【核心素养】5.2.2化学方程式 同步探究学案 -化学人教版九上

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【核心素养】5.2.2化学方程式 同步探究学案 -化学人教版九上

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5.2.2 化学方程式
化学观念:能说出化学方程式所体现的物质变化观与守恒思想,认识化学反应中“质”与“量”的统一关系,知道原子种类、数目、质量在反应前后不变。
科学思维:能运用质量守恒定律,通过逻辑推理与配平技巧,实现化学方程式的正确书写,初步形成“宏观—微观—符号”三重表征思维。
科学探究与实践:能在教师引导下,通过模仿与练习,初步学会用最小公倍数法、归一法配平简单的化学方程式,并规范标注反应条件和生成物状态。
科学态度与责任:养成严谨求实、尊重客观事实的科学态度,体会化学方程式在化学交流中的规范性与重要性,形成书写先“有据”、再“配平”的习惯。
1.书写化学方程式要遵守两个原则
(1)要以 为基础,写出反应物、生成物和反应条件,体现化学反应中的物质转化关系。
(2)要根据 定律配平化学方程式,使等号两边各原子的 与 相等,体现化学反应的定量关系。
2.化学方程式书写的步骤
(1)描述反应事实。
在式子的左、右两边分别写出反应物和生成物的 ,在反应物和生成物之间画一条短线,在短线上注明化学反应发生的 ,如加热( )、点燃、催化剂等。
(2)配平化学方程式。
检查式子左、右两边各元素原子的种类和数目,通过选取合适的 ,使化学方程式遵守质量守恒定律,再将短线改为 。
常用的配平方法:①最小公倍数法;②观察法;③奇数配偶法。
【任务一】复习回顾,新知导入
说出下列化学方程式表示的意义(C:12 O:16)。
角度 表示的意义
定性方面 碳和氧气在 __________ 的条件下生成了 __________。
定量方面(质量) 参加反应的碳和氧气的质量之 ____(填“等于”或“不等于”)生成的二氧化碳的质量。
定量方面(质量比) m(C) : m(O ) : m(CO ) = ____ : ____ : ____
微观方面(粒子数) 每 ____ 个碳原子和每 ____ 个氧分子反应生成 ____ 个二氧化碳分子。
  
【任务二】化学方程式的书写原则
试写铁丝在氧气中燃烧的化学方程式。下列四种写法中有存在错误,请仿照示例指出错在哪里。
序号 是否正确? 若错误,写明原因
① 生成物化学式 , 客观事实
② 3Fe + 4O — Fe O 任意改写了 __________ 的化学式,且没有标明 , 客观事实
③ 反应前后原子的数目 ,没有遵守 __________ 定律
④ 书写_________
【原则一】以客观事实为基础:反应物、生成物的化学式和反应条件必须书写正确,正确体现化学反应中物质的转化关系。
判断下列式子是否以客观事实为基础,并改正错误的化学式(在横线上写出正确式子):
(1)   错误:氢气的化学式应为 ____
(2)  错误:氢气燃烧的产物应为 ____(化学式)
【原则二】遵守质量守恒定律:反应前后原子的 ______、______ 必须相等。
 观察 :左边氧原子数为 ____,右边氧原子数为 ____,左右两边氧原子数目 ______(相等 / 不相等),因此该式还不能称为“化学方程式”。
【小结】化学方程式既要“如实”(原则一),又要“守恒”(原则二),两条原则缺一不可。
【思考】如何使符合质量守恒定律呢?
【任务三】化学方程式的配平
配平:在化学式的前面配上适当的 __________,使式子两边的每一种原子总数相等。
注意:①不能任意改动 ;②化学计量数为最简整数比。
【类比理解】几辆自行车的轮子和几辆三轮车的轮子数目相等?——这相当于让“反应前后同种原子的总数相等”,配平正是用同样的思想调整化学式前面的数字。
化学方程式的配平方法
(1)最小公倍数法(先找“出现次数少、数目相差大”的元素入手)
示例:磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷
 第一步“找”:先配氧原子,氧原子左右两边的最小公倍数是 ____;
 第二步“定”:在 O 前配 ____,在 P2O5前配 ____,使两边氧原子数都为 ;
 第三步“配其余”:此时右边磷原子数为 ____,所以 P 前配 ____;
 第四步“改等号”:把短线改为等号,其正确化学方程式为____________________。
【口诀】找元素 → 定计量数 → 改等号。
【练一练】(在横线上填写化学计量数):
① 
② 
③   
(2)归一法(先把复杂的化学式计量数设为 1,单质留到最后配)
示例:,先把 P O 前设为 1。
 第一步:P O 前为 1,则右边 P 为 2 个 → 左边 P 前配 ____;右边 O 为 5 个 → 左边 O 前配 ;
 第二步:此时出现分数,化学计量数必须是 ____ 数,因此式子两边同乘 _____。
【易错提醒】化学计量数不能是分数,出现分数时,式子两边的化学计量数同时乘以分母(一般分母为2)化为整数。
【巩固练习】配平下列化学方程式,把化学计量数填在横线上(最简整数比)。
 
 【任务四】化学方程式的书写步骤
步骤 要点 本例书写过程
① 写 根据反应事实写出反应物、生成物的化学式,中间用短横线相连,在短线上方注明反应条件(点燃、加热“Δ”、高温、催化剂、通电等)。
② 配 检查左右各元素原子数目,若不相等则选取合适的化学计量数配平,使两边原子总数相等,再将短线改为等号。
③ 标 ①生成物中有气体而反应物中无气体时,在气体生成物化学式右边标“↑”; ②溶液中的反应生成难溶性固体(沉淀)时,在该生成物化学式右边标“”。 本例左右均有固体,无需标 ↓; 示例:
④ 查 一查化学式是否写错;二查是否配平;三查生成物状态是否标注、标注是否恰当;四查反应条件是否标明。 检查 :化学式 √ 配平 √ 状态 √ 条件 √
以“磷在空气中燃烧生成五氧化二磷”为例,完整走一遍“写—配—标—查”四步。
1.下列叙述对应的化学方程式和基本反应类型都正确的是()
A.硫粉在氧气中燃烧: 氧化反应
B.铁丝在氧气中燃烧: 化合反应
C.氢气在空气中燃烧: 化合反应
D.实验室用过氧化氢溶液制氧气: 分解反应
2.神舟二十一号载人飞船发动机利用肼的分解,释放出热量和气体,有关反应的化学方程式为aN2H42N2↑+3H2↑+2NH3↑,其中a为()
A.1 B.2 C.3 D.4
3.在化学方程式中,各化学计量数之间的关系正确的是()
A.a=2n B.m=2a C.a+b=m+n D.b=3n
4.正确书写、配平下列化学方程式。
(1)电解水_____。
(2)红磷在空气中燃烧_____。
(3)铁丝在氧气中燃烧_____。
(4)_____C3H8+_____O2_____CO2+_____H2O。
(5)_____Fe2O3+_____H2______Fe+_____H2O。
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5.2.2 化学方程式
化学观念:能说出化学方程式所体现的物质变化观与守恒思想,认识化学反应中“质”与“量”的统一关系,知道原子种类、数目、质量在反应前后不变。
科学思维:能运用质量守恒定律,通过逻辑推理与配平技巧,实现化学方程式的正确书写,初步形成“宏观—微观—符号”三重表征思维。
科学探究与实践:能在教师引导下,通过模仿与练习,初步学会用最小公倍数法、归一法配平简单的化学方程式,并规范标注反应条件和生成物状态。
科学态度与责任:养成严谨求实、尊重客观事实的科学态度,体会化学方程式在化学交流中的规范性与重要性,形成书写先“有据”、再“配平”的习惯。
1.书写化学方程式要遵守两个原则
(1)要以客观事实为基础,写出反应物、生成物和反应条件,体现化学反应中的物质转化关系。
(2)要根据质量守恒定律配平化学方程式,使等号两边各原子的种类与数目相等,体现化学反应的定量关系。
2.化学方程式书写的步骤
(1)描述反应事实。
在式子的左、右两边分别写出反应物和生成物的化学式,在反应物和生成物之间画一条短线,在短线上注明化学反应发生的条件,如加热( )、点燃、催化剂等。
(2)配平化学方程式。
检查式子左、右两边各元素原子的种类和数目,通过选取合适的化学计量数,使化学方程式遵守质量守恒定律,再将短线改为等号。
常用的配平方法:①最小公倍数法;②观察法;③奇数配偶法。
【任务一】复习回顾,新知导入
说出下列化学方程式表示的意义(C:12 O:16)。
角度 表示的意义
定性方面 碳和氧气在点燃的条件下生成了二氧化碳。
定量方面(质量) 参加反应的碳和氧气的质量之等于(填“等于”或“不等于”)生成的二氧化碳的质量。
定量方面(质量比) m(C) : m(O ) : m(CO ) = 12: 32 : 44
微观方面(粒子数) 每1个碳原子和每1个氧分子反应生成1个二氧化碳分子。
  
【任务二】化学方程式的书写原则
试写铁丝在氧气中燃烧的化学方程式。下列四种写法中有存在错误,请仿照示例指出错在哪里。
序号 是否正确? 若错误,写明原因
① 生成物化学式不正确,不符合客观事实
② 3Fe + 4O — Fe O 任意改写了氧气的化学式,且没有标明反应条件,不符合客观事实
③ 反应前后原子的数目不相等,没有遵守质量守恒定律
④ 书写正确
【原则一】以客观事实为基础:反应物、生成物的化学式和反应条件必须书写正确,正确体现化学反应中物质的转化关系。
判断下列式子是否以客观事实为基础,并改正错误的化学式(在横线上写出正确式子):
(1)   错误:氢气的化学式应为H2
(2)  错误:氢气燃烧的产物应为H2O(化学式)
【原则二】遵守质量守恒定律:反应前后原子的种类、数目必须相等。
 观察 :左边氧原子数为 2,右边氧原子数为1,左右两边氧原子数目 不相等(相等 / 不相等),因此该式还不能称为“化学方程式”。
【小结】化学方程式既要“如实”(原则一),又要“守恒”(原则二),两条原则缺一不可。
【思考】如何使符合质量守恒定律呢?
【任务三】化学方程式的配平
配平:在化学式的前面配上适当的 化学计量数,使式子两边的每一种原子总数相等。
注意:①不能任意改动化学式;②化学计量数为最简整数比。
【类比理解】几辆自行车的轮子和几辆三轮车的轮子数目相等?——这相当于让“反应前后同种原子的总数相等”,配平正是用同样的思想调整化学式前面的数字。
化学方程式的配平方法
(1)最小公倍数法(先找“出现次数少、数目相差大”的元素入手)
示例:磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷
 第一步“找”:先配氧原子,氧原子左右两边的最小公倍数是 10;
 第二步“定”:在 O 前配5,在 P2O5前配2,使两边氧原子数都为10;
 第三步“配其余”:此时右边磷原子数为4,所以 P 前配 4;
 第四步“改等号”:把短线改为等号,其正确化学方程式为。
【口诀】找元素 → 定计量数 → 改等号。
【练一练】(在横线上填写化学计量数):
① 
② 
③ 2 
(2)归一法(先把复杂的化学式计量数设为 1,单质留到最后配)
示例:,先把 P O 前设为 1。
 第一步:P O 前为 1,则右边 P 为 2 个 → 左边 P 前配 2;右边 O 为 5 个 → 左边 O 前配;
 第二步:此时出现分数,化学计量数必须是整数,因此式子两边同乘2。
【易错提醒】化学计量数不能是分数,出现分数时,式子两边的化学计量数同时乘以分母(一般分母为2)化为整数。
【巩固练习】配平下列化学方程式,把化学计量数填在横线上(最简整数比)。
 
 【任务四】化学方程式的书写步骤
步骤 要点 本例书写过程
① 写 根据反应事实写出反应物、生成物的化学式,中间用短横线相连,在短线上方注明反应条件(点燃、加热“Δ”、高温、催化剂、通电等)。
② 配 检查左右各元素原子数目,若不相等则选取合适的化学计量数配平,使两边原子总数相等,再将短线改为等号。
③ 标 ①生成物中有气体而反应物中无气体时,在气体生成物化学式右边标“↑”; ②溶液中的反应生成难溶性固体(沉淀)时,在该生成物化学式右边标“”。 本例左右均有固体,无需标 ↓; 示例:
④ 查 一查化学式是否写错;二查是否配平;三查生成物状态是否标注、标注是否恰当;四查反应条件是否标明。 检查 :化学式 √ 配平 √ 状态 √ 条件 √
以“磷在空气中燃烧生成五氧化二磷”为例,完整走一遍“写—配—标—查”四步。
1.下列叙述对应的化学方程式和基本反应类型都正确的是(C)
A.硫粉在氧气中燃烧: 氧化反应
B.铁丝在氧气中燃烧: 化合反应
C.氢气在空气中燃烧: 化合反应
D.实验室用过氧化氢溶液制氧气: 分解反应
【详解】A.①反应物是气体,气态生成物无需标注;②氧化反应不属于基本反应类型,该反应的基本类型为化合反应。错误。
B.铁丝在氧气中燃烧的生成物是,不是,化学式书写错误。错误。
C.方程式配平、反应条件、生成物均正确;两种反应物生成一种生成物,符合化合反应的特征。正确。
D.方程式未配平,正确配平后为。错误。
2.神舟二十一号载人飞船发动机利用肼的分解,释放出热量和气体,有关反应的化学方程式为aN2H42N2↑+3H2↑+2NH3↑,其中a为(C)
A.1 B.2 C.3 D.4
【详解】根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类和数目不变,反应后有6个N、12个H,则aN2H4中含有6个N和12个H,故a为3; 故选C。
3.在化学方程式中,各化学计量数之间的关系正确的是(B)
A.a=2n B.m=2a C.a+b=m+n D.b=3n
【分析】根据质量守恒定律,反应前后原子数目不变,配平化学方程式为则a=4,b=11,m=8,n=6。
【详解】A、a=4,2n=12,不相等;
B、m=8,2a=8,相等;
C、a+b=15,m+n=14,不相等;
D、b=11,3n=18,不相等。
故选B。
4.正确书写、配平下列化学方程式。
(1)电解水。
(2)红磷在空气中燃烧。
(3)铁丝在氧气中燃烧。
(4)1C3H8+5O23CO2+4H2O。
(5)1Fe2O3+3H22Fe+3H2O。
【详解】(1)略。(2)略。(3)略。
(4)可利用“定一法”进行配平,把C3H8的化学计量数定为1,则O2、H2O、CO2前面的化学计量数分别为:5、3、4,化学方程式为C3H8+5O23CO2+4H2O。
(5)利用观察法进行配平,以铁原子、氧原子作为配平的起点,Fe2O3、Fe、H2O前面的化学计量数分别为1、2、3,则氢气前面的化学计量数为6,化学方程式为Fe2O3+3H22Fe+3H2O。
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