初中化学教案234

第五单元化学方程式第一节质量守恒定律一、探究实验：质量守恒的探究——白磷燃烧前后质量的测定【实验器材】托盘天平（及砝码）、锥形瓶、玻璃棒、气球【设计实验】①在底部铺有细沙的锥形瓶中，放入一粒火柴头大小的白磷。②在锥形瓶口的橡皮塞上安装一根玻璃管，在其上端系牢一个小气球，并使玻璃管下端能与白磷接触。③将锥形瓶和玻璃管放在托盘天平上用砝码平衡。④取下锥形瓶，将橡皮塞上的玻璃管放到酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用橡皮塞将锥形瓶塞进，并将白磷引燃。⑤待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上，观察天平是否平衡。【实验现象】白磷燃烧，产生大量的白烟，放出大量的热。天平平衡。【实验结论】反应前各物质的总质量＝反应后各物质的总质量。实验成功的关键：装置的气密性要良好。玻璃管下端与白磷接触的目的：点燃白磷。气球的作用：盛装锥形瓶里受热膨胀的空气和五氧化二磷，避免因锥形瓶内压强过大把瓶子弹开。没有安装气球的后果：橡皮塞被弹开或炸裂锥形瓶。锥形瓶底部不铺上细沙的后果：锥形瓶炸裂。二、探究实验：质量守恒的探究——铁钉跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定【实验器材】托盘天平（及砝码）、烧杯。【设计实验】①在烧杯中加入稀硫酸铜溶液，将几根铁钉用砂纸打磨干净，将盛有硫酸铜溶液的烧杯和铁钉一起放在托盘天平上称量，记录所称的质量。②将铁钉浸到硫酸铜溶液中。待反应一段时间后溶液颜色改变时，将盛有硫酸铜溶液和铁钉的烧杯放在托盘天平上称量，记录所称的质量。比较反应前后的质量。【实验现象】铁钉表面附着一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变成浅绿色。【实验结论】＝。反应前各物质的总质量＝反应后各物质的总质量。【化学方程式】该装置不用密封，因为参加反应和生成的物质中没有气体。三、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。质量守恒定律应用于化学变化，不能应用于物理变化。质量守恒定律说的是“质量守恒”而不是其他方面的守恒。化学反应中，各反应物之间要按一定的质量比相互作用，因此参加反应的各物质的质量总和不是任意比例的反应物质量的简单加和。不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中。四、质量守恒的原因：从微观上看，在化学反应前后，原子的种类、数目、质量不变。五、质量守恒定律的应用：求某个反应物或生成物的质量；计算时要考虑是否有气体参加反应，或者生成物中是否有气体，气体的质量不能遗漏。推断反应物或生成物的组成（化学式）；判断反应物是否全部参加了反应。六、化学反应前后：一定不变——（宏观）反应物和生成物的总质量、元素的种类和质量。一定不变——（微观）原子的种类、数目、质量。一定改变——（宏观）物质的种类。一定改变——（微观）分子的种类。可能改变——分子总数。七、化学反应类型四种基本反应类型：①化合反应——由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。②分解反应——由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。③置换反应——一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。④复分解反应——两种化合物相互交换成分，生成另外两种化合物的反应。氧化还原反应：氧化反应：物质得到氧的反应属于氧化反应。还原反应：物质失去氧的反应属于还原反应。氧化剂：提供氧的物质还原剂：夺取氧的物质（常见还原剂：、、）中和反应：酸与碱作用生成盐和水的反应。第二节如何正确书写化学方程式一、化学方程式：用化学式表示化学反应的式子，叫做化学方程式。二、化学方程式的意义质的方面：表明反应物、生成物和反应条件。量的方面：①各物质间反应时的微粒个数比；②各物质间反应时的质量比。质量比等于化学方程式中各物质的相对分子质量与化学计量数乘积的比。所求质量比不用约分。三、化学方程式的读法（意义）：以下面的方程式为例：：氢气和氧气在点燃的条件下反应，生成水。每个氢分子和个氧分子在点燃的条件下恰好完全反应，生成个水分子。每份质量的氢气和份质量的氧气在点燃的条件下恰好完全反应，生成份质量的水。四、书写化学方程式要遵守的原则：①必须以客观事实为基础；②必须遵守质量守恒定律。五、写化学方程式时常出现的错误：不尊重科学实验，随意臆造化学式或事实上不存在的化学反应。不遵守质量守恒定律、没有配平或计量数不是最简比。化学式书写错误。写错或漏写反应条件。错标或漏标“↑”（气体生成符号）、“↓”（沉淀符号）。“↑”：如果在反应物中没有气体，而生成物中有气体，那么应该在生成气体的化学式后面标“↑”。“↓”：在初中阶段，只有在溶液中发生反应时生成沉淀，才在生成沉淀的化学式后标“↓”。六、配平：在化学式前填上适当的化学计量数，使式子左、右两边的每一种元素的原子个数都相等。一般情况下，可以按照书页上介绍的“最小公倍数”法配平。如果化学方程式中有单质，一般留到最后配平。配平时一般从最复杂的化学式入手。但配平一氧化碳还原金属氧化物反应的化学方程式时，一般从一氧化碳入手。刚开始配平，可以让化学计量数是分数。配平结束后“＝”两边的化学计量数翻倍，全部变为整数即可。第三节利用化学方程式的简单计算一、例题：加热分解高锰酸钾，可以得到多少克氧气？解：设生成的的质量为。答：加热分解高锰酸钾，可以得到氧气。【注意】如果没有完全反应，反应物和生成物的质量不能代入计算。只有通过相关数据得知反应完全进行（遇到“充分反应”、“恰好完全反应”、“适量”等话语），这些质量才可能有效。遇到“足量”、“过量”、“一段时间”、“少量”等词语，说明可能不是恰好完全反应。二、例题（利用质量守恒定律计算）：将氯酸钾和二氧化锰的混合固体加热一段时间，发现剩余固体的质量是，求参加反应的氯酸钾的质量。解：设参加反应的的质量为。答：参加反应的的质量为。【注意】当反应前物质的总质量不等于反应后物质的质量时，说明有气体逸出。三、例题：在做“氢气还原氧化铜”的实验中，将氧化铜放入试管中，通入足量的氢气并加热一段时间。再次称量固体时，发现剩余固体的质量为。问生成铜的质量为多少？解：设生成的质量为。答：参加反应的的质量为【注意】对于这种题，先要注意（－）并不是生成水的质量，而是参加反应的氧元素的质量。四、带杂质的计算见第八单元。五、计算时的常见错误：未知数带有单位。所设物质的质量包含杂质的质量，或者包含未参加反应的物质的质量。已知物质的质量没有单位。化学方程式书写错误或者没有配平（这个错误会使计算题的得分降为，甚至为）。关系式中的数据没有与物质的化学式对齐。步骤不完整、数值计算错误、所答非所问等在其他学科也能犯的错误。第六单元碳和碳的氧化物第一节金刚石、石墨和一、“碳”和“炭”的区别：“碳”指碳元素，不是具体指某种物质；而“炭”指具体的、由碳元素组成的单质。二、金刚石、石墨、是由碳元素组成的三种不同的单质。所以，在一定条件下，将石墨转化为金刚石的变化是化学变化。三、金刚石、石墨的物理性质和用途化学式颜色形状硬度导电性导热性润滑性熔点用途金刚石无色透明正八面体最硬无无无高划玻璃、切割金属、钻探机钻头、制装饰品等金刚石是天然存在的最硬的物质。石墨深灰色、有金属光泽、不透明细鳞片状最软之一优良良好良好电极、铅笔芯、润滑剂等无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成，没有固定形状。常见的无定形碳：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。颜色、状态制法用途木炭灰黑色的多孔性固体木材隔绝空气加强热燃料、黑火药、制活性炭、冶炼金属活性炭灰黑色多孔颗粒状固体木炭在高温下用水蒸气处理净化多种气体和液体、作防毒面具焦炭浅灰色多孔性固体烟煤隔绝空气加强热冶炼金属炭黑极细的黑色粉末含碳物质不完全燃烧墨、油墨、油漆、鞋油、燃料等，作橡胶制品的填料木炭、活性炭具有吸附性（物理性质）。活性炭的吸附性更强。四、分子是一种由个碳原子构成的分子，它形似足球，这种足球结构的碳分子很稳定。五、金刚石、石墨、性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。六、碳的化学性质单质碳的物理性质各异，而各种单质碳的化学性质却完全相同在常温下，碳的化学性质不活泼。碳具有可燃性：（充分燃烧）（不充分燃烧）碳在氧气中燃烧的现象：燃烧剧烈，发出白光；放热；生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。碳具有还原性：↑↑单质碳的还原性可用于冶金工业。七、木炭还原氧化铜的实验（见右图）【实验操作】①把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管；②将试管固定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管；③集中加热；④过几分钟后，先撤出导气管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象并分析。【实验现象】澄清的石灰水变浑浊；黑色固体逐渐变成红色。【化学方程式】↑反应开始的标志：澄清的石灰水变浑浊。在酒精灯上加网罩的目的：使火焰集中并提高温度。配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：防止已经还原的铜被氧气重新氧化。实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。八、还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。木炭是使氧化铜还原为铜的物质，具有还原性。木炭在反应↑中作还原剂。第二节二氧化碳制取的研究一、实验室制取二氧化碳原料：大理石或石灰石、稀盐酸。不用稀硫酸代替稀盐酸的原因：稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，阻碍反应的继续进行。不用浓盐酸代替稀盐酸的原因：浓盐酸易挥发，使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因：它们与稀盐酸反应速率太快，不容易控制和收集，且成本较高。反应原理：↑发生装置：同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置（原因：固体和液体混合，在常温下反应生成气体）收集装置：向上排空气法收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大）检查装置的气密性：用长颈漏斗插入液面内的气体发生装置，紧闭导气管出口，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面下降，则表明漏气；若水面不下降，则表明不漏气。验满：把燃着的木条放在集气瓶口（不要伸入瓶内），如果火焰熄灭，证明二氧化碳已经收集满了。检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，就证明收集的气体是二氧化碳。净化：如果制取的二氧化碳中混有少量氯化氢气体和水蒸气时，可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶（除去氯化氢），再通过盛有浓硫酸的洗气瓶（除去水蒸气并进行干燥）。二、二氧化碳和氧化钙的工业制法：↑第三节一氧化碳和二氧化碳一、二氧化碳的物理性质及对应的探究实验：无色无味，常温常压下为气体。一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。【实验操作】如右图（），将气体慢慢倒入杯中。【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下，先聚集在底部，然后逐渐上升，把杯内的空气自下而上排出。【实验结论】①一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧；②一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。二氧化碳能溶于水。【实验操作】如右上图（）向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。【实验现象】瓶体变瘪。【实验分析】二氧化碳溶于水时，使瓶内的气体体积减小，因而压强减小，外界大气压把瓶子压瘪了。【实验结论】二氧化碳能溶于水。二、二氧化碳的化学性质一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。二氧化碳不能供给呼吸。（注意：二氧化碳没有毒性）二氧化碳能与水反应生成碳酸。【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花喷上水，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵纸花喷上水之后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出，小心烘烤，观察现象。【实验现象】①第一朵小花变红；②第二朵小花不变色；③第三朵小花不变色；④第四朵小花变红；⑤第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。【实验分析】①醋酸能使紫色小花变红，说明酸（溶液）可以使紫色石蕊变红；②水不能使紫色石蕊变红；③二氧化碳不能使紫色石蕊变红；④二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红；⑤说明碳酸被分解了。【化学方程式】和↑【注意事项】①第二朵、第三朵纸花可以说明：水不能使紫色石蕊变红，二氧化碳不能使紫色石蕊变红，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红。②纸花必须是干燥的。如果纸花不是干燥的，那么在把第三朵纸花放入水中时，会与纸花里的水分反应生成碳酸使纸花变红，这样就起不到对照的作用。③二氧化碳不能使紫色石蕊变红，但二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红。二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊：()↓二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳：该反应是吸热反应。该反应既是化合反应，又是氧化还原反应（是氧化剂，是还原剂）。该反应是二氧化碳变为一氧化碳的一种方法。三、二氧化碳的用途灭火（既利用了二氧化碳的物理性质，又利用了二氧化碳的化学性质）原因：①二氧化碳的密度比空气大；②一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。灭火器原理：↑干冰（固体二氧化碳）：干冰升华吸收大量的热，因此干冰可用于人工降雨、制冷剂。光合作用：作气体肥料，可以提高农作物的产量。四、二氧化碳对环境的影响：造成温室效应【能导致温室效应的气体】二氧化碳、臭氧（）、甲烷（）、氟氯代烷等。五、一氧化碳的物理性质：无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。一氧化碳只能用排水法收集，不能用向下排空气法收集。六、一氧化碳的化学性质一氧化碳具有可燃性：【燃烧的现象】①发出蓝色火焰；②放热；③生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。煤炉从上至下，常发生的三个反应：一氧化碳具有毒性。原因：一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。正常的血液呈深红色，当通入一氧化碳后，血液由深红色变成浅红色。一氧化碳具有还原性。七、一氧化碳的用途：可燃性：作气体燃料（）。还原性：冶炼金属（、）。八、一氧化碳的还原性一氧化碳还原氧化铜的实验：稀盐酸大理石碳酸氢钠溶液浓硫酸木炭氧化铜氢氧化钙溶液【实验操作】①先通入一氧化碳，在加热前必须先检验一氧化碳的纯度；②点燃酒精灯给玻璃管内的物质加热；③实验完毕，先熄灭酒精灯；④再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却。【实验现象】黑色粉末变成红色，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。【实验结论】一氧化碳能使氧化铜还原成铜，同时生成二氧化碳。【化学方程式】【注意事项】①检验一氧化碳纯度的目的：防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。②一氧化碳“早来晚走”，酒精灯“迟到早退”。③一氧化碳“早来”，酒精灯“迟到”的目的：排净装置内的空气，防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。④一氧化碳“晚走”，酒精灯“早退”的目的：防止灼热的铜重新被空气中的氧气氧化（）。⑤因为一氧化碳有剧毒，随意排放会造成空气污染，所以必须进行尾气处理。⑥溶液的目的：①证明反应生成二氧化碳；②除去装置内的二氧化碳。一氧化碳还原氧化铁【实验装置和实验操作】与上面的实验类似（⑥下的酒精灯要换成酒精喷灯）【实现现象】红色粉末逐渐变黑，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。【化学方程式】【注意事项】铁块是银白色的，但铁粉是黑色的。水煤气（一氧化碳和氢气的混合气体）：在我们学过的还原剂还原金属氧化物的反应中，只有两个反应的条件是“加热”，其他的都是“高温”：和九、一氧化碳和二氧化碳的性质比较一氧化碳二氧化碳物理性质无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水化学性质可燃性、还原性、毒性①二氧化碳能和水反应生成碳酸②二氧化碳可以和四大强碱反应生成盐和水③二氧化碳能和碳单质反应④二氧化碳能参与光合作用检验方法通过灼热的氧化铜粉末，粉末由黑色逐渐变成红色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊主要用途做燃料、冶炼金属灭火、制汽水、人工降雨十、三大还原剂：、、——共同性质：可燃性、还原性。十一、三大可燃性气体及燃烧时的火焰颜色：（淡蓝色）、（蓝色）、（明亮的蓝）十二、当碳与氧化剂不充分反应时，会生成一氧化碳。第七单元燃料及其应用第一节燃烧和灭火一、燃烧定义：通常的燃烧是指可燃物跟氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。探究燃烧的条件（本实验要在通风橱或抽风设备下进行）：【实验操作】（）在的烧杯中注入热水，并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷。在烧杯上盖一片薄铜片，铜片上一端放一小堆干燥的红磷，另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷，观察现象。（）用导管对准上述烧杯中的白磷，通入少量氧气（或空气），观察现象。【实验现象】.铜片上的白磷燃烧，铜片上的红磷和水中的白磷没有燃烧。.白磷在水下燃烧。【实验分析】①与②对比，说明：物质是否发生燃烧与可燃物燃烧所需要的温度有关。①与③对比，说明：物质是否发生燃烧与是否与氧气（空气）接触有关。③与图（）对比，再次说明：燃烧必须有氧气（空气）。【实验结论】燃烧的条件：可燃物、与氧气（或空气）接触、温度达到着火点通风橱是一种不完善的尾气处理装置，若改进上述实验，可将红磷和白磷装入密闭的容器内（还要套一个气球），这样便于进行尾气处理。燃烧的条件：①可燃物；②与氧气（或空气）接触；③温度达到着火点。【注意事项】①着火点不是固定不变的。对固体燃料来说，着火点的高低跟表面积的大小、颗粒可惜的粗细、导热系数的大小等都有关系。②并非所有的燃烧都需要氧气，如氢气在氯气中燃烧生成氯化氢。③只有三个条件全部满足，燃烧才能发生。自燃：由缓慢氧化引起的自发燃烧。二、灭火灭火的原理：①清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离；②隔绝氧气（空气）；③降低可燃物的温度，使其降低到着火点以下。【注意事项】①着火点是可燃物着火燃烧时所需的最低温度，是物质的一种性质，不随外界条件的变化而变化。②在燃烧的三个条件中，只需破坏一个条件就可以使燃烧停止。灭火器泡沫灭火器的反应原理：↑干粉灭火器的反应原理：↑二氧化碳灭火器内盛装的是液态二氧化碳，使用时不会留下任何痕迹。三、爆炸定义：可