初中化学新人教版九年级上册第五单元 化学反应的定量关系教案2025秋[1]

第五单元化学反应的定量关系【核心素养目标】[化学观念]1.认识化学反应中各物质间存在的定量关系，化学反应遵守质量守恒定律。2.理解质量守恒定律的微观本质。3.能根据客观事实用文字或符号描述、表示化学变化，并正确书写常见的化学方程式。4.能基于质量守恒和比例关系推断化学反应的相关信息。5.初步学会从定性和定量的视角认识物质的组成与变化，并认识到质量守恒定律对资源利用和物质转化的重要意义。6.能根据化学方程式进行简单计算，并解决生产生活中的简单问题。[科学思维]1.初步学会运用观察、实验等手段获取化学事实，初步运用分析、归纳等方法认识物质及其变化，形成一定的证据推理能力。2.能从变化和联系的视角认识常见的化学现象，能以宏观、微观、符号相结合的方式认识和表征化学变化。3.初步建立物质及其变化的相关模型，运用研究物质变化的思路与方法，形成物质制备与检验等实际问题的思路，初步体会化学反应与技术、工程的关系。4.能从跨学科角度初步分析和解决一些涉及物质变化与转化等简单的开放性问题，体会系统思维的意义。[科学探究与实践]1.通过对质量守恒定律的验证认识实验是科学探究的重要形式和学习化学的重要途径，能进行安全、规范的实验基本操作，独立或与同学合作完成简单的化学实验任务。2.在化学反应前后物质质量变化的探究中，能主动提出有价值的探究问题，从问题和假设出发确定探究目标，设计和实施探究方案，获取证据并分析得出结论，能用科学的语言合理表达探究过程和结果，并与同学交流。3.能基于物质及其反应的规律和跨学科知识，运用实验手段，完成一些跨学科实践活动。[科学态度与责任]1.从化学反应的视角,体会化学是推动人类社会可持续发展的重要力量。2.通过学习拉瓦锡等科学家发现质量守恒定律的史实及意义，体会定量实验研究和基于实验事实的科学推理对化学科学发展的重要性。【学习目标】1.通过实验探究认识化学反应前后物质之间的质量关系，理解质量守恒定律的内涵及微观本质，初步形成定量认识物质变化的质量视角和守恒意识。2.通过对化学方程式意义的探究，知道化学方程式可以表征化学反应中物质之间的转化关系和比例关系，初步形成定量认识物质变化的比例视角。3.能基于化学反应中物质之间的转化关系和定量关系，正确书写化学方程式，并进行有关化学方程式的简单计算。4.通过梳理人类对质量守恒定律的认识过程及质量守恒定律的应用，体会定量实验研究和基于实验事实的科学推理对化学科学发展的重要性。课题1质量守恒定律本课题主要介绍了质量守恒定律的内容。在质量守恒定律部分中，教材不是从定义出发，把质量守恒定律强加给学生，而是首先提出在化学反应中反应物的质量同生成物的质量之间存在什么关系的问题，让学生思考，然后通过作出假设、实验探究、交流讨论、得出结论等探究环节得出“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”这一结论；然后再通过活动与探究分析质量守恒的原因，从而归纳出在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有变化。15 【素养目标】1.通过实验探究理解质量守恒定律，了解常见化学反应中的质量关系。2.从微观角度认识在一切化学反应中，反应前后原子的种类和原子的数目没有改变。3.通过对化学反应的定量研究、推理，帮助学生认识永恒运动和变化着的物质，既不能凭空产生也不能凭空消失的道理，进行辩证唯物主义观点的教育和自然科学方法的教育。4.通过进行探究性实验，充分调动学生的积极性，使学生初步学会运用观察、实验方法获取信息，初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法加工信息。【教学重点】质量守恒定律的含义及应用。【教学难点】1.提高学生的实验设计能力和质疑精神，培养创新精神。2.从微观角度认识在一切化学反应中，反应前后原子的种类和原子的数目没有增减。【教具准备】1.教师用具：投影仪、托盘天平(带砝码)、蜡烛、试剂瓶、火柴、塞子。2.学生用具：(1)电子天平、锥形瓶(塞子)、玻璃棒、气球、陶土网、坩埚钳；(2)铜粉、硫酸铜溶液、铁钉、碳酸钠粉末、稀盐酸、镁带、细沙、砂纸。【课前预习】1.参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，这个规律叫作质量守恒定律。2.化学变化的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合而生成新物质（生成物）的过程。化学反应前后，原子的种类和数目不变，原子的质量也没有改变。【教学过程】一、导入新课从前面的学习中我们知道，在一定的条件下，反应物之间发生化学反应可以生成新物质。如磷燃烧生成五氧化二磷，表示为：P＋O2P2O5；铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，表示为：Fe＋CuSO4→Cu＋FeSO4。这些物质在质上发生了变化，那么这些物质在量上是否发生变化了呢？请同学们猜想一下：物质在反应前的质量跟反应后生成物的质量间可能存在什么关系？这就是我们这节课研究的内容。质量守恒定律［猜想］学生甲：生成物的质量总和会大于反应物的质量总和。学生乙：生成物的质量总和会小于反应物的质量总和。学生丙：生成物的质量总和会等于反应物的质量总和。［过渡］同学们提出了三种猜想，我们来进行下面的活动与探究，通过实验去验证一下反应物的质量和生成物的质量的关系。［活动与探究］实验分两大组进行，A组进行实验一，B组进行实验二。实验一：比较铜与氧气反应前后质量的测定。实验二：铁与硫酸铜反应前后质量的测定。［注意事项］（1）称量前天平应注意调平。（2）加热铜粉时，锥形瓶应放在陶土网上加热。（3）在铁与硫酸铜反应前，铁钉要先用砂纸打磨干净。［学生实验］教师巡视，指导并评价学生操作，必要时对一些错误进行纠正。［交流讨论］由学生陈述实验结果，其他人进行意见补充。［实验一］在加热铜粉的实验中，铜粉由红色逐渐变成黑色，气球先膨胀后缩小，反应前后物质的质量总和没有发生改变。易错提醒：生成的各物质的质量总和包括固、液、气三种状态的物质的质量之和，尤其注意不要忽略了生成的沉淀、气体的质量。【特别提醒】15 实验一中在锥形瓶口的橡胶塞上安装一根玻璃导管，系上小气球是为了平衡内外气压。实验二中应塞紧橡胶塞，目的是形成一个密闭的体系。［不同意见］我们组的实验结果是生成物的质量总和略小于反应物的质量总和，可能是由于锥形瓶没有塞紧漏气所致。［实验二］在铁钉与硫酸铜溶液反应这个实验中，用砂纸把铁钉打磨干净放入硫酸铜溶液中，过一会儿看到铁钉表面有一层红色的铜析出；同时溶液的颜色也略有改变，由蓝色变为浅绿色；用天平称量，发现反应前后物质的质量总和没有发生改变。［总结］通过这两个实验我们看到，发生化学反应时反应物的质量总和与生成物的质量总和存在相等的关系。其实不仅仅这两个实验如此，无数的实验证明，化学反应前后物质的质量守恒，这个规律叫作质量守恒定律。质量守恒定律的实际应用［设问］有了前面的实验作基础，我们该如何去描述质量守恒定律的内容呢？［结论］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，这个规律就叫作质量守恒定律。［练习］现有一反应A＋B→C，有10gA和5gB反应，反应结束后还剩余3gA，B无剩余，则生成C的质量为多少克？［答案］生成C的质量为12g，因为A还剩余3g，可见参加反应的A的质量为7g，B无剩余，可见5gB全部参加反应，根据质量守恒定律，生成C的质量为7g＋5g=12g。［小结］理解和应用质量守恒定律应注意的事项：（1）运用范围：化学变化；不能用于物理变化。（2）强调“质量”守恒，不包括其他方面的守恒，如气体体积。（3）强调“参加反应的”各物质的质量总和，是指真正参加反应的那一部分质量，反应物中没有参与反应(有剩余)的部分不能算入质量。［设问］到底是不是所有的化学反应都遵守质量守恒定律呢？我们再来进行下面的活动与探究，验证一下质量守恒定律是否正确。［活动与探究］(仍分两大组进行实验)教材P113实验5-1：盐酸和碳酸钠反应及质量测定。教材P113实验5-2：镁条燃烧，其反应前后质量的测定。［学生实验］教师巡视，指导学生实验操作。交流讨论实验现象和结论。［实验5-1］现象：产生大量气体，天平不平衡。结论：反应后质量减少。［实验5-2］现象：镁条燃烧，发出耀眼白光，陶土网上有白色粉末，并出现少量白烟。结论：实验前后质量不相等。［提问］讨论一下这是为什么呢？为什么会出现生成物的质量大于或小于反应物的质量这些情况？［回答］（1）盐酸和碳酸钠反应有二氧化碳气体生成。气体生成物逸散到空气中，使反应后质量减轻。（2）在镁条燃烧实验中，因为有空气中的氧气参加反应，而我们反应前所称量的仅仅是镁条的质量，且反应过程中有少量白烟（MgO）逸散，只称取部分生成物的质量，故实验前后称量的质量可能出现增加、减少或相等等情况。课堂拓展：①镁条燃烧会生成白色固体氧化镁，反应的表达式为：镁＋氧气氧化镁（Mg）（O2）（MgO）②因为镁燃烧会发出耀眼的白光，所以可用镁粉作照明弹［提问］这两个反应到底遵不遵守质量守恒定律呢？［回答］遵守。只要改进实验装置，就会出现正确的结果。15 ［追问］如何改进实验装置呢？［思考］在加热铜粉实验中，若玻璃导管上端没有系小气球，将会出现什么结果？［回答］如果玻璃管上端没有系小气球，则会出现反应后测定的质量大于反应前测定的质量的现象，因为有一部分空气中的氧气会通过玻璃导管进入锥形瓶，使瓶内总质量增加，从而引起生成物质量增加的现象。［小结］所有的化学反应都遵守质量守恒定律，验证质量守恒定律的实验原理涉及气体参加反应或有气体生成时，实验应在密闭容器中进行，防止反应系统内物质与环境物质之间的物质交换，导致反应后剩余物质质量增大或减小。质量守恒定律的微观解释［思考］了解了质量守恒定律的内容及其应用，我们再从微观方面来研究一下为什么在化学反应中参加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。［课件演示］展示铁与硫酸铜反应的微观过程动画，从分子、原子角度进行分析。［思考］根据所展示的动画，从分子和原子的角度思考为什么化学反应都遵守质量守恒定律？［交流讨论］从刚才投影所展示的铁与硫酸铜溶液反应的实验的微观过程可知：在化学反应前后，原子的种类和数目不变，原子的质量也没有变化，所以所有的化学反应都遵守质量守恒定律。［小结］（1）微观解释：化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合成生成新物质（生成物）的过程。反应前后，原子的种类、数目和质量不变，因此反应前后质量总和必然相等。（2）质量守恒定律可理解为“六个不变”，“两个一定改变”，“两个可能改变”。知识点拨：利用原子、分子知识解释质量守恒的原因：（1）化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合而生成其他物质（生成物）的过程。（2）质量守恒的原因：微观上，在化学反应中，反应前后原子的种类和数目不变，原子本身的质量也没有改变。所以，反应前后物质的质量总和必然相等。宏观上，反应前后元素的种类没有改变，元素的质量也不变，所以反应前后各物质的质量总和必然相等。课堂拓展：利用化学反应前后元素的种类不变的原理，可以驳斥很多伪科学的说法，如水中含氢、氧元素，而汽油中含碳、氢元素，所以无论多么高的科技都不能把水直接变为汽油。【板书设计】第五单元化学方程式课题1质量守恒定律质量守恒定律（1）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。（2）微观解释：在化学反应中，反应前后存在3个不变，即：①原子的种类没有改变；②原子的数目没有增减；③原子的质量没有改变。验证实验（1）所有的化学反应都遵守质量守恒定律。（2）验证质量守恒定律定律的实验若反应有气体参与或生成，都需在密闭容器中进行。【课堂小结】本节课我们学习了质量守恒定律，知道了在一切化学反应中，反应物的质量总和等于生成物的质量总和；而且从微观角度理解了为什么所有的化学反应都遵守质量守恒定律。【布置作业】教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时15 课题2化学方程式本课题主要介绍了化学方程式，包含化学方程式的意义、书写和根据化学方程式进行简单计算三部分内容，在化学方程式这一部分中，教材通过木炭在氧气中燃烧这个实例，简单明了地叙述了化学方程式的意义，使同学们知道化学方程式能提供很多有关反应的信息。能将反应物、生成物及各种粒子的相对数量关系清楚地表示出来。化学方程式的书写遵守两个原则：一要以客观事实为基础，二要遵守质量守恒定律。这两点对于初学化学的学生尤为重要，要使学生认识到无论是物质的化学式还是化学方程式，都应是客观事实的反映。化学方程式要遵守质量守恒定律，化学方程式等号左右两边的各原子种类和数目相等。化学方程式的书写是本课题教学的重点。“根据化学方程式的简单计算”主要包括两种类型：用一定量的反应物最多可得到多少生成物；要制取一定量生成物最少需要多少反应物。无论哪一种类型的计算都是以化学方程式为依据进行的。所以，在教学中不能孤立地只谈计算，要和熟悉、加深理解化学方程式的涵义联系起来，应当使学生十分明确地认识到，化学方程式不仅表示什么物质发生反应，生成什么物质，而且还表示反应物、生成物各物质间的质量关系。根据化学方程式的计算，就是依据反应物和生成物间的质量比进行的。教材还给出了实例来说明根据化学方程式计算的步骤和方法。在练习中应该严格要求学生按照一定的书写格式来解题，运算要准确，以培养学生按照化学特点去进行思维的良好习惯和熟练的计算技能。第1课时化学方程式的含义【素养目标】1.了解化学方程式的含义及其表示的意义。2.会从质、量、数等方面读化学方程式，并能利用化学方程式求出化学反应中各物质的质量比。3.通过教学正确书写化学方程式，培养学生严谨求实的科学态度。【教学重点】什么叫作化学方程式。【教学难点】化学方程式的意义。【教具准备】课件及相关图片。【课前预习】1.用化学式来表示化学反应的式子叫作化学方程式。2.化学方程式表示的意义：①表示反应物、生成物和反应条件；②表示反应物、生成物各物质之间的质量比；③表示各物质粒子间的相对数量关系。[知识拓展]化学计量数是指化学方程式中每种物质化学式前面的数字，如上述反应中P前面的4，O2前面的5等。【教学过程】一、导入新课［思考］化学上有没有一种式子，既能表示反应物、生成物和反应条件，又能反映质量守恒定律的特点呢？［总结］为了便于交流，化学家采用国际通用的化学方程式来表示化学反应。化学方程式及其意义［阅读］什么叫化学方程式？请大家阅读课本P117寻找化学方程式的概念。［回答］用化学式来表示化学反应的式子，叫作化学方程式。［总结］化学方程式指的是用化学式来表示化学反应的式子。如木炭在氧气中燃烧的化学方程式可表示为：C＋O2点燃CO2；磷在氧气中燃烧的反应可表示为：4P＋5O2点燃2P2O5。［思考］用化学方程式来表示化学反应具有哪些优点呢？［交流讨论］（1）表示出了各反应物和生成物的组成。15 （2）表示出了反应进行所需要的条件。（3）表示出了质量守恒定律，能很明显地看到原子的种类和数目没有发生变化。［总结］化学方程式能把“质”和“量”有机地结合在一起，能准确、简便地描述化学变化，体现其中的物质转化关系与定量关系，以后我们再表示一个化学反应时就要用它的化学方程式。［阅读］化学方程式具有哪些意义呢？请同学们阅读课本P117进行总结(以木炭燃烧为例)。［回答］化学方程式具有两点意义。（1）体现了化学反应中的物质转化关系：反应物、生成物以及反应条件。如：C＋O2CO2，反应物为C和O2，生成物为CO2，反应条件为“点燃”。（2）体现了化学反应中的定量关系：比例关系和质量守恒定律（各物质的化学计量数、相对分子质量或相对原子质量）。如：C＋O2CO212∶16×2∶12＋16×212∶32∶44即每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。［补充］从微观上看，还能表示化学反应中各物质之间的微粒个数比。如：每个碳原子和1个氧分子在点燃时生成1个二氧化碳分子。［总结］化学方程式的意义：（1）体现了化学反应中的物质转化关系：反应物、生成物以及反应条件。（2）体现了化学反应中的定量关系：比例关系和质量守恒定律（各物质的化学计量数、相对分子质量或相对原子质量）［思考］对于4P＋5O22P2O5这个反应，反应物与生成物间的质量比如何表示？［答案］计算过程如下：4P＋5O22P2O531×4∶16×2×5∶(31×2＋16×5)×2124∶160∶28431∶40∶71［讲解］计算反应物与生成物之间的质量比时，应将反应物与生成物的相对分子质量乘以各物质前面的化学计量数，这样的计算才遵守质量守恒定律，而且将反应物与生成物的质量比化简后仍遵守质量守恒定律。如124＋160=284，31＋40=71。化学方程式的读法［提问］化学方程式应该怎么读？［回答］化学方程式能直观地反映出化学反应中“质”和“量”的变化及关系，其读法有异于数学中的方程式。其中的“+”读成“和”；反应物和生成物中间的“”读成“生成”，不能读成“等于”。以磷燃烧为例：（1）宏观读法：磷和氧气在点燃的条件下生成了五氧化二磷。（2）微观读法：每4个磷原子在点燃条件下能与5个氧分子完全反应，生成2个五氧化二磷分子。（3）质量读法：每124份质量的磷在点燃的情况下，能与160份质量的氧气完全反应，生成284份质量的五氧化二磷。［交流讨论］课本P97的讨论题。［注意］尽量鼓励学生多回答一些信息，只要从这三个化学方程式能得到的都对。［总结］可见化学方程式能给我们提供很多有用的信息，我们可以利用它所提供的这些信息选择适当的物质和条件来制取我们所需要的物质。［练习］下列化学方程式书写正确的是（）A.Mg+O2MgO2B.S+O2SO2C.4Fe+3O22Fe2O3D.2P+5OP2O5 【课堂小结】15 学习本节知识，我们知道化学方程式是学习化学的一种非常有用的工具，利用它既可以知道化学反应中的物质转化关系（反应物、生成物和反应条件），又可以知道化学反应中的定量关系（反应物与生成物之间的质量守恒系和比例关系），从而把我们对化学的学习从质的研究引向量的研究。规律总结：反应物与生成物之间的粒子个数比就是方程式中物质化学式前的化学计量数之比。化学反应中，各物质的质量比等于各物质的相对分子质量（或相对原子质量）与化学计量数的乘积之比。要点提示：元素符号、离子符号、化学式、化合价、化学方程式、化学反应类型（如分解反应、化合反应等）等都属于化学用语。【板书设计】课题2化学方程式第1课时化学方程式的意义化学方程式（1）定义：用化学式表示化学反应的式子。（2）意义：①化学反应中物质的转化关系；②表示反应前后物质的质量守恒定律；③表示反应前后物质的比例关系。（3）读法：“+”读成“和”；“===”读成“生成”。【布置作业】教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时第2课时化学方程式的书写【素养目标】1.通过具体化学反应分析、理解化学方程式的含义。2.了解书写化学方程式应遵守的原则。3.能正确书写简单的化学方程式。4.采用归纳总结的方法，对配平化学方程式的方法加以总结。5.通过对化学方程式书写原则和配平方法的讨论，对学生进行尊重客观事实，遵从客观规律的辩证唯物主义观点的教育。【教学重点】化学方程式的书写方法。【教学难点】化学方程式的配平方法。【教具准备】课件及相关图片。【课前预习】1.书写化学方程式应遵守两个原则：以客观事实为基础；要遵守质量守恒定律。2.书写化学方程式的步骤：（1）写：写出反应物和生成物的化学式；（2）配：配平化学方程式；（3）注：标明化学反应条件，标出生成物的状态；（4）等：短线改成等号。【教学过程】一、导入新课［思考］P+O2P2O5，这个式子能不能称为化学方程式？［回答］不能称为化学方程式，因为它不遵守质量守恒定律。［思考］怎样才能使它成为符合质量守恒定律的化学方程式呢?［引入新课］仅仅写出反应物、生成物以及反应条件并不能表示一个化学方程式，这仅仅完成了书写化学方程式的第一步。那么如何才能正确地书写化学方程式呢?本节课我们就来学习这方面的知识。化学方程式的书写原则及步骤15 ［提问］大家可能都听说过，前几年有些别有用心的人宣扬“水变燃油”。想一下水可能变成燃油吗?［交流讨论］学生甲：可能，只要有适当的反应条件就行。学生乙：不可能，若水能变成油那岂不太容易了，油还能卖那么高的价钱吗?我们还需再为油的问题而发愁吗?学生丙：不可能，水是由氢元素和氧元素组成的，而油中肯定有碳元素，水怎么能出现碳元素呢?［分析］刚才同学们提出了自己对“水变燃油”这个问题的不同看法，水到底能不能变为燃油呢?答案当然是否定的，无论什么样的反应条件，水都不可能变为燃油。这个问题说明一个化学反应不是随随便便发生的，而是以客观事实为基础的，绝不能凭空想象。［过渡］化学方程式是用来表示化学反应的，既然化学反应的发生不是凭空想象，必须遵守客观事实，那么化学方程式的书写也应该遵守一定的原则。化学方程式的书写应该遵守什么样的原则呢?［阅读］请大家阅读课本P118有关化学方程式的书写原则，并进行归纳总结。［总结］化学方程式反映化学反应的客观事实。因此，我们在书写化学方程式时，要以客观事实为基础，写出反应物、生成物和反应条件，体现化学反应中的物质转化关系;还要根据质量守恒定律配平化学方程式，使等号两边各原子的种类与数目相等，体现化学反应的定量关系。［提问］在下面这个方程式中，等号两边各原子的种类与数目相等吗?C+O2CO2［回答］原子种类相等，等号两边都有C、O两种原子；原子个数也相等，C原子都为1个，O原子都为2个。［追问］所有的化学方程式都是这样简单吗?H2+O2→H2O这个反应呢?［回答］这个反应，等号两边原子的种类相同，都为H、O两种原子，但原子的个数不等。如O，等号前有2个O原子，等号后只有1个O原子，而且原子总个数也不相等，等号前共有4个原子，等号后共有3个原子。［总结］可见，这样的式子不能称为化学方程式。它不遵守质量守恒定律。若要使式子两边每一种元素的原子总数相等，就需要在式子两边的化学式前面配上适当的化学计量数，这个过程称为化学方程式的配平。［阅读］请同学们阅读课本，了解一下H2+O2→H2O这个式子是如何在式子两边的化学式前面配上适当的化学计量数使之遵守质量守恒定律的。［回答］在H2前配上一个数字2，在O2前配上一个数字1(不写出)，在H2O前配上一个数字2，式子两边每种原子的个数就相等了，这时得到的就是一个遵守质量守恒定律的化学方程式了。即：2H2+O22H2O［说明］若化学式前配的化学计量数为“1”，则“1”省略不写。［总结］由此可见，化学方程式的配平就是在式子两边的化学式前面配上适当的化学计量数，使式子两边每一种元素原子的总数相等，遵守质量守恒定律。［过渡］那么，书写一个化学方程式要经过哪些步骤呢?［阅读］请同学们阅读课本上以磷燃烧生成五氧化二磷为例所讲的有关化学方程式的书写，并对书写步骤进行总结。［回答］书写化学方程式有如下步骤：（1）描述反应事实：在式子的左、右两边写出反应物和生成物的化学式，在反应物和生成物之间画一条短线，在短线上注明化学反应发生的条件，如加热(常用“△”号表示)、点燃、催化剂等。如：P+O2点燃P2O5。［强调］如果反应物或生成物不止一种，就分别用加号把它们连接起来。（2）配平化学方程式：检查式子左、右两边各元素原子的种类和数目，通过选取合适的化学计量数，使化学方程式遵守质量守恒定律，将短线改为等号。如：4P+5O2点燃2P2O515 ［注意］如果生成物中有气体，在气体物质的化学式右边要注“↑”号。对于溶液中的反应，如果生成物中有固体，在固体物质的化学式右边要注“↓”号。如果反应物和生成物中都有气体，气体生成物就不注“↑”号。同样，对于溶液中的反应，如果反应物和生成物中都有固体，固体生成物也不注“↓”号。［总结］刚才同学们根据课本内容总结出了书写化学方程式的步骤，我们现在再以电解水生成氢气和氧气这个反应为例来归纳书写化学方程式的步骤。（1）“写”。根据实验事实在短线左边写出反应物的化学式，右边写出生成物的化学式，不只一种物质的用“+”连接，并注明反应发生的条件。如：H2O通电H2+O2（2）“配”。在式子两边的化学式前配上适当的化学计量数，使短线左右两边达到原子的种类相同，数目相等，符合质量守恒定律。如：2H2O通电2H2+O2［说明］切记决不能改变化学式右下角的数字，所配化学式前边的化学计量数应是最简整数比。（3）“注”。标出生成物状态。2H2O通电2H2↑+O2↑，通电就是该反应的条件。［补充说明］①“加热”是最常用的化学反应条件，“加热”用符号“△”表示。②若反应进行只需1个条件，就把此条件写在短线上方，若需2个或多个条件，则分开写在短线上、下两方。如：知识解读：以客观事实为基础，就要写实际上发生的，如存在2H2+O22H2O，生成物是H2O而不是H2O2。方法点拨：配平各化学式前的化学计量数要求为最简整数比，当化学计量数为1时，省略不写。【特别提醒】不论用何种方法配平化学方程式，只能改动化学式前面的化学计量数，而绝不能改动化学式中元素符号右下角的数字。③如果反应物中没有气体，而生成物中出现了气体，需在生成的气体物质的化学式右边注“↑”符号。如2H2O2H2↑+O2↑，，2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑等。④在溶液中的反应，反应物中没有固体，而生成物中出现了固体，则需在生成的固体物质化学式右边注“↓”符号。如：CuSO4+2NaOH===Na2SO4+Cu(OH)2↓，Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O等。⑤若反应物中有气体，生成物中又出现了气体，则气体生成物就不需注“↑”符号。同样，若溶液的反应物中有固体，生成物中又出现了固体，则固体生成物也不需注明“↓”符号。如：S+O2SO2，C+O2CO2，Fe+CuSO4===Cu+FeSO4等。（4）“等”。将短线变为等号，即遵守质量守恒定律。2H2O通电2H2↑+O2↑。［小结］书写化学方程式的步骤。即一写二配三标明，最后短线变等号。化学方程式的配平配平化学方程式的方法很多，由于我们初学化学方程式，所以只介绍最常用的配平方法。如上式采用的是观察法，即通过观察得出在H2O和H2前面各配一个“2”，此式子就配平了。另外还有一种比较简单又比较常用的方法——最小公倍数法。红磷燃烧的化学方程式就采用了此种配平方法：P+O2——P2O5，式子左边氧原子的个数为2，右边氧原子的个数为5，两数的最小公倍数为10。因此，在O2前面配上5，在P2O5前配上2，得到P+5O2——2P2O5，式子右边磷的原子数为4，左边为1，因此在P的前面配上4。4P+5O2===2P2O5，这时式子两边各原子的种类和个数就相等了【板书设计】课题2如何正确书写化学方程式1.化学方程式的书写原则（1）必须以客观事实为基础；（2）遵守质量守恒定律。2.化学方程式的配平3.化学方程式的书写步骤15 （1）“写”：H2O通电H2+O2（2）“配”：2H2O通电2H2+O2（3）“注”：2H2O通电2H2↑+O2↑【课堂小结】通过本节课学习，我们知道了书写化学方程式的原则和步骤及书写化学方程式应该注意的事项，也能够写出正确的化学方程式了。化学方程式的书写要遵守实验事实，只有事实上存在的反应我们才能去写，决不能凭空想象，随意臆造一些事实上不存在的反应。方法指导：配平化学方程式的方法较多，除了常用的观察法和最小公倍数法还有奇数配偶法。找出化学方程式左右两边出现次数较多且原子在左右两边的是一奇一偶的元素为起点，将原子个数为奇数的化学式前面配上最小的偶数2，然后以该化学式和所配化学计量数为依据，找出其他化学计量数，配平化学方程式。【布置作业】教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时第3课时根据化学方程式进行简单计算【素养目标】1.在正确书写化学方程式的基础上，进行简单的计算。2.认识定量研究对于化学科学发展的重大作用。3.通过由易到难的题目和一题多解的训练，开阔思路，提高解题技巧，培养思维能力，加深对化学知识的认识和理解。4.认识到定量和定性研究物质及变化规律是相辅相承的，质和量是统一的辩证观点【教学重点】1.由一种反应物(或生成物)的质量求生成物(或反应物)的质量。2.根据化学方程式计算的书写格式要规范化。【教学难点】训练和培养学生按照化学特点去思考的科学方法。【教具准备】课件及相关练习题。【课前预习】1.根据化学方程式计算的理论依据是质量守恒定律，基本依据是反应的化学方程式中反应物、生成物各物质间的质量比。【课前预习】2.根据化学方程式计算的解题步骤为：（1）设未知量。（2）写出反应的化学方程式。（3）找出比例关系，写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积，以及已知量、未知量。（4）列出比例式，求解。（5）简明地写出答案。新导根据化学方程式所表示的含义，可以知道反应物与生成物之间存在的数量关系。化学方程式能表示出反应物、生成物之间的质量比，它是根据化学方程式计算的依据。【教学过程】一、导入新课而“在化学方程式中各物质的质量比”在数值上等于各物质的相对分子质量与其化学计量数乘积的比。研究物质的化学变化常涉及到量的计算，例如，用一定量的原料最多可以生产出多少产品？制备一定量的产品最少需要多少原料？等等。通过这些计算，可以加强生产的计划性，并有利于合理地利用资源，而这些计算的进行都需要根据化学方程式。本节就是从“量”的角度来研究化学方程式的计算的。15 根据化学方程式计算的一般步骤［例题1］加热分解7.9g高锰酸钾，可以得到氧气的质量是多少？［分析］这道题是已知反应物的质量来求生成物的质量，我们一起来看课本P120中的解题步骤。［思考］根据刚才对例题1的阅读和分析，请归纳出根据化学方程式计算的解题步骤。［总结］根据化学方程式计算的解题步骤：（1）设未知量。（2）写出反应的化学方程式。（3）找出比例关系，写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积，以及已知量、未知量。（4）列出比例式，求解。（5）简明地写出答案。小组问题讨论：反应物的质量比等于生成物的质量比吗？（反应物的质量比不一定等于生成物的质量比，而是参加反应的各物质的质量总和等于生成的各物质的质量总和。）要点提示：关系式中的数据与物质的化学式要上下对应。【特别提醒】化学的计算是数量值的计算，已知量必须在计算中带单位；而未知量与数学中用到的未知数也不同，在化学中它是带有单位的未知数，所以在设完未知量后，在未知量后面就不要再带单位了。［注意］(1)设未知量要规范，“设某物质的质量为x”，（x是个有单位的物理量，后面无需再带单位）；如果未知量是反应物，一般“设参加反应的某物质的质量为x”；若未知量是生成物，一般“设生成某物质（或得到某物质）的质量为x”。(2)方程式是否正确关系到整个解题的正确性，所以首先保证方程式配平。如果不配平，则物质之间的质量比就是错误的。而且要注意方程式的完整，反应条件、气体和沉淀的符号要注意标明，不完整的方程式计算时是要扣分的。(3)相关物质的相对分子质量写在相应化学式的下面，一定要注意用相对分子质量乘以化学式前面的系数，已知量和未知量写在相应相对分子质量的下边。有关物质的量左右对应，上下对齐。(4)比例式有两种列法，可以横列也可以纵列。一般情况下采用纵列比较好，因为有时题中所给的质量数字会和相对分子质量有某种关系，从而使得计算简单。计算结果的小数位保留按题中要求进行，若题中没有要求，又得不到整数时，一般保留一位小数，如例题1。(5)列比例式和求解过程中以及最后的结果要带单位。根据化学方程式的计算反映的是反应物和生成物之间的质量关系，已知量和未知量的单位要一致。利用化学方程式计算［教师］在实际运算过程中，我们往往需要把过程再简化些，自学例题2，进一步总结解题思路和解题具体格式。［例题2］[例题2]工业上，煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)产生的生石灰(CaO)和二氧化碳可分别用于生产建筑材料和化肥。制取5.6t氧化钙需要碳酸钙的质量是多少?［讲解］在例题中，我们通过化学方程式描述高锰酸钾和碳酸钙的分解反应,根据反应物和生成物间的质量比例关，系计算相关物质的质量。这是在对化学反应定性认识的基础上，以化学方程式为工具，从定量的角度认识和应用化学反应规律。［总结］通过上述计算我们可以看出，化学方程式能准确地表示出反应物、生成物各物质之间的质量比。已知一种反应物或生成物的质量，可根据比例关系求出另一种反应物或生成物的质量。解题时一定要注意解题格式的规范化，养成良好的解题习惯；要注意解题细节，避免造成无谓的失分。［教师］下面公布一位同学的解题方案，请同学们评议。［课件展示］例题315 工业上用电解水的方法制取氢气。电解4.5t水，能制得氢气多少吨？同时得到氧气多少吨？解：设制得氢气xt，氧气yt。2H2OH2↑+O2↑2×102324.5txtyt20∶2=4.5∶x答：电解4.5t水，可制得氢气0.45t、氧气7.2t。生甲：这个题解得不对。第一，化学方程式没有配平。应该在生成物氢气的化学式前面加上化学计量数2。第二，水的式量和计算错了。水的式量和应该是2×（1×2＋16）＝36。生乙：根据计算结果，0.45跟7.2的和不等于4.5，违背质量守恒定律。由此可见解题肯定有错误，就是前面同学指出的问题。生丙：这个题可只设一个未知量（氢气或氧气的质量），并且未知量不应带单位，根据质量守恒定律，即可求解另一个未知量（氧气或氢气的质量）。这样解题更简便。［课件展示］（正确方案）解：设制取氢气x。2H2O2H2↑+O2↑2×182×24.5tx36∶4=4.5∶x根据质量守恒定律，氧气的质量=4.5t-0.5t=4t答：电解4.5t水，能制得氢气0.5t，氧气4t。［练习］氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体，燃烧100g氢气需要氯气多少克？生成氯化氢气体多少克？解：设需要氯气的质量为x，生成氯化氢气体的质量为y。H2＋Cl22HCl27173100gxy答：需要氯气3550g，生成氯化氢气体3650g。［总结］由此可知，已知一种反应物的质量可以计算另一种反应物的质量，同理，已知一种生成物的质量也可以计算另一种生成物的质量。可见根据化学方程式计算共有四种类型：①已知反应物的质量求生成物的质量；②已知生成物的质量求反应物的质量；③已知一种反应物的质量求另一种反应物的质量；④已知一种生成易错提醒：相关物质的相对分子质量必须计算准确，且化学式前的计量数不能漏乘。物的质量求另一种生成物的质量。［提问］通过前面例题的讲解，大家总结一下根据化学方程式计算的要领是什么？关键是什么？［总结］化学方程式计算的三个要领和三个关键。三个要领：①步骤要完整；②格式要规范；③得数要准确。三个关键：①准确书写化学式；②化学方程式要配平；③准确计算相对分子质量。［注意］化学方程式反映的是纯净物间的质量关系，因此遇到不纯物，要先把不纯的反应物或生成物的质量换算成纯净物的质量，再代入化学方程式进行计算。涉及到的公式为：纯度=×100%；若带入量为气体体积，也应该换算成质量，公式为m=ρV.【板书设计】课题3利用化学方程式的简单计算1.根据化学方程式计算的解题步骤（1）设未知量。（2）写出反应的化学方程式。（3）找出比例关系，写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积，以及已知量、未知量。15 （4）列出比例式，求解。（5）简明地写出答案。2.根据化学方程式计算的三个要领和三个关键(1)三个要领：①步骤要完整；②格式要规范；③得数要准确。(2)三个关键：①准确书写化学式；②化学方程式要配平；③准确计算相对分子质量。【课堂小结】根据化学方程式的计算，关键在于正确书写化学方程式，这里包括正确书写反应物、生成物的化学式，化学方程式的配平。解题时一定要认真审题，解题思路要正确、解题步骤要完整，书写格式要规范，计算数据要准确。【布置作业】教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时。跨学科实践活动4基于特定需求设计和制作简易供氧器本课题主要包含“了解供氧需求”“认识简易供氧器”和“制作简易供氧器”三部分内容。活动从氧气的性质出发，落实到氧气的制取与应用中，要求同学们认识“在一定条件下通过化学反应可以实现物质转化”的重要性，形成合理利用物质的意识，能从物质及其变化的视角初步分析、解决一些与化学相关的简单的实际问题，通过动手实践和动脑思考，发展多角度分析和解决实际问题以及合作、实践、创新等能力。【素养目标】1.进一步巩固对氧气性质和实验室制取氧气的原理与装置的认识。2.了解实现物质定量转化的方法。3.综合应用多学科知识和工程技术手段解决实际问题。4.发展多角度分析和解决实际问题以及合作、实践、创新等能力。【教学重点】氧气的制取原理及方法。【教学难点】比较建议供氧器及实验室制取氧气的方法，理解供氧器的工作原理和特点。【教具准备】多媒体工具、供氧器的产品介绍资料。【课前预习】1.氧气的性质：无色、无味的气体，密度比空气略大，不易溶于水。能支持燃烧，支持呼吸作用。【课前预习】2.氧气的实验室制取原理：①高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；②过氧化氢水+氧气。【教学过程】一、新课导入氧气与人体健康关系密切，在特定环境下，人们需要携带方便、操作简单、安全可靠，且成本较低的供氧器。我们能不能利用生活中的材料和相关试剂，设计和制作一个简易供氧器呢?下面我们就来进行一系列的相关实践活动吧！二、进行新课任务一了解需求［展示］教师多媒体展示有关供氧器使用的特定人群、场景、地域等图片或视频资料。［交流］同学们自由交流资料中展示的内容，总结出供氧器的使用条件和其所具备的特点。［总结］供氧器的适用人群、场景、地域及应具备的特点：适用人群、场景或地域供氧器应具备的特点患有哮喘、肺炎或慢性肺病的患者安全、操作简单15 手术后、意外伤害、中毒等急救情况产氧速率快、产氧率高高强度体育训练或比赛安全、便携高原缺氧、空气污染等影响呼吸的环境安全、便携、成本低［提问］根据以上供氧器的使用需求及特点，我们能知道简易供氧器的设计应该考虑那些方面？［答］简易供氧器的设计应该考虑使用是否方便，产氧速率，是否便于携带等。［活动］分组讨论简易供氧器的制作方案，可绘制简易的设计图进行展示。任务二获取信息［过渡］供氧器作为一种特殊用途的工具，在市场上已经有成熟的产品。［展示］教师多媒体展示市场上常见的供氧器类型及产品资料二、进行新课资料：根据供氧器的具体设计和性能特点，可将其分为以下几类：（1）液态供氧器：一般使用液氧作为氧气来源，将液氧加压并通过蒸发器转化为氧气。该型供氧器适用于长时间、大流量的氧气需求场景，如重症监护室、手术室等。（2）气动供氧器：通常采用气动驱动泵或压缩机来加压提供气氧混合物，它具有气源质量稳定、噪声小、便携等特点，被广泛应用于医院、急救车、家庭护理等场景。（3）电动供氧器：通常采用电动泵或压缩机来加压氧气，它具有自动化、便携等特点，常用于长期的家庭护理。［讲解］通常供氧器的氧气来源有两种，一种是分离液态空气获得，加压液化后贮存，待需要时释放即可，优点是氧气流量大；另一种是通过化学方法制得，现制现用，优点是便于携带。［过渡］根据供氧器的氧气来源与使用方式的不同，其结构往往会有所差异，下面我们来认识一下便携式供氧器。［展示］教师利用多媒体工具展示便携式供氧器结构图。便携式供氧器：便携式供氧器结构图：［讲解］这种便携供氧器使用了过碳酸钠为供氧剂(2Na2CO3·3H2O2)，过碳酸钠遇水会分解生成碳酸钠和过氧化氢，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气。2Na2CO3·3H2O2==2Na2CO3+3H2O；2H2O2MnO22H2O+O2↑。我们可以看到便携式供氧器内部有两个仓室，分别为反应仓和过滤加湿仓，两仓间用导管连接，使用时应按如下步骤进行操作：①向过滤加湿仓和反应仓中加清水至对应水位线。②向反应仓中先加入制氧剂A（过碳酸钠），再加入制氧剂B（二氧化锰），反应迅速发生。③盖好密封盖，保证装置气密性良好，扳正提手，插好吸氧管。当从观察窗中看到有连续均匀的气泡冒出时，即可开始吸氧。④若反应仓内不再冒气泡，表示供氧完毕，打开密封盖，取出内桶，倒出残液，清洗干净。［讨论］比较便携式供氧器和实验室制取氧气的过程，两者有哪些相同点和不同点呢？［汇报］学生汇报讨论结果，并相互进行补充和评价。［小结］便携式供氧器与实验室制取氧气的异同：制氧原理收集方法仪器装置便携式供氧器过碳酸钠和过氧化氢分解不收集,用水润湿后直接使用固液常温型实验室制取氧气高锰酸钾或过氧化氢分解排水法或向上排空气法固体加热型或固液常温型［提问］比较前面我们提出的供氧器设计需要考虑的因素，想想便携式供氧器的组成特点有哪些？［答］使用方便，产氧快，便于携带。［讲解］市面上比较常见的供氧器的工作原理的一般原理有：分子筛原理、电解水原理、化学反应制氧原理等。15 任务三设计制作［设计］以小组为单位合作完成建议供氧器的设计图的绘制。［展示］设计图完成后以小组为单位进行展示和介绍，引导其他学生有理有据的对设计图进行评价，或提出修改意见［制作］学生按设计图制作简易供氧器，教师注意巡查指导。［试验］对产品进行试验，了解其供氧效果。［评价］对试验结果进行分析，从供养速率快慢，操作是否简便，是否易于携带等方面进行综合评价。［优化］从工程技术角度进一步优化产品，编写自制供氧器的使用说明书。【板书设计】跨学科实践活动4基于特定需求设计和制作简易供氧器本实践活动流程：1.调查参观自来水的发展：地表水（江河湖泊）→井水→自来水→瓶裝水2.获取信息常见的供氧器：液态供氧器、气动供氧器、气动供氧器。认识便携式供氧器：①结构②组成③工作原理2Na2CO3·3H2O2==2Na2CO3+3H2O2H2O2MnO22H2O+O2↑④操作方法3.设计制作设计→展示→制作→试验→评价→优化。【课堂小结】通过“基于特定需求设计和制作简易供氧器”系列实验，学生对氧气的性质和用途有了更加直观的认识，通过教师的资料分享，了解了市场上常见供氧器的相关资料，认识到化学的对人类生活的影响，虽然前面进行过“水质检测机及自制净水器”系列实践活动，学生在活动中发展合作、分享、反思、优化等思维，初步形成合作意识，但是供氧器的原理更加复杂，实验更加灵活多变，更能激发学生的创新欲望，活动过程也更加充满趣味。【布置作业】尝试在家里制作一台简易供氧器备用。15