初中八年级化学第五单元《化学反应的定量关系》知识清单

初中八年级化学第五单元《化学反应的定量关系》知识清单一、基本概念与定律：质量守恒定律【核心】【基础】★（一）质量守恒定律的内涵【必考】1.定律内容：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。这个定律是自然界最基本的定律之一，揭示了化学反应过程中元素不变的本质。2.适用范围：【重要】质量守恒定律只适用于化学变化，不适用于物理变化。例如，将水加热变成水蒸气，是物理变化，不能用质量守恒定律解释其“质量不变”，因为其质量本就守恒；而木炭燃烧生成二氧化碳，是化学变化，反应前木炭和氧气的质量总和等于生成的二氧化碳的质量。3.理解要点：【难点】（1）“参加反应”的含义：是指真正参与了化学反应的物质质量。若反应物有剩余，则剩余部分的质量不能计算在内。（2）“质量总和”的含义：必须是所有反应物和所有生成物的质量。对于气体反应物或生成物，其质量绝不能遗漏。（二）质量守恒定律的微观本质【核心】★★1.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。在化学反应前后，（1）原子的种类不变；（2）原子的数目没有增减；（3）原子的质量也没有变化。因此，宏观上表现为反应前后各物质的质量总和相等。2.六个“不变”，两个“一定变”，两个“可能变”【高频考点】（1）宏观上：①元素种类一定不变；②元素质量一定不变；③物质总质量一定不变。（2）微观上：④原子种类一定不变；⑤原子数目一定不变；⑥原子质量一定不变。（3）一定改变：①宏观：物质的种类一定改变；②微观：分子的种类一定改变。（4）可能改变：①分子的数目可能改变；②元素的化合价可能改变。（三）质量守恒定律的实验探究【热点】1.实验设计原则：必须采用密闭装置（或有特殊处理能证明总质量不变）的化学反应进行验证。若有气体参与或生成，必须在密闭容器中进行，防止气体逸散或外界空气进入。2.典型实验分析：（1）红磷燃烧实验：锥形瓶底铺细沙（防止集气瓶炸裂），玻璃管上方系气球（缓冲气压，防止橡皮塞被冲开）。反应前后天平平衡，证明质量守恒。（2）铁钉与硫酸铜溶液反应：反应前铁钉和硫酸铜溶液的总质量，等于反应后生成的铜和硫酸亚铁溶液的总质量。溶液颜色由蓝色变为浅绿色，铁钉表面有红色固体析出。（3）碳酸钠与稀盐酸反应（特别注意）：【易错点】该反应在敞口容器中进行时，由于生成二氧化碳气体逸散到空气中，会导致反应后总质量减轻，天平不平衡。但这并不违反质量守恒定律，只是因为系统不密闭。若在密闭容器中进行，则总质量不变。二、化学反应的表达与计算工具：化学方程式（一）化学方程式的定义与意义【基础】1.定义：用化学式来表示化学反应的式子。2.意义：【重要】（1）宏观上：表明反应物、生成物是什么，以及反应发生的条件。（2）微观上：表示各物质之间的粒子个数比（化学计量数之比）。（3）质量上：表示各物质之间的质量比（相对分子质量与化学计量数乘积之比）。这是进行化学计算的基础。（二）化学方程式的书写原则与步骤【必会技能】★1.书写原则：【易错点】（1）以客观事实为基础，绝不能凭空臆造事实上不存在的物质和化学反应。（2）遵循质量守恒定律，即等号两边各原子的种类和数目必须相等。这一过程称为“配平”。2.书写步骤（口诀：写、配、注、等）：（1）写：根据事实写出反应物和生成物的化学式，中间用短线连接。例如：H₂+O₂—H₂O（2）配：在化学式前面配上适当的化学计量数，使两边原子种类和数目相等，然后将短线改为等号。例如：2H₂+O₂=2H₂O（3）注：注明反应条件（如点燃、加热“△”、高温、催化剂等）以及生成物状态（气体↑或沉淀↓）。例如：2H₂+O₂点燃2H₂O（4）等：将短线改为等号，并将化学计量数化为最简整数比。（三）化学方程式的配平方法【难点】▲1.最小公倍数法：找左右两边各出现一次且原子数相差较大的原子作为配平起点，求其最小公倍数。例如：Al+O₂—Al₂O₃，先配平O原子，左边2个，右边3个，最小公倍数为6，所以Al₂O₃前配2，O₂前配3，最后配Al为4。2.观察法：从化学式比较复杂的一种生成物或反应物入手，推求各反应物和生成物的化学计量数。例如：Fe₂O₃+CO—Fe+CO₂，观察每个CO变成CO₂需要获得1个O原子，而这个O原子来自Fe₂O₃，Fe₂O₃中有3个O原子，所以需要3个CO，生成3个CO₂和2个Fe。即：Fe₂O₃+3CO=2Fe+3CO₂。3.奇数配偶法：找出反应前后出现次数较多的元素，将奇数原子的反应物或生成物前配上2，使其变为偶数，再依次配平。例如：C₂H₂+O₂—CO₂+H₂O，O₂中的O是偶数，生成物中H₂O里的O是奇数，先在H₂O前配2，使O原子数变为偶数，再依次配平C和H，最后调整O₂。得：2C₂H₂+5O₂=4CO₂+2H₂O。三、基于化学方程式的计算【核心应用】★★★★★（一）计算依据与解题步骤1.依据：化学反应中各物质之间的质量比是固定不变的。即化学方程式中各反应物、生成物的相对分子质量总和之比，等于实际质量之比。2.解题步骤（标准化流程）【必考】：（1）设：根据题意设未知量。设未知量时不能带单位，且要指明设的是谁的质量。例如：设需要氯酸钾的质量为x。（2）写：正确书写反应的化学方程式。这一步是计算正确与否的关键，必须配平并注明条件，但条件在计算时一般不体现。（3）标：标出相关物质的相对分子质量总和以及已知量和未知量。相对分子质量必须计算准确，并乘以化学计量数；已知量要带单位，且必须是纯净物的质量。（4）列：列出比例式。（5）解：求解出未知数x（x后要带单位）。（6）答：简明地写出答案。（二）常见题型与考向分析【热点】★★★★1.纯物质的计算：【例题】加热分解6.3g高锰酸钾，可以得到氧气的质量是多少？【解题步骤】设：可以得到氧气的质量为x。写：2KMnO₄△K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑标：2×(39+55+64)=316

32

6.3g

x列：316/32=6.3g/x解：x=(32×6.3g)/316=0.64g答：可以得到氧气的质量为0.64g。2.含杂质物质的计算【难点】▲（1）核心原则：代入化学方程式的质量必须是纯净物的质量。（2）换算公式：纯净物质量=混合物质量×该纯净物的质量分数（纯度）。（3）杂质的处理：杂质不参与反应，在计算反应物或生成物质量时，首先要将含杂质的反应物质量换算成纯净物质量，或者根据生成物质量反推时，算出的也是纯净物质量，最后再换算成含杂质的混合物质量。【例题】用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？【思路分析】先求出纯氧化铁的质量，再通过化学方程式求出纯铁的质量，最后将纯铁质量除以生铁中的含铁量，得到生铁质量。【解题】设：理论上可炼出生铁质量为y。纯氧化铁质量=1000t×80%=800tFe₂O₃+3CO高温2Fe+3CO₂800t

x（纯铁质量）160/800t=112/xx=(112×800t)/160=560t生铁质量=纯铁质量/含铁量=560t/96%≈583.3t答：理论上可以炼出含铁96%的生铁583.3t。3.质量守恒定律在计算中的应用（差量法）【技巧】★★【题型】通常涉及气体生成或固体质量变化。反应前后总质量的减少（或增加）量，即为生成气体（或吸收气体）的质量。【例题】将10g氢气和氧气的混合气体点燃，充分反应后冷却至室温，测得剩余气体质量为1g，求原混合气体中氢气和氧气的质量各是多少？【思路】反应掉的气体总质量为10g1g=9g。这9g是恰好反应的H₂和O₂的质量和。根据电解水的方程式计算这9g中H₂和O₂的质量比，再结合剩余1g气体可能是H₂过量或O₂过量，分情况讨论。【解题】参加反应的气体质量=10g1g=9g。设参加反应的氢气质量为x，氧气质量为y。2H₂+O₂点燃2H₂O4

32x

yx+y=9gx/y=4/32=1/8解得：x=1g，y=8g。讨论剩余1g气体：（1）若氢气过量，则氧气完全反应，氧气质量为8g，氢气质量为1g（参加反应）+1g（剩余）=2g。（2）若氧气过量，则氢气完全反应，氢气质量为1g，氧气质量为8g（参加反应）+1g（剩余）=9g。答：原混合气体中氢气为2g、氧气为8g或氢气为1g、氧气为9g。（三）解题注意事项与易错点【避坑指南】1.化学方程式必须书写正确，配平无误。这是计算的生命线，方程式写错，一切计算都归零。2.相对分子质量（或总和）必须计算准确，特别是乘以化学计量数后。3.代入计算的物质质量必须是参加反应的纯净物的质量。如果题目给出的是混合物质量（如样品、溶液、不纯物），必须先换算成纯净物质量。4.单位要统一，上下一致，左右相当。设未知量时不带单位，但计算过程中和结果必须带单位。5.计算结果要准确，题目若有要求，需保留到指定小数位数。四、单元综合拓展与思维提升（一）推断题中的“定量关系”应用【难点】★★1.题型特征：常结合质量守恒定律，推断未知物质的化学式。解题依据是化学反应前后原子种类和数目不变。2.解题方法：计算出反应物中某元素的原子总数，减去已知生成物中该元素的原子总数，差值即为未知物中该元素的原子个数，再结合未知物的化学计量数，确定其化学式。【例题】某有机物燃烧的方程式为：X+3O₂点燃2CO₂+3H₂O，则X的化学式为______。【解析】反应后：C:2个，O:4+3=7个，H:6个。反应前：O₂提供6个O原子。根据质量守恒，X中应提供：C:2个，H:6个，O:76=1个。所以X的化学式为C₂H₆O（或写C₂H₅OH）。（二）表格数据分析型计算【热点】★★★1.题型特征：给出一组或多组实验数据，通过分析反应物、生成物的质量变化，确定恰好完全反应的点，或者判断哪种物质有剩余。2.解题技巧：对比各组数据，找出“增加的是生成物，减少的是反应物”。当继续增加某反应物的量，生成物质量不再增加时，说明另一种反应物已完全消耗。【例题】在一密闭容器中，有M、N、P、Q四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表：物质

M

N

P

Q反应前质量/g

2

30

2

5反应后质量/g

26

2

8

3下列说法错误的是（

）A.该反应为化合反应B.N物质可能是催化剂C.参加反应的N与P的质量比为28:6D.Q物质一定是化合物【解析】分析数据：M增加24g（生成物），N减少28g（反应物），P增加6g（生成物），Q减少2g（反应物）。反应表达式为N+Q→M+P。A错误，这是分解反应（一变多）的逆反应，但根据数据看，是两种物质生成两种物质，不是化合反应（多变一）。B正确，N减少，所以不是催化剂。C正确，参加反应的N与P的质量比=28:6。D正确，Q是反应物，且是化合物（因为反应物至少两种，N和Q，若N是单质，则Q是化合物；若N是化合物，则Q可能是单质或化合物。但由反应前后元素守恒，Q一定含有M和P中的元素，故Q一定是化合物）。本题选A。（三）跨学科视角：化学计量学与物理学的联系1.与密度的联系：在计算气体质量时，若题目给出气体的体积和密度，则首先要用公式质量=体积×密度，将体积换算成质量，才能代入化学方程式计算。体现了物理与化学的综合应用。2.与压强的联系：在密闭容器中，化学反应若涉及气体体积的变化（即反应前