化学方程式的书写(5.3化学方程式的书写和意义)

化学方程式的书写

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预备知识:
        1.化学变化的本质-3.2
        2.学过的化学反应式
        3.相对分子质量的计算-3.5

    在之前的学习中,我们已经能够用“化学语言”—-化学式和符号表达式,来分别表示物质和化学反应:
我们也同样明确了以下事实:
1.  化学反应式,以客观事实为基础,不能随意捏造,但是可以猜想,然后验证;
2.  化学反应的本质是分子分解为原子,原子重新组合为新分子,反应前、反应后都是那些原子,只不过组合方式发生了变化;
3.  化学反应中,生成物质的总质量,与参加反应的物质的总质量是相等的。
   拉瓦锡总结出了“物质不灭定律”(即今天的质量守恒定律),体现了化学反应前后,物质的总质量是不变的这一基本原则,那么如何在普通的化学反应式的基础上做修改,以使它遵循客观事实,同时体现质量守恒定律呢?
一、配平
    以氢气燃烧为例:
    左右两边的氢原子的个数和氧原子的个数必须相等,所以改为:
问:系数(化学式前面的数字)是2-1-2,那么4-2-4这种最简的倍数可以吗?

答:是不行的。虽然4-2-4也能体现质量守恒定律,但是会给后面的计算带来极大的不便。为了简洁、方便,我们统一用“最简整数比”。
    球棍模型表示上面的化学方程式:
    以过氧化氢分解制氧气为例:
    左右两边的氢原子的个数和氧原子的个数必须相等,所以:
(过氧化氢和水前面的数字必然相同,才能保证氢原子个数相同;左边2个氧原子,右边是3个氧原子,我们尝试将水那边的1个氧原子变成偶数:乘以2;过氧化氢再乘2,就刚好达到了两边都平的效果了;注意添加上升箭头,它表示某种气体从原反应体系中逸散出来,与原来的物质彻底分离。)

问:碳燃烧生成二氧化碳,这种有气体作为反应物(在左边)的化学方程式,生成物的气体为什么不加上升箭头呢?
答:通过化学方程式可以看出,在反应中,生成的二氧化碳并未彻底脱离原来的体系,而是与反应物—氧气混合在一起的,所以不能用上升箭头;类似的还有硫的燃烧,生成物也不加上升箭头。
问:有上升箭头,那么有没有下降箭头呢?
答:有。上册比较典型的就是二氧化碳使澄清石灰水变浑浊的化学方程式:
    这个方程式是自然平衡的(系数都是1,不需要修改),碳酸钙后面的下降箭头,表示生成的碳酸钙,从原反应体系中(原溶液中)彻底分离出来了。
二、读法
这个方程式,是这样让大家来背的:
4P加5O2等于点燃2P2O5.
这种说法……
我是说这样自己背诵可以的,但是规范的说法嘛……
三、宏观意义
    宏观意义,指的是物质通过什么样的条件,转化成了哪些其他物质。
氢气燃烧:
氢气和氧气在点燃的条件下生成水。
    电解水:
水在通电的条件下分解,生成氢气和氧气。
四、微观意义
    微观意义,可以从分子的角度,观察几个某种分子通过怎样的变化,生成了多少其他分子,同时也可以用球棍模型帮助我们认识。
示例:氢气燃烧-每两个氢分子与一个氧分子化合生成两个水分子。
示例:过氧化氢分解—每2个过氧化氢分子分解,生成2个水分子和1个氧分子:
五、质量信息
    在化学方程式中,借助球棍模型我们可以看出,化学方程式是遵守质量守恒定律的—-原子的种类和个数都不变。那么质量守恒的“质量”如何体现呢?
    我们知道,如果用原子的真实质量来计算,特别不方便,所以我们引入了相对原子质量、相对分子质量(见3.6)。
    常见的相对原子数值都会给出:H-1  O-16…

已知H-1,O-16,就是氢的相对原子质量是1,氧的相对原子质量是16,那么,还是以氢气燃烧为例子:
计算出来就是这样的:
我们就能算出,
参加反应的氢气氧气质量比是4:32=1:8
4+32=36

该加的都加上。

    根据以上示例,我们可以看出,化学方程式能够很方便地表示反应物、生成物之间的质量关系,通常的描述形式是:多少份质量的XX恰好完全反应能生成多少份质量的XX。

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