资源简介 (共63张PPT)第4讲 质量守恒定律及基本反应类型中考一轮复习【课标内容要求】学习内容 内容要求2.3物质变化的特征 ①理解化学变化的本质是原子的重新组合,原子的种类和数量不变;化学变化前后,分子的种类发生改变。【新增】②了解氧化反应。③知道常见的化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应的特点。2.4化学反应遵守质量守恒定律 ①认识质量守恒定律,并用它解释常见的现象;了解质量守恒定律的微观本质。②知道化学反应可以用化学方程式表示,了解化学方程式表示的意义及书写规则,能根据化学方程式进行简单的计算。思维导图温馨提示:点击橙色字即可跳转至相应页面质量守恒定律及基本反应类型四大基本反应类型化学方程式质量守恒定律依据表示氧化还原反应还原反应氧化反应举例实质理解应用定义化学反应前后各种量的关系验证意义计算步骤书写质量定义原则步骤化合反应分解反应置换反应复分解反应一、质量守恒定律1. 定义:在化学反应中, 的各物质的质量总和等于 的各物质的质量总和(适用于一切化学反应)参加化学反应反应后生成2. 实质:分子 原子 新分子 新物质(2022课标新增)3. 理解a. 质量守恒,而不是体积、分子数守恒b. 未参加反应的物质(杂质、过量反应物等)质量不计入总和中c. 反应生成的气体和沉淀的质量不可忽略真实情境练考点质量守恒定律的理解[2025.31(2)]考点1例1 [易错题](2025杭州模拟)某汽车采用新型氢能源技术,让氢气和氧气发生电化学反应产生电能驱动电机。关于该技术中质量守恒定律的理解,正确的是( B )A. 液态氢气储罐在低温加压后质量不变,符合质量守恒定律B. 燃料电池中氢氧反应的原子种类和数量不发生改变C. 航天器镁合金外壳氧化后质量增加,违背质量守恒定律D. 2 kg氢气与8 kg氧气点燃后充分反应生成10 kg水B精讲本P1114. 化学反应前后各种量的关系(1)不变①微观:原子的 、 、质量不变②宏观:元素的 、质量不变;反应前后物质的 不变种类数量种类质量总和(2)改变①微观:分子的种类一定改变②宏观:物质的种类一定改变(3)可能改变①微观:分子的数量可能改变②宏观:元素的化合价可能改变例2 1783年,拉瓦锡利用如图装置探究水的组成:往A杯中滴加少量的水,水通过灼热的铁管时发生汽化,水蒸气与灼热的铁反应,生成了一种黑色固体(Fe3O4)和“可燃空气”,将气体通过放在冷水中的铜管,在B装置中收集到纯净的可燃空气。最终,拉瓦锡证明了水是由两种元素组成的。(1)将气体通过放在冷水中的铜管,目的是除去 。水蒸气精讲本P111(2)将B装置收集到的“可燃空气”在氧气中点燃,生成了水。“可燃空气”的名称是 。(3)若该实验中生成的黑色固体质量为m1,“可燃空气”的质量为m2,“可燃空气”完全燃烧生成水的质量为m3,如果水是由“氧元素”和“可燃空气元素”组成的,则m1、m2、m3三者应满足的关系是 。氢气m3=m2+5. 应用a. 判断反应物或生成物的元素组成(依据:化学反应前后 不变)b. 推断反应物或生成物的化学式(依据:化学反应前后原子 、 不变)c. 解释反应前后物质的质量变化及用质量差确定某一物质的质量(依据:化学反应前后物质的 不变)d. 解释微观反应示意图元素的种类、质量种类数量(与前一空可互换)质量总和质量守恒定律的应用[2025.17(3)、31(3)(4),2024.16(1)]考点2例3 [推断元素组成]为防止燃气泄漏,常在燃气中加入少量有特殊气味的物质。该物质在氧气中燃烧后的产物是二氧化碳、二氧化硫和水,由此推测该物质的组成中一定含有的元素是( B )A. C、H B. C、H、SC. H、O D. C、H、S、OB精讲本P111例4 [推断化学式]爆竹内火药燃烧发生的化学反应之一为S+2KNO3+3C K2S+X↑+3CO2↑,产物X为( )A. NO2 B. N2 C. O2 D. CO精讲本P111第1步:写出反应中涉及的原子种类 S K N O C第2步:写出反应物中各原子数量 第3步:写出已知生成物中各原子 数量 第4步:计算原子数量差值 第5步:根据X中的原子种类及数量求出化学式 122631206300200【答案】BN2思路引导例5 [溶液中的离子模型](2024杭州模拟)向稀盐酸中加碳酸钠至恰好完全反应,反应的微观模型如图所示。(1)该反应的现象是 。(2)“ ”“ ”“ ”表示溶液中由溶质电离产生的不同离子,则“ ”表示 (填离子符号)。有气泡产生Na+精讲本P111例6 [微观反应示意图]实现“双碳”目标是我国高质量发展的必然要求。二氧化碳转化为甲醇(CH4O)是减碳的一个研究方向,其中一条转化路径的微观示意图如下:(1)甲醇分子中碳、氢、氧原子个数比为 。(2)甲醇中氧元素的质量分数为 。(3)该反应的反应物和生成物中,属于氧化物的有 种。1∶4∶150%2(或两)精讲本P111例7 [物质组成的定量分析]氢气的储存是科学研究热点之一。X是一种储存氢气的材料,取11.2 g X在O2中完全燃烧后只生成8.0 g CuO、8.0 gMgO。(1)上述燃烧过程中消耗O2的质量为 g。(2)通过计算求X中各元素的原子个数比(写出计算过程)。4.8精讲本P111 针对物质组成的定量分析问题思路引导第1步:定性分析物质元素组成。根据化学反应前后元素种类不变,判断X中一定含有 元素,可能含有氧元素。第2步:定量计算物质中的元素质量。根据质量守恒定律分析可知,X中铜元素的质量为反应生成的氧化铜中铜元素的质量,即m(Cu)=8.0 g×(×100%)=6.4 g;镁元素的质量为反应生成的氧化镁中镁元素的质量,即m(Mg)=8.0 g×(×100%)=4.8 g,该化合物中铜、镁元素之和为6.4 g+4.8 g=11.2 g,则X不含氧元素。铜、镁第3步:确定物质中原子个数比。X中铜、镁原子个数比= := 。1∶2解:8.0 g CuO中含铜元素的质量为mCu=8.0 g×(×100%)=6.4 g8.0 g MgO中含镁元素的质量为mMg=8.0 g×(×100%)=4.8 g因为mCu+mMg=6.4 g+4.8 g=11.2 g故X中只含铜、镁元素,则X中Cu、Mg的原子个数比= ∶ =1∶2答:X中铜、镁元素的原子个数比为1∶2。6. 验证:基于质量守恒定律改进实验【实验回顾1】探究硫酸铜与氢氧化钠反应前后质量的变化【实验步骤】硫酸铜氢氧化钠反应处于密闭体系,避免与外界进行物质交换1、测出反应前装置总质量m1;2、然后把滴管中的液体滴入锥形瓶内,使两种溶液混合;3、测出反应结束后装置总质量m2。【实验原理】2NaOH+CuSO4 Cu(OH)2↓+Na2SO4实验现象反应前后总质量关系瓶内产生蓝色絮状沉淀。反应前总质量=反应后总质量【实验回顾2】探究红磷燃烧前后质量的变化【实验步骤】如图所示,将锥形瓶放在天平托盘上,调节平衡。然后取下锥形瓶,将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后,接触引燃白磷,并立即塞紧瓶塞。待反应结束冷却后,重新放在天平托盘上,观察天平是否平衡。【实验原理】4P+5O2 2P2O5实验现象反应前后总质量关系瓶内产生大量的白烟,放热,气球先鼓后瘪。反应前总质量=反应后总质量天平仍然保持平衡实验前实验中实验后白磷燃烧时温度升高,瓶内气压变大,气球膨胀。反应结束后温度下降,且瓶内氧气被消耗,气压减小,气球变瘪。【实验反思】改进不足:产生气体使瓶内压强增大,橡胶塞易崩开。【实验改进】:用碳酸钠与盐酸反应验证质量守恒定律改进基于质量守恒定律改进实验不足:气球胀大后,有浮力干扰。反应前反应后【实验反思】改进实验,用碳酸钠与盐酸反应验证质量守恒定律改进设计验证质量守恒定律实验的思路m(A) + m(B)=m(C) + m(D)列出正确的质量守恒的数学表达式从实验原理上找全反应物和生成物从实验装置上称量反应中所有物质;有气体参加或生成的反应,注意调节体积,克服浮力的干扰。反应处于密闭体系,避免与外界进行物质交换实验质量守恒定律的验证 (2025.31)实验要点梳理1. 实验装置纵向实验分层练精讲本P1132. 实验原理(用化学方程式表示)实验1: 。实验2: 。实验3: 。2H2O2 2H2O+O2↑4P+5O2 2P2O52NaOH+CuSO4 Cu(OH)2↓+Na2SO43. 实验现象(1)实验1中观察到烧杯中有气泡冒出,实验结束后天平指针 (填“向左”“向右”或“不”,后同)偏转。(2)实验2中观察到白磷燃烧产生 ,气球先 后 ,实验结束后天平指针 偏转。向右大量白烟胀大变瘪不(3)实验3中锥形瓶内 ,实验结束后天平指针不偏转。有蓝色絮状沉淀产生,溶液蓝色变浅4. 实验结论实验 可直接验证质量守恒定律,即参加反应的各物质质量总和(填“大于”“等于”或“小于”)反应后生成的各物质质量总和。2和3等于5. 实验注意事项a.质量守恒定律只适用于化学变化,所以选择的试剂必须能发生化学反应;b.有气体参与或生成的反应必须在密闭容器中进行;c.选择的试剂发生反应时要有明显现象。一题多设问例 某小组同学用下图实验验证质量守恒定律(反应前已调节天平平衡)。 精讲本P113(1)图1:实验结束后天平指针 (填“向左”“向右”或“不”,后同)偏转;该实验不能直接验证质量守恒定律,反应本身 (填“遵循”或“不遵循”)质量守恒定律。向右遵循基础设问(2)图2:锥形瓶底部铺一层细沙的目的是 ;气球的作用是 。实验结束,若白磷有剩余,对实验结果 (填“有”或“无”)影响。防止白磷燃烧时,锥形瓶底部因受热不均匀而炸裂平衡气压和形成密闭装置无(3)图3:该实验 (填“能”或“不能”)用于验证质量守恒定律,原因是 。(4)图4:观察到 的现象,证明两者发生了化学反应,且反应结束天平指针 偏转,可验证质量守恒定律。不能稀硫酸和氯化钠不发生化学反应铁钉表面有紫红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色不(5)为使图1实验成功,同学们进行如下改进:能力提升①[试剂改进]有同学提出可以在不改变装置的情况下改变试剂。下列能达到实验目的的是 (填字母)。A. 铁粉和稀盐酸B. 水和硝酸铵固体C. 氢氧化钠和硫酸铜溶液C②[装置改进]对图1装置作出如图5改进,反应结束后天平向右倾斜,请你解释产生这一现象的原因是 。图5锥形瓶内有气体生成,使气球胀大,装置受到的浮力增大(6)[数字化实验]某实验小组按照图6装置验证质量守恒定律,同时借助传感器测定锥形瓶内空气中氧气含量的变化如图7,有同学认为加热前装置内铜粉和氧气的总质量等于生成的氧化铜质量,你是否认同他的观点,请判断并说明理由: 。不认同,由图7可知氧气含量并未降为0,该装置内参加反应的铜粉和氧气的总质量等于生成的氧化铜质量(合理即可)新考法图6 图7精讲本P114二、化学方程式[2025.27(4)、31(1),2024.31(2)①、32(2)]1. 定义:用化学式来表示 的方程式2. 意义(1)“质”:表示 、 和反应条件(2)“量”①宏观:表示反应前后各物质之间的质量比②微观:表示各物质之间粒子个数比化学反应反应物生成物2H2O2 2H2O+O2↑68 36 323. 书写[2025.27(4);2024.31(2)①](1)原则:以客观事实为依据;遵守 (2)步骤(以H2O2分解为例)①写:写出反应物、生成物的化学式,用短线连接:H2O2——H2O+O2质量守恒定律②配:使式子左右两边每一种元素的原子总数量相等,短线改为等号:2H2O2 2H2O+O2③标:标明反应条件和生成物状态[若仅在生成物中有气体或沉淀,在该气体或沉淀的化学式后 (填“标”或“不标”)“↑”或“↓”],如2H2O2 2H2O+O2↑④查:检查化学式书写是否正确、等式两侧是否配平、反应条件是否标明、生成物状态标注是否恰当标设:设未知量(不带单位) 解:设3 g镁在氧气中充分燃烧生成氧化镁的质量为x。书:正确书写化学方程式写:写出相关物质的相对分子(或原子)质量和已知量 48 803 g x列:列出比例式、求解未知量答:对问题做出简明回答 答:3 g镁在氧气中充分燃烧生成氧化镁的质量为5 g。4. 计算步骤[2025.31(1),2024.32(2)]例 计算3 g镁在氧气中充分燃烧生成氧化镁的质量化学方程式的书写及意义[2025.27(4),2024.31(2)①]考点3例8 《天工开物》中记载烧制青砖时“火足止薪之候,泥固塞其孔,然后使水转釉”。该过程发生的主要化学反应为Fe2O3+CO 2FeO+CO2。下列说法正确的是( C )A. 该反应属于置换反应B. CO的相对分子质量为28 gC. FeO中铁元素的化合价为+2D. 塞住砖窑的通气孔,窑内柴火会较快熄灭,是由于缺少可燃物C精讲本P112例9 我国自主研发的全球首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置“南鲲号”,成功实现将海洋中的波浪能转化为电能。利用“南鲲号”产生的电能,可将海水分解,产生氢气,请写出反应的化学方程式: 。2H2O 2H2↑+O2↑精讲本P112化学方程式的相关计算[2025.31(1),2024.32(2)]考点4例10 市场上有一种“茶垢净”,遇到热水后会产生氧气,并能深入微小的缝隙快速去除茶垢。(1)如图是一台简易制氧机,A瓶中装有“茶垢净”、二氧化锰和水,氧气可从B瓶盖子上的出气孔排出,供人呼吸。A瓶的导管伸入B瓶水中的目的是 (写出一点)。净化气体(或观察产生气体的速度等,合理即可)精讲本P112解:设生成的氧气质量为x2H2O2 2H2O+O2↑68 32119 g x= x=56 g V= = =40 L t= =80 min(2)现有一瓶“茶垢净”,其制氧量相当于119 g过氧化氢分解产生的氧气量。某人吸氧时需要制氧机提供每分钟0.5 L的氧气,请计算用这瓶“茶垢净”制得的氧气,最多能供他持续吸氧多长时间?(氧气密度取1.4 g/L)答:用这瓶“茶垢净”制得的氧气最多能供他持续吸氧80 min。三、四大基本反应类型[2025.29(1)第一空,2024.29(1)①]反应类型 概念 表达式 特征 反应 由 的物质反应生成一种物质的反应 多变一 反应 由 物质生成两种或两种以上的物质的反应 一变多 反应 由一种单质与一种化合物反应生成 的反应 单换单化合两种或两种以上分解一种置换另一种单质和另一种化合物 反应 两种化合物互相交换成分生成新化合物的反应 双交换,价不变复分解【特别提醒】(1)在置换反应中:a. 能与酸反应的金属,必须位于金属活动性顺序中氢的 ;b. 金属与盐反应,必须是在可溶性盐溶液中进行,同时参加反应的金属单质(K、Ca、Na除外)的活动性要比盐中金属的活动性 前面强(2)复分解反应:酸、碱、盐之间发生复分解反应的条件:a. 生成物中必须有 ;b. 碱和盐、盐和盐反应时,一般还要求反应物可溶于水;c.初中阶段常见的在溶液中不共存的离子对:沉淀或气体或水Cu2+(合理即可)H+S四、氧化还原反应1. 氧化反应:物质跟 发生的反应叫做氧化反应,在氧化反应中氧是氧化剂,具有 性2. 还原反应:含氧化合物里的 被夺取的反应叫做还原反应,在还原反应中得到氧的物质叫作还原剂,具有 性(2022课标删除)氧氧化氧还原【特别提醒】氧化反应和还原反应同时发生3. 举例:CuO+H2 Cu+H2O,在该反应中CuO是 剂,具有 性,H2是 剂,具有 性氧化氧化还原还原基本反应类型[2025.29(1)第一空,2024.29(1)①]考点5例11 (2025台州模拟)氢氧化钴[Co(OH)2]能与酸性溶液反应,可作涂料和清漆的干燥剂。制备方法为:①Co+2HCl CoCl2+H2↑;②CoCl2+2NaOH Co(OH)2↓+2NaCl。其中①属于哪种基本反应类型( B )A. 化合反应 B. 置换反应C. 分解反应 D. 复分解反应B精讲本P112浙江真题、模拟题精选及新考法质量守恒定律的理解和验证[2025.31(2)]命题点11. 图甲是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图,产氧药块主要成分是氯酸钠,需要镁粉氧化放热启动并维持反应进行,快速产生氧气。(1)启动时,镁粉(Mg)与氧气反应生成氧化镁(MgO),其化学方程式为 。2Mg+O2 2MgO(2)产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气,推测图甲中试剂X应具有的性质是 。(3)氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气。m g氯酸钠分解过程中各物质质量变化如图乙所示,选择a、b、c、d、m中的部分数据,列出它们的等式关系以体现质量守恒定律: 。吸收氯气,但不吸收氧气a+d=b+c(或a+d=m或b+c=m)2. (2025浙江31题8分)化学反应遵守质量守恒定律,科学小组设计实验进行了验证和应用(如图)。请回答: 图1 图2(1)锥形瓶中盛有40 g质量分数为5%的CuSO4溶液,要与其恰好完全反应,需固体NaOH多少克?解:CuSO4的质量为40 g×5%=2 g,设需固体NaOH的质量为x2NaOH+CuSO4 Cu(OH)2↓+Na2SO480 160x 2 g= x=1 g答:与40 g质量分数为5%的CuSO4溶液恰好完全反应需固体NaOH的质量是1 g。(2)用图1装置进行实验,发现实际使用NaOH的量小于题(1)计算值就达到了验证质量守恒定律的目的。从实验现象的角度说明用少量NaOH就可完成验证的理由: 。加入少量氢氧化钠溶液观察到产生蓝色沉淀,说明发生了化学反应,天平两边保持平衡说明反应前后物质的质量总和相等图1(3)如图2所示,在矿泉水瓶中装入水、氧气和铁钉,拧紧瓶盖;保持环境条件不变,一段时间后,发现矿泉水瓶变瘪,但实验前后装置的总质量不变。结合物质变化,解释矿泉水瓶变瘪的原因: 。铁钉与水、氧气反应,消耗瓶内氧气,导致瓶内气压减小,瓶内气压小于大气压图2(4)从质量守恒定律的微观角度,将水电解的微观示意图补充完整。质量守恒定律的应用[2025.17(3)、31(3)(4),2024.16(1)]命题点23. 载人航天器中处理CO2的反应原理之一是2Li2O2+2CO2 2X+O2,X的化学式为( D )A. Li B . Li2O C. LiOH D. Li2CO3D4. 中国科学院首创室温制氢方案,其反应原理如图所示。下列说法错误的是( C )B. 该反应前后分子数量不变C. 该反应前后氢元素的化合价不变D. 反应物CO和H2O都是氧化物C5. (2025浙江17题(3)节选2分)科学家们通过光催化等技术,可使微塑料降解为小分子产物,最终使其中的C、H元素在氧气的作用下分别转化为CO2和 。H2O(或水)根据质量守恒定律可以推知,硝石中一定含有的元素为 。氧元素(或O)6. [2024浙江16(1)题2分]自发现加热硝石可以产生氧气以来,科学家进行了100多年的探索,发现了氯酸钾(KClO3)与二氧化锰(MnO2)混合加热这一经典制氧气法,历程如下:7. HCl气体通入NaOH溶液前后,试管中溶液的离子种类如图所示,其中能使无色酚酞试液变红的是 (填“①”“②”或“③”)。②[变形式——结合质量关系曲线]小明同学取了100 g实验室制二氧化碳发生装置中的剩余溶液,逐滴滴加10%纯碱溶液,混合溶液的质量与滴入Na2CO3溶液的质量关系曲线如图甲所示,请据图回答问题。(1)图甲中BC段时,可观察到的现象是 。有白色沉淀生成(2)图乙是图甲中A点到B点的离子种类变化微观模型图。则“ ”表示 (填离子符号)。Na+8. 二氧化碳的资源化利用是实现碳减排的重要途径。以下是一种实现二氧化碳转化为重要原料二甲醚(化学式为C2H6O)的途径:(1)转化①是二氧化碳与一种常见单质反应生成甲醇和水,这种单质的化学式为 。(2)转化②是甲醇发生分解反应生成二甲醚和水,反应中生成二甲醚和水的分子数之比为 。H21∶1化学方程式的书写及意义命题点39. 《天工开物》中记载了制取银朱(HgS)的过程。“每水银一斤入石亭脂(硫)二斤,同研不见星,……每升水银一斤得朱十四两,次朱三两五钱,出数藉硫质而生。”①水银与石亭脂充分反应生成银朱,该反应的化学方程式为 。②反应中化合价降低的元素是 。Hg+S HgSS(或硫元素)化学方程式的相关计算[2025.31(1),2024.32(2)]命题点410. [2024浙江32(2)题3分]为了探究制作修剪刀的碳钢合金(含铁、碳两种元素)类型,兴趣小组取制作修剪刀的废料进行了实验检测:取样品1.00 g与足量的稀硫酸充分反应后,收集到428 mL(按0.035 g计)氢气。通过计算并结合下表判断修剪刀材质属于哪种合金类型?合金类型 低碳钢 中碳钢 高碳钢碳的质量分数 低于0.3% 0.3%~0.6% 高于0.6%解:设修剪刀废料中铁的质量为xFe+H2SO4 FeSO4+H2↑56 2x 0.035 g= x=0.98 g修剪刀废料中碳的质量分数为1-(×100%)=2%>0.6%,结合表格信息判断,该修剪刀材质属于高碳钢答:修剪刀材质属于高碳钢。合金 类型 低碳钢 中碳钢 高碳钢碳的质量分数 低于0.3% 0.3%~0.6% 高于0.6%基本反应类型[2025.29(1)第一空,2024.29(1)①]命题点511. (2025 J12共同体联盟校模拟)《天工开物》中记载了世界冶金史上最早的炼锌方法:碳与氧化锌充分混合反应,其微观模型如图所示。该反应的类型属于( C )A. 分解反应 B. 化合反应C. 置换反应 D. 复分解反应C12. [2025浙江29题(1)2分]闪电是一种常见的自然现象。闪电时,氮气和氧气反应可生成一氧化氮(N2+O2 2NO),该反应属于 (填基本反应类型),NO中氮元素的化合价为 。化合反应+2 展开更多...... 收起↑ 资源预览 当前文档不提供在线查看服务,请下载使用!