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第3节 化学方程式的书写与应用
第4章 认识化学变化
学 习 目 标
1.初步学会化学方程式的配平方法。
2.能正确书写简单的化学方程式。
3.结合化学方程式书写原则的教学，让学生形成实事求是的科学态度。
自 主 探 究
下列3种方式都能表示铁在氧气中的燃烧。你认为哪种方式能准确而又简便地描述这一反应？
（1）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁
（2）铁+氧气 四氧化三铁
（3）3Fe+2O2 Fe3O4
（1）语言叙述不能直观地表示反应物、反应条件和生成物。
（2）文字表达式虽能直观表示反应物、反应条件和生成物，却不能反映出各物质之间量的关系。
（3）3Fe+2O2 Fe3O4既能直观地表示反应物、反应条件和生成物，又能反映出参加反应的物质与生成物之间量的关系。
观察
与
思考
一、化学反应的表示方法
定义：用元素符号和分子式来表示化学反应的式子叫化学方程式。
书写原则：
（1）以客观事实为依据，反应是真实存在的
（2）符合质量守恒定律
磷在氧气中燃烧的化学方程式如下，判断正误
（1）P + O2 PO2
（3）P + O2 P2O5
凭空臆造成生成物PO2 ，与事实不符
任意改动氧气化学式，也与事实不符，应为O2
反应前后各原子个数不相等，违背了质量守恒定律
思考
（2）P2 + O5 P2O5
在左右两边写出反应物和生成物的化学式，并在左右两边之间画一条短线。
配平化学方程式，使遵守质量守恒定律。
表明化学反应发生的条件，把短线改成等号。
写
配
标
【书写化学方程式的步骤】
P + O2 —— P2O5
4P + 5O2 ＝ 2P2O5
写
配
以磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷为例：
如何配平？
找出关键元素，计算反应前后该原子的最小公倍数
最小公倍数除以化学式中原子个数，把得到的个数写在化学式前
4P + 5O2 ══ 2P2O5
再配平其他原子
【化学方程式配平方法】——最小公倍数法
P + 5O2 2P2O5
P + O2 P2O5
2.配：
根据质量守恒定律，进行配平，即在化学式前配上适当的化学计量数，使反应前后各种元素的原子个数相等。
5O2
4P
+
2P2O5
书写化学方程式的步骤
化学反应的表示方法
3.标：
标明化学反应发生的条件，生成物的状态。
点燃
书写化学方程式的步骤
5O2
4P
+
2P2O5
化学反应的表示方法
对照书本例题
3、实验室制备8.8g二氧化碳，至少需含杂质20%的石灰石（杂质不与盐酸反应）多少克？
拓展训练
解：设至少需碳酸钙的质量为X
CaCO3+ 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2 ↑
100 44
X 8.8g
X = 20g
答：需含杂质20%的石灰石25g 。
m(石灰石) = 20g÷(1 - 20%) = 25 g
※关于纯净物与混合物之间的换算
100
44
8.8g
X
2Al2O3 ===== 4Al + 3O2↑
在解答“电解10 t氧化铝中铝元素全部转化为单质铝”的问题时，甲、乙两同学分别采用了两种不同的计算方法。
通电
我是这样计算的
解：设铝的质量为x
2Al2O3 ===== 4Al + 3O2↑
通电
108
10t X
X =
108×10t
204
= 5.3t
答：最多可生产 5.3t。
工业上电解氧化铝制取金属铝的化学方程式是
204
108
X
10t
解二：已知电解过程中，氧化铝中的铝元素全部转化为单质铝。 氧化铝中铝元素的质量分数为：
10 t 氧化铝中含铝的质量： 10 t×53.0% = 5.3 t
答：最多可生产 5.3 t 铝。
比较两种计算方法的依据有何不同，在计算过程中各有什么须注意的问题
解一：依据化学方程式反应物和生成物的质量关系
解二：依据化学反应中元素质量守恒
反应物质量求生成物质量
生成物质量求反应物质量
反应物质量求反应物质量
生成物质量求生成物质量
只能依据化学方程式计算
氧气由氧元素组成，氢气由氢元素组成，它们之间没有共同元素，无法依据元素质量守恒进行计算
已知一种物质的质量就能求出化学方程式中任何物质的质量
例
——差量法
为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取22.2g石灰石样品放入质量为146g有足量稀盐酸的烧杯中，充分反应后（杂质不反应），称得烧杯内物质的总质量为159.4g。求石灰石中碳酸钙的质量分数。
分析：
CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+ CO2↑
159.4g
22.2g+146g-159.4g
=8.8g
22.2g
石灰石
146g
稀盐酸
CO2
例
——差量法
为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取22.2 g石灰石样品放入质量为146 g有足量稀盐酸的烧杯中，充分反应后（杂质不反应），称得烧杯内物质的总质量为159.4 g。求石灰石中碳酸钙的质量分数。
解：
CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+ CO2↑
8.8g
100
m
44
100
m
44
8.8g
=
m=20 g
w(CaCO3)=
20g
22.2g
=90.1%
答：石灰石中碳酸钙的质量分数为90.1%。
m(碳酸钙)
×100%
m(CO2)=22.2 g+146 g-159.4 g=8.8 g
设石灰石中碳酸钙的质量为m
m(石灰石)
3、近年来钢铁产量已稳居世界首位。某钢铁厂采用赤铁矿(主要成分为氧化铁，氧化铁的含量为80%)高温炼铁。发生反应的化学方程式为Fe2O3+ 3CO 2Fe+3CO2
若该厂日产含铁1.4 × 104 t的生铁，至少需要含Fe2O3 80%的赤铁矿的质量是多少 (要求写出计算过程)
相对原子质量 Fe-56 C-12 O-16
Fe2O3+ 3CO 2Fe+3CO2
已知
未知
160
112
80%x
1.4×104 t
赤铁矿
80%
氧化铁
20%
其他杂质
x
80%x
选择纯净物数据进行计算
相对原子质量 Fe-56 C-12 O-16
？
实验室用16g高锰酸钾制取氧气，放在试管中加热一段时间后冷却称得剩余固体的质量为14.4g，则剩余固体的成分有哪些？质量分别是多少？
2KMnO4 ====K2MnO4+MnO2+O2↑
加热
316 197 87 32
x y z 1.6g
m(O2) =
16g-14.4g = 1.6g
解：设参加反应的KMnO4的质量为x,生成K2MnO4的质量为y,生成 MnO2的质量为z
316
X
y
197
87
z
1.6g
32
X= 15.8g
y=9.85g
z= 4.35g
剩余KMnO4的质量= 16g-15.8g = 0.2g
答：剩余固体有KMnO4、 K2MnO4和MnO2，质量分别是 0.2g、9.85g、4.35g。
练习
将165g稀盐酸加入至盛有53g石灰石的烧杯中，恰好完全反应（石灰石中的杂质不溶于水，也不溶于盐酸），反应后烧杯中的物质的总质量为196g。计算：
（1）反应生成CO2的质量；
（2）石灰石中含碳酸钙的质量分数；
1.53g石灰石有没有全部参与反应？
2.165g稀盐酸有没有全部参与反应？
思考：
2HCl ＋ CaCO3 = CaCl2 ＋H2O＋CO2↑
练习
165g
稀盐酸
53g石灰石
CO2
新课讲解
知识点二
依据化学方程式的计算
1.根据化学方程式计算的四种类型
（1）已知反应物的质量求生成物的质量。
（2）已知生成物的质量求反应物的质量。
（3）已知一种反应物的质量求另一种反应物的质量。
（4）已知一种生成物的质量求另一种生成物的质量。
新课讲解
2.根据化学方程式计算的一般方法
掌握根据化学方程式计算各反应物和生成物之间的质量比是这类计算的关键。因此必须注意以下几点：
（1）认真审题，分析题目涉及到什么反应，已知物是什么，待求物是什么。
（2）正确书写出反应的化学方程式（这是正确解题的前提），因此在计算之前必须检查化学方程式是否正确。
（3）正确计算出反应中已知物质和待求物质的质量比。
（这是正确解题的关键）
（4）进行准确、熟练的数学运算（这是解题正确的保证）。
（5）要有完整的解题步骤和规范的书写格式。
3、62g红磷在氧气中充分燃烧,可生成P2O5多少克
124 62g
x
=
284
解:设可生成五氧化二磷的质量为x。
4 P + 5 O2 2 P2O5
点燃
124 284
62 g x
x = 142g
答:可生成五氧化二磷的142g。
4、电解氧化铝制取金属铝的化学方程式为2Al2O3 4Al + 3O2 ↑。电解20.4t氧化铝最多可生产多少吨铝？
通电
204 20.4t
=
108 x
解:设电解10t氧化铝最多可生产铝的质量为x。
204 108
20.4t x
x = 10.8g
答:电解20.4t氧化铝最多可生产铝10.8t。
2Al2O3 4Al + 3O2 ↑
通电

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