第二講探索化學(xué)變化的奧秘(講義)

1、第二講 探索化學(xué)變化的奧秘一、四種基本反應(yīng)類型按照反應(yīng)物與生成物的類別與種數(shù)的多少，化學(xué)反應(yīng)可分為四種基本反應(yīng)類型：化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)。類別化合反應(yīng)分解反應(yīng)置換反應(yīng)復(fù)分解反應(yīng)定義由兩種或兩種以上物質(zhì)生成一種物質(zhì)的反應(yīng)。由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上物質(zhì)的反應(yīng)。由一種單質(zhì)跟一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)。由兩種化合物互相交換成分，生成另外兩種化合物的反應(yīng)。特征多變一一變多 反應(yīng)物、生成物均為兩種物質(zhì)：一種單質(zhì)一種化合物。 反應(yīng)完畢后，單質(zhì)轉(zhuǎn)化為化合物，化合物中的某種元素轉(zhuǎn)化為單質(zhì)（化合態(tài)游離態(tài)） 反應(yīng)物、生成物均為兩種化合物。 反應(yīng)物中兩種化合物相互交換成分

2、能否成功，要看是否有沉淀，氣體或水生成，滿足三者之一反應(yīng)即可發(fā)生，否則不行。表達(dá)式二、氧化反應(yīng)與還原反應(yīng) 1、氧化還原反應(yīng)    事實(shí)上，即使沒有氧元素參加，同樣可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)，有化合價(jià)升降的反應(yīng)就是氧化還原反應(yīng)。練習(xí)1、下列四類反應(yīng)：置換反應(yīng)，復(fù)分解反應(yīng)，沒有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)，沒有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)。其中一定不是氧化還原反應(yīng)的是 （ ）A.只有 B.只有 C. D.練習(xí)2、請(qǐng)把符合要求的化學(xué)反應(yīng)方程式的編號(hào)填入括號(hào)內(nèi)：(1)既屬于分解反應(yīng)又是氧化還原反應(yīng)的是 ；(2)屬于化合反應(yīng),但不是氧化還原反應(yīng)的是 (3)既屬于化合反應(yīng),又是氧化還原反應(yīng)的是 ；(4

3、)屬于分解反應(yīng),但不是氧化還原反應(yīng)的是 ；(5)不屬于四種基本反應(yīng)類型的氧化還原反應(yīng)的是 。 2、燃燒（劇烈氧化）與緩慢氧化 燃燒：燃燒是快速的氧化反應(yīng)，燃燒是可燃物跟氧氣發(fā)生的一種發(fā)光、發(fā)熱、劇烈的氧化反應(yīng)。如果燃燒以極快的速率在有限的空間里發(fā)生，瞬間內(nèi)累積大量的熱，使氣體體積急劇地膨脹就會(huì)引起爆炸。 物質(zhì)燃燒可分為完全燃燒和不完全燃燒。凡是物質(zhì)燃燒后產(chǎn)生不能繼續(xù)燃燒的新物質(zhì)，就叫做完全燃燒；凡是物質(zhì)燃燒后，產(chǎn)生還能繼續(xù)燃燒的新物質(zhì)，就叫不完全燃燒。 緩慢氧化：有些氧化反應(yīng)進(jìn)行得很慢，甚至不容易被察覺，這種氧化叫做緩慢氧化。如動(dòng)植物的呼吸作用，金屬生銹、食物的腐爛，酒和醋的釀造，農(nóng)家肥料的腐

4、熟等變化過程中都包含物質(zhì)的緩慢氧化。緩慢氧化雖然不劇烈，不發(fā)光，但要放熱，如果熱量不及時(shí)散失，導(dǎo)致可燃物溫度升高引起自發(fā)燃燒，這種由緩慢氧化而引起的自發(fā)燃燒叫自燃。三、放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)1、放熱反應(yīng)：把有熱量吸收的化學(xué)反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)。燃燒、中和、金屬氧化、較活潑的金屬與水惠或酸發(fā)生的置換反應(yīng)、由不穩(wěn)定物質(zhì)變?yōu)榉€(wěn)定物質(zhì)的反應(yīng)、極大多數(shù)的化合反應(yīng)是放熱反。 2、吸熱反應(yīng)：把有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)叫做放熱反應(yīng)。高溫例如：C+H2O CO+H2 ；極大多數(shù)的分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，如2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2；堿與銨鹽生成氨氣的反應(yīng)全是吸熱反應(yīng)，注意：吸熱反應(yīng)就是在化學(xué)變化中，需要不斷吸

5、收大量熱量的反應(yīng)。有些反應(yīng)在開始時(shí)，需要提供一定的條件，如加熱、點(diǎn)燃等，一旦反應(yīng)進(jìn)行開了，去掉條件反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，這樣的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。練習(xí)3、下列反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是（ ） A鹽酸和氫氧化鈉溶液之間的中和反應(yīng)。 BCO2+C 2CO C金屬鎂燃燒：2Mg+O2 2MgO D生石灰溶于水：CaO+H2O=Ca(OH)2練習(xí)4、（雙選）：下列物質(zhì)加入水中顯著放熱的是（ ） A固體氫氧化鈉 B生石灰 C無水乙醇 D固體硝酸銨四、化學(xué)反應(yīng)的表示方法1、質(zhì)量守恒定律：參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。這個(gè)規(guī)律叫做質(zhì)量守恒定律。 2、化學(xué)方程式：用化學(xué)式來表示物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)的

6、式子，叫做化學(xué)方程式。 化學(xué)方程式的寫法書寫原則a. 以客觀反應(yīng)事實(shí)為依據(jù)。b、要遵循質(zhì)量守恒定律，“等號(hào)”兩邊各種元素的原子數(shù)目必須相等。 書寫步驟 下面以氯酸鉀受熱分解生成氯化鉀和氧氣的反應(yīng)為例，說明書寫化學(xué)方程式的一般步驟。 a. 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)事實(shí)，在式子左邊寫出反應(yīng)物的化學(xué)式，右邊寫出生成物的化學(xué)式，中間連一條短線，如果反應(yīng)物或生成物不止一種，就分別用“+”號(hào)把它們連接起來。 KClO3 KCl + O2 b. 配平化學(xué)方程式。為了使上式符合質(zhì)量守恒定律，要在式子左、右兩邊的化學(xué)式前面配上適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)計(jì)量數(shù)，使式子左、右兩邊每一種元素在的原子總數(shù)都相等。這個(gè)過程叫做化學(xué)方程式的配平。常用

7、的方法是最小公倍數(shù)法。例如，在上面的式子里，選擇某化學(xué)式中某原子數(shù)目最多的為突破口。左邊KClO3中氧原子數(shù)是 3，右邊O2中氧原子數(shù)是 2，兩數(shù)的最小公倍數(shù)是 6。因此，在 KClO3 前面配上化學(xué)計(jì)量數(shù) 2，在 O2 前面配上化學(xué)計(jì)量數(shù) 3。 2KClO3 KCl + 3O2 再配平其它原子的數(shù)目上式左邊的鉀原子數(shù)是 2，氯原子數(shù)也是 2，因此，在右邊 KCl 的前面要配上系數(shù) 2。 2KClO3 2KCl + 3O2 式子左、右兩邊各元素的原子數(shù)配平后，把短線改成等號(hào)“=” 得出。2KClO3 = 2KCl + 3O2c.注明反應(yīng)條件和生成物的狀態(tài).。 MnO2 2KClO3 2KCl

8、+ 3O2d. 最后檢查。配平化學(xué)方程式的方法配平化學(xué)方程式的方法很多，現(xiàn)在再介紹幾種比較簡單、常用的方法。奇數(shù)偶數(shù)法例如 C2H2 + O2  CO2  + H2O如果左右兩邊某種元素的原子個(gè)數(shù)一邊為奇數(shù)，一邊為偶數(shù)，則先將奇數(shù)變?yōu)榕紨?shù)，然后依次配平其余各項(xiàng)。先在水分子前配系數(shù)2，然后依次配平。2C2H2 +5O24 CO2  +2 H2O 觀察法例如 Fe2O3 + CO Fe + CO2通過觀察 CO 和CO2的系數(shù)相同，一個(gè)CO變?yōu)橐粋€(gè)CO2，需一個(gè)氧原子，F(xiàn)e2O3 可提供3個(gè)氧原子，所以得出Fe2O3 + 3CO 2Fe +3 CO2化學(xué)方程式的涵義化

9、學(xué)方程式體現(xiàn)了質(zhì)的變化，說明反應(yīng)情況，反應(yīng)的條件；量的關(guān)系，表明反應(yīng)物和生成物之間的微粒數(shù)目比、質(zhì)量比和體積比（氣體反應(yīng)）。例如，以2H2+O2 2H2O為例說明由化學(xué)方程式獲得的信息：表明了氫氣和氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成水；表示每4份質(zhì)量的氫氣與32份質(zhì)量的氧氣完全反應(yīng)生成36份質(zhì)量的水；表示每2個(gè)氫分子與1個(gè)氧分子反應(yīng)生成兩個(gè)水分子；參加反應(yīng)的氫氣和氧氣的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的水的質(zhì)量。化學(xué)方程式的讀法：以2H2O 2H2+O2 為例，讀作水通電分解生成了氫氣和氧氣。3、電離方程式：表示酸、堿、鹽等電解質(zhì)在溶液中或熔融狀態(tài)下電離成自由移動(dòng)的離子的式子。（注意強(qiáng)電解質(zhì)的電離用“=”，表示

10、全部電離；弱電解質(zhì)的電離用“”，表示其部分電離并存在電離平衡。）例如：HCl = H+ Cl ；H2SO4 = 2H + SO42 ；Mn(OH)2 = Mn2 + 2OH H2CO3 H + HCO3 ，HCO3 H+ CO32 CH3COOH CH3COO + H 4、定量認(rèn)識(shí)化學(xué)變化化學(xué)方程式不僅表示什么物質(zhì)參加反應(yīng)，反應(yīng)后生成什么物質(zhì)，還表示反應(yīng)物、生成物各物質(zhì)之間的質(zhì)量比。因此，可以根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算用一定量的原料最多可生產(chǎn)出多少產(chǎn)品；制備一定量的產(chǎn)品最少需要多少原料等。通過計(jì)算，可以加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)的計(jì)劃性，合理地利用資源?！镜湫屠}】【例題1】 某同學(xué)說，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，2克氫氣

11、跟8克氧氣起反應(yīng)，一定生成10克水。他的說法對(duì)嗎？為什么？ 【例題2】 將A物質(zhì)10克、B物質(zhì)20克混合加熱至高溫，反應(yīng)后剩余A物質(zhì)4克，剩余B物質(zhì)2克，同時(shí)生成C物質(zhì)22克，D物質(zhì)若干克。則D的質(zhì)量為_克；參加反應(yīng)的各物質(zhì)和生成的各物質(zhì)之間的質(zhì)量比A：B：C：D為_；如果A、B、C、D的相對(duì)分子質(zhì)量分別為12、18、44、2，則化學(xué)方程式為_?！纠}3】 將A克氯酸鉀與B克二氧化錳的混合物加熱到質(zhì)量不再減少時(shí)為止，得到剩余固體C克，則反應(yīng)生成氧氣的質(zhì)量是_克，同時(shí)會(huì)生成_克氯化鉀。【例題4】下列化學(xué)方程式正確的是A. Mg + O2 MgO2 B. Zn + H2SO4=ZnSO4

12、 + H2C. H2+ O2H2O D. 2P2O54P+ 5O2【例題5】 宇宙飛船內(nèi)，用含氫氧化鋰的過濾網(wǎng)除去宇航員呼出的二氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。則X的化學(xué)式為（    ）A.       B.       C.                D. 【例題6】航天飛機(jī)曾用金屬鋁粉和高氯酸銨（NH4ClO4）混合物作為

13、固體燃料。加熱鋁粉使其被氧氣氧化，放出大量的熱，促使混合物中高氯酸銨受熱分解，同時(shí)生成四種氣體：二種氣體是空氣中的主要成分，一種氣體是氯氣，還有一種氣體是化合物（常溫下是液態(tài)），因而產(chǎn)生巨大的推動(dòng)力。試寫出其中涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式：（1）鋁粉被氧氣氧化_，（2）高氯酸銨受熱分解_?！净A(chǔ)練習(xí)】1、下列過程中，不涉及化學(xué)變化的是（ ）A、烹魚時(shí)加入少量的料酒和食醋可減少腥味，增加香味B、在蒸饅頭時(shí)，加入適量的純堿使饅頭疏松多孔C、燒菜用過的鐵鍋，經(jīng)放置常出現(xiàn)紅棕色斑跡 D、家庭自制冰快2、雷雨過后，空氣特別清新，這是因?yàn)樯倭垦鯕庠谝欢l件下能轉(zhuǎn)化成臭氧，反應(yīng)方程式為，下列說法：該變化屬于物理變化

14、；該變化屬于化學(xué)變化；O2與O3是同一種單質(zhì)；O2與O3是同一種元素組成的不同單質(zhì)；O3是混合物。其中正確是 （ ）A、 B、 C、 D、3. 下列現(xiàn)象不能用質(zhì)量守恒定律解釋的是（    ）A. 蠟燭燃燒時(shí)慢慢變短                        B. 樟腦丸在衣箱中逐漸變小C. 鎂帶燃燒后固體質(zhì)量變大  

15、0;                D. 澄清石灰水變重4. 某純凈物A加熱分解為NH3、H2O、CO2，根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)不能得出（    ）A. A由四種元素組成                     

16、0;         B. A是化合物C. A中含有水                                       

17、;  D. A不穩(wěn)定5. 在化學(xué)反應(yīng)A+B C中，3gA跟足量的B充分反應(yīng)，生成11gC，則參加反應(yīng)的B的質(zhì)量是（      ）A. 3g                        B. 5g          &#

18、160;           C. 8g                     D. 11g6. 在化學(xué)反應(yīng)前后，總數(shù)可能改變的粒子是（     ）A. 質(zhì)子         &

19、#160;          B. 原子                  C. 電子                  D. 分子 .7 下列關(guān)于化學(xué)方程式的

20、敘述正確的是（    ）A. 反應(yīng)前后分子個(gè)數(shù)相等       B. 反應(yīng)前后各物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量相等       C. 反應(yīng)前后體積相等       D. 反應(yīng)物和生成物的總質(zhì)量相等8. 鎂在氧氣中反應(yīng)生成氧化鎂。如果生成氧化鎂10g，則參加反應(yīng)的鎂與氧氣的質(zhì)量比是（     ）A. 1：4    

21、0;                B. 2：3                   C. 3：2              &#

22、160;    D. 4：19. 相同質(zhì)量的下列物質(zhì)分別和足量的氧氣反應(yīng)，消耗氧氣最多的是（    ）A. 氫氣                    B. 磷                

23、;      C. 鎂                      D. 硫10. 根據(jù)質(zhì)量守恒定律，推斷X的化學(xué)式（     ）2Cu(NO3)2 2CuO + O2+4XA. NO2         

24、0;            B. N2O5                   C. N2O                   D. NO

25、11. 在托盤天平兩端各加入相同質(zhì)量、相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)足量的鹽酸，天平平衡。現(xiàn)在向左邊燒杯中加入3.6g鋁粉，為了使天平保持平衡，右邊應(yīng)加入鋅粉的質(zhì)量為（     ）A. 3.6g                      B. 3.3g         

26、0;          C. 3.2g                   D. 13g12. 在A+2B=2C的反應(yīng)中，m gA與10gB完全反應(yīng)，生成C，則C的質(zhì)量為（      ）A. (m+10)g               B. (m+10)/2g           C. (m+5)g              D. (m+5)/2g13. _的各物質(zhì)的質(zhì)量_，等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的_，這個(gè)規(guī)律叫做_。這是因?yàn)橐磺谢瘜W(xué)反應(yīng)前后_沒有改變，_沒有增減，_也沒有變化。14. 在反應(yīng)