质量守恒定律、如何正确书写化学方程式

1、【主要内容】质量守恒定律、如何正确书写化学方程式“质量守恒定律”是一个客观规律，从质量的角度研究了化学反应，是化学方程式的理论基础。“化学方程式”重点在于掌握书写化学方程式的原则、方法和步骤，明确化学方程式表示的意义。【知识要点】一、质量守恒定律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，这个规律叫做质量守恒定律。2质量守恒定律的微观解释化学反应的实质是分子的破裂和原子的重新组合。在化学反应中，由于只是发生了原子间的重新组合，才使反应物变成生成物，而且在这一变化中，原子的种类和数目并没有发生变化，原子的质量也没有发生变化，所以，反应前和反应后各物质的质量

2、总和必然相等。应该注意，对质量守恒定律的本质分析，要明确落到化学反应前后原子的种类和个数保持不变这一关键点上，这不仅有利于理解质量守恒定律的本质，而且为学习化学方程式奠定了基础知识。3对质量守恒定律的理解（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。（2）“参加反应”是基础。不参加化学反应的物质质量不能计算在内。（3）“质量总和”是关键。计算时不能漏掉任何一个反应物或生成物的质量。（4）“质量守恒”是核心。定律只适用于“质量”守恒，不包括体积守恒、分子数守恒或分子种类守恒等。二、化学方程式1化学方程式的概念用物质的化学式表示化学反应的式子叫化学方程式。化学方程式

3、能客观地反映出化学反应中“质”和“量”的变化及关系。例如：木炭在氧气中充分燃烧的化学方程式为：C + O2 CO22化学方程式的意义：C +O2CO211 1 12 16×2 12+16×212 32 44（1）哪些物质参加了反应（反应物是什么）（2）生成了哪些物质（生成物是什么）（3）反应条件（4）反应物与生成物之间的质量比（5）反应物与生成物之间的粒子数量比化学方程式可表示出物质的变化，也可表示出量的变化。每个方程式都有三种读法。现以C + O2CO2为例说明。物质读法：“在点燃的条件下，碳和氧气反应生成二氧化碳”，这种读法说明了化学反应中物质的变化。粒子读法：“在点燃

4、的条件下，一个碳原子和一个氧分子反应生成一个二氧化碳分子”。这种读法揭示了化学反应中结构微粒的变化，并反映出微粒个数的比例关系。质量读法：“在点燃的条件下，每12份质量的碳和32份质量的氧气反应生成44份质量的二氧化碳”，这种读法表明了化学反应中物质的质量关系。3、化学方程式跟数学方程的异同：数学上的方程式，仅是表示等号两边的数目相等。等号两边各项可以移项或倒写。而化学方程式可以：（1）表示反应物是什么、生成物是什么。（2）表示各种参加反应的反应物总质量等于各种生成物的总质量（质量守恒）。（3）表示反应物与生成物的原子、分子个数比。（4）表示反应物和生成物的质量比。化学方程式是不能倒写和移项的

5、，如：不能将3Fe+2O2Fe3O4写成Fe3O43Fe+2O2，也不能写成3FeFe3O4+2O2。至于化学方程式中的“+”和“=”号虽与数学中的“+”和“=”号在形式上一样，但其意义却不相同。化学方程式中的“+”，在读时不读“加”而是读“和”。化学方程式中的“等号”表示“生成”的意思，同时在化学反应前后有两个不变：原子种类不变；每种原子的总个数也不变。“=”读作“反应生成”而不能读“等于”。三、化学方程式的正确书写 化学方程式反映化学反应的客观事实。化学方程式可以按照一定的步骤和规律来书写。1、书写化学方程式的三个步骤：（1）依据实验事实，把反应物的化学式写在左边，生成物的化学式写在右边，

6、反应物与生成物之间用一条短线相连；（2）根据质量守恒定律，在反应物、生成物的化学式前配上适当的系数，使式子左、右两边的每一种元素的原子总数相等，这个过程叫化学方程式的配平；（3）要在化学方程式中注明反应发生的条件，用“”表示生成物中的沉淀，用“”表示生成物中的气体，把短线改成等号。在上述三个步骤中，以化学方程式的配平最为关键。2、最小公倍数法配平化学方程式：通常配平化学方程式时，采用观察法进行配平，关键是观察反应前后原子个数变化，使反应前后原子个数相等。较为复杂的化学方程式可以采用最小公倍数法来配平。最小公倍数法是一种比较简单和常用的配平方法，应当学会这种配平方法，配平的关键是找出反应前后出现

7、“个数”最多的原子，并求出它们的最小公倍数。以磷在空气中燃烧生成五氧化二磷的反应为例，说明书写化学方程式的具体步骤。（1）根据实验事实写出反应物及生成物的化学式： P+O2 P2O5（2）配平化学方程式，用最小公倍数法确定系数。（根据是质量守恒定律）。把短线改为等号。分析：出现个数最多的原子是氧。它们反应前后最小公倍数为“2×5”，由此把O2系数乘以5，P2O5系数乘以2，最后配平其它原子个数。4P+5O22P2O5（3）注明反应发生的条件：4P+5O2 2P2O53、化学方程式的条件和气体符号、沉淀符号的使用常见的反应条件有：点燃、加热（）、高温、催化剂等。“”“”号的使用范围：在

8、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。（要防止随意乱标）某些情况下，化学反应的生成物中有沉淀或者气体产生，书写化学方程式时，也不用“”号和“”号表示：（1）书写一般的化学方程式，如果反应物和生成物均为气态物质，可不用“”号表示生成物。例如：H2+Cl22HCl 其中氯化氢气体不用“”表示。（2）非水体系不用“”例：H2S H2+S 2Cu(NO32 2CuO+4NO2+O2其中S和CuO不用“”号表示。总之，符号的用法要根据反应事

9、实。写一个化学方程式，既要写出正确的化学式，又要配平，还要注明反应条件及生成物的状态，不能顾此失彼。书写化学方程式具体步骤（韵语）：左边反应物，右边生成物，写好化学式，方程要配平。短线改等号，条件要注明，生成气体或沉淀，上下箭头来分清。四、书写化学方程式的“四要四不能”1、要以事实为依据，不能臆造。例如有学生将铁丝在氧气里燃烧的化学方程式写为：4Fe+3O22Fe2O3是错误的，因为违背了铁丝在氧气里燃烧生成的是四氧化三铁这一事实。2、要分清反应物和生成物，不能将反应物和生成物“调位”。例如有学生将2H2+O2 H2O，写成2H2O2H2+O2是错误的，前者反应物是氢气和氧气，表示氢气在氧气里

10、燃烧生成的一个化合反应；后者反应物则是水，表示水在一定条件下反应生成氢气和氧气的分解反应，两式所表示的意义是不同的。3、要遵循质量守恒定律，不能忘记配平。初学化学的同学常易忘记配平，没有配平就不能反映化学反应中“质量守恒”这一事实，不能称为化学方程式。配平时，只能调整式子左右两边化学式前的系数，而不能改动化学式中元素符号右下角的小数字。如P2+5OP2O5、2P+O2P2O5等等都是错误的。4、要正确使用“”“”“”等符号，不能忽视反应条件。许多化学反应在特定条件下才能进行，书写化学方程式时，要在等号上标明反应条件，未标明反应条件的化学方程式是一个不完整的化学方程式。有的还应用“”“”来标明生

11、成物的状态，指明生成了气体、沉淀。如用氯酸钾制取氧气的化学方程式应写成：2KClO32KCl+3O2值得注意的是，只有当反应物为固态或液态物质、生成物中有气态物质时，一般才可用“”标明。“”符号表示加热而不是点燃。【例题解析】1朝阳09.0112下列化学方程式书写正确的是AMg+O2=MgO2BFe +2HCl = FeCl2 + H2 C2H2O = 2H2+ O2 DFe+O2 Fe3O4【分析】A是错误的，因为违背了镁在氧气里燃烧生成氧化镁这一事实。C是错误的，因为缺少反应条件，水在常温下是不会分解的，且没有标明生成物的状态。D是错误的，因为没有配平，不符合质量守恒定律。本题答案：B2在

12、修建公路的土石方爆破中要用到黑火药，黑火药爆炸时反应如下：S+2KNO3+3C =K2S+X+3CO2。其中X的化学式为 AN2 BNO2CNO DN2O 【分析】根据质量守恒定律的本质反应前后原子的种类和数目不变，通过计算等号两边各原子的数目，使各原子的数目相等，即可求出某一物质的化学式。依据质量守恒定律，反应前后，硫、钾、碳、氧原子都相等，可以确定X中只有2个氮原子组成1个氮分子，故X的化学式为N2。本题答案：A3一个密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得数据见下表。下列说法中正确的是物质甲乙丙丁反应前质量8g35g5g8g反应后质量2gX5g42gAX=7g

13、 B在该反应中，丙物质一定做催化剂C该反应是分解反应 D在该反应的化学方程式中，丙、丁的化学计量数之比为1l【分析】甲减少6g为反应物，丁增加34g为生成物，根据质量守恒定律，密闭容器中反应前后四种物质的质量总和相等。所以可以求出乙减少了34g6g=28g，则X=35g28g=7g，即答案A正确。丙虽然质量没有改变，但没有足够信息判断丙改变了反应的速率，因此B答案不正确。甲质量减少6克为反应物，丁质量增加34克为生成物，丙质量不变，因此乙必定减少28克，即为反应物。可写出文字表达式：甲乙丁，反应为化合反应，答案C不正确。D答案由于题中没有说明丙、丁的相对分子质量，因此不能计算出它们的化学计量数

14、之比。本题答案：A4某化学课外小组同学，用如图所示实验验证质量守恒定律。（1）某甲同学用A装置探究质量守恒定律，实验步骤如下：如图将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使硫酸铜溶液与铁钉接触，一段时间后再把烧杯放在天平上。发生反应的化学方程式为_。最后天平的指针（填序号）_（a偏左 b偏右 c不偏转 d无法预测）。（2）乙同学用B装置研究质量守恒定律，实验步骤如下：如图将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉末接触，一段时间后再把烧杯放在天平上。发现天平的指针偏右，造成天平的指针向右偏转的原因是_。可见，在验证质量守恒定律时，若利用有气体参加或有气体生成的化学反应来设计实验，

15、在装置设计方面应做到_。（3）在化学反应前后，一定不变的是（填序号） _。元素种类 原子种类 原子数目 分子种类 分子数目 物质的总质量 【分析】根据质量守恒定律，铁与硫酸铜溶液反应，反应前后体系总质量不变，所以天平指针不偏转；盐酸与碳酸钠粉末反应，装置不密闭，产生的二氧化碳气体从体系中逸出，因此使左盘质量减轻。因此，若利用有气体参加或有气体生成的化学反应来设计实验，在装置设计方面应做到装置密闭，才能保证反应前后体系总质量不变。在化学反应前后，微观上原子的种类、数目、质量一定不变；宏观上元素种类、参加反应的各物质质量总和一定不变。本题答案：（1）Fe + CuSO4 = FeSO4+Cu c （2）盐酸与碳酸钠粉末反应的装置不密闭，生成二氧化碳气体逸出；使左盘内质量减小 ； 装置密闭（3） 5早在17世纪，质量守恒定律被发现之前，英国化学家波义耳曾做过一个实验：在密闭的玻璃容器中燃烧金属时，得到了金属灰，然后打开容器，称量金属灰的质量，发现比原金属质量增加了。（1）试解释金属灰质量比原金属质量增加的原因。（2）由于波义耳称量方法上的原因，他错过了发现质量守恒定律的机会。请你改进他的称量方法，以验证质量守恒定律。【分析】该题是以波义耳的一次实验失误为背景设计的，要求经过分析提出自己的设