD。【答案】AD例3 目前有關部門做出決定，司機酒后駕車會受到嚴懲。交警常用一種“酒精檢測儀”檢查司機是否酒后駕車。其反應原理為C2H5OH+4CrO3+6H2SO4===2X+2CO2↑+9H2O，反應中紅色的CrO3轉變為綠色的化合物X，則X的化學式為（ ）A．Cr2O3 B．CrSO3 C．Cr2(SO4)3 D．Cr2S3【解析】根據質量守恒定律，化學反應前后原子種類、數目不變可推知X的化學式。反應前后C、H原子數目相等，Cr原子生成物中少4個，S原子生成物中少6個，O原子生成物少24個，缺少的原子都在2X中，所以X的化學式為Cr2(SO4)3。【答案】C
備課筆記
方法點撥：
解答此類涉及質量守恒定律的“表格問題”，關鍵是對反應中各物質“身份”的確定，即反應前后質量減少的物質一定是反應物，反應前后質量增加的物質一定是生成物，反應前后質量不變的物質可能是催化劑或無關雜質。
方法點撥：
根據質量守恒定律可知，化學反應前后原子的種類、原子數目不變，由反應物可以判斷出生成物的化學式。
布置作業：教師引導學生課后完成本課時對應練習，并預習下一課時
教學反思 化學方程式是聯系質量守恒定律和化學反應有關計算的橋梁，是繼元素符號、化學式之后新學的一種化學用語。本節課只是簡單的介紹了什么是化學方程式以及化學方程式的意義，為課題2的學習做好知識鋪墊。課堂學習氛圍濃厚，學習興趣盎然，很好地完成了教學目標。?本課題內容存在一定的難度，而實驗的順利進行又是學好本課題的關鍵，所以在教學過程中力爭從以下幾方面突破難點：（1）給學生提供更多的實驗探究的機會。力爭使每一位同學都能邊操作、邊觀察、邊思索，使其得到更多的鍛煉機會。（2）培養學生實驗探究、交流討論、得出結論等綜合素質。各實驗小組所測定的化學反應各不相同，但通過比較、判斷，不斷地揭示矛盾和解決矛盾，會激起學生更強烈的求知欲。（3）應注意引導學生思考，探究活動中幾個表面上似乎不符合質量守恒定律的實驗是因什么導致其如此，可采取什么措施使其符合質量守恒定律，通過舉一反三，使學生知其然并知其所以然，從而使學生的認識更加深刻。
教學過程中老師的疑問：
教師點評和總結
備課筆記
要點提示：
元素符號、離子符號、化學式、化合價、化學方程式、化學反應類型（如分解反應、化合反應等）等都屬于化學用語。
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