第二章 第三节 化学变化中的质量守恒质量守恒定律及化学方程式 教案.docx

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第二章第三节化学变化中的质量守恒质量守恒定律及化学方程式教案

适用学科

初中化学

适用年级

九年级

适用区域

沪科版

课时时长（分钟）

2课时

知识点

1．理解质量守恒定律。

2．能说明化学反应中的质量关系。

3.质量守恒定律的应用。

4.化学方程式书写

教学目标

1.质量守恒定律的探究及应用2.化学方程式的书写

教学重点

1.用微观观点解释质量守恒定律2.并能用此定律解答一些问题

教学难点

质量守恒定律在具体题型中的应用

一、导入

对于化学反应你知道了什么？

之前学过化学反应文字表达式，从这些表达式中，可得知反应物在一定条件下转变为性质不同的新物质，即可知道化学反应的质变，但书写起来较繁；而使用了化学式代替文字虽较简单，但也不能表示出物质间的量变关系。

有无既简单又可表示出在化学反应前后质量是否发生变化的表示方法呢？

这就是本课题所学内容。

二、知识讲解

使用建议说明：

该知识是化学反应的一大定律，在以后的学习中运用广泛，讲解需弄清实质，也可以结合物理中的能量守恒定律进行讲解。

1.质量守恒定律的内容：

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。

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化学变化，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，不参加反应的物质质量不能计算在内。

（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，不包括体积守恒、分子数守恒等。

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。

即化学反应前后原子的种类、原子的数目、原子的质量没有改变，因此，化学反应前后物质的总质量守恒。

4．解释化学反应前后质量增加或质量减少的现象

例如：

碳酸钠与稀盐酸反应，反应后溶液质量减轻，因此这个反应是不遵循质量守恒定律的。

这种说法正确吗？

______，说明理由：

_________________________________________

理解质量守恒定律需要注意的几个问题

（1）质量守恒定律只强调质量守恒，不能推广到其他物理量。

（2）反应物的总质量是指参加化学反应的物质的质量总和，不包括过量的未反应的物质和杂质的质量。

（3）如果化学反应需要催化剂，那么催化剂不能算作反应物

（4）在验证质量守恒定律时，凡是有气体参与或者生成的，一定要在密闭容器中进行。

使用建议说明：

化学方程式是化学用语，化学用语是中学化学基础知识的重要组成部分,是化学计算的基础；化学用语是学习化学的重要工具,也是初中学生学习化学遇到的难点、分化点,是学好化学的关键；同时,它还是发展学生抽象思维的重要形式之一,是化学思想的直接现实.故教学中应予以高度重视。

1.概念：

用化学式来表示化学反应的式子，叫做化学方程式。

2.意义：

①表示了化学反应中的反应物和生成物；②表明了该化学反应进行的条件；③表示了各物质之间的质量关系即各物质之间的质量比。

3.书写原则：

①必须以客观事实为基础，决不能凭空猜想、臆造事实上不存在的物质和化学反应；②要遵守质量守恒定律，箭头两边各原子的种类与数目必须相等。

4.书写步骤：

（1）写出反应物和生成物的化学式

（2）配平方程式，方法有：

①观察法②最小公倍数法③奇数配偶数法④待定系数法

（3）注明反应条件，加热用“△”（点燃、高温都不能用“△”符号取代）。

（4）标出生成物状态。

若反应物中无气体，生成物中有气体，在其化学式后面标上“↑”；若反应物无固体，生成物有固体，在其化学式后面标上“↓”。

（5）查反应物、生成物化学式是否正确；查是否配平

一般步骤：

（1）根据化学方程式计算的依据：

利用化学方程式计算的理论基础是质量守恒定律,计算时依据化学方程式中反应物、生成物各物质之间的质量比、物质的量之比

（2）利用化学方程式计算的一般步骤：

①设未知数

②写出化学方程式

③写出有关物质的式量、已知量和未知量

④列比例式,求解

⑤简明地写出答案

（3）根据化学方程式计算应该注意的事项

①正确书写化学方程式,准确列出有关反应物或生成物的质量比；

②列式时,各物质的质量单位必须统一,对应关系要正确；

③反应物、生成物都必须是纯净物,如果是混合物,应该将不纯物的质量按题意转化为纯净物的质量；

④解题的过程要完整,规范

⑤设未知数是要指明物理量（是否带单位）

三、例题精析

使用建议说明：

此处内容主要用于教师课堂的精讲，每个题目结合试题本身、答案和解析部分，教师有的放矢的进行讲授或与学生互动练习。

下列现象不能用质量守恒定律来解释的是（　　）

A.蜡烛燃烧时慢慢变短B.湿衣服在阳光下晒干

C.铁生锈后质量变大D.红磷在密闭的容器内燃烧质量不变

【答案】B

【解析】①生成新物质的变化叫化学变化．

蜡烛燃烧后生成物主要是水、二氧化碳和少量一氧化碳；铁生锈后质量变大是因为铁与空气中的氧及水反应生成氧化铁的缘故；红磷燃烧后生成五氧化二磷．这一些都是化学变化，遵循质量守恒定律．所以选项A、C、D中的现象可以用质量守恒定律来解释．

②没有生成新物质的变化叫物理变化．

湿衣服在阳光下晒干，只是水在形态上发生了变化，由液态水变为气态水，属于物理变化，不可以用质量守恒定律来解释

下列对质量守恒定律的理解正确的是（　　）

A．10g水完全汽化后仍为10g水蒸气，所有符合质量守恒定律

B．1g磷在2g氧气中燃烧生成3g五氧化二磷

C．完全电解10g水得到的氢气和氧气质量之和是10g

D．镁条燃烧后生成物的质量比原来镁条的质量大，这一变化不遵循质量守恒定律

【答案】C

【解析】A、10克水完全汽化后，不是化学变化，就不能用质量守恒定律来解释，故A错误；

B、由化学方程式4P+5O2点燃5P2O5可知，参加反应的红磷和氧气的质量比为124：

160，而不是1：

2，所以1g红磷在2g氧气中燃烧生成五氧化二磷的质量不是3g，故B错误；

C、根据质量守恒定律，完全电解10g水得到的氢气和氧气质量之和是10g，故C正确；

D、镁条燃烧后增加的质量等于参加反应的氧气的质量，符合质量守恒定律，故D错误

在化学反应前后，一定不变的是（　　）

①原子的数目　②分子的数目　③分子种类　④物质种类　⑤物质质量总和　⑥元素种类

A、⑤⑥B、①⑤⑥C、①②⑤⑥D、①④⑥

【答案】C

【解析】根据质量守恒定律：

化学反应前后，一定不变的是：

原子种类；原子数目；各物质的质量总和

石蜡在氧气中完全燃烧后，生成二氧化碳和水，则关于石蜡组成的判断中，正确的是（）

A、一定含有碳、氢、氧

B、一定含有碳、氢但不含有氧元素，

C、一定含有碳、氢，可能含有氧元素

D、以上答案都不对

【答案】C

【解析】蜡烛燃烧时，由于空气提供了氧元素，且燃烧产物水和二氧化碳中含有碳、氢、氧三种元素，故可推断石蜡中一定含有碳、氢两种元素．答案选C．

下图形象地表示某反应前后反应物与生成物分子及其数目的变化，其中“

”“

”“”

分别表示A、B、C三种不同的分子，该反应的化学方程式中A、B、C前的化学计量数之比为（）

A．4∶1∶3B．3∶1∶2C．4∶1∶2D．3∶1∶3

【答案】B

【解析】根据反应的微观示意图和质量守恒定律，可得出各物质反应的微粒个数关系是：

由上图可知，反应前有1个A分子而反应后没有A分子，说明1个A分子参加反应；反应前有3个B分子而反应后没有B分子，说明3个3分子参加反应；，反应前没有C分子，反应后生成了2个C分子．所以，该反应中A、B、C各物质的微粒个数关系是：

1：

3：

2．因此，该反应的化学方程式中A、B、C前的化学计量数之比为1：

3：

2．

故选B．

利用化学方程式进行计算的依据是  （       ）

A.化学方程式表示了一种化学反应的过程

B.化学方程式表示了反应物、生成物和反应条件

C.化学方程式表示了反应前后反应物和生成物的质量关系

D.化学方程式中，各反应物质量比等于各生成物质量比

【答案】C

【解析】利用化学方程式计算的依据就是化学化学方程式表示了反应前后反应物和生成物的质量关系，故选项C符合题意。

化学方程式不能提供的信息是（   ）

A.在什么条件下发生反应B.哪些物质参加反应

C.生成的各粒子的相对数量D.化学反应速率的快慢

【答案】D

【解析】

A、根据化学方程式可知能表示反应条件；

B、根据化学方程式可知参加反应的反应物；

C、根据化学方程式可知各反应物和生成物的微观粒子个数比质量比；

D、根据化学方程式不能判断化学反应的快慢．

利用化学方程式进行计算：

在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件

下存在某个反应，测得反应前后各物质的质量如下表

物质

甲

乙

丙

丁

反应前质量/g

20

m

20

20

反应后质量/g

2

待测

32

26

对该反应，下列描述正确的是（）

A、该反应中甲、丙、丁的质量比为1：

16:

13B、乙在该反应中一定是催化剂

C、待测质量一定为4gD、该反应是分解反应

【答案】D

【解析】D甲减少了18克，丙和丁增加了一共18克，根据质量守恒定律，乙一定还是m克,甲分解生成丙和丁，所以选D。

B不选的原因是乙可能没参加反应也有可能是钝化剂

四、课堂运用

使用建议说明：

在对课堂知识讲解完，把握了重点突破了难点以及练习精讲了之后，再用练习马上进行课堂检测，根据学生情况进行做测试，亦可改编题目进行拓展。

1.请用所学化学知识解释下列原理．

（1）酥脆的饼干放置在空气中变软，说明空气中含有________．

（2）用化学方程式表示实验室用氯酸钾制氧气．

（3）用化学方程式表示铁丝在氧气中燃烧．

【答案】

（1）水蒸气

MnO2

△

（2）2KClO3===2KCl+3O2↑．

（3）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为3Fe+2O2 

 Fe3O4

【解析】

（1）酥脆饼干在空气中长时间放置会变软，说明空气中含有水蒸气； 

2.对质量守恒定律的下列理解正确的是（  ）

A.根据质量守恒定律，100g水冷冻后得到100g冰

B.根据质量守恒定律，1g氢气和9g氧气充分反应能生成10g水

C.化学反应前后原子的种类、质量、数目均不变，故任何化学变化前后质量守恒

D.碳酸钠溶液和稀盐酸混合并反应后溶液总质量减小，所以该变化不遵守质量守恒定律

【答案】C

【解析】

A、100g水冷冻后得到100g冰，发生的是物理变化，不能用质量守恒定律来解释，故错误；B、根据氢气和氧气反应的化学方程式2H2+O2→ 2H2O可以知道：

氢气和氧气在反应中的质量比为1：

8，所以1g氢气只能和8g氧气完全反应后，生成9g水，故错误；

C、根据化学变化的实质可以知道，在化学变化中是分子破裂成原子，原子重新组合成新的分子，因此化学反应前后原子的种类、质量、数目均不变，任何化学变化前后质量守恒，故正确；

D、碳酸钠和稀盐反应生成的二氧化碳进入空气中，因此两者混合后溶液总质量减小，该变化遵守质量守恒定律，故错误．

故选C

3.某反应2A+3B→4C+5D，已知20gA和25gB完全反应，生成的C和D的质量比是4∶5，则生成的D的质量是___________。

【答案】20g

【解析】：

质量守恒

20gA+25gB=mC+mD=45g，mD=【4/（4+5）】×45g=20g.

4.在反应X十2Y→R十2M中，已知R和M的相对分子质量比为22:

9，当1.6gX与Y完全反应后，生成4.4gR，则反应中Y和M的质量比为（）

A16：

9B23：

9

C32：

9D46：

9

【答案】A

【解析】

1应为根据已知条件“R和M的相对分子质量之比为22：

9”，则R：

2M=22：

2×9=22：

18，设生成的M的质量为a，∴22：

18=4.4g：

a，解之得：

a=3.6g；

2②根据质量守恒定律可得Y的质量=4.4g+3.6g-1.6g=6.4g；

∴此反应中Y和M的质量比是6.4g：

3.6g=16：

9

故选A．

5.如图是治理汽车尾气反应的微观过程．图中单质是________（填名称）；化学方程式为

________． 

催化剂

【答案】氮气2NO+2CO=====N2+2CO2

催化剂

催化剂

【解析】由图中信息可知，汽车尾气主要为NO和CO，反应的微观示意图表示两个NO分子与两个CO分子反应，通过C、N、O原子的重新结合，形成了一个N2分子和两个CO2分子；故反应的化学方程式为：

2NO+2CO ====N2+2CO2 ．单质是由同种元素组成的纯净物，所以氮气是该反应中的单质．故答案为：

氮气；2NO+2CO=====N2+2CO2 ． 

【分析】通过对汽车尾气处理过程中发生的某个反应的微观示意图的分析可得知：

反应中反应物是NO分子和CO分子，生成物是N2分子和CO2分子，根据质量守恒定律完成化学方程式，据此分析解答即可

点燃

6.乙醇汽油是在汽油中加入适量酒精混合而成的一种燃料。

乙醇（用X表示）完全燃烧的化学方程式为X+3O2===2CO2+3H2O.根据质量守恒定律，推断乙醇的化学式为（）

A．C2H6B．C3H8C．C2H6OD．C4H6O2

点燃

【答案】A

【解析】由X+3O2====2CO2+3H2O可知，反应后碳原子是2个，反应前应该是2个，包含在X中；

反应后氧原子是7个，反应前应该是7个，其中1个包含在X中；

反应后氢原子是6个，反应前应该是6个，包含在X中；

由分析可知，每个X中含有2个碳原子、6个氢原子和1个氧原子，化学式是C2H6O．

故选：

A．

五、课堂小结

使用建议说明：

此处内容主要用于教师对本节课重点内容进行总结，一方面是对本节课的重点难点内容的回顾，更重要的是针对这节课学生出现的问题再次进行复习提问等，以达到让学生课上掌握的目的，同时可以对下节课内容进行简单的铺垫，以体现出本节课内容与下节课内容之间的关系。

1.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。

标志：

一切化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，原子数目没有增减，原子的质量也

没有变化

2.化学方程式

（1）要能准确书写化学方程式，必须把质量守恒定律的微观释理解透彻。

将其含义在化学方程式中理解为：

化学反应前（即反应物）出现的元素，在反应后（即生成物）中必然出现，反应物中没有出现的元素则生成物中不能出现。

（2）掌握好化学方程式的书写，必须准确无误的书写出化学式，即尊重客观事实，不要任意臆造。

（3）对未见过的化学方程式的书写，题中必然会给出条件（某实验现象或具体的反应物、生成物的名称或化学式及反应条件等）。

△

MnO2

（4）将写好的化学式须进行配平，一定要牢记“反应前后原子种类不变，原子个数不增减”。

验证反应前后的原子个数是否一致，原子数目是否相等，否则就应检查化学式是否正确或反应物、生成物是否随意增加了还是减少了。

如：

2KClO3+MnO2==2KCl+3O2↑这个方程式显然是不正确的，根据质量守恒定律生成物中无Mn元素，从而证明MnO2是不能写在反应物中去而只能写在箭头上面。

2KClO3===2KCl+3O2↑

六、课后作业

使用建议说明：

此处内容主要用于教师根据学生掌握情况有针对性的进行课后作业的布置，掌握好的同学可以适当的布置难度大一些的作业，成绩一般的同学可以以基础题和巩固题目为主，但需根据学生具体情况安排合适的题量。

1.金属钒被誉为“合金的维生素”．五氧化二钒（V2O5）中钒元素的化合价为（）

A．﹣3B．+1C．+3D．+5

2．某物质X在空气中燃烧：

2X+7O2→4CO2+6H2O，则X的化学式（）

A．CH4B．C2H2C．C2H4D．C2H6

3.关于医用阿司匹林（C9H8O4）成分，说法中正确的是（）

A．该物质的摩尔质量为180B．2mol阿司匹林中含16mol氢原子

C．该物质中氧元素质量分数最高D．该物质中碳、氢、氧元素质量比为9：

8：

4

【答案】

1、D2、D3、B

4.关于“He”的描述正确的是（）

A．1个氦原子的质量为4gB．氦气属于稀有气体

C．氦气的摩尔质量是4gD．氦气因密度小可制成霓虹灯

5.对过氧化氢（H2O2）组成的叙述中，正确的是（）

A．由1个氢分子和1个氧分子组成B．由氢、氧两种元素组成

C．由1个水分子和1个氧原子结合而成D．由两个氢元素和两个氧元素组成

6.将氯酸钾和二氧化锰混合物放在试管中加热制氧气，二氧化锰在固体混合物中的质量分数将会（）

A．增大B．减小C．不变D．最终达到100%

【答案】4、B5、B6、B

7.下列说法中，正确的是（）

A．1molO的质量是32g/molB．CO的摩尔质量是28g

C．1molH2O的质量是18g/molD．CO2的摩尔质量是44g/mol

8.下列物质中所含原子数最多的是（）

A．6g氢气B．54ml水

C．6.02×1023个CH4分子D．4molCO

9.1.6g某物质在氧气中完全燃烧，生成4.4g二氧化碳和3.6g水，关于该物质组成的推断正确的是（）

A．只含碳、氢两种元素B．一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素

点燃

C．一定含有碳、氢、氧三种元素D．无法确定

10．下列有关“2CO+O2==2CO2”的质量关系，不正确的是（）

A．若56gCO参加反应，则消耗O2的质量一定是32g

B．若16gO2参加反应，则生成CO2的质量一定是44g

C．若10gCO2生成，则消耗的CO和O2的质量总和一定10g

D．若5gCO与2gO2混合点燃，则生成的CO2的质量一定是7g

11．将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如表，下列说法错误的是（）

物质

a

b

c

d

反应前质量（g）

6.4

3.2

4.0

0.5

反应后质量（g）

待测

2.56

7.2

0.5

①a和b是反应物，d可能是催化剂

②反应后a物质的质量为4.64g

③c物质中元素的种类，一定等于a、b二种物质中元素的种类

④若物质a与物质b的式量之比为2：

1，则反应中a与b的物质的量之比为3：

1．

A．①②B．②③C．②④D．③④

【答案】7、D8、B9、A10、D11、A