第二章浩瀚的大气化学变化中的质量守恒DOC.docx

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2.3化学变化中的质量守恒

2.3.1化学式与化合价

H2O、CO2、KMnO4

一、化学式

1、概念：

用元素符号来表示物质组成的式子叫做化学式。

如：

硫S铁Fe氧气O2水H2O

二氧化碳CO2四氧化三铁Fe3O4氯酸钾KClO3等等。

（复习）元素符号“H”表示的意义

H：

氢元素；一个氢原子

2H:

2个氢原子

2、化学式的意义

（1）表示物质名称；

（2）表示物质的组成元素；

（3）由分（原）子构成的物质，化学式表示该物质的一个分（原）子，【由原子构成的物质：

金属、稀有气体、部分非金属】；

（4）表示物质的分子构成（或组成物质的元素的原子个数比）。

例1：

H2O可表示：

例2：

Fe可表示：

思考：

怎样表示2个水分子？

二、元素化合价

1、表示方法：

标在元素符号或原子团的正上方，有正价和负价之分。

例如：

原子团：

某些元素的原子集合在一起作为一个整体参加化学反应，它所起的作用和一个原子一样，这样的原子集团称为原子团。

2、符号意义

3、识记常见元素和原子团的化合价

（1）常见元素的化合价口诀：

一价氯氢钾钠银，二价氧镁钙钡锌

三铝四硅五价磷，二三铁，二四碳

莫丢二三四五氮，二四六硫都俱全

铜汞二价最常见，单质零价记心间

（2）常见原子团及其化合价：

负一硝酸、氢氧根

负二硫酸、碳酸根

正一价的是铵根

4、化合价应用

（1）根据化合价书写化学式

例1：

已知磷有+5价和+3价，写出磷的氧化物的化学式。

规律：

先读后写，一般正价在左负价在右，化学式中正负化合价的代数和为零。

例2已知铁有+3价和+2价，硫酸根为-2价，氢氧根为-1价，写出它们所形成的化合物的化学式。

（2）根据化学式计算元素化合价

例1、计算KMnO4、K2MnO4中锰元素的化合价。

练习

标出下列划线元素的化合价：

O3H2OCO2

NaClCa（OH）2CaCO3

H2SO4AgNO3KClO3

（3）判断化学式是否正确

判断依据：

正负化合价代数和为0

例M元素在化合物中只有一个化合价。

下面关于M的化学式中有一个是错误的，该错误式是（）

A．M（OH）3B．M3O2

C．NaMO2D．M2O3

5、化学式的读法

（1）两种元素组成：

无变价元素的化合物“某化某”,如NaCl（氯化钠）；

有变价元素的化合物“几某化几某”,如CO2（二氧化碳）、P2O5（五氧化二磷）、P2O3（三氧化二磷）。

（2）有原子团

含酸根的叫“某酸某”，如CuSO4（硫酸铜）、CaCO3（碳酸钙）、Na2SO4（硫酸钠）；

含氢氧根的叫“氢氧化某”,如NaOH（氢氧化钠）、Ca（OH）2（氢氧化钙）。

本节小结

1、化学式的概念和意义

2、识记常见元素和原子团的化合价

3、利用化合价正确书写化学式

4、会运用化合价进行简单计算及判断

5、化学式的读法

2.3化学变化中的质量守恒

2.3.2物质的量和摩尔质量

日常生活中常用的量词

日常生活中常用的表示一定数目集合体的量词有哪些？

1世纪100年

1打12个

1双2只

一滴水中的分子数量

1670000000000000000000

1.67×1021个水分子

思考

1摩尔？

个微粒

1世纪100年

1打12个

1双2只

计算

已知：

一个碳原子的质量为1.993×10-23g，求：

12g这种碳中所含的碳原子数？

1mol6.02×1023个微粒

1mol的任何物质都含有约6.02×1023个微粒

1摩尔氦气中有6.02×1023个氦原子

1摩尔水中有6.02×1023个水分子

常见单位及其意义

单位

物理量

目的

意义

米

长度

衡量

物体的长短

千克

质量

物体的轻重

摩尔

物质的量

微粒数目的多少

国际单位制中七个基本物理量

物理量

单位名称

单位符号

长度

米

m

质量

千克

kg

时间

秒

S

电流

安培

A

物质的量

摩尔

mol

热力学温度

…

…

光亮度

…

…

“物质的量”≠“物质的质量”

物理量名称

物质的质量

物质的量

使用范围

宏观物质的多少

微观上微粒的多少

基本单位

千克

摩尔

单位符号

kg

mol

一、物质的量

1．“物质的量”是一个表示物质含微粒数目多少的物理量（n）。

2．“物质的量”的单位是摩尔，简称摩,符号“mol”。

3．每摩尔物质约含有6.02×1023个对应的微粒。

微粒（个）

物质的量（摩尔）

1×（6.02×1023）

1mol水

2×（6.02×1023）

2mol水

3×（6.02×1023）

3mol水

微粒数=物质的量×（6.02×1023）

二、“物质的量”与微粒数之间的换算

1、已知微粒数（N），求物质的量（n）

物质的量=微粒数÷（6.02×1023）

例：

6.02×1023个氦原子是_____mol氦原子。

【练习】

3.01×1023个氦原子的物质的量是_______mol；

6.02×1024个氧分子是_____mol氧分子；

1.204×1024个氮分子是_____mol氮分子。

2、已知物质的量（n），求微粒数（N）

微粒数=物质的量×（6.02×1023）

例：

2mol氮分子含有_____________个氮分子。

【练习】

0.5mol铁含有_____________个铁原子，

0.1mol二氧化碳分子含有___________个二氧化碳分子。

小结

应注意的几个问题

1、物质的量这个概念只适用于微观粒子（如分子、原子等）

2、使用物质的量时必须指明物质微粒的名称或符号。

例：

1mol氢分子、3mol氧原子、5molCO2

3、1mol任何微粒的数目都约为6.02×1023个。

如1mol水、1mol冰、1mol水蒸汽均含有6.02×1023个水分子

练习

物质的量（摩尔）

微粒（个）

2mol水分子

（）摩尔氢分子

3.01×1023

（）摩尔镁原子

1

0.5mol氮气

（）摩尔氦原子

A

0.8mol碳原子

拓展提升

【思考】

2mol氮分子含有______________个氮分子，含有_________________个氮原子。

【练习】

2mol水分子含有_____________个水分子，含有________________个氢原子，________________个氧原子，_________________个原子。

【结论】原子个数=分子个数×相应原子的角标

三、物质的摩尔质量（M）

1、表示1mol物质的质量

2、符号：

M

3、单位：

克/摩，读作“克每摩”，符号g/mol

4、物质的摩尔质量数值上等于该物质的式量

5、

已知，氧的相对原子质量为16

氧气的式量为_____氧气的摩尔质量为___________

1mol氧气的质量为___________

2mol氧气的质量为____________________

【练习】O-16,Mg-24,Na-23,H-1

1mol氧原子的质量：

1mol氧分子的质量：

0.5mol镁的质量：

3.5mol氢氧化钠的质量是多少克？

【小结】区别三组概念

1．物质的摩尔质量与式量的区别：

两者数值上相等，区别是摩尔质量有单位（g/mol），式量没有单位；

2．物质的摩尔质量与物质的质量区别：

摩尔质量是指１摩物质的质量，它的单位是g/mol；物质的质量是实际质量，单位为g；

3．物质的量与物质的质量单位的区别：

物质的量单位是mol；物质的质量单位是g

综合练习

1、1molH2所含的氢分子数是______________个，

3mol氢气的质量是______克。

2、28克铁的物质的量是______，含铁原子__________个。

3、3.01×1023个二氧化碳分子的物质的量是_______,质量是_____。

计算

已知：

在同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子，即气体的体积比等于分子个数比。

人呼吸一口气大约有0.005mol空气，请你计算一口气大约有多少个氧分子？

科学史：

“摩尔”的来源

科学家阿佛加德罗简介

“摩尔”来源于拉丁文moles，原意是大量和堆量。

早在本世纪四、五十年代，曾在欧美的化学教科书中作为克分子量的代号。

到1961年，化学家E·A·Guggen把摩尔叫做“化学家的物质的量”，并阐明了它的涵义。

同年，在美国《化学教育》杂志上展开了热烈的讨论。

大多数化学家发表文章，表示赞同采用摩尔。

1971年，由41个国家派代表参加的第十四届国际计量大会，正式宣布了国际纯粹和应用化学联合会、国际纯粹和应用物理联合会和国际标准化组织关于必须定义一个物质的量的单位的提议，并作出了决议。

从此，“物质的量”就成为国际单位制的基本物理量，而摩尔也就成为国际单位制的基本单位。

摩尔作为一个基本单位，其定义是以阿伏加德罗常数为基础的，即为：

“摩尔是一系统的基本单元量。

该系统中所含的基本单元数与0.012kg碳-12的原子数目相等。

在使用摩尔时，基本单元应予指明，可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子，或这些粒子的特定组合。

……”定义中的0.012kg碳-12所含的原子数，就是阿伏加德罗常数的定义值，而其近似值就是6.02×1023这个数值。

阿佛加德罗

生平简介

意大利化学家。

1776年8月9日生于都灵市一个律师家庭，1856年7月9日卒于都灵市。

1792年进都灵大学法律系学习，取得法学博士学位后，曾开业当律师。

1800年弃法从理，十分勤奋，1820年被聘任都灵大学理科教授。

自1819年被选为都灵科学院院士后，还担任过意大利教育委员和度量衡学会会长。

2.3化学变化中的质量守恒

2.3.3质量守恒定律

【课前思考】

水的电解

反应前后元素的种类怎样变化？

反应前后原子的个数怎样变化？

推测：

反应前后物质的质量如何变化，变大，变小，还是不变？

【动手做实验】

探究化学变化前后质量的变化

实验前的质量________________

实验后的质量_____________

实验前后质量关系___________

实验结果：

实验前后的质量相等——符合质量守恒定律

现象：

反应表达式：

一、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，这个规律叫质量守恒定律（Lawofconservationofmass）。

为什么质量会守恒？

化学变化的实质：

化学反应前后，

元素的种类没有变化

各原子的数目也没有增减

所以，化学反应前后各物质的质量总和必然相等

看图讨论

请用质量守恒定律解释下列实验：

思考

有人说：

“蜡烛燃烧后质量减少，质量守恒定律不是普遍规律”，对吗？

讨论设计方案

请以给澄清的石灰水中通入二氧化碳的反应为例设计实验方案证明质量守恒定律。

化学反应遵循质量守恒定律，那么能否用一个简单的式子，既表示反应物和生成物是什么，又能反映质量守恒这一特点呢？

化学方程式

这就是我们今天要探讨的主题！

2.3.4化学方程式

思考：

什么是化学方程式？

碳在氧气中燃烧

二、化学方程式

1．化学方程式定义：

用化学式来表示化学反应的式子。

2．书写规则

（1）以客观事实为依据，反应真实存在；

（2）符合质量守恒定律——即箭头两边的各原子数目必须相等。

3．书写方法

（1）箭头两边写出各反应物、生成物的化学式，并用“+”号连接；

（2）在各化学式前配上适当的系数（原子数目守恒）；

（3）注明反应条件（如加热、点燃）及生成物状态（产物中有反应物中未出现的状态，如↑↓）；

例1磷在氧气中燃烧

4．方程式的配平

（1）观察法

（2）最小公倍数法

（3）奇偶法

（4）“定1法”配平化学方程式步骤

1）定：

在最复杂的化合物前定系数“1”

2）找：

未定系数的物质中，找只出现一次的元素所在物质化学式前配系数

3）整：

将各系数比化为最简整数

4）验：

检验箭头两边的同种元素的原子总数是否相等

例2酸铜溶液和氢氧化钠溶液反应

练习

1．完成下列化学反应方程式

（1）

（2）

（3）

（4）实验室用氯酸钾和二氧化锰制氧气

（5）水通电生成氢气和氧气的化学方程式：

5．化学方程式的意义

表示一个化学反应

表示反应中各物质的微粒个数比

表示反应中各物质的质量比

表示反应中各物质物质的量之比

微粒个数比：

212

质量比：

2×281×322×44

56g32g88g

物质的量之比：

2mol1mol2mol

6．化学方程式的读法

1）读出各物质的名称和反应条件

2）读出各物质的微粒数之比或质量之比

练习

2．根据已学的知识，判断下列反应方程式是否正确：

如有错误的，请指出错误之处。

课堂小结

质——变化

量——守恒

书写

原则

符合客观事实

遵守质量守恒定律

书写

方法

写对化学式、条件、符号

方程式两边同种元素的原子总数相等

意义

表示反应物、生成物及条件

表示各物质微粒数之比、质量之比

读法

读出物质名称和条件

读出各种微粒的数目

练习

3．按要求完成下列化学反应方程式

（1）配平：

（2）配平：

（3）写出石灰水中通入二氧化碳的化学方程式。

（4）写出氢气在氧气中燃烧的化学方程式。

（5）配平：