定量研究化学反应

化学反应的定量研究知识点一．质量守恒定律：质量守恒定律是指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。

1．化学变化的实质（1）宏观解释：有新物质生成，物质的种类发生了改变，但是化学反应前后元素的种类不变。

（2）微观解释：化学变化的过程实质上是反应物的分子分解成原子，原子重新组合而生成其他物质的分子过程。

在这个过程中，原子的种类没有改变，各种原子的数目也没有增减，原子的质量也没有变化。

2．化学反应前后各种量的关系3．正确理解质量守恒定律应注意以下几点：（1）注意“参加”两字，是指实际参与了反应的物质的质量，不包括反应后剩余的和反应前已有的物质的质量。

“参加化学反应的各物质”既包括反应物，也包括生成物。

（2）“各物质的质量总和”中的“各物质”不仅包括固体、液体、也包括气体。

4．运用质量守恒定律应注意以下几点：（1）质量守恒定律的适用范围是化学变化，不包括物理变化。

（2）质量守恒定律指的是“质量守恒”，并不包括诸如体积等方面的守恒。

实际上，化学反应前后“体积并不一定守恒”。

（3）质量守恒定律中的“质量”指的是参加化学反应的反应物的总质量或者是所有生成物的总质量。

运用时不能遗漏反应物或生成物，尤其是不能遗漏气态物质。

（4）在做验证质量守恒定律的试验时，如果有气体参与反应，或反应有气体生成时，反应必须在密闭容器内进行。

（5）在化学变化中，提供的反应物不一定都恰好完全反应。

二．化学方程式化学方程式：用化学式表示化学反应的式子1．化学方程式书写的原则：（1）必须遵守质量守恒定律；（2）必须以客观事实为依据。

2．化学方程式中包含的内容：（1）反应物、生成物的化学式及反应条件。

反应物在左、生成物在右，之间用“”相连，读作“生成”；反应条件写在“”上方，如果是常温常压下，不加以任何条件就能发生的反应，不注明反应条件；反应物（或生成物）不止一种时，之间用“+”相连，读作“和”。

（2）化学计量数：反映了化学变化遵守质量守恒定律，即保证“”两边的原子种类、数目都相同。

定量研究化学反应
1.木炭燃烧成灰烬，质量如何变化？
2.小树苗长成参天大树，质量如何变化？
【活动一】推测过氧化氢分解过程中物质的质量关系
【交流、研讨】过氧化氢在催化剂作用下分解生成水和氧气。

分解了的过氧化氢的质量与生成的水和氧气的质量具有什么关系呢？
1.观察下图，你同意下图两位同学中哪一位的观点？
甲：过氧化氢分解了，分子变了，质量当然也就变了！
乙：质量怎么会变呢？在化学反应中，分子虽然变了，但是原子没有改变，质量应该不变吧？
2.小丽同学用如下3个图示表示过氧化氢分解生成水和氧气的反应。

你认为哪个图示是正确的？为什么?。

第五单元定量研究化学反应一、物质发生化学变化的实质1、从宏观上讲：物质发生化学变化时生成了新物质。

2、从微观上讲：由分子构成的物质发生化学变化时分子分裂成原子，原子重新组合成新分子。

二、质量守恒定律：1、概念：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。

它告诉我们化学变化只能改变物质的种类而不能改变物质的总质量。

2、注意：①质量守恒定律适用于一切化学变化，不能用于物理变化。

②适量守恒定律说的是“质量守恒”，并不包括诸如体积等方面的守恒。

实际上，化学反应前后“体积并不一定守恒”。

③“反应前各物质的总质量等于反应后各物质的总质量。

”这句话也是正确的，因为“总质量”中包含了反应中的剩余物或杂质的质量。

④在做验证质量守恒定律的试验时，如果有气体参与或生成，反应必须在密闭容器内进行。

⑤在化学变化中，提供的反应物不一定都恰好完全反应。

注意正确认识“参加化学反应”的各物质，如有的反应需要使用催化剂，不能将催化剂视为反应物。

3、质量守恒的原因：在化学反应前后，原子种类没有改变，原子数目没有增减，原子的质量没有变化。

所以，反应前后的质量总和必然相等。

4、化学反应前后各种量的关系:反应物和生成物的总质量不变宏观各种元素的质量不变六个不变元素的种类不变原子种类不变微观原子数目不变原子质量不变宏观——物质种类一定改变两个一定改变微观——分子的种类一定改变宏观：物质的状态可能改变三个可能改变元素的化合价可能改变微观：分子总数可能改变三．化学方程式（重点、难点）化学方程式：用化学式表示化学反应的式子化学方程式书写的原则：（1）必须遵守质量守恒定律，要使反应前后各原子的种类和数目保持不变；（2）必须以客观事实为依据，不能凭空臆造事实上不存在的物质和化学反应。

举例：2Cu+O2△ 2CuO、 C+O2点燃CO2注意：①“△”表示反应需要加热。

②“↑”或“↓”表示生成物是气体或沉淀。

如果反应物和生成物中都有气体，气体生成物就不需要注“↑”。

初中化学《定量研究化学反应》单元教学设计以及思维导图适用年级八年级所需时间课内共用5课时主题单元学习概述本单元的教学核心内容，隶属于课程标准中第四个“一级主题”------“物质的化学变化”中的一个二级主题:质量守恒定定律。

本单元核心内容是依据质量守恒定律，运用化学方程式，定量（宏观、微观、符号）认识化学变化的基本规律。

化学是关于物质变化的科学，前四单元已学习了化学变化的特征、化学变化及化学变化的结果是产生新物质、同时伴随能量变化；知道了物质不同，组成或结构不同，性质和变化就不同，外界条件影响物质的化学变化。

在此基础上，本主题从定量角度认识化学变化，从符号表征的角度学习如何表示化学变化的规律。

本主题要求学生通过实验探究化学反应中的质量关系，形成一切化学反应都遵守质量守恒定律。

能够利用质量守恒定律解释常见化学反应中的质量关系，并且能够利用化学变化中的微粒观与元素观解释质量守恒的原因。

通过具体化学反应分析，知道化学方程式的基本含义，能正确书写简单的化学方程式。

学生学习了质量守恒定律后，知道了在化学反应前后反应物的质量总和和生成物的质量总和相等，但还不知道存在怎样的定量关系，第三个专题要明确化学反应中有关计算的依据是化学方程式，归纳出根据化学方程式计算的一般步骤。

通过理解化学方程式的涵义，学会根据化学方程式进行简单的计算。

本主题单元内容来源于人教版教材九年级上册课本第五单元。

该单元主题共分为以下三个专题：质量守恒定律；化学反应的表示；化学反应中的有关计算。

本主题的重点有：认识质量守恒定律，了解常见化学反应中的质量关系；.正确书写化学方程式；.根据化学方程式进行计算的解题思路和一般步骤。

主要的学习方式：探究学习、自主学习与合作学习、练习讲解法预期教学成果：完成探究报告、思维导图、总结归纳列表、进一步利用化学反应中各物质关系解决实际化学问题。

主题单元规划思维导图主题单元学习目标（说明：依据新课程标准要求描述学生在本主题单元学习中所要达到的主要目标）知识与技能：1.通过实验探究认识质量守恒定律，了解常见化学反应中的质量关系。

第五章 定量研究化学反应一 质量守恒定律物质发生化学变化的实质（1）从宏观上讲，物质发生化学变化时生成了新的物质（2）从微观上讲，由分子构成的物质发生化学变化时分子裂成原子，原子重新组合成新的分子。

质量守恒定律：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。

实验论证①白磷在锥形瓶中燃烧②铁钉与硫酸铜溶液的反应③大理石和稀盐酸在瘪软塑料瓶中反应（实验前先对参加反应的反应物进行称重，天平砝码和游标不动，方便试验后验证产物是否平衡）得出结论：化学变化的实质是原子的重新组合过程中，在这个过程中，原子的种类不变，数目没有增减，质量也没有变化，所以化学变化中物质的总质量不变。

所有的化学变化莫不如此，没有例外！这是一个客观规律，这个规律叫质量守恒定律。

加深理解判断下列说法是否正确？1.水结成冰，总质量没有改变，这个变化符合质量守恒定律。

2.根据质量守恒定律，2L氢气和1L氧气反应能生成3L水。

3.实验证明：4克氢气能跟32克氧气恰好完全反应，生成36克水。

根据质量守恒定律可知，8克氢气跟32克氧气反应能生成40克水。

进而得出以下结论，以加深对质量守恒定律的理解。

1.“质量守恒定律”只适用于化学变化，物理变化不需要用质量守恒定律解释。

2.“质量守恒”，不是体积或分子数的守恒。

3.“参加”,没有参加反应（剩余）的物质的质量不能算在内。

波义耳实验分析由于金属在煅烧时会结合空气中的氧气，波义耳在煅烧后打开容器盖进行称量，就使外界的空气进入容器，所以反应后的固体质量增加了，因此导至波义耳未能发现质量守恒定律。

从中我们得知：①用“有气体参与反应、或有气体生成的实验验证质量守恒定律”时，要在密闭的容器中进行实验。

②化学变化中，质量定守恒，不等找原因！利用原子、分子知识解释质量守恒的原因（1）化学反应的实质化学反应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。

（2）质量守恒的原因在化学反应中，反应前后原子种类没有改变，原子数目没有增减，原子本身的质量也没有改变，所以，反应前后的质量总和必然相等。

《定量研究化学反应》知识清单一、化学反应中的质量守恒定律质量守恒定律是定量研究化学反应的基础。

它指出，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。

这一定律的本质是因为化学反应的过程只是原子重新组合的过程，原子的种类、数目和质量都没有改变。

例如，氢气和氧气在点燃的条件下生成水，2 个氢气分子和 1 个氧气分子反应生成 2 个水分子。

反应前氢气和氧气的质量总和，与反应后生成水的质量相等。

在实际应用中，我们可以通过质量守恒定律来进行化学方程式的配平，确定化学反应中各物质之间的质量关系，从而进行定量计算。

二、化学方程式化学方程式是用化学式来表示化学反应的式子。

它不仅能表示反应物、生成物和反应条件，还能体现出反应物和生成物之间的质量比和粒子个数比。

书写化学方程式要遵循两个原则：一是要以客观事实为基础，不能凭空臆造不存在的物质和化学反应；二是要遵守质量守恒定律，等号两边各原子的种类和数目必须相等。

例如，铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，其化学方程式为：Fe ＋ CuSO₄＝ FeSO₄＋ Cu。

通过这个化学方程式，我们可以知道56 份质量的铁与 160 份质量的硫酸铜反应，生成 152 份质量的硫酸亚铁和 64 份质量的铜。

三、根据化学方程式的计算根据化学方程式进行计算是定量研究化学反应的重要手段。

计算的一般步骤如下：1、设未知量：根据题目要求，设出所求物质的质量或体积等。

2、写出化学方程式：要确保化学方程式书写正确。

3、找出相关物质的相对分子质量和已知量、未知量：相对分子质量要计算准确，已知量要带单位。

4、列出比例式：根据化学方程式中各物质的质量比等于相对分子质量乘以化学计量数之比，列出比例式。

5、求解：计算出未知量的值。

6、答：简明扼要地写出答案。

例如，要制取 44 克二氧化碳，需要多少克碳酸钙与足量的稀盐酸反应？首先写出化学方程式：CaCO₃＋ 2HCl ＝ CaCl₂＋ H₂O ＋ CO₂↑碳酸钙的相对分子质量为 100，二氧化碳的相对分子质量为 44。

定量研究化学反应教学思路在进行化学反应教学时，采用定量研究的思路可以帮助学生更深入地理解反应过程、掌握相关概念和技能，并且可以培养学生的实验操作能力和科学思维能力。

下面将结合化学反应教学的一些具体环节，详细介绍定量研究化学反应的教学思路。

一、教学目标的设定在定量研究化学反应的教学中，首先要明确教学目标。

教师可以从不同的层面来设定目标，比如培养学生的实验技能、培养学生的科学方法和思维能力、提升学生的实验报告和论文写作能力等。

二、实验方案的制定在定量研究化学反应的教学中，实验方案的制定非常关键。

在制定实验方案时，要考虑到实验所涉及的化学反应的特点和目标，选择合适的实验方法和装置，并确定好反应的条件和测量的参数。

三、实验数据的收集在进行化学反应实验时，要求学生能够准确、全面地收集实验数据。

这包括实验条件的记录、反应物的质量或体积的测量、反应产物的质量或体积的测量等。

在数据的收集过程中，要求学生注意实验的准确性和重复性，避免误差的发生。

四、数据的处理和分析在进行定量研究化学反应的教学中，教师要帮助学生学习和掌握数据的处理和分析方法。

比如，可以通过构建化学反应速率与反应物浓度之间的关系曲线，来研究反应的速率方程；还可以通过计算原子的相对原子质量和化学方程式，来计算化学反应的原子转化率。

五、实验结果的讨论和解释在定量研究化学反应的教学中，要求学生能够对实验结果进行讨论和解释。

通过分析实验数据、观察实验现象和运用相关的理论知识，学生可以对实验结果进行分析，解释反应的机理，并且能够总结出结论，进一步加深对化学反应的理解。

六、实验报告和论文的撰写在定量研究化学反应的教学中，要求学生能够独立撰写实验报告和论文。

学生应该能够按照科学论文的格式和要求，将实验目的、实验原理、实验方案、实验结果和讨论等内容进行整理和归纳，并能够准确地表达和传达实验的结果和结论。

七、实验结果的展示和讲解在定量研究化学反应的教学中，可以要求学生进行实验结果的展示和讲解。

第三单元《定量研究化学反应》第一节化学反应中的质量守恒教材分析：一、教学背景与定位在前面四个单元中，学生观察、描述、分析实验的能力得到充分的培养，动手操作能力得到很大提高；他们已经能够用分子、原子的知识，从定性的角度理解物质的变化；这为本节课学生运用实验探究化学变化中物质的质量关系、从微观角度理解、解释化学变化中物质总质量不变打下了坚实基础二、本节课知识前后联系及作用本节课的核心内容是质量守恒定律的含义及实质，既物质在化学变化过程中总质量是否改变、为什么不变。

通过前面的学习，学生对物质的微观构成（分子、原子、离子）有了较深的认识，初步建立了微粒观；对化学反应已经有了初步的认识，能判断出化学反应中的反应物和生成物，在学习水的分解和化合时，学生也已经从微观角度知道了化学反应的实质（旧分子被破坏，分解成原子，原子重新组合成新分子。

）在化学反应中原子的种类和数目都不变。

到本单元时，学生知道化学反应中不但有物质的变化还有能量的变化，但不知道反应前后质量有无变化。

没有从定量的角度认识反应物和生成物之间的质量关系。

也没有把化学反应过程中原子不变跟物质总质量不变联系起来。

因此，从化学反应前后原子种类、数量和质量不变，认识化学反应前后物质的质量也不发生变化，是质量守恒定律教学的起点和落点。

本节课为学生后续学习化学反应的表示等知识提供理论支持。

帮助学生建立起元素守恒。

质量守恒定律是义务教育阶段科学教育领域为数不多的几个基本定律之一，是自然科学最基本的定律之一，与能量守恒和转化定律具有同等的重要性。

质量守恒定律的教育价值，一是使学生认识到化学变化中这一基本的、普遍的自然规律；二是通过从微观和定量角度认识化学变化，是学生进一步形成变化观和元素观；三是使学生认识定量研究对于化学科学、工农业生产的重要意义；四是可以使学生感受科学发现的过程，学习科学家敢于质疑、精益求精的科学精神，掌握科学研究的方法。

三、本节课的教学重难点：教学重点：通过实验探究认识化学反应中的质量守恒定律；能从微观角度解释质量守恒原因。

第五单元定量研究化学反应第一节化学反应中的质量守恒定律一、学习目标1、通过对化学反应中反应物和生成物的质量关系的实验探究，理解质量守恒定律的涵义和实质，并能解释量守恒的原因。

2、初步认识定量研究对于化学科学发展的意义二、学习重点：认识质量守恒定律，并能解释量守恒的原因三、学习过程预习案（一）、问题：物质发生化学变化，不仅能实现物质的转化，也能实现能量的转化，化学反应前后物质的质量是否变化？（二）、阅读课本100页、101页，探究新知1、“活动天地”中的过氧化氢变化了，物质的总质量是否变了呢？2、化学变化中分子的种类、数目变化了，原子种类、数目是否变了呢？3、根据微观结构图推测出你的结论探究案探究活动一：自主学习课本P101实验探究，探究化学反应前后物质的质量有什么变化学生活动1：你作出了怎样的选择？为什么做这样的选择？你推测在化学反应前后，物质的总质量会发生怎样的变化？如何验证你的推测？学生活动2：实验探究化学反应前后物质的总质量有无变化，并认真记录数据，完成实验报告。

学生活动3：反思：为什么同学们所获得的实验结论不相同？你认为那种结论正确？导致实验结论错误的原因可能有哪些？你能否对你所做的实验加以改进？学生活动4：小结：参加化学反应的各物质的质量总和反应后生成的各物质的质量总和，这个规律叫做质量守恒定律。

思考：(1)在这个概念中需要强记那些要点？(2)适用范围：所有的化学变化。

(3)验证实验：当有气体参加反应或有气体生成时，该反应必须在密闭容器内进行才能验证质量守恒定律。

学生活动5：练习：1、填空：（1）12克碳与32克氧气恰好完全反应，则生成克二氧化碳。

（2）12克碳与33克氧气反应（其中1克氧气有剩余）则生成克二氧化碳2、判断：（1）10克糖溶解在90克水中,可生成100克糖水符合质量守恒定律.（）（2）氯酸钾受热分解后，剩余固体的质量比原反应物的质量轻，因此该反应不符合质量守恒定律。

（）探究活动二：探究质量守恒的原因学生活动6：反思：为什么在化学反应的前后物质的总质量不发生变化呢？你能否根据原子在化学反应过程中表现出来的特性来解释这一事实？学生活动7：小结：从微观角度对质量守恒定律的理解化学反应的过程是重新组合的过程，即在一切化学反应中，反应前后原子的_____ 没有改变，原子的没有增减，原子的也没有变化，所以化学反应的前后各物质的质量总和必然相等。

《定量研究化学反应》单元课标要求及内容分析一、本单元知识体系：二、2022年版课程标准对本单元的内容要求、学业要求、教学建议（一）内容要求4.2.2 化学反应的定量关系与质量守恒定律，认识化学反应中的各物质间存在定量关系，化学反应遵守质量守恒定律;理解质量守恒定律的微观本质。

4.3 认识化学反应的思路与方法学习利用质量关系、比例关系定量认识化学反应，认识定量研究对化学科学发展的重大作用。

4.4 化学反应的应用价值及合理调控认识化学变化在自然界和生产生活中的广泛存在及重要应用，感受大自然中化学变化的神奇;结合实例体会通过化学反应实现物质转化的意义和价值;欣赏化学反应造福人类的独特价值，学习化学家的创新精神。

（二）学业要求1.能选取实验证据说明质量守恒定律，并阐释其微观本质；能根据实验事实用文字和符号描述、表示化学变化，并正确书写常见的化学方程式。

2.能基于守恒和比例关系推断化学反应的相关信息;能根据化学方程式进行简单的计算，并解决生产生活中的简单问题。

3.能基于真实的问题情境，多角度分析和解决生产生活中有关化学变化的简单问题；能积极参与有关合理使用化学物质及其反应的媒体信息的评论；能利用化学反应知识完成相关的项目式学习任务及跨学科实践活动。

（三）教学建议1、教学策略建议：(1)发挥大概念统领的多维课程内容的素养发展价值，引导学生建构对化学变化的结构化认识，形成认识化学反应的思路与方法，体会通过化学反应实现物质转化的意义和价值，发展核心素养。

(2)选取学生身边的物质变化事实和生动直观的实验现象，引导学生进行观察、分类和概括，建立化学反应的相关概念；基于微观视角阐释化学变化及质量守恒定律的本质，促进学生化学变化观念的形成和发展。

(3)通过宏观、微观、符号等多重表征手段，引导学生多角度理解化学反应，配合联想、游戏等多种策略，突破化学方程式的学习难点。

(4)结合生产生活和科学研究中有关物质制备、转化的实际问题，帮助学生认识化学反应计算的比例关系，发展对化学变化的定量认识和推理能力。