2021年上海初三化学上册第五单元《化学方程式》课题1《水平守恒定律》要点

第五单元 化学方程式  课题1 水平守恒定律（讲学）

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通过实验探究认识水平守恒定律，知道容易见到化学反应中的水平关系

从微观角度认识在所有化学反应中，反应前后原子的类型和数目没增减。

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1.认识水平守恒定律:__________的各物质的__________,__________反应后生成的各物质的__________。这个规律叫做水平守恒定律。

2.从微观角度认识在化学反应中__________和__________,__________也__________。

3. 正确书写简单的化学方程式,知道化学方程式的意义和读法,尤其是各物质的水平关系。

要点1、水平守恒定律的探究与验证实验

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提出问题 当物质发生化学反应并生成新物质时,反应物的水平总和跟生成物的水平总和相比较,存在什么关系?

假设猜想 

[猜想一] 反应物的水平总和大于生成物的水平总和。

[猜想二] 反应物的水平总和小于生成物的水平总和。

[猜想三] 反应物的水平总和等于生成物的水平总和。

实验设计探究 

[考虑] 1.此实验中探究的水平关系是物理变化过程中的还是化学变化过程中的水平关系?

2.探究过程中需要什么实验器材?如何来进行测定?

3.你所设计实验策略的化学变化中是不是有外面物质的参与?是不是有物质逃逸到空气中?装置是不是需要密封?

 [实验设计策略] 策略一:红磷燃烧前后水平的变化。

策略二:铁钉与硫酸铜溶液反应前后水平的变化。

剖析论证 

策略一:红磷燃烧,产生很多白烟,放出很多的热。天平平衡,反应前后,物质的总水平没发生变化,即反应前各物质的总水平等于反应后各物质的总水平。

策略二:铁钉表面覆盖了一层红色的固体,烧杯中的液体的颜色由蓝色渐渐变成浅绿色。反应前后,物质的总水平没发生变化。

实验点拨 该实验探究的是验证水平守恒定律,若无外面气体参与反应或无气体产生时,可使用开放式的装置;若有外面气体参与或有气体产生时,则需在密闭装置中进行实验。

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【考试试题示例】

在用白磷探究水平守恒定律的实验中,晓涵同学将橡皮塞上的细玻璃管下端放到酒精灯火焰上灼烧至红热后,飞速用橡皮塞将锥形瓶塞紧,并引燃白磷,实验过程如图所示。请回答下列问题:

实验察看到A、C中气球的大小不同,用理化常识讲解产生此现象是什么原因__________; 

将C第三放到天平上称量,天平仍然平衡,在此化学反应中,从具体的反应物和生成物剖析天平平衡是什么原因__________。 

【答案】白磷燃烧消耗氧气,生成固体五氧化二磷,使瓶中压强变小,小于外面大方压,在大方压有哪些用途下,C中气球变小,A内压强等于外面大方压,所以A、C中气球大小不同参加化学变化的白磷的水平和氧气的水平总和等于生成的五氧化二磷的水平

【分析】白磷燃烧消耗瓶内氧气,生成固体五氧化二磷,瓶中压强变小,所以气球变小。化学反应前后,物质水平不变,则参加化学变化的白磷的水平和氧气的水平总和等于生成的五氧化二磷的水平。

要点2、水平守恒定律

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参加化学反应的__________,等于反应后生成的__________,这个规律就叫做水平守恒定律。

易错警示

水平守恒定律强调的是“水平守恒”,并不包含体积等其他方面的守恒。

水平守恒定律的运用范围:讲解化学变化而不包含物理变化。

所有化学变化均遵循水平守恒定律。

强调参加化学反应的各物质的水平总和,这里“参加反应的”不是各物质水平的简单相加,是指真的参与了反应的那一部分水平,反应物中可能有一部分没参加反应。

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【考试试题示例】

下列变化中,是化学变化,并可以用水平守恒定律讲解的是

A.100 mL水加入100 mL酒精得到的溶液体积小于200 mL

B.铁丝在氧气中燃烧所得的黑色固体水平增加

C.5 g水受热后变成水蒸气还是5 g

D.5 g食盐完全溶解在95 g水中得到100 g食盐水

【答案】B

【分析】水平守恒定律只用于讲解化学变化,而不可以用于讲解物理变化,A、C、D三个选项中涉及的均为物理变化,铁丝在氧气中燃烧所得的黑色固体水平之所以增加,是由于有氧气的参与,铁丝与氧气的水平总和等于生成的黑色固体四氧化三铁的水平。

要点3、用原子、分子的看法讲解水平守恒定律

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在化学反应中,不论物质分子经过什么样的变化,但反应前后,原子的类型没改变,原子的数目没增减,各原子的水平也没发生变化,所以,化学反应前后的水平总和势必相等。

以“水通电分解”为例:

可得如下规律:

不变的量物质的总水平

肯定变的量:物质的类型和分子的类型;__________。

巧记速记 

正确理解化学变化中的“六个肯定不变,两个肯定改变和一个可能改变”是把握水平守恒定律的重点。

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【考试试题示例】

“尾气催化转换器”将汽车尾气中的有毒气体转变为无毒气体。其微观过程如图所示,其中不一样的圆球代表不一样的原子。下列说法中正确的是

A.生成物全部是化合物                    B.参加反应的两种分子个数比为3∶2

C.反应后分子个数变少了                  D.反应后原子个数变少了

【答案】C

【分析】依据题目所给示意图可知:参加反应的是两种化合物,反应生成一种单质和一种化合物。有一个没参加反应,参加反应的两种分子个数比为1∶1,反应前后原子的类型不变。原子个数也不会改变,分子的类型肯定改变。

要点4、化学方程式

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1.概念:用化学式表示化学反应的式子,叫做化学方程式。

2.意义:表示反应物、反应条件、生成物。表示各物质之间的水平比。表示反应中各物质的微粒个数比。

3.读法:

宏观:氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水。

微观:每2个氢分子与1个氧分子点燃生成2个水分子。

水平:每4份水平的氢气与32份水平的氧气点燃反应生成36份水平的水。

易错警示 

化学方程式中的“+”表示“和”或“与”或“跟”的意思,不可以读成“加上”;“”读作“生成”或“变成”等,不可以读作“等于”。

拓展延伸 

求水平比的实质是求各物质的相对分子水平与其化学式前化学计量数乘积的比。化学方程式,尤其是化学方程式所反映出的各物质间的水平关系,是依据化学方程式计算的首要条件。

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【考试试题示例】

依据化学方程式不可以获得的信息是

A.反应中的反应物和生成物                B.各反应物、生成物之间的水平比

C.化学反应的快慢程度                    D.反应发生所需要的条件

【答案】C

【分析】依据化学方程式可知反应中的反应物和生成物、反应发生所需要的条件、各反应物、生成物之间的水平比,没办法得知化学反应速率的快慢程度。故选C。

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1．【2019年江苏苏州中考化学试题】如图是某反应的微观示意图。下列说法不正确的是（）

甲                         乙

A．反应后硫元素化合价升高

B．生成物均为氧化物

C．反应后分子总数降低

D．参加反应的甲、乙分子个数比为1：2

【答案】D

【分析】

由微观反应示意图可知，反应是由硫化氢与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫和水，方程式为：2H2S+3O22SO2+2H2O。

A、由方程式和化合价原则可知，硫元素由﹣2价变为+4价，反应后硫元素化合价升高，故A正确；

B、生成物是二氧化硫和水，均为氧化物，故B正确；

C、由化学方程式可知，每5个分子变化成了4个分子，反应后分子总数降低，故C正确；

D、由化学方程式可知，参加反应的甲、乙分子个数比为2：3，故D不正确。故选D。

2．【2019年湖南怀化中考化学考试试题】化学反应前后肯定发生变化的是（）

A．原子数目 B．分子数目

C．物质类型 D．反应前后物质的总水平

【答案】C

【分析】

化学反应前后，反应前后总水平肯定不变；化学变化的实质是分子分成原子，原子再重新组合成新的分子，则原子类型、数目肯定不变，则元素类型也不变。分子数目可能增加也会降低，也会前后相等；元素的化合价可能发生改变，也会不变。化学变化肯定有新物质生成，化学反应前后肯定发生变化的是物质类型。故选C。

3．【2019年江苏扬州中考化学考试试题】维生素D2的化学式为C28H44O，下列关于维生素D2的说法正确的是（）

A．碳元素的水平分数最大 B．含有3个原子

C．相对分子水平是73g D．H、O元素水平比为44：1

【答案】A

【分析】

A、同一化合物中，哪种元素的水平总和越大，其在该化合物中的水平分数就越大。维生素D2中，碳原子相对原子水平和最大，因此碳元素的水平分数最大，选项A正确；

B、维生素D2中含有很多原子，依据化学式其分子中是含3种原子，选项B不正确；

C、维生素D2相对分子水平：（12×28）+（1×44）+16＝396，相对分子水平单位不是g，选项C不正确；

D、维生素D2中H、O元素水平比为：（1×44）∶16＝11∶4，选项D不正确。故选A。

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实验室中借助过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾都可以制取氧气，这三种物质（     ）

A．都含有氧元素    B．都含有氧气    C．都含有氧分子    D．都是氧化物

【答案】A

【分析】A、过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾三物质都是纯净物，都含有氧元素，故正确；B、过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾三物质都是纯净物，都含有氧元素，但不含氧气，故错误；C、氧气由氧分子构成，三物质不含氧气，故不含氧分子，故错误；C、氧化物是由两种元素组成，并且一种元素为氧元素的纯净物，氯酸钾和高锰酸钾中都有氧元素，但它们由三种元素组成，故错误。

2、“尾气催化转化器”可以将汽车尾气中有毒气体转变为无毒气体，下面是其中一个化学反应的微观示意图，其中不一样的圆球代表不一样的原子。从图中获得信息不正确的是

A．分子是可以运动的          B．分子间存在着肯定的空隙

C．图中生成物均为化合物    D．参加反应的两种分子的个数比为1:1

【答案】C

【分析】A．分子是可以运动的，通过运动相互接触而发生反应；B．由图可知分子间存在着一定的空隙；C．由同种分子构成的物质是纯净物，由原子直接构成物质时，一种原子构成一种物质，由不同元素组成的纯净物叫化合物。图中生成物为化合物和单质；D．由图中信息可知参加反应的两种分子的个数比为1:1。选C

3、下列实验能证明水平守恒定律的是（      ）

A．加热空气中的铜粉   B．锌和稀硫酸反应  C．铜和硝酸银反应   D．镁条燃烧

【答案】C

【分析】  水平守恒定律适用的范围为所有化学变化，验证水平守恒定律假如有气体参加或生成需要在密闭系统中进行，故答案选择C