初中八年級化學第五單元《化學反應的定量關系》知識清單

初中八年級化學第五單元《化學反應的定量關系》知識清單一、基本概念與定律：質量守恒定律【核心】【基礎】★（一）質量守恒定律的內涵【必考】1.定律內容：參加化學反應的各物質的質量總和，等于反應后生成的各物質的質量總和。這個定律是自然界最基本的定律之一，揭示了化學反應過程中元素不變的本質。2.適用范圍：【重要】質量守恒定律只適用于化學變化，不適用于物理變化。例如，將水加熱變成水蒸氣，是物理變化，不能用質量守恒定律解釋其“質量不變”，因為其質量本就守恒；而木炭燃燒生成二氧化碳，是化學變化，反應前木炭和氧氣的質量總和等于生成的二氧化碳的質量。3.理解要點：【難點】（1）“參加反應”的含義：是指真正參與了化學反應的物質質量。若反應物有剩余，則剩余部分的質量不能計算在內。（2）“質量總和”的含義：必須是所有反應物和所有生成物的質量。對于氣體反應物或生成物，其質量絕不能遺漏。（二）質量守恒定律的微觀本質【核心】★★1.微觀解釋：化學反應的實質是分子的破裂和原子的重新組合。在化學反應前后，（1）原子的種類不變；（2）原子的數目沒有增減；（3）原子的質量也沒有變化。因此，宏觀上表現為反應前后各物質的質量總和相等。2.六個“不變”，兩個“一定變”，兩個“可能變”【高頻考點】（1）宏觀上：①元素種類一定不變；②元素質量一定不變；③物質總質量一定不變。（2）微觀上：④原子種類一定不變；⑤原子數目一定不變；⑥原子質量一定不變。（3）一定改變：①宏觀：物質的種類一定改變；②微觀：分子的種類一定改變。（4）可能改變：①分子的數目可能改變；②元素的化合價可能改變。（三）質量守恒定律的實驗探究【熱點】1.實驗設計原則：必須采用密閉裝置（或有特殊處理能證明總質量不變）的化學反應進行驗證。若有氣體參與或生成，必須在密閉容器中進行，防止氣體逸散或外界空氣進入。2.典型實驗分析：（1）紅磷燃燒實驗：錐形瓶底鋪細沙（防止集氣瓶炸裂），玻璃管上方系氣球（緩沖氣壓，防止橡皮塞被沖開）。反應前后天平平衡，證明質量守恒。（2）鐵釘與硫酸銅溶液反應：反應前鐵釘和硫酸銅溶液的總質量，等于反應后生成的銅和硫酸亞鐵溶液的總質量。溶液顏色由藍色變為淺綠色，鐵釘表面有紅色固體析出。（3）碳酸鈉與稀鹽酸反應（特別注意）：【易錯點】該反應在敞口容器中進行時，由于生成二氧化碳氣體逸散到空氣中，會導致反應后總質量減輕，天平不平衡。但這并不違反質量守恒定律，只是因為系統不密閉。若在密閉容器中進行，則總質量不變。二、化學反應的表達與計算工具：化學方程式（一）化學方程式的定義與意義【基礎】1.定義：用化學式來表示化學反應的式子。2.意義：【重要】（1）宏觀上：表明反應物、生成物是什么，以及反應發生的條件。（2）微觀上：表示各物質之間的粒子個數比（化學計量數之比）。（3）質量上：表示各物質之間的質量比（相對分子質量與化學計量數乘積之比）。這是進行化學計算的基礎。（二）化學方程式的書寫原則與步驟【必會技能】★1.書寫原則：【易錯點】（1）以客觀事實為基礎，絕不能憑空臆造事實上不存在的物質和化學反應。（2）遵循質量守恒定律，即等號兩邊各原子的種類和數目必須相等。這一過程稱為“配平”。2.書寫步驟（口訣：寫、配、注、等）：（1）寫：根據事實寫出反應物和生成物的化學式，中間用短線連接。例如：H?+O?—H?O（2）配：在化學式前面配上適當的化學計量數，使兩邊原子種類和數目相等，然后將短線改為等號。例如：2H?+O?=2H?O（3）注：注明反應條件（如點燃、加熱“△”、高溫、催化劑等）以及生成物狀態（氣體↑或沉淀↓）。例如：2H?+O?點燃2H?O（4）等：將短線改為等號，并將化學計量數化為最簡整數比。（三）化學方程式的配平方法【難點】▲1.最小公倍數法：找左右兩邊各出現一次且原子數相差較大的原子作為配平起點，求其最小公倍數。例如：Al+O?—Al?O?，先配平O原子，左邊2個，右邊3個，最小公倍數為6，所以Al?O?前配2，O?前配3，最后配Al為4。2.觀察法：從化學式比較復雜的一種生成物或反應物入手，推求各反應物和生成物的化學計量數。例如：Fe?O?+CO—Fe+CO?，觀察每個CO變成CO?需要獲得1個O原子，而這個O原子來自Fe?O?，Fe?O?中有3個O原子，所以需要3個CO，生成3個CO?和2個Fe。即：Fe?O?+3CO=2Fe+3CO?。3.奇數配偶法：找出反應前后出現次數較多的元素，將奇數原子的反應物或生成物前配上2，使其變為偶數，再依次配平。例如：C?H?+O?—CO?+H?O，O?中的O是偶數，生成物中H?O里的O是奇數，先在H?O前配2，使O原子數變為偶數，再依次配平C和H，最后調整O?。得：2C?H?+5O?=4CO?+2H?O。三、基于化學方程式的計算【核心應用】★★★★★（一）計算依據與解題步驟1.依據：化學反應中各物質之間的質量比是固定不變的。即化學方程式中各反應物、生成物的相對分子質量總和之比，等于實際質量之比。2.解題步驟（標準化流程）【必考】：（1）設：根據題意設未知量。設未知量時不能帶單位，且要指明設的是誰的質量。例如：設需要氯酸鉀的質量為x。（2）寫：正確書寫反應的化學方程式。這一步是計算正確與否的關鍵，必須配平并注明條件，但條件在計算時一般不體現。（3）標：標出相關物質的相對分子質量總和以及已知量和未知量。相對分子質量必須計算準確，并乘以化學計量數；已知量要帶單位，且必須是純凈物的質量。（4）列：列出比例式。（5）解：求解出未知數x（x后要帶單位）。（6）答：簡明地寫出答案。（二）常見題型與考向分析【熱點】★★★★1.純物質的計算：【例題】加熱分解6.3g高錳酸鉀，可以得到氧氣的質量是多少？【解題步驟】設：可以得到氧氣的質量為x。寫：2KMnO?△K?MnO?+MnO?+O?↑標：2×(39+55+64)=316

32

6.3g

x列：316/32=6.3g/x解：x=(32×6.3g)/316=0.64g答：可以得到氧氣的質量為0.64g。2.含雜質物質的計算【難點】▲（1）核心原則：代入化學方程式的質量必須是純凈物的質量。（2）換算公式：純凈物質量=混合物質量×該純凈物的質量分數（純度）。（3）雜質的處理：雜質不參與反應，在計算反應物或生成物質量時，首先要將含雜質的反應物質量換算成純凈物質量，或者根據生成物質量反推時，算出的也是純凈物質量，最后再換算成含雜質的混合物質量。【例題】用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質量是多少？【思路分析】先求出純氧化鐵的質量，再通過化學方程式求出純鐵的質量，最后將純鐵質量除以生鐵中的含鐵量，得到生鐵質量。【解題】設：理論上可煉出生鐵質量為y。純氧化鐵質量=1000t×80%=800tFe?O?+3CO高溫2Fe+3CO?800t

x（純鐵質量）160/800t=112/xx=(112×800t)/160=560t生鐵質量=純鐵質量/含鐵量=560t/96%≈583.3t答：理論上可以煉出含鐵96%的生鐵583.3t。3.質量守恒定律在計算中的應用（差量法）【技巧】★★【題型】通常涉及氣體生成或固體質量變化。反應前后總質量的減少（或增加）量，即為生成氣體（或吸收氣體）的質量。【例題】將10g氫氣和氧氣的混合氣體點燃，充分反應后冷卻至室溫，測得剩余氣體質量為1g，求原混合氣體中氫氣和氧氣的質量各是多少？【思路】反應掉的氣體總質量為10g1g=9g。這9g是恰好反應的H?和O?的質量和。根據電解水的方程式計算這9g中H?和O?的質量比，再結合剩余1g氣體可能是H?過量或O?過量，分情況討論。【解題】參加反應的氣體質量=10g1g=9g。設參加反應的氫氣質量為x，氧氣質量為y。2H?+O?點燃2H?O4

32x

yx+y=9gx/y=4/32=1/8解得：x=1g，y=8g。討論剩余1g氣體：（1）若氫氣過量，則氧氣完全反應，氧氣質量為8g，氫氣質量為1g（參加反應）+1g（剩余）=2g。（2）若氧氣過量，則氫氣完全反應，氫氣質量為1g，氧氣質量為8g（參加反應）+1g（剩余）=9g。答：原混合氣體中氫氣為2g、氧氣為8g或氫氣為1g、氧氣為9g。（三）解題注意事項與易錯點【避坑指南】1.化學方程式必須書寫正確，配平無誤。這是計算的生命線，方程式寫錯，一切計算都歸零。2.相對分子質量（或總和）必須計算準確，特別是乘以化學計量數后。3.代入計算的物質質量必須是參加反應的純凈物的質量。如果題目給出的是混合物質量（如樣品、溶液、不純物），必須先換算成純凈物質量。4.單位要統一，上下一致，左右相當。設未知量時不帶單位，但計算過程中和結果必須帶單位。5.計算結果要準確，題目若有要求，需保留到指定小數位數。四、單元綜合拓展與思維提升（一）推斷題中的“定量關系”應用【難點】★★1.題型特征：常結合質量守恒定律，推斷未知物質的化學式。解題依據是化學反應前后原子種類和數目不變。2.解題方法：計算出反應物中某元素的原子總數，減去已知生成物中該元素的原子總數，差值即為未知物中該元素的原子個數，再結合未知物的化學計量數，確定其化學式。【例題】某有機物燃燒的方程式為：X+3O?點燃2CO?+3H?O，則X的化學式為______。【解析】反應后：C:2個，O:4+3=7個，H:6個。反應前：O?提供6個O原子。根據質量守恒，X中應提供：C:2個，H:6個，O:76=1個。所以X的化學式為C?H?O（或寫C?H?OH）。（二）表格數據分析型計算【熱點】★★★1.題型特征：給出一組或多組實驗數據，通過分析反應物、生成物的質量變化，確定恰好完全反應的點，或者判斷哪種物質有剩余。2.解題技巧：對比各組數據，找出“增加的是生成物，減少的是反應物”。當繼續增加某反應物的量，生成物質量不再增加時，說明另一種反應物已完全消耗。【例題】在一密閉容器中，有M、N、P、Q四種物質，在一定條件下充分反應，測得反應前后各物質的質量如下表：物質

M

N

P

Q反應前質量/g

2

30

2

5反應后質量/g

26

2

8

3下列說法錯誤的是（

）A.該反應為化合反應B.N物質可能是催化劑C.參加反應的N與P的質量比為28:6D.Q物質一定是化合物【解析】分析數據：M增加24g（生成物），N減少28g（反應物），P增加6g（生成物），Q減少2g（反應物）。反應表達式為N+Q→M+P。A錯誤，這是分解反應（一變多）的逆反應，但根據數據看，是兩種物質生成兩種物質，不是化合反應（多變一）。B正確，N減少，所以不是催化劑。C正確，參加反應的N與P的質量比=28:6。D正確，Q是反應物，且是化合物（因為反應物至少兩種，N和Q，若N是單質，則Q是化合物；若N是化合物，則Q可能是單質或化合物。但由反應前后元素守恒，Q一定含有M和P中的元素，故Q一定是化合物）。本題選A。（三）跨學科視角：化學計量學與物理學的聯系1.與密度的聯系：在計算氣體質量時，若題目給出氣體的體積和密度，則首先要用公式質量=體積×密度，將體積換算成質量，才能代入化學方程式計算。體現了物理與化學的綜合應用。2.與壓強的聯系：在密閉容器中，化學反應若涉及氣體體積的變化（即反應前