《弯道超车》第五单元 课题2化学方程式人教版化学九年级暑期预习讲义（教师版）

《弯道超车》人教版化学九年级暑期预习讲义--第五单元化学反应的定量关系第2讲化学方程式知识梳理知识梳理一、化学方程式（以木炭燃烧为例）1.化学方程式的意义①宏观意义（物质层面）表示反应物、生成物和反应条件。例：碳和氧气在点燃的条件下反应，生成二氧化碳。②微观意义（粒子个数比）表示反应中各物质的分子/原子个数之比。例：每1个碳原子和1个氧分子，在点燃条件下反应，生成1个二氧化碳分子。③质量意义（定量质量比）通过相对分子/原子质量，表示各物质之间的质量比。计算：C相对原子质量=12，O2相对分子质量=32，CO2相对分子质量=44含义：每12份质量的碳，与32份质量的氧气完全反应，生成44份质量的二氧化碳。2.化学方程式的读法（三类对应三种意义）①物质读法（宏观）：碳和氧气在点燃条件下生成二氧化碳；②粒子读法（微观）：每1个碳原子和1个氧分子反应，生成1个二氧化碳分子；③质量读法（定量）：每12份质量的碳和32份质量的氧气完全反应，生成44份质量二氧化碳。3.书写化学方程式两大原则①客观事实原则：必须以真实化学反应为依据，不能凭空捏造不存在的物质、不存在的反应；化学式必须书写正确。②质量守恒原则：等号两边同种原子的种类、数目完全相等，即方程式必须配平。考点突破考点突破【典例精析】【例题1】关于化学方程式：2H2＋O22H2O的读法错误的是A．每2个氢分子和1个氧分子反应生成2个水分子B．氢气和氧气在点燃的条件下化合生成水C．氢元素和氧元素在点燃的条件下生成水D．每4份质量的氢气与32份质量的氧气完全反应生成36份质量的水【答案】C【详解】A.正确；B.正确；C.由方程式可知，反应物是氢气和氧气，生成物是水，所以读作在点燃的条件下，氢气和氧气反应生成了水，不是氢元素和氧元素在点燃的条件下生成水，错误；D.正确。【举一反三】【变1-1】关于化学方程式2H2+O22H2O表示的意义，下列说法不正确的是A．反应需要在点燃条件下进行B．氢气和氧气参加反应，生成了水C．参加反应的氢气、氧气及生成的水的分子个数比为2：1：2D．2份质量的氢气和1份质量的氧气恰好完全反应生成2份质量的水【答案】D【详解】A.方程式明确标注反应条件为点燃，说法正确。B.该反应的反应物是氢气和氧气，生成物是水，说法正确。C.化学方程式中各物质的化学计量数之比就是参加反应的分子个数比，该反应计量数为2:1:2，所以分子个数比为2:1:2，说法正确。D.根据化学方程式，各物质的质量比为，不是，说法错误。【变1-2】“纳米零价铁—”体系装置常用来除去工业废气中NO，化学方程式为：，以下说法不正确的是A．中氮元素化合价为+5价 B．是该反应的催化剂C．反应前后化学计量数之和相等 D．2NO表示两个一氧化氮分子【答案】C【详解】A.化合物中正负化合价代数和为0，中为+1价、为-2价，设化合价为，则，解得，A正确。B.化学方程式中写在等号上下的物质为反应条件，符合催化剂的书写规则，是该反应的催化剂，B正确。C.反应物化学计量数之和为，生成物化学计量数之和为，二者不相等，C错误。D.化学式前的计量数表示对应分子的个数，即表示2个一氧化氮分子，D正确。知识梳理知识梳理二、化学方程式的书写1.写：写出反应物、生成物化学式，短线连接左边写反应物，多种物质用“+”连接；右边写生成物，中间用短线隔开。例：2.配：配平，使左右原子数目相等，短线改等号在化学式前配上合适化学计量数（最简整数比），保证每种原子左右数量相同，配平后将短线改为等号。配平方法常用：最小公倍数法（课本核心方法）。3.标：标注反应条件、气体/沉淀符号（1）反应条件标注常见条件：点燃、加热（符号△）、高温、催化剂、通电等，写在等号上方；多种条件时分写上下，如（2）气体符号↑使用规则反应物无气体，生成物有气体，该气体化学式右侧标↑；反应物本身含有气体，生成气体不标↑。例：过氧化氢制氧气：（3）沉淀符号↓使用规则反应物全部为液体，反应生成难溶性固体，固体右侧标↓；反应物中有固体，生成固体不标↓。例：4.查：三步检查①化学式书写是否正确；②方程式是否配平；③条件、↑、↓是否标注正确。考点突破考点突破【典例精析】【例2】下列化学方程式书写正确的是A． B．C． D．【答案】C【详解】A.铁在氧气中点燃的产物为，不是，不符合反应事实，错误。B.反应物无气体，生成物和均为气体，未标注“↑”符号，错误。C.镁在氧气中点燃生成氧化镁，方程式配平正确，反应条件、产物均符合要求，正确。D.氧原子不守恒，配平错误，前系数应为3才能满足左右氧原子数均为6，错误。【举一反三】【变2-1】下列化学方程式的书写正确的是A．Cu+O2CuO B．S+O2↑SO2C．Al+O2AlO2 D．2KClO32KCl+3O2↑【答案】D【详解】A.方程式未配平，正确配平后应为，错误。B.""仅需标注在生成物中的气体后，反应物是气体，无需加""，错误。C.铝在氧气中燃烧生成氧化铝，氧化铝的化学式为，生成物化学式书写错误，错误。D.氯酸钾在二氧化锰催化、加热条件下分解生成氯化钾和氧气，反应为，化学式、配平、反应条件、气体符号均符合规范，正确。【变2-2】配平下列化学方程式(化学计量数为1也要填入“____”内)(1)______Fe＋______Cl2______FeCl3(2)______C2H5OH+_____O2______CO2+______H2O(3)______Fe(OH)3+_____H2SO4=______Fe2(SO4)3+_____H2O【答案】(1)232(2)1323(3)2316【详解】（1）用最小公倍数法：Cl原子左右最小公倍数为6，先给配3、配2，再根据Fe原子守恒给配2即可。（2）用定一法：设系数为1，根据C守恒给配2，根据H守恒给配3；右侧总O数为7，减去自带的1个O，需提供6个O，因此给配3。（3）用原子团优先配平法：根据Fe守恒给配2，根据守恒给配3；左侧共6个和6个，恰好生成6个，因此给配6。知识梳理知识梳理三、化学方程式的简单计算（定量应用）1.计算依据化学方程式中各物质相对分子（原子）质量之比=实际参与反应的质量之比（遵循质量守恒）。2.标准解题五步格式设：设未知量（不带单位）；写：写出完整、配平的化学方程式；标：标出相关物质的相对分子质量，对应写出题目给出的已知质量、未知量；列：列正比例等式；解、答：计算结果，写出规范答案（带单位）。3.计算注意事项代入计算的质量必须是真正参加反应的纯净物质量，杂质、未反应物质不能代入；相对分子质量计算完成后，必须乘以化学式前的化学计量数；比例式上下对应同种物质，单位统一。考点突破考点突破【典例精析】【例题3】合理用药是人体健康的保障，成人每日需补充约1克的钙元素。某品牌钙片含有碳酸钙()，推荐剂量为每日2次，每次1粒。为了探究该剂量的钙片是否满足成人每日补钙需求，小邹同学取2粒该钙片于烧杯中，不断加入稀盐酸，钙片中其他成分不参与反应，测得反应过程中加入稀盐酸和生成气体的质量关系如图所示。该反应的化学方程式为。请计算：(1)该反应最终生成二氧化碳的质量为________g。(2)假设所摄入的钙元素完全来自该钙片，通过计算分析成人按说明书的剂量服用是否满足每日补钙需求。【答案】(1)0.88(2)解：设2粒钙片中含碳酸钙的质量为x。碳酸钙中钙元素的质量分数：2粒钙片中钙元素质量：2.00g×40%=0.8g每日推荐服用2粒，摄入钙元素质量为0.8g<1g。答：成人按说明书剂量服用不能满足每日补钙需求。【举一反三】【变3-1】2026年春晚武术节目《武BOT》展现了我国在人工智能、人机协同等领域的技术突破。武术机器人的机身与关节采用钛合金制造，工业上生产钛的反应为。已知生产一台某人形机器人需要5kg钛合金，钛合金中钛的含量为90%：(1)X的化学式为________；(2)某企业有一订单要生产10台该类型机器人，需要镁的质量是多少？(写出解题过程)【答案】(1)(2)解：生产10台该机器人，需要钛的质量为。设生产10台该机器人，需要镁的质量为x。，答：生产10台该机器人，需要镁的质量为45kg。【变3-2】MOFs衍生材料光催化甲烷氧化，有助于解决环境和能源的问题，核心反应为2H2O2+CH4CH3OOH+2H2O，取10gCH4进行反应，其中64%转化为甲基过氧化氢CH3OOH，试计算：(1)10gCH4中实际参加该反应CH4的质量为______。(2)可以生成甲基过氧化氢CH3OOH的质量是多少？(写出计算过程)【答案】(1)6.4(2)设生成甲基过氧化氢的质量为g答：生成甲基过氧化氢的质量为19.2g专项练习专项练习【练1】我国科学家制备的固体催化剂LDH可实现光照条件下人工固氮，从而有望开发出更高效、低成本的氮肥生产方式。如图为该过程的微观示意图。下列说法正确的是A．参加反应的乙和生成的丙分子个数比为2∶3B．若反应得到丁，则消耗甲C．反应前后，催化剂的质量和性质都不变D．丙由3个氢原子和1个氮原子构成【答案】B【分析】首先根据微观示意图确定物质构成，配平反应的化学方程式：其中甲为，乙为，丙为，丁为，逐个分析选项：【详解】A.参加反应的乙和生成的丙分子个数比为，不是，错误。B.NH3的相对分子质量为17，由反应式质量比关系：每消耗2×28=56份质量的N2，生成4×17=68份质量的NH3，因此生成17gNH3时，消耗N2的质量为×17g=14g，正确。C.催化剂反应前后质量和化学性质不变，物理性质可能改变，选项表述错误。D.丙是O2，1个丙分子由2个氧原子构成，选项描述内容与丙不符，错误。【练2】太阳光分解海水可制备过氧化氢，该反应的微观示意图如图所示，下列说法错误的是A．该反应有氢气生成 B．反应前后分子个数发生了改变C．反应前后原子种类没有发生改变 D．该反应的原料在自然界中储量丰富【答案】B【详解】由图可知，该反应为水在光照作用下生成过氧化氢和氢气，反应的化学方程式为：。A.正确；B.该反应过程中，每两个水分子反应生成一个过氧化氢分子和一个氢分子，反应前后分子个数不变，错误；C.化学反应前后，原子种类、数目和质量不变，正确；D.自然界中海水储量丰富，正确。【练3】碳和碳的氧化物是构成生命与影响环境的核心物质。逆水煤气变换反应的微观过程如图所示。下列说法正确的是A．“吸附”时分子种类发生改变 B．反应过程中“解离”为C和OC．反应前后分子总数发生变化 D．生成的和的质量比为14∶9【答案】D【详解】A.吸附过程仅将反应物分子附着在催化剂表面，分子种类没有发生改变，A错误。B.由微观过程可知，解离为和，并非解离为和，B错误。C.反应的化学方程式：，反应前共2个分子（1个分子、1个分子），反应后共2个分子（1个分子、1个分子），分子总数不变，C错误。D.生成和的质量比为，D正确。【练4】氨气作为一种“零碳燃料”，有助于实现碳中和。下图为氨气和氧气反应的微观示意图，下列说法正确的是A．反应前后分子总数保持不变B．参加反应的甲、乙质量比为17：24C．反应前后各元素的化合价均发生变化D．反应前后原子数目发生改变【答案】B【分析】首先根据微观示意图写出配平的化学方程式：，再逐一分析选项：【详解】A.反应前分子总数为，反应后分子总数为，分子总数发生变化，错误。B.参加反应的（甲）和（乙）的质量比为，正确。C.反应前后H元素均为+1价，化合价未发生变化，错误。D.根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目均不改变，错误。【练5】在一定条件下合成尿素的化学反应微观示意图如下图所示。下列说法不正确的是A．反应前后分子种类不改变 B．表示的物质是水C．反应中原子只是重新排列没有再分 D．参加反应的甲和乙的分子个数比为1：2【答案】A【分析】该反应的化学方程式为。【详解】A.化学反应的本质是分子破裂为原子，原子重新组合为新分子，反应前后分子种类一定发生改变，该说法错误。B.图中微粒由1个氧原子和2个氢原子构成，对应物质是（水），该说法正确。C.原子是化学变化中的最小粒子，反应过程中原子仅重新排列，不会再分，符合质量守恒的微观本质，该说法正确。D.根据化学方程式可知，参加反应的甲（）和乙（）的分子个数比为，该说法正确。【练6】如图是人工合成淀粉的反应示意图，下列说法正确的是A．反应后氧原子个数减少 B．反应后催化剂的质量变小C．b的化学式为 D．反应②中a、b分子个数比为1∶1【答案】C【详解】A.根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目均不改变，反应后氧原子个数不变，说法错误。B.催化剂在化学反应前后质量和化学性质都保持不变，说法错误。C.根据图示：1个b分子由1个碳原子、4个氢原子、1个氧原子构成，化学式为，说法正确。D.根据反应示意图，反应②的化学方程式为：，a为，因此a、b的分子个数比为，说法错误。【练7】高氯酸铵是固体运载火箭的主要推进剂之一。发射时高氯酸铵发生的化学反应是：，下列说法正确的是A．X的化学式是2Cl B．中氯元素的化合价：C．4个氧原子： D．该反应是化合反应【答案】B【详解】A.根据质量守恒，反应前后原子种类、数目不变。反应物共有2个N、8个H、2个Cl、8个O，已知生成物中已包含2个N、8个H、8个O，因此X含2个Cl，氯单质化学式为，仅表示2个氯原子，不是物质的化学式，说法错误；B.整体显+1价，O元素显-2价，设Cl化合价为x，化合物中正负化合价代数和为0，列式：，解得，化合价标注正确，说法正确；C.4个氧原子表示为，表示2个氧分子，说法错误；D.化合反应特征是“多变一”，该反应是一种物质分解为多种物质，属于分解反应，说法错误。【练8】神舟飞船的返回舱内配备了基于超氧化钾()的空气再生系统。当宇航员呼出二氧化碳时，会与之反应生成氧气，维持舱内氧气浓度。其涉及的化学反应方程式为，则X的化学式为A． B． C． D．【答案】A【分析】解题依据是质量守恒定律：化学反应前后原子的种类、数目均保持不变。【详解】①统计反应物中各原子总数：K原子共4个，C原子共2个，O原子总数为个。②生成物中已知的共含6个O原子，因此2个X分子中需要包含剩余的4个K原子、2个C原子、个O原子。③每个X分子含有2个K原子、1个C原子、3个O原子，对应化学式为，选A。【练9】研究人员为了维持细胞的正常生长和功能，需要为其添加营养物质。某营养物质X能在一定条件下发生反应：。另外，研究人员在配制溶液时，需要精准控制各物质的量，以确保溶液浓度符合细胞培养要求。根据上述反应，推断X的化学式为A． B． C． D．【答案】A【详解】生成物中各种原子的数目为：8个C原子，20个H原子，26个O原子，4个N原子，反应物中有18个O原子，根据化学反应前后原子种类、数目不变，剩余原子均来自4个，因此1个X含2个C原子，5个H原子，2个O原子，1个N原子，X的化学式为。【练10】在一定条件下，某密闭容器内测得反应前后各物质的质量如下表。下列选项正确的是物质甲乙丙丁反应前各物质的质量/g159516反应后各物质的质量/g0ab4A．若该反应是化合反应，乙一定是生成物B．a∶b可能是3∶1C．b的取值范围为0≤b≤45D．丙物质一定是催化剂【答案】B【分析】根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，则有15+9+5+16=0+a+b+4，得a+b=41；反应后质量增多的物质是生成物，质量减少的物质是反应物，差量是生成的质量或参加反应的质量。甲、丁反应后质量减少，是反应物，乙、丙的质量变化未知，可能为反应物、生成物或未参加反应。【详解】A．由分析可知，甲、丁为反应物，若该反应是化合反应，乙不一定是生成物，也可能是反应物，故选项说法不正确。B．若a∶b=3∶1，设a=3k，b=k，则有3k+k=41，得k=10.25，可知a=30.75，b=10.25，反应中生成乙的质量为30.75-9=21.75，生成丙的质量为10.25-5=5.25，总生成物的质量为21.75+5.25=27，恰好等于参加反应的甲、丁质量总和（15+16-4=27），故选项说法正确。C．若乙为生成物，丙为反应物，则b可以为0；若乙为反应物，丙为生成物，a为0时，此时b=15+9+(16-4)+5=41，因此b的取值范围为0≤b≤41，故选项说法不正确。D．若反应前后丙物质的质量不变，可能是催化剂，也可能没有参加反应，故选项说法不正确。【练11】氨气的能源转化应用逐渐成为研究热点，“光催化固氮”是一种合成氨技术，如图所示为该反应的微观示意图。(1)反应前后__________(填“分子”或“原子”)的种类没有发生改变。(2)丙是一种单质，在方框中画出其微观模型图。(3)该反应中参加反应的甲和生成的丁的分子个数比为____________________。(4)若反应中消耗14g甲和27g乙，则生成24g丙和____________________丁。(5)通常情况下氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质反应。结合图示分析，该反应能顺利进行的两个关键外部条件是____________________。【答案】(1)原子(2)(3)(4)(5)光照、催化剂【详解】（1）化学反应的本质是分子分裂为原子，原子重新组合为新分子，反应前后原子的种类、数目、质量均不变，分子种类一定发生改变。（2）根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物含N、H、O三种元素，生成物丁为仅含N、H，因此丙是氧元素组成的单质，1个氧分子由2个氧原子构成。（3）反应的化学方程式为，参加反应的甲（）和生成的丁（）的分子个数比为。（4）根据质量守恒定律，反应前后总质量不变，生成丁的质量为。（5）从图示可直接看出，该反应需要在光照条件下、在催化剂的催化作用下才能顺利进行。【练12】中国科学家研发出将甲烷转化为乙烷的新技术，反应的微观示意图如下。(1)1个甲烷分子中含有_________个氢原子。(2)上图中“”表示的物质是_________(写化学式)。(3)参加反应的甲烷与生成的乙烷的分子数目比为_________。【答案】(1)4/四(2)(3)【详解】（1）由图可知，甲烷的化学式为，则1个甲烷分子由1个碳原子和4个氢原子构成，因此含4个氢原子；（2）由图可知，该物质的每个分子由2个氢原子和2个氧原子构成，对应物质为过氧化氢，化学式为；（3）由图可知，该反应为甲烷和过氧化氢在一定条件下反应生成乙烷和水，该反应的化学方程式为：，则参加反应的甲烷与生成的乙烷的分子数目比为：2:1。【练13】物质是由微观粒子构成的，请结合图示回答下列问题：(1)下图是A、B、C、D四种粒子的结构示意图。①A、B、C、D四种粒子共属于_____种元素。②A、B、C、D四种粒子中，具有相对稳定结构的原子是_____(填字母)。(2)在新型纳米纤维催化剂作用下，二氧化碳可转化为液体燃料甲醇(CH3OH)，反应的微观示意图如图所示(图中甲、乙恰好完全反应，并生成1个丁分子)。①该反应中最小粒子的符号为_________。②该反应的化学方程式为________________________________。【答案】(1)3D(2)C、H、O【详解】（1）①元素种类由质子数（核电荷数）决定，A、B质子数均为12属于同种元素，C质子数为17、D质子数为18，共3种元素。②相对稳定结构为最外层电子数为8（仅1层电子时为2），且原子满足质子数等于核外电子