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课题2 化学方程式
课时1 化学方程式
一、学习目标
1．了解化学方程式的概念；
2．从定性和定量、宏观和微观视角理解化学方程式的含义，初步形成对化学方程式含义的结构化认识；
3．学会基于守恒和比例关系正确推断化学方程式中的相关信息，初步建立“宏观-微观-符号”三重表征的学科思维。
二、学习重难点
重点：化学方程式所体现的信息；
难点：化学方程式中各物质间的定量关系。
三、学习过程
【课前任务】
1. 化学有自己的语言，元素符号和化学式都属于化学用语。你能从元素符号O、化学式O2中得到哪些信息？
O：
O2：
2.请写出碳、氧气、二氧化碳的化学式，并计算与化学式对应的相对原子质量或相对分子质量。（相对原子质量C:12 O:16）
【课堂探究】
环节1 初识化学方程式
任务一：氧气化学性质活泼，很多物质能与氧气发生反应，如碳、氢气等，回忆木炭在氧气中燃烧的实验现象： ，有哪些方式能表示“木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳”这一化学反应呢？这些表示方式的优缺点有哪些？
任务二：化学方程式集结了三种表达式的优点，你觉得什么是化学方程式
化学方程式是 ，观察部分物质与氧气反应的化学方程式，你发现了什么 为什么要这样写？
环节2 理解化学方程式
任务三：元素符号、化学式、化学方程式都是化学用语，你能类比化学式的意义，从宏观、微观两方面来描述化学方程式的含义吗
①请同学们尝试从宏观定性的角度进行描述。提示：表明了反应物、生成物和反应条件。
②请同学们尝试从定量的角度进行描述。提示：表明了反应中各粒子的相对数量关系(即粒子个数比)；表明了反应中各物质的质量比例关系(即各物质之间的质量比)。
任务四：从定性和定量的角度分析以下反应的化学方程式，你能从中获得哪些信息？
①我国早在西汉时期就发现铁与硫酸铜溶液反应会生成铜，该反应的化学方程式为：
Fe + CuSO4=Cu + FeSO4
②氢气是有广阔发展前途的清洁能源，氢气在氧气中燃烧生成水的反应是氢能利用的化学基础，该反应的化学方程式为：
【对应训练1】化学方程式的正确读法是（　　）
A．碳加氧气点燃等于二氧化碳
B．一个碳和一个氧气点燃生成一个二氧化碳
C．碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳
D．氧气在碳中燃烧生成二氧化碳
【对应训练2】一种作为绿色能源的物质X，其燃烧的化学方程式为，根据质量守恒定律判断X的化学式为（　　）
A．H2 B．CH4 C．CH3OH D．C2H5OH
【对应训练3】某反应的微观过程示意图，说法正确的是（ ）
A．反应物与生成物均为单质
B．该反应中A、B、C的分子个数比为1:2:3
C．反应后，反应物A有剩余
D．反应前后，原子的种类和数量发生了改变
【对应训练4】试写出过氧化氢在二氧化锰催化下分解产生氧气的化学方程式，并说明其含义。
化学方程式：_____________________________________
定性含义：_______________________________________
定量含义：①分子个数比_________________________
②物质质量比_________________________
【课后任务】
总结本节的概念，梳理概念之间的联系，画出思维导图。
四、课堂练习
1. 根据化学方程式不能获得该反应的信息是( )
A.化学反应的快慢 B.生成物 C.反应条件 D.反应物
2.下列关于化学方程式4P+5O22P2O5的读法，错误的是（ ）
A．磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷
B．在点燃的条件下，每4体积的磷和5体积的氧气完全反应，生成五氧化二磷
C．在点燃的条件下，每4个磷原子和5个氧气分子结合生成2个五氧化二磷分子
D．在点燃的条件下，每124份质量的磷和160份质量的氧气完全反应，生成284份质量的五氧化二磷
3.下列关于S+O2SO2的理解不正确的是（　　）
A．表示硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫
B．参加反应的硫与氧气的质量比是2：1
C．反应前后硫原子、氧原子的个数均不变
D．参加反应的氧气与生成的二氧化硫的分子个数比为1：1
4.雷电交加的天空发生的一个化学反应，其微观过程可用以下模型图表示。下列说法错误的是（ ）
A. 反应前后原子、分子的数目都没有改变
B. 反应前后各元素的化合价都发生了改变
C. 该反应是化合反应
D. 参加反应的各物质与生成物之间分子个数比为1:1:1
5.在X+2O2CO2+2H2O中，根据质量守恒定律，X的化学式为( )
A．CH4 B．C2H5OH C．CH3OH D．CH3COOH
6.“宏观-微观-符号”之间建立联系是化学学科重要的思维方式。请根据下图回答问题：
（1）写出该反应的化学方程式________。
（2）该反应前后氢元素的化合价变化情况为________。（填“升高”或“降低”）
（3）该反应中没有发生改变的粒子是________。（填粒子名称）
答案和解析
一、学习目标
1．了解化学方程式的概念；
2．从定性和定量、宏观和微观视角理解化学方程式的含义，初步形成对化学方程式含义的结构化认识；
3．学会基于守恒和比例关系正确推断化学方程式中的相关信息，初步建立“宏观-微观-符号”三重表征的学科思维。
二、学习重难点
重点：化学方程式所体现的信息；
难点：化学方程式中各物质间的定量关系。
三、学习过程
【课前任务】
2. 化学有自己的语言，元素符号和化学式都属于化学用语。你能从元素符号O、化学式O2中得到哪些信息？
O：
O2：
【答案】宏观意义表示氧元素，微观意义表示一个氧原子；宏观意义表示氧气这种物质，氧气由氧元素组成，微观意义表示一个氧分子，一个氧分子由2个氧原子构成。
2.请写出碳、氧气、二氧化碳的化学式，并计算与化学式对应的相对原子质量或相对分子质量。（相对原子质量C:12 O:16）
【答案】C，O2，CO2，C的相对原子质量=12，O2的相对分子质量=16×2=32，CO2的相对分子质量=1×12+16×2=44。
【课堂探究】
环节1 初识化学方程式
任务一：氧气化学性质活泼，很多物质能与氧气发生反应，如碳、氢气等，回忆木炭在氧气中燃烧的实验现象： ，有哪些方式能表示“木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳”这一化学反应呢？这些表示方式的优缺点有哪些？
【答案】
1.文字表达式：能表示化学反应事实，但不能体现质量守恒定律，不便于书写和交流。
2.微观示意图：能直观体现出化学反应前后粒子的种类和数量关系，但表示复杂结构时很烦琐。
3.符号表达式：比文字表达式更直观，国际通用，但用化学式和反应条件直接写出的符号表达式，大部分不符合质量守恒定律。
任务二：化学方程式集结了三种表达式的优点，你觉得什么是化学方程式
化学方程式是 ，观察部分物质与氧气反应的化学方程式，你发现了什么 为什么要这样写？
【答案】用化学式来表示化学反应的式子；有些化学方程式中，化学式前面有数字，这是为了使等号两边同种原子的数量相等，使化学方程式遵守质量守恒定律。
环节2 理解化学方程式
任务三：元素符号、化学式、化学方程式都是化学用语，你能类比化学式的意义，从宏观、微观两方面来描述化学方程式的含义吗
①请同学们尝试从宏观定性的角度进行描述。提示：表明了反应物、生成物和反应条件。
②请同学们尝试从定量的角度进行描述。提示：表明了反应中各粒子的相对数量关系(即粒子个数比)；表明了反应中各物质的质量比例关系(即各物质之间的质量比)。
【答案】①碳与氧气在点燃的条件下反应，生成二氧化碳；
②反应中的碳原子、氧分子、二氧化碳分子的粒子个数比为1:1:1。每12份质量的碳与32份质量的氧气完全反应，生成44份质量的二氧化碳。
任务四：从定性和定量的角度分析以下反应的化学方程式，你能从中获得哪些信息？
①我国早在西汉时期就发现铁与硫酸铜溶液反应会生成铜，该反应的化学方程式为：
Fe + CuSO4=Cu + FeSO4
【答案】 Fe + CuSO4 =Cu + FeSO4
定性：铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁
定量：微粒个数比 1 : 1 : 1 : 1
相对质量 56:(64+32+16×4):64:(56+32+16×4)
质量守恒 56 + 160 = 64 + 152
物质质量比 56 : 160 : 64 : 152
②氢气是有广阔发展前途的清洁能源，氢气在氧气中燃烧生成水的反应是氢能利用的化学基础，该反应的化学方程式为：
【答案】
定性：氢气与氧气在点燃的条件下反应生成水
定量：微粒个数比 2 : 1 : 2
相对质量 (2×2) : (16×2) : (2×18)
质量守恒 4 + 32 = 36
物质质量比 4 : 32 : 36
【对应训练1】化学方程式的正确读法是（　　）
A．碳加氧气点燃等于二氧化碳
B．一个碳和一个氧气点燃生成一个二氧化碳
C．碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳
D．氧气在碳中燃烧生成二氧化碳
【答案】C
【对应训练2】一种作为绿色能源的物质X，其燃烧的化学方程式为，根据质量守恒定律判断X的化学式为（　　）
A．H2 B．CH4 C．CH3OH D．C2H5OH
【答案】D
【对应训练3】某反应的微观过程示意图，说法正确的是（ ）
A．反应物与生成物均为单质
B．该反应中A、B、C的分子个数比为1:2:3
C．反应后，反应物A有剩余
D．反应前后，原子的种类和数量发生了改变
【答案】C
【对应训练4】试写出过氧化氢在二氧化锰催化下分解产生氧气的化学方程式，并说明其含义。
化学方程式：_____________________________________
定性含义：_______________________________________
定量含义：①分子个数比_________________________
②物质质量比_________________________
【答案】；过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气；2∶2∶1；68∶36∶32
【课后任务】
总结本节的概念，梳理概念之间的联系，画出思维导图。
四、课堂练习
1. 根据化学方程式不能获得该反应的信息是( )
A.化学反应的快慢 B.生成物 C.反应条件 D.反应物
【答案】A
【解析】A、由化学方程式，无法确定化学反应的快慢，符合题意；
B、由化学方程式，“═”左边的是反应物，右边的是生成物，不符合题意；
C、由化学方程式，可以看出反应发生所需要的条件，不符合题意；
D、由化学方程式，“═”左边的是反应物，右边的是生成物，不符合题意。故选A。
2.下列关于化学方程式4P+5O22P2O5的读法，错误的是（ ）
A．磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷
B．在点燃的条件下，每4体积的磷和5体积的氧气完全反应，生成五氧化二磷
C．在点燃的条件下，每4个磷原子和5个氧气分子结合生成2个五氧化二磷分子
D．在点燃的条件下，每124份质量的磷和160份质量的氧气完全反应，生成284份质量的五氧化二磷
【答案】B
【解析】根据化学方程式的读法判断，化学方程式有三种读法，化学方程式4P+5O22P2O5从物质角度：可读为在点燃的条件下，磷和氧气反应生成五氧化二磷；从粒子角度：可读为每4个磷原子与5个氧分子在点燃的条件下可生成2个五氧化二磷分子；从质量角度：每124份质量的磷与160份质量的氧气在点燃的条件下可生成284份质量的五氧化二磷。
3.下列关于S+O2SO2的理解不正确的是（　　）
A．表示硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫
B．参加反应的硫与氧气的质量比是2：1
C．反应前后硫原子、氧原子的个数均不变
D．参加反应的氧气与生成的二氧化硫的分子个数比为1：1
【答案】B
【解析】A、该反应可表示硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫，故选项说法正确；
B、参加反应的硫与氧气的质量比是32：（16×2）=1：1，故选项说法错误；
C、化学反应前后遵守质量守恒定律，反应前后硫原子、氧原子的个数均不变，故选项说法正确；
D、该反应可表示参加反应的氧气与生成的二氧化硫的分子个数比为1：1，故选项说法正确。
故选B。
4.雷电交加的天空发生的一个化学反应，其微观过程可用以下模型图表示。下列说法错误的是（ ）
A. 反应前后原子、分子的数目都没有改变
B. 反应前后各元素的化合价都发生了改变
C. 该反应是化合反应
D. 参加反应的各物质与生成物之间分子个数比为1:1:1
【答案】 D
【解析】A、反应的化学方程式为，则反应前后原子、分子的数目都没有改变，故A不符合题意；
B、反应前反应物均为单质，氮元素和氧元素的化合价均为0，反应后生成物为一氧化氮，一氧化氮中氧元素的化合价为-2价，氮元素的化合价为+2价，则反应前后各元素的化合价都发生了改变，故B不符合题意；
C、反应的化学方程式为，反应符合多变一，属于化合反应，故C不符合题意；
D、反应的化学方程式为，则参加反应的各物质与生成物之间分子个数比为1:1:2，故D符合题意。
故答案为：D。
5.在X+2O2CO2+2H2O中，根据质量守恒定律，X的化学式为( )
A．CH4 B．C2H5OH C．CH3OH D．CH3COOH
【答案】A
【解析】从微观上看，质量守恒定律在一切化学反应中都成立是因为在反应前后原子的种类和数目都不变，所以我们可以根据它来解此题。依据质量守恒定律，X分子与O2分子中的原子种类和数目一定与CO2和H2O中的相同。在生成物中共有1个碳原子、4个氢原子和4个氧原子，反应物中2个氧分子有4个氧原子，所以推断出：在1个X分子中有1个碳原子、4个氢原子，而没有氧原子，X的化学式为CH4。故选A。
6.“宏观-微观-符号”之间建立联系是化学学科重要的思维方式。请根据下图回答问题：
（1）写出该反应的化学方程式________。
（2）该反应前后氢元素的化合价变化情况为________。（填“升高”或“降低”）
（3）该反应中没有发生改变的粒子是________。（填粒子名称）
【答案】（1）
（2）升高
（3）氢原子、氧原子（或氢、氧原子；只答原子不给分）
【解析】（1）由微观示意图可知，氢气和氧气点燃生成水，故填：。
（2）反应前氢气中氢元素0价，反应后水中氢元素+1价，化合价升高，故填：升高。
（3）该反应中没有发生改变的粒子是氢原子、氧原子，故填：氢原子、氧原子。
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