初三化學教案：定量認識化學

初三化學教案：定量認識化學

　　教學目標：知識與技能

　　1．理解並能運用質量守恆定律；

　　2．能正確書寫簡單的化學反應方程式，並據此進行簡單的計算，初三化學教案：第四章 第二節 定量認識化學變化。

　　過程與方法：

　　1．進一步理解科學探究的過程；

　　2．認識書寫化學方程式的依據，理解內容和形式的辨證關係。

　　情感態度價值觀：

　　認識定量研究對化學科學發展的意義。

　　教學內容：

　　1．無數實驗證明，參加化學反應的各物質的質量總和等於反應後生成的各物質的質量總和。這個規律叫做質量守恆定律（law of conservation of mass）。

　　2．在化學變化中，組成物質的元素種類不變、原子數目不變、各原子質量不變。因此，參加化學反應的各物質的質量總和等於反應後生成的各物質的質量總和。

　　3．用化學方程式可以表示化學變化。

　　書寫化學方程式遵循的原則是：（1）以客觀事實為依據；（2）符合質量守恆定律。

　　4．依據化學方程式進行化學反應簡單計算的方法。

　　教學重點：

　　1．質量守恆定律的理解、應用和成立原因；

　　2．化學反應方程式的書寫及配平；

　　3．有關化學方程式的計算

　　教學難點：

　　1．化學方程式的配平

　　2．化學方程式的計算

　　探究活動：質量守恆定律的發現及成立原因。

　　教學過程：

　　一、質量守恆定律

　　1．探究學習：質量守恆原理的證明

　　發現問題：酒精燈內的液體燃燒後會逐漸減少，生鏽的鐵釘質量比原先質量增加，鐵與硫酸銅溶液反應後總質量卻沒有變；那麼化學反應前後物質的總質量會發生什麼變化？增加，減少還是不變？

　　提出假設：化學變化前後質量的總質量不變。

　　設計實驗：

　　（1）參照課本P96圖4-13 氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液反應。

　　現象：在藍色的硫酸銅溶液中，滴入無色氫氧化鈉溶液後，錐形瓶中產生藍色沉澱，天平保持平衡。

　　文字表達式：硫酸銅(CuSO4) + 氫氧化鈉(NaOH) → 硫酸鈉(Na2SO4) + 氫氧化銅[Cu(OH)2]

　　結論：參加反應的硫酸銅和氫氧化鈉質量總和等於生成物硫酸鈉和氫氧化銅質量之和。

　　（2）參照課本P96圖4-14 碳酸鈣和稀鹽酸反應

　　現象：膠皮滴管中的稀鹽酸滴入到小試管中的碳酸鈣上，產生大量氣泡，錐形瓶中的氫氧化鈣溶液逐漸變渾濁，天平仍然保持平衡狀態。

　　文字表達式：碳酸鈣(CaCO3) + 鹽酸(HCl) → 氯化鈣(CaCl2) + 二氧化碳(H2O) + 水(H2O)

　　二氧化碳(H2O) + 氫氧化鈣[Ca(OH)2] → 碳酸鈣(CaCO3) + 水(H2O)

　　結論：化學反應前後質量總量沒有發生改變。

　　形成結論：參加化學反應的各物質的質量總和等於反應後生成的各物質的質量總和，即質量守恆定律（law of conservation of mass）

　　2．質量守恆定律成立的原因

　　（1）根據化學反應的本質，原子的重組，即參加反應的各原子的種類、數目不變，質量也基本不變

　　（2）在宏觀上，元素的種類和質量也不變

　　3．質量守恆定律的適用範圍

　　（1）必須在化學反應中，如：100g酒精和100g水混合形成200g酒精溶液，並不能用質量守恆定律解釋

　　（2）在利用質量守恆定律時，一定要注意是參加反應的總質量和生成物的總質量才相等

　　如：酒精燃燒後，質量逐漸減少，用質量守恆定律來解釋的話，參加反應的酒精和氧氣的質量總和應該與生成的二氧化碳及水的總質量相等，而二氧化碳和水散失在空氣中，無法稱得質量，所以質量減少，化學教案《初三化學教案：第四章 第二節 定量認識化學變化》。而鐵釘生鏽後質量會增加，則是因為參加反應的鐵和氧氣的質量總和等於生成的鐵鏽的質量，當然鐵鏽的質量就會大於原先金屬鐵的質量。

　　例題：4.6g某物質R在空氣燃燒後，能夠生成8.8gCO2和5.4gH2O，請你分析該物質的元素組成。

　　分析：我們可以用化學式表示該反應：R+O2→CO2+H2O，生成物中含有碳、氫、氧三種元素，所以根據質量守恆原理，反應物中的'碳、氫、氧元素質量應該和生成物中的質量分別相等。首先能夠判斷在反應物R中，一定含有碳、氫元素，可能含有氧元素。我們就要根據質量來算了：

　　m(C)=m(CO2)×ω(C)＝8.8g×=2.4g； m(H)＝m(H2O)×ω(H)=5.4g×=0.6g

　　氫元素與碳元素質量總和只有3g，而R中有4.6g，所以在該物質中氧元素就要佔1.6g。綜合上述，該物質中含有碳、氫、氧三種元素。

　　二、化學變化的表示方法

　　1．化學方程式的原則（1）嚴格遵循質量守恆定律，即需要化學方程式配平

　　（2）嚴格尊重實驗事實，不可主觀臆造

　　2．化學方程式的意義：

　　以P為例 4P +5O2 ＝ 2P2O5

　　4×31 5×32 2×142

　　（1）磷和氧氣在點燃的情況下，完全燃燒，生成了五氧化二磷

　　（2）每4個磷原子在點燃條件下能與5個氧分子完全反應，生成2個五氧化二磷分子

　　（3）每124份質量的磷在點燃的情況下，能與160份質量氧氣完全反應，生成284份質量五氧化二磷

　　3．化學方程式的配平

　　書寫化學方程式必須遵守質量守恆定律。因此，在化學方程式兩邊的化學式前面要配適當的化學計量數，使化學方程式左、右兩邊每一種元素的原子總數相等。化學方程式配平後，短線改成等號。

　　配平化學方程式的方法有多種，這裡介紹幾種簡單的方法：

　　（1）最小公倍數法：例如配平化學方程式：NH3+Cl2-N2+NH4Cl

　　觀察上式：左邊有3H，右邊有4H，氫原子的最小公倍數是12。因此，在NH3前配上化學計量數4，在NH4Cl前配上化學計量數3，即：4NH3+Cl2-N2+3NH4Cl

　　上式中：右邊有3Cl，所以在左邊的Cl2前配"3/2"（使Cl原子個數相等）；左邊有4N，右邊的3NH4Cl中有3N，所以在N2前應配"1/2"（使N原子數相等），即：4NH3+ Cl2- N2+3NH4Cl

　　上式兩邊分別乘以2，使各項化學計量數變成最小整數比，即：8NH3+3Cl2==N2+6NH4Cl

　　（2）觀察法

　　先找出化學方程式中原子數目多的化學式，令該化學式的化學計量數為1

　　例如：配平化學方程式NH3+O2-NO+H2O

　　NH3的原子數目比較多，令其化學計量數為1；依據"等號"兩邊各種原子的數目相等確定其他各項的化學計量數。上式中有1N和3H，所以右邊的NO前面應配"1"（使N原子個數相等），H2O前面應配2/3（使H原子的個數相等），此時，右邊有5/2個O，所以左邊的O2前面應配5/4（使氧原子個數相等），即：NH3+5/4 O2-NO+3/2 H2O。