师:同学们,今天我们学习初中化学,人民教育出版社九年级上册第五单元课题二——如何正确书写化学方程式。上节课我们学习了化学方程式,它是用化学式表示化学反应的式子,是一种国际通用的化学语言,包含丰富信息。下面以碳与氧气在点燃条件下生成二氧化碳为例,说说其中信息。首先,反应物是碳与氧气,生成物是二氧化碳,反应条件是点燃。其次,观察化学式,前面计量数虽没写,但不是0,而是1,就像数学代数式,项的系数为1时省略不写。此化学方程式中,碳、氧气、二氧化碳的计量数之比为1 : 1 : 1,即参加反应的碳、氧气和二氧化碳的粒子个数比为1 : 1 : 1 。
第三,通过计算可得参加反应的碳、氧气和生成的二氧化碳的质量比。碳相对原子质量是12,计量数为1;氧气相对分子质量为16×2,计量数为1;二氧化碳相对分子质量为12 + 16×2,计量数为1 。所以,参加反应的碳、氧气和生成的二氧化碳的质量比为12 : 32 : 44 。
下面根据大家对化学方程式的理解,判断下列式子是否为化学方程式。化学方程式表示化学反应,而化学反应遵守质量守恒定律,所以化学方程式一定遵守并体现质量守恒定律。质量守恒定律成立,是因为化学反应前后有三个不变:原子的种类不变、原子的数目不变、原子的质量不变。我们从这三方面分析这个式子。
首先,式子左边含氢原子、氧原子,右边含氢原子,氧原子种类没变化,原子质量也没变化,那原子数目呢?同学们看,式子左右两边,氢原子个数为2,氧原子个数左边为2,右边为1,原子总个数左边为4,右边为3,发生变化了。式子右边少一个氧原子,无法与左边平衡,所以这个式子不遵守质量守恒定律,不是正确的化学方程式。
那能不能把少的氧原子补在式子右边呢?这样表面看平衡了,但这里的氧原子不能单独成物质,不遵守客观事实,所以也不是正确的化学方程式。再看这个式子,学习水的组成时学过,氢气与氧气在点燃条件下生成水。过氧化氢虽是物质,但不是这个反应的生成物,不遵守客观事实,不是正确的化学方程式。由这两个例子可知,书写化学方程式要以客观事实为基础,没了这个基础,书写就没意义。再看这个式子。
这个式子遵守客观事实,氢气和氧气在点燃条件下生成水,那它遵守质量守恒定律吗?看水的分子结构图,一个水分子含一个氧原子和两个氢原子,即水分子中氢原子个数是氧原子个数的两倍。参加反应的氢分子和氧分子都是双原子分子,所以参加反应的氢分子个数一定是氧分子个数的两倍。每两个氢分子与一个氧分子反应生成两个水分子,就平衡了。所以这个式子既遵守客观事实,又遵守质量守恒定律,是正确的化学方程式。书写化学方程式要遵守两个原则。
第一,以客观事实为基础。书写时绝不能凭空臆想、臆造不存在的物质和化学反应。第二,遵守质量守恒定律。书写时要让等式两边各原子种类相同、数目相等。接下来以磷在氧气中燃烧的反应学习书写化学方程式的一般步骤。这个反应我们学氧气性质时学过,反应物是磷和氧气,生成物是五氧化二磷。反应物间用加号连接,反应物与生成物间用短线连接。这是书写化学方程式的第一步:写,左边写反应物化学式,右边写生成物化学式,中间用短线连接。
完成第一步实现了化学方程式中原子种类不变,那如何让各原子个数相等呢?这就是书写化学方程式的第二步:配平。观察找到个数相对复杂的原子,这里是氧原子。左边氧原子个数为2,右边为5 ,2和5的最小公倍数是10 。要让左边氧原子个数为10 ,就在氧气前面配上5 ,五氧化二磷前面配上2 。观察左边磷原子是1个,右边是4个,所以在磷前面配上4 。
配完代入数字验算,确定各原子数目相等后,把短线变成等号。这个过程叫配平,配平就是在化学式前面配上适当计量数。刚用的配平方法叫最小公倍数法,课本第100页有相关方法导引,请同学们阅读。
然后要给化学方程式标注条件,这个反应条件是点燃。这样就写出一个完整的化学方程式。最后一定要检查,从三方面检查:原子种类不变、各原子数目不变、反应条件标注正确。下面请同学们把课本翻到第101页,完成练一练,写出铁在氧气中燃烧的化学方程式,注意配平。
生:(书写化学方程式)
师:好,同学们写完了,来看老师示范,同时检查自己写的有无错误。第一步,写反应物、生成物,中间用短线连接。第二步,配平。观察式子中各原子数目,找到相对复杂的原子,这里是氧原子,左边有两个,右边为4个,2和4的最小公倍数为4 ,所以在氧气前面配上2 ,氧原子个数左右相等。再看铁,左边铁原子个数是1 ,右边是3 ,就在铁原子前面配上3 。验算,各原子数目相等,把单线变成等号。第三步,标注,这个反应条件是点燃。最后检查,从三方面检查。
