第五单元定量研究化学反应
第一节化学反应中的质量守恒
一、物质发生化学变化的实质
1、从宏观上讲：物质发生化学变化时生成了新物质。
如磷燃烧生成了五氧化二磷，蜡烛燃烧生成了水和二氧化碳。
2、从微观上讲：由分子构成的物质发生化学变化时分子分裂成原子，原子重
新组合成新的分子。
二、质量守恒定律
1、概念：
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。
质量守恒定律是自然科学的基本定律之一，它告诉我们化学变化只能改变物质的种类而不能改变物质的总质量。
2、注意：
①质量守恒定律应用于化学变化，不能应用于物理变化。
例：冰融化成水，大块矿石砸碎变成小块矿石，这些变化前后物质的质量总和虽然相等，但不能把物质的这种变化说成是符合质量守恒定律。
②适量守恒定律说的是“质量守恒”而不是其它方面的守恒。
例：对于反应物和生成物都是气体的反应来说，参加反应的各气体的质量之和一定等于生成的各气体的质量之和，但其总体积却不一定相等。
③注意正确认识“参加化学反应”的各物质，如有的反应需要使用催化剂，
不能将催化剂视为反应物。
误区：10g食盐水蒸发得到3.2g氯化钠和6.8g水，符合质量守恒定律吗？
分析：质量守恒定律适用于一切化学反应，而该变化为物理变化，不能用质量守恒定律来解释。
误区：反应前所有物质的总质量，一定等于反应后所有物质的总质量吗？
分析：质量守恒定律强调“参加反应”，不参加反应的物质质量以及不是生成物的物质质量不能计入“总质量”。
3、利用原子、分子只是解释质量守恒的原因
（1）化学反应的实质：
化学反应是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合而生成其它物
质（生成物）的过程。
由分子构成的物质在化学反应中的变化过程可表
示如下：
（2）质量守恒的原因：
在化学反应前后，原子种类没有改变，原子数目没有增减，原子的质量
没有变化，所以，反应前后的质量总和必然相等。
注意：
①原子“三不变”导致反应前后质量必然相等。
②从宏观角度分析：反应前后元素的种类和质量均不改变。
（3）化学反应前后“六个不变、三个一定改变、两个可能改变”
反应物和生成物的总质量不变
宏观各种元素的质量不变
六个不变元素的种类不变
原子种类不变
微观原子数目不变
原子质量不变
宏观——物质种类一定改变
两个一定改变
微观——分子的种类一定改变
宏观：物质的状态可能改变
三个可能改变元素的化合价可能改变
微观：分子总数可能改变
4、质量守恒定律的运用
①利用质量守恒定律，解释有关现象。
②利用质量守恒定律，根据化学方程式确定物质的化学式。
③利用质量守恒定律，根据化学方程式确定物质的相对分子（原子）质量。
④利用质量守恒定律，根据化学方程式求某元素的质量。
⑤利用质量守恒定律，根据化学方程式求反应中某物质的质量。
第二节化学反应的表示
一、化学方程式及其意义
1、定义：用化学式表示化学反应的式子叫化学方程式。
举例：2Cu+O2△ 2CuO、C+O点燃CO2、2H2O通电2H2↑+O2↑
注意：①“△”表示反应需要加热。
②“↑”或“↓”表示生成物是气体或沉淀。
如果反应物和生成物中都有气体，气体生成物就不需要注“↑”。
同样，对于
溶液中的反应，如果反应物和生成物中都有固体，固体生成物也不需注“↓”。
二、化学方程式的书写
1、化学方程式的书写步骤
①写：根据事实写出反应物和生成物的化学式（左反、右生）。
并在反应物和
生成物之间画一条短线。
KMnO4——K2MnO4+MnO2+O2
②配：配平化学方程式的目的是使“——”两边的原子种类与数目相等，使之
遵循质量守恒定律。
配平完化学方程式后，要加以检查。
2KMnO4——K2MnO4+MnO2+O2
③注：注明化学反应发生的条件（点燃、加热、催化剂等），标出生成物的状
态（气体、沉淀等），把短线改成“”。
2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2
注意：
①因为化学方程式必须反映客观事实，而化学反应的客观事实就是质量守恒，
所以化学方程式要配平。
②化学式中元素符号右下角的小数字，表示的是一个分子中所含的原子个数，
这是由物质的结构决定的，不能随意改动。
③化学计量数可根据反应前后原子的个数相等来确定，也可通过最小公倍数法
或奇数配偶法或观察法确定。
④两边的各元素原子个数相等，则化学方程式已配平。
拓展：
化学方程式配平常用的方法
化学方程式的配平是指根据质量守恒定律，在化学式前面配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数目相等。
①最小公倍数法
先找出两边同一原子的个数，求出最小公倍数。
用“最小公倍数/原子个数”
即为化学式前面应添的化学计量数，然后再配平其他元素的原子。
例如：
②奇数配偶法
选择反应前后化学式中原子个数为一奇一偶的元素作配平起点，将奇数变成偶数，然后再配平其他元素原子的方法称为奇数配偶法。
例如：CH4＋O2——H2O＋CO2
反应前O2中氧原子为偶数，而反应后H2O中氧原子个数为奇数。
先将H2O前配以2，将氧原子个数由奇数变为偶数：
CH4＋O2——2H2O＋CO2
再配平其他元素的原子：CH4＋2O2点燃2H2O＋CO2
③观察法
a.先找出化学方程式两边组成较复杂(原子数目多)的化学式,令该化学式的
化学计量数为1。
b.然后依据原子个数守恒确定其它物质的化学计量数（可为分数）。
c.最后在方程式两边各乘以某数，使各化学计量数变为最简整数。
例如：1H2O2——H2O+O2中H2O2最为复杂，令其化学计量数为1。
根据原子个数守恒确定其它物质的化学计量数：
1H2O2——1H2O+½O2
最后在方程两边各乘以2，使各化学计量数变为最简整数：
2H2O2——2H2O+1O2
即： 2H2O2MnO22H2O+O2↑
2、化学方程式的书写原则
①必须以客观事实为依据，不能凭空臆造事实上不存在的物质和化学反应。
②必须遵循质量守恒定律，要使反应前后各原子的种类和数目保持不变。
第三节化学反应中的有关计算
一、根据化学方程式计算的依据
1、理论依据：质量守恒定律
2、基本依据：化学方程式中各反应物、生成物之间的质量比。
2H2 + O2点燃 2H2O
①分子个数比： 2： 1： 2
②相对分子质量比：1 : 16 : 9
①×②之比： 2 : 16 : 18
③物质质量比： 2： 16： 18
反应物和生成物之间的质量比等于相对分子质量（或相对原子质量）和化学计量数的乘积之比，而且这种质量比成正比例关系，因此李永正比例关系可以根据化学方程式进行有关的计算。
注意：
在求化学方程式中各物质的质量比时，一定不要忘记乘以化学式前的化学计量数，结果可不必约为最简。
二、根据化学方程式计算的一般步骤
1、设：根据题意设未知量，一般情况下求什么就设什么。
注意：设未知量时不能带单位，如不能设某物质的质量为xg。
2、方：正确写出反应的化学方程式。
注意：化学方程式的书写一定要正确，否则违背客观事实和质量守恒定律并将导致计算结果错误。
3、关：找出相关量，即算出跟计算相关的量。
注意：代入化学方程式中计算的相关量通常是指质量，而且必须是纯净物的质量（不包括未参加反应的质量），若是气体体积需要
换算成质量，若为不纯物质，应先换算成纯物质的质量。
4、比：列出比例式，解比例式，求未知数。
注意：列比例式时，要带单位，计算过程中也要带单位。
5、答：简明写出答案。
注意：解题格式一定要规范化
6、查：回顾检查。
注意：检查易漏的单位、方程式书写是否正确等。
三、利用化学方程式计算常见的几种类型
1、已知某反应物或生成物的质量，求另一种反应物或生成物的质量。
2、含杂质（杂质不参加反应）的计算。
化学方程式衡量的是纯净物间的质量关系，若遇到不纯物时，应先把不纯物的质量换算成纯净物的质量。
说明：①物质的纯度（质量分数）=（纯物质的质量/不纯物质的质量）×100%
②质量=密度×体积
第四节到实验室去：探究燃烧的条件
1、要使燃烧发生，需要满足三个条件：
①物质具有可燃性。
②可燃物与充足的氧气接触。
③可燃物的温度达到其自身的着火点。
2、根据变量控制原理，当有若干个条件影响燃烧时，设计只改变一个条件
（需要探究的条件），其余的条件要相同或保持不变。
另外，还要设计好需要观察的现象或测量的数据。
3、熄灭蜡烛的方法有很多，只要合理即可。
①用杯子或湿抹布盖灭（隔绝氧气）。
②用嘴吹灭（着火点）。
③用水浇灭（着火点）。