资源简介 初三化学暑假班(教师版)教师日期学生课程编号10课型同步课题质量守恒定律教学目标1、理解质量守恒定律。能从化学反应中原子重新组合成新物质的角度来理解。2、利用质量守恒定律推断物质的质量、元素组成,解释现象,推断物质的化学式。教学重点1、理解质量守恒定律。能从化学反应中原子重新组合成新物质的角度来理解。2、利用质量守恒定律推断物质的质量、元素组成,解释现象,推断物质的化学式。教学安排版块时长1知识温习10mins2每识每课10mins3新知精讲50mins4课堂小憩10mins5典例解析30mins6师生总结10mins1.写出下列关于物质的量的填空物质的量的符号是_______,表示____________________的含义,单位是________,1mol物质约含有_____________个微粒,这个数值又称作___________常数【答案】n;物质所含微粒的多少;mol,6.02×1023,阿伏伽德罗2.根据物质的量与质量和微粒数的计算公式运算下列题目(1)1mol水中约含有多少个水分子,多少个原子,是多少克水_____________________________________________________________________(2)6.02×1023个氧气分子含有多少物质的量的氧气分子,多少物质的量的氧原子_____________________________________________________________________【答案】6.02×1023;1.806×1024;18g;1mol;2mol3.摩尔质量和式量的共同点是_______________________不同点是__________________【答案】数值相等;摩尔质量有单位,式量没单位质量守恒与狭义相对论自从爱因斯坦(Einstein)提出狭义相对论和质能关系公式E=mc?之后,说明物质可以转变为辐射能,辐射能可以转变为物质。这个结论对质量守恒定律在化学中的应用有何影响呢?实验结果证明1000g硝化甘油爆炸之后,放出的能量为8.0×10^6J。根据质能关系公式计算,产生这些能量的质量是8.9×10^-8g,与原来1000g相比,差别小到不能用实验技术所能测定。从实用观点来看,质量守恒定律是完全正确的。20世纪以来,人们发现原子核裂变所产生的能量远远超过最剧烈的化学反应。1000g铀235裂变的结果,放出的能量为8.23×10^16J,与产生这些辐射能相等的质量为0.914g,和原来1000g相比,质量变化已达到千分之一。于是人们对质量守恒定律就有了新的认识。在20世纪以前,科学家承认两个独立的基本定律:质量守恒定律和能量守恒定律。科学家则将这两个定律合而为一,称它为质能守恒定律。1756年俄国M.V.罗蒙诺索夫首先测定化学反应中物质的质量关系,将锡放在密闭容器中燃烧,反应前后质量没有变化,由此得出结论:“参加反应的全部物质的质量,常等于全部反应产物的质量。”1774年法国A.-L.拉瓦锡重复类似的实验,并得出同样的结论。由于罗蒙诺索夫和拉瓦锡时代所用的天平不够精密,所以后来又有不少科学家用更精确的方法证明这一定律。例如19世纪中叶,比利时分析化学家J.-S.斯塔用银和碘制备碘化银,所得碘化银的质量与碘和银的总质量只相差0.002%。19世纪末,H.H.兰多尔特用很精密的天平再一次证明这一定律的正确性。20世纪,爱因斯坦推导出了狭义相对论,他指出,物质的质量和它的能量成正比,可用以下公式表示:E=mc?式中E为能量;m为质量;光速c=(299792.50±0.10)km/s(一般取300000km/s)。以上公式说明物质可以转变为辐射能,辐射能也可以转变为物质。这一现象并不意味着物质会被消灭,而是物质的静质量转变成另外一种运动形式。(由于当时科学的局限,这条定律只在微观世界得到验证,后来又在核试验中得到验证)所以20世纪以后,这一定律已经发展成为质量守恒定律和能量守恒定律,合称质能守恒定律。一、质量守恒定律1.质量守恒定律(1)内容:___________________________________________________________(2)微观原理:化学变化前后,原子的_____没有改变,_____没有增减,_____没有变化。(3)化学变化的实质:分子分解为原子,原子又重新组合成新的分子。2.定律的理解(1)“化学反应”是前提。质量守恒定律的适用范围是__________,不适用于物理变化,任何化学变化都遵循质量守恒定律。(2)“参加反应”是基础。概念中明确指出是“参加反应”的各物质的质量总和,_______________不能计算在内。(3)“质量总和”是核心。无论是参加反应的物质,还是反应后生成的物质,计算时不能漏掉任何一项。(4)“质量守恒”是目的。定律只适用于“质量”守恒,不包括__________________________________等。3.定律的宏观、微观解释化学反应的实质是参加反应的原子重新组合形成新物质的过程。即化学反应前后___________、___________、____________没有改变,因此,化学反应前后物质的总质量守恒。【答案】参加化学反应的各反应物的质量总和等于生成物的质量总和;种类,数目,质量;化学变化;不参加反应的物质质量;体积守恒、分子数守恒;原子的种类、原子的数目、原子的质量、【练一练】下列叙述中正确的是()A.因为质量守恒,所以纸在空气中燃烧后产生的灰烬质量一定和所用纸的质量相等B.镁带在空气中燃烧后,生成物的质量比镁带的质量增加了C.50g酒精和50g水混合在一起,质量等于100g,符合质量守恒定律D.H2和O2形成的混合物的质量等于它们反应后生成的水的质量【解析】纸燃烧生成的CO2逸散,灰烬质量应比所用纸的质量小;镁带燃烧时有氧气参与,生成物的质量增大;酒精与水混合是物理变化;H2和O2形成的混合物不一定能完全反应。【答案】B。二、化学方程式1.定义:用化学式表示化学反应的式子2.书写:(1)原则:A、遵循______________B、尊重客观事实(2)步骤:A、写:写出完整的化学反应式①箭头左边写反应物,右边写生成物,反应物和生成物不能写颠倒②反应物、生成物不止一种时,用“_____”连接B、配:配平关键点:①找出左右两边出现机会较多,原子数目变化较大的原子,确定它的最小公倍数;②逐一调整,使其它原子的原子个数一一相等;③配平后化学式前边的系数比是最简整数比常见的配平方法有:①观察法。从复杂的分子出发,根据质量守恒计算。如H2O+Fe→Fe3O4+H2.②最小公倍数法。P+O2→P2O5③奇偶配平法。C2H2+O2→CO2+H2O④设未知数法。如CO还原氧化铁的反应C、注:注明生成物中气体或沉淀的状态当生成物中有气体时,要在其化学式的右边标上“↑”;当生成物中有沉淀时,要在其化学式的右边标上“↓①“↑”和“↓”是表示生成物状态的符号,在反应物中即使是气体、固体也决不能注;②如果反应物中有气体,生成物中气体不标“↑”。3.含义:(1)宏观:__________________________________________(2)微观:__________________________________________【答案】质量守恒定律;+;什么物质参加反应,生成什么物质;示反应物和生成物的微粒个数、质量比、物质的量【练一练】配平下列化学方程式(1)C3H8+O2CO2+H2O(2)MgCl2+AgNO3AgCl↓+Mg(NO3)2【答案】1,5,3,4;1,2,2,1【练一练】完成方程式:KClO3KCl+O2【答案】:配平“定1法”最复杂的(元素种类最多、原子个数最多)系数定为11KClO3KCl+O2配其他系数使两边各元素原子个数相等1KClO31KCl+O2转化成最简整数比2KClO32KCl+3O2标注条件、生成物状态2KClO32KCl+3O2↑观音菩萨生病了南宋年间,有位老财主迷信,将一尊观音像请回了家。过了一段时间后,尽管老财主每天供品、香火不断,但观音像却变得黯淡无光,好像生病似的。老财主一看,以为照顾得还不够周到,就赶紧一日三餐上供品、点香火,但观音像依然是“病恹恹”的。为什么观音菩萨会“生病”呢?原来,这位财主供奉的观音像不是铜塑的,更不是金塑的,而是用金属钠塑造出来的。在袅袅的香火中,金属钠渐渐被氧化了。原来的观音是银光闪闪的,被氧化后,生成了一种新的氧化物,看上去就像“生病”一样,一脸倦容。钠呈银白色,有美丽的光泽,常温时有蜡状,低温时可变脆。化学性质很活泼,能与非金属直接化合,在空气中氧化迅速,所以钠一般被保存在煤油中。知识点1:质量守恒定律【例1】“2005年中国十大科技进展新闻”:我国科学家成功实现首次单分子自旋态控制。这是世界上首次实现单个分子内部的化学反应。单个分子内部的化学反应中发生变化的是()A.分子种类C.原子种类B.原子个数D.元素种类【难度】★★【答案】A变式1:化学反应前后,肯定没有变化的是()①原子的数目②分子的数目③元素的种类④物质的总质量⑤物质种类⑥原子种类A.全部B.①③④⑥C.①④⑥D.①③⑤【难度】★★【答案】B【例2】某可燃物在空气中燃烧,生成CO2和H2O,则下列关于该可燃物组成的说法中,正确的是()A.一定含有碳元素、氢元素,可能含有氧元素B.一定含有碳元素、氢元素,不含有氧元素C.一定含有碳、氢、氧三种元素D.可能含有碳、氢、氧三种元素【难度】★★【解析】化学反应前后,元素种类相同。可燃物与氧气生成二氧化碳和水,二氧化碳中的碳元素和水中的氢元素必定来自该可燃物,该物质含或不含氧元素均有可能。【答案】A变式1:蔗糖在隔绝空气条件下加热,生成水和炭黑(C),则蔗糖()A.由碳、氢两种元素组成B.由碳、氢、氧三种元素组成C.一定含有碳元素、氢元素,可能含有氧元素D.一定含有碳元素、氧元素,可能含有氢元素【难度】★★【答案】B【例3】在化学反应A+B→C+2D中,9.8gA和8gB完全反应生成14.2gC,同时得到D的质量是()A.9.8gB.3.6gC.7.2gD.14.4g【难度】★★★【解析】根据质量守恒定律:参加反应的A和B的质量总和等于反应生成的C和D的质量总和。故设反应生成Dxg;9.8g+8g=14.2g+x;x=3.6g【答案】B变式1:4g氢气与32g氧气恰好完全反应,能生成多少克水?合多少摩尔?__________________________________________【难度】★★【答案】36g;2mol【例4】在化学反应2XY2+Y2→2C中,C的化学式应为()A.X2YB.XY2C.XY3D.X3Y【难度】★★【解析】设C的化学式为XmYn,则2XY2+Y2→2XmYn根据质量守恒定律,反应前后原子的个数一定相等,解得:m=1n=3【答案】C变式1:在X+2O2CO2+2H2O中,根据质量守恒定律,X的化学式为()A.CH4B.C2H5OHC.CH3OHD.CH3COOH【难度】★★★【答案】A【方法提炼】1.化学变化的实质原子是化学变化中的最小微粒。在化学变化中分子分裂成原子,原子重新组合成新的分子。2.质量守恒定律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,这个规律叫做质量守恒定律。三不变:原子的种类、原子的数目、原子的质量知识点2:化学方程式【例1】完成下列化学方程式:(1)Fe+O2→Fe3O4(2)NaOH+CuSO4→Cu(OH)2+Na2SO4(3)C2H2+O2→CO2+H2O【难度】★★【解析】(1)反应中氧元素角标数较大,且相对铁元素复杂,选择先配氧元素,它的最小公倍数是2:Fe+2O2→1Fe3O4然后配平铁元素,最小公倍数为3:3Fe+2O2→lFe3O4配平过程中如果出现系数1,则省略不写。即正确的配平结果是3Fe+2O2→Fe3O4在完成配平工作后,标明反应条件。(2)观察左右两边,钠元素、氧元素、氢元素的原子个数不相等,且右边的原子个数比左边大,且成为奇偶对关系,所以在NaOH前加上2,使它们的各元素原子个数与反应后相等,即2NaOH+CuSO4→Cu(OH)2+Na2SO4然后标明生成物Cu(OH)2状态为沉淀,即2NaOH+CuSO4→Cu(OH)2↓+Na2SO4(3)碳氢化合物燃烧的配平方法是先在该碳氢化合物前写上系数l,则在每份反应中一个C2H2分子中有2个碳原子、2个氢原子,那么生成物CO2和H2O中具有同样多的碳、氢原子,即1C2H2+O2→2CO2+1H2O分别求得反应前后氧元素的原子个数,进行配平1C2H2+O2→2CO2+1H2O参加反应的分子只能用整数形式表示,则化分数为整数,即:2C2H2+5O2→4CO2+2H2O最后标明反应条件,即2C2H2+5O24CO2+2H2O【答案】3Fe+2O2Fe3O4,2NaOH+CuSO4→Cu(OH)2↓+Na2SO4,2C2H2+5O24CO2+2H2O变式1:完成下列化学方程式:(1)S+O2→SO2(2)CO+Fe2O3Fe+CO2(3)CH4+O2CO2+H2O【难度】★★【答案】(1)S+O2SO2(2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2(3)CH4+2O2CO2+2H2O【例2】下列方程式中书写正确的是()A.P+O2PO2B.2P+5OzP2O5C.4P+5O2→P2O5D.4P+5O22P2O5【难度】★【答案】D变式1:下列化学方程式中,书写完全正确的是()A.S+O2SO2↑B.Cu+O2CuOC.HgOHg+O2↑D.AgNO3+NaCl→AgCl↓+NaNO3【难度】★【答案】D【例3】根据反应3NO2+H2O→2HNO3+X,推断X的化学式()A.N2B.NOC.N2O3D.N2O5【难度】★★【答案】B变式1:在化学反应X2+3Y2→2Z中,生成物Z的化学式是()A.XYB.XY2C.XY3D.X2Y3【难度】★★【答案】C【方法提炼】写好化学方程式要检查一查化学式:查反应物、生成物的化学式书写是否正确、遗漏二查配平:查反应前后各元素的种类及各元素的原子个数是否相等三查条件:查是否漏填或多填反应条件四查箭号:查生成物是否正确地标出气体或沉淀 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