资源简介

第三节 化学反应与质量守恒
第一课时 氧气的制法
【教学目的】
知识目标：掌握实验制取氧气的反应原理；了解有关气体制取的装置的装配、仪器连接和装置气密性检查。初步学会粉状固体试剂的取用方法；初步学会用排水法和向上派空气法收集氧气。理解分解反应及其化合反应的区别；了解氧气的工业制法；了解催化剂和催化作用的概念。
能力目标：初步培养学生的实验操作能力、观察能力和思维能力。初步培养学生分析、对比和迁移知识的能力。
情感目标：培养学生实事求是，严肃认真的科学态度和良好的实验习惯。
【教学重点难点】
1.教学重点：实验室制取氧气的反应原理和操作方法。
2.教学难点：催化剂的概念。
【教学方法】实验探索法。
【教学用具】药品：氯酸钾、二氧化锰；高锰酸钾；双氧水
仪器：铁架台、试管、单孔橡皮塞、导管、水槽、集气瓶、酒精灯、试管夹、药匙、分液漏斗、圆底烧瓶、双孔塞。
【教材分析、学生分析】
本节课内容比较多，而且是第一次接触有关物质的制备与收集，因此需要学生由分析物质性质得出结论，需要学生有较高的分析能力，这是我们学生比较薄弱的。
【教学过程】
氧气是我们日常生活中不可缺少的物质，它具有广泛的用途，如急救病人、电氧焊、炼钢、登山、潜水等都需要较为纯净的氧气，如何制取氧气？
【设问】实验室用什么方法获得氧气？我们通过实验来研究。
【实验】分别用酒精灯同时加热氯酸钾和二氧化锰。片刻后用带火星木条伸入试管口，观察现象。
【小结】用酒精灯加热氯酸钾至较高温度时产生氧气。加热二氧化锰不产生氧气。
【实验】将试管内的二氧化锰迅速倒入热的氯酸钾中，把带火星木条伸到管口内观察现象。
【实验】待试管内不再产生气体时再加入少量氯酸钾并加热，把带火星木条伸入管口内观察。【讨论】二氧化锰在反应中起什么作用？本身的质量和化学性质有无变化。
一、氧气的实验室制法
1. 催化剂：像二氧化锰那样,在反应中只起到改变(加快或减慢)其它物质的反应速率,本身的质量和化学性质在反应前后都不变的物质(一变二不变)
2. 原理
【问题】实验室制取氧气时选用哪些仪器？
【问题】给试管中固体加热应如何操作？为什么？
3.发生装置注意点①要先放好酒精灯，然后再考虑加热时试管应处的位置。
②试管口应向下倾斜，以防水倒流而使试管炸裂。
③铁夹应夹在距试管口1/3处。
④药品应斜铺于试管底部，增大受热面积.
⑤伸入试管内的导管，应只稍伸出橡皮塞即可，便于气体排出。
⑥试管口堵住一团棉花，是防止固体粉末随气流进入导管。
【问题】用什么方法收集氧气？选用哪些仪器？
4．收集方法
（1）排水法（氧气不易溶于水）
（2）向上排空气法（氧气比空气略重或密度比空气略大）
【问题】什么时候开始收集气体？用排水法收集氧气时应如何操作？为什么？
【问题】用排空气法收集氧气时如何操作？
用排水法收集完毕时，应先从水中取出导管再停止加热，如果先熄灭酒精灯，试管内压强减小，水槽中的水会倒吸入试管，使试管破裂。
用排空气法收集气体时，导管应伸入到接近瓶底。
5.操作步骤：查、装、定、点、收、移、熄
【问题】用排气法收集氧气时如何验满？
【问题】如何检验氧气？
6．验满方法:用带火星的木条伸到瓶口验满。
7．检验方法:用带火星的木条伸到瓶中检验。
8．存放：盖好玻片，瓶口向上
【问题】用氯酸钾制取氧气，要用二氧化锰做催化剂，能否改用不必加热、操作更方便、更安全的方法制取氧气呢？
（1）在试管中加入 5 mL 5％的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，木条 复燃。
（2）微微加热装有过氧化氢溶液的试管后现象 ，把带火星的木条伸入试管，木条 。
3）在另一支试管中加入5 mL 5％的过氧化氢溶液，并加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管,现象是
（4）在上支试管不再产生气泡时，再加入过氧化氢溶液，现象是 。
二氧化锰
过氧化氢 水＋氧气 H2O2 H2O+O2
分解双氧水法的实验怎么做呢
检：检查装置的气密性 装:装药品 夹:将烧瓶夹到铁架台上
开:打开分液漏面的开关 收:用合适的方法收集氧气
移:从水槽中移出导管 关:关上开关
第二课时 化学反应与质量守恒
教学目标
1、了解化合反应和分解反应，了解化合反应与分解反应的区别。
2、通过对化学反应中反应物及生成物质量的实验测定，了解质量守恒定律，通过对化学反应的实质分析，认识在化学反应中各反应物质量总和与各生成物质量总和相等的原因，培养分析推理能力。
重点与难点
1、重点：化合反应和分解反应的区别；质量守恒定律；化学方程式的意义、书写和配平；化学方程式的计算练习。
2、难点：质量守恒定律；化学方程式的意义、书写和配平；化学方程式的计算练习。
教学过程
[课前练习] 用化学式表示下列化学变化的反应式: (1)铁在氧气中燃烧； (2)在空气中点燃磷；（3）硫在氧气中燃烧 (4)氯酸钾受热分解。（5）高锰酸钾受热分解
一、化合反应和分解反应
分析(1) (2) （3）【特点】反应物两种或两种以上，生成物只有一种；
化合反应：由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应叫做化合反应。
特点：多变一（A+B+ —— C）
(4) （5）【特点】反应物只有一种，生成物有两种或两种以上
分解反应：由一种物质生成两种或两种以上物质的反应叫做分解反应。
特点：一变多（A —— B+ C+ ）
【讨论】把学过的化学反应写出来，分析哪些是分解反应，哪些是化合反应，哪些不是？
二、质量守恒定律
上述这些反应式反映出反应物在一定条件下转变为性质不同的新的生成物，从这些反应式里我们可以看到参加反应的是什么物质，生成的又是什么物质，反映了这些反应中质的变化。那么，物质的总质量在反应前后有没有变化呢 反应物和生成物之间的量是否有一定的关系呢 现在我们通过实验来研究这一关系。
[实验4-1] 引导学生阅读课本P48活动的内容，并思考本实验目的，观察实验现象。
[实验目的]研究在密闭的容器中，磷和空气中的氧气发生反应生成五氧化二磷，这一反应前后物质的总质量有没有变化。
[操作方法] (1)称量装有少量白磷的密闭容器的质量 (2)引发反应 (3)冷却后第二次称量。
[实验现象] (1)白磷燃烧，产生浓厚的白烟(即五氧化二磷)。
(2)天平同反应前一样保持平衡。
[实验结论] 反应前后物质的总质量没有发生变化。
[引导学生得出结论] 反应在密闭容器中进行，虽然磷燃烧后生成了五氧化二磷， 但这个容器装置的总质量不变。即参加反应的物质的质量总和等于反应后生成物的质量总和。化学反应中这种量的关系是不是具有普遍意义呢 让我们再做实验来验证。
活动2： (1)观察反应物的颜色、状态；
(2)混合后有什么现象
(3)反应前和反应后物质的总质量有没有变化
[提问实验结果] (1)混合后，你是根据什么现象判断已经发生了化学反应
(2)反应前后物质的总质量有没有变化
1、内容： 参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和，这个规律就叫质量守恒定律
思考：设计一个实验，验证用过氧化氢制取氧气的反应前后质量守恒。（结合该反应的特点）关键是使产生的气体能被吸收、储存或反应掉。
[讨论]
为什么物质在发生化学反应前后，反应物的总质量和生成物的总质量总是相等呢 (启发学生从化学反应的实质加以分析)
[电脑动画]
通过Ｐ与Ｏ2反应生成Ｐ2Ｏ5的分子动画演示，分析化学反应的实质，解释质量守恒定律。
2、化学反应前后质量守恒的原因：在一切化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量也没有变化。
3、质量守恒定律的运用
解释发生化学变化的一些现象．例如，镁条在空气中燃烧质量增加．
推断某反应物或生成物的组成元素或化学式．例如，2AB2＋B2＝2C，推断C的化学式为AB3．
根据反应前后质量之差，确定某反应物或生成物的质量．例如，氯酸钾和二氧化锰混合物15．5 g加热制氧气，完全反应后剩余固体残留物10.7 g，确定生成氧气的质量为4.8 g．
【例题精讲】
例1 下列说法中，符合质量守恒定律的是
A．镁带在空气中燃烧后，生成物的质量比镁带的质量增加了
B．蜡烛完全燃烧后，生成的水和二氧化碳质量之和等于蜡烛的质量
C．氯酸钾受热分解后，剩余固体的质量比原反应物的质量轻
D．粗盐提纯实验得到精盐质量和滤纸上砂子的质量之和等于溶解的粗盐的质量
分析：应用质量守恒定律分析问题时，要注意“参加反应的”和“质量总和”等关键词语．
镁在空气中燃烧，是镁和氧气反应生成氧化镁．根据质量守恒定律，氧化镁的质量必然大于镁带的质量，选项A正确．
蜡烛在空气中燃烧是蜡烛和氧气反应生成水和二氧化碳．根据质量守恒定律，反应生成水和二氧化碳的质量总和应等于参加反应的蜡烛和氧气的质量之和，选项B是错误的．
氯酸钾受热分解生成氯化钾和氧气．根据质量守恒定律，氯酸钾的质量等于氯化钾和氧气的质量总和，所以剩余固体氯化钾的质量比氯酸钾的质量轻，选项C正确．
选项D的变化不属于化学变化，所以不能用质量守恒定律解释．
答案：AC
例2 用质量守恒定律解释下列问题．
(1)镁在氧气中燃烧后质量增加．
(2)碱式碳酸铜受热分解后，剩余固体质量比原来固体质量少．
分析：(1)根据质量守恒定律，参加反应的镁条的质量和氧气的质量之和应等于生成的氧化镁的质量．因此，氧化镁的质量大于镁的质量．(2)参加反应的碱式碳酸铜的质量应等于生成物氧化铜、水和二氧化碳的质量总和．但反应后剩余固体为氧化铜，故质量小于碱式碳酸铜的质量．
答案：(1)根据质量守恒定律，镁燃烧后生成的氧化镁的质量，等于参加反应的镁的质量与氧气的质量总和．因此镁燃烧后生成物的质量比镁的质量增加．
(2)根据质量守恒定律，碱式碳酸铜的质量等于反应后生成物氧化铜、水和二氧化碳的质量总和，所以剩余固体(氧化铜)的质量比原来固体(碱式碳酸铜)的质量减少．
例3 化学反应前后，肯定不变的是
A．分子的种类
B．分子的数目
C．原子的种类和数目
D．物质的种类
分析：原子是化学变化中的最小粒子，化学反应的过程就是反应物的原子重新组合的过程．因此，化学反应前后分子种类、分子数目和物质的种类都会改变．
答案：C
例4 若有A g氯酸钾与B g二氧化锰混合，加热到不再减少时为止，得到剩余固体C g，则反应生成的氧气的质量是___________g，同时会生成氯化钾__________g．
分析：氯酸钾在二氧化锰作催化剂，加热的条件下生成氯化钾和氧气．根据催化剂的定义，二氧化锰的质量在反应前后不变，剩余固体为氯化钾和二氧化锰的混合物．又根据质量守恒定律，生成氧气的质量等于参加反应的氯酸钾的质量减去生成的氯化钾的质量．综上分析可看出解这个题的关键是把握好、利用好质量守恒定律．
答案：（A＋B-C） （C-B）
例5 23 g某有机物在空气中完全燃烧后共生成44 g二氧化碳和27 g水，则该有机物含碳元素的质量是___________，含氢元素的质量是___________ ，它是由___________ 元素组成的．
分析：化合物在空气中燃烧，是与空气中的氧气反应．因为化学反应前后各元素原子的种类、数目、质量均不变，反应生成的二氧化碳中所含碳元素，水中所含氢元素一定是原化合物中所含的元素，且质量相等．根据生成二氧化碳和水的质量可以求出碳、氢元素的质量．
如果碳、氢两种元素的质量之和等于原化合物的质量时，原化合物中只含有碳氢两种元素．如果碳氢两种元素的质量和小于原化合物的质量时，原化合物中还含有氧元素，氧元素的质量等于原化合物的质量减去碳、氢两种元素的质量和．
解：含碳元素的质量：44g×＝12g
含氢元素的质量：27g×＝3g
因为12g＋3g＜23g，所以该有机物中还含有氧元素．
因此该有机物由碳、氢、氧三种元素组成．
答案：12 g 3 g 碳、氢、氧
第三课时 化学方程式
教学目标
通过具体化学反应分析，了解化学方程式包含的意义。了解书写化学方程式要遵循的原则，初步学会化学方程式的书写和配平（最小公倍数法）。
重点与难点
化学方程式的意义、书写和配平；
教学过程
三、化学方程式――用反应物和生成物的化学式来表示。
以硫和氧气反应为例来说明：
文字表达式　　硫　＋　氧气　　二氧化硫
化学方程式　　S　＋　O2　SO2
1、用化学式来表示化学反应的方程式，叫做化学方程式。
2、化学方程式的意义：
A、宏观上：表示什么物质参加反应，结果生成了说明物质。
B、条件意义：表示反应在什么条件下进行。
C、微观上：表示各物质间原子和分子的个数比。
D、质量上：表示反应物、生成物各物质间的质量比。
3、化学方程式的书写原则：
A、以客观事实为依据
B、要遵守质量守恒定律，即在式子左、右两边各原子的种类与数目必须相等。
【例题讲解】说明书写化学方程式的具体步骤：
1、写出反应物和生成物的化学式：左边写出反应物的化学式，右边写出生成物的化学式，中间连一条短线。如果反应物或生成物不止一种，就用“＋”连接。
2、配平化学方程式：在化学式前面，配上适当的化学计量数，使得式子两边每一种元素的原子总数相同。
【介绍】用观察法或用最小公倍数法来确定化学计量数。
3、说明反应条件和生成物的状态。
“↑”“↓”号的使用范围：在反应物中无气态物质参加反应，如果生成物中有气体，则在气体物质的化学式右边要注“↑”号；在溶液中进行的化学反应，反应物无难溶性物质参加反应，如果生成物中有固体难溶性物质生成，在固体物质的化学式右边要注“↓”号。（强调要防止随意乱标）
反应条件常见的有：点燃、加热（△）、高温、催化剂等。
【口诀】左反应，右生成；化学式、须正确；
系数平，原子等；等号连，条件清；
生成气体和沉淀，上下箭头来表明
【练习】1．下列化学方程式是否正确？为什么？
(1)C2H2+O2CO2+H2O
(2)2HgO2Hg+O2↑（3）KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2
（4）Zn+CuSO4===Cu↓+ZnSO4
2、试写出下列反应的化学方程式：
①硫在氧气中燃烧生成二氧化硫
②磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷
③铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁
④氢气与灼热的氧化铜反应生成铜和水
3、配平下列化学方程式：
①Cu+O2CuO
②Al+O2 - Al2O3
③Fe＋HCl - FeCl2+H2
④HgOHg＋O2
4.写出下列反应的化学方程式，并计算各物质的质量比。
实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制氧气　
5．火柴是生活必须品，火柴头上深色物主要成份是氯酸钾、二氧化锰、硫磺和硫化锑（Sb2S3），火柴盒侧面涂一层红褐色物质（红磷和玻璃粉）。划火柴时，发生氧化反应，引燃木条。其中四个主要反应的化学方程式是：
1 一种含氧物质在催化剂作用下，借摩擦之助产生热量，放出氧气____________________________；
2 氧气与Sb2S3反应生成Sb2O3和SO3___________________________________；
3 红褐色物质与O2反应，并生成白烟___________________________________；
④ S与O2反应_______________________________。
第四课时 有关化学方程式计算
教学目标
在了解化学方程式意义的基础上，能根据化学方程式进行反应物质量和生成物质量之间的计算。通过有关化学方程式的计算练习，规范解题格式。
重点与难点
化学方程式的计算练习。
教学过程
[引言]：
1、 复习：化学方程式
2、 提问：完成磷在氧气中燃烧的化学方程式。
请讲出该化学方程式表示的意义。
并算出反应中各物质间的质量比。（P—31、O—16）
注意：在完成这个问题时，要特别注意化学方程式的配平和准确计算相对分子质量
3、讲述：①表示磷在点燃时发生反应，生成五氧化二磷。
②表示磷、氧气和五氧化二磷3种微粒之间的个数比是4︰5︰2
③表示磷、氧气和五氧化二磷3种物质之间的质量比是124∶160∶284
点燃
4P + 5O2 = 2P5O2
124 160 284
4、过渡：化学方程式可以表示化学反应前后质量关系。在生产和实验中常要涉及量的计算。例如，冶金工厂用氢气还原三氧化钨制取钨，要生产一定数量的金属钨，就要计算需要多少三氧化钨作原料。再如实验室里加热氯酸钾制取氧气，要会计算能产生多少氧气才能满足某实验的需要。这些都要以化学方程式为依据进行计算。这节课我们就要学习根据化学方程式的计算。
[新课]
四、根据化学方程式的计算
1、 我们如何根据化学方程式来进行计算？
2、 例题①：试验室里用分解过氧化氢的方法制取氧气。现要制得2克氧气，需要多少克过氧化氢？
解：设需要过氧化氢的质量为X
通电
2H2O2 = 2H2O + O2
2×34 32
X 2克
2×34／X =32／2克
X=4.3克
答：需要过氧化氢4.3克。
3、练习：加热分解5.8g氯酸钾，可以得到多少克氧气？（2.3克）
4、问：请同学们议论一下解题的根据是什么，应该找出哪些量的关系，列怎样的算式求解。
解题步骤：①．写解及设未知量。
②．写出完整的化学方程式。
③．求出有关物质的相对分子质量，并写在相应化学式的下面。
④．列比例式，求解。
⑤．简明地写出答案。
5、讲述：根据化学方程式解题要符合解题的步骤。今后我们在做计算题时，一定要严格按解题格式书写，并注意有关物质的量要左右对应，上下对齐，注明单位等项。
6、例题②：在实验室中用氢气还原氧化铜制取铜。制取10g铜，需要氧化铜多少克？
解：略
7、练习：工业上用电解水的方法制取氢气。电解4.5t水，能制得氢气多少吨？同时得到氧气多少吨？
8、小结：根据化学方程式的计算要注意以下问题：
①解题时一定要认真审题，明确题意、解题思路
②正确书写化学方程式：反应物、生成物的化学式，化学方程式的配平。
③相对分子质量及已（未）知数要写在对应化学式下面。
④同一题中不同未知数要用不同字母表示。
⑤体积和质量之间换算：m=Vp,注意单位。
⑥各物质的质量比为纯量比，纯量=不纯量×纯度。
⑦严格按照解题步骤进行计算，注意解题格式的规范化。
PAGE
8

展开更多......

收起↑