师:同学们好!
生:老师好!
师:请坐好。同学们,这一节课我们继续学习如何表示化学反应。近年来,航空航天领域飞速发展,举世瞩目,尤其是在探月工程和空间站探索等方面。大家想一想,我们是如何用火箭将航空器运送到太空中去的呢?
为了使航天器进入特定轨道,必须控制推进剂的量,并保证各部分之间的比例关系。那么,科学家们是如何确定液氢和液氧的比例的呢?是根据我们之前学习过的氢气燃烧的文字表达式吗?请同学们回忆一下氢气燃烧的文字表达式。万宇飞,来说一下。
生:氢气和氧气点燃生成水。
师:非常好。请坐。后面的同学,请你观察文字表达式,能看出氢气和氧气之间量的关系吗?
生:看不出来。
师:对,确实看不出来。同学们,我们之前学的文字表达式,可以看出反应物、生成物以及反应条件,但无法体现量的关系。那有没有一种更精确的表示方法,来帮助我们更好地描述化学反应中量的关系呢?这就是我们这节课要学习的化学方程式。
化学方程式是用化学式表示化学反应的式子。接下来,老师把氢气燃烧的化学方程式打在屏幕上,请同学们思考一下,对比化学方程式和文字表达式,它们有怎样的区别。杜星宇,你来说。
生:首先,它把文字改成了化学式;其次,文字表达式后面是一个箭头,上面写着点燃,而化学式是用等号,上面也写着点燃。
师:非常好。杜星宇告诉我们,化学方程式用化学式呈现了文字表达式中的反应物。大家看,氢气的化学式是H?,氧气的化学式也能写出来。刚才杜星宇还发现,文字表达式用箭头,而化学方程式用等号,关于量的关系,老师稍后解释。首先我们能发现,用化学式表征,可以准确呈现反应的反应物和生成物情况,如果化学式书写错误,就无法正确表征化学反应。由此可见,化学方程式中反应物与生成物的化学式,是重要的组成要素。请同学们完善学习单。毛锡成,请你继续观察,你还发现它们有什么不同的地方?
生:每个化学式前面都加了一个数字。
师:非常好,还有别的吗?它们有没有什么共同点呢?
生:两个生成物都是用加号表示的。
师:同学们,在化学方程式里,不是简单叠加,所以用“和”的方式。并且,它们的反应条件都是点燃。请坐。同学们,我们注意到,在化学反应方程式和文字表达式里,都出现了点燃这个条件。如果没有点燃这个条件,结果会如何呢?我们先来看一个实验视频。(播放视频)大家有没有听到最后说的是“54321,点火”,为什么要说点火呢?接下来我们做一个实验探究,有没有同学要上台配合老师做这个实验?刘瑞,你来。
我们来做一个加热铜片的实验。老师先给大家展示一下加热前的铜片,我们观察一下,这是什么颜色的?
生:黑色。
师:是橙色,不过化学中通常用红色表示铜片的颜色。接下来,我将对铜片进行加热,看好,在空气中。(把铜片递给刘瑞)请你拿着,加热的时候要使用坩埚钳。
生:变黑了。
师:请同学们观察现象。陈启航,现在是什么颜色?
生:变成黑色了。
师:非常好,请回。同学们,我们看到经过加热的铜片,从原来的红色变成了黑色。通过这个实验,你能得出什么结论呢?朱婷,你来。
生:铜和氧气在点燃的条件下生成了氧化铜。
师:非常好,请坐。同学们,通过刚才的实验,我们发现老师展示的铜片在空气中不会和氧气发生反应,但刘瑞做实验时,通过加热这个条件,铜片由红变黑,显然和氧气发生反应了。它们的区别就在于提供了点燃这个环境。由此可见,化学反应的条件对于反应的发生至关重要,科学家们深知这一点。虽然火箭中有液氢和液氧,但不点火,它们能发射吗?
生:不可以。
师:非常好,请同学们完善学习单的第二点。对于化学反应方程式来说,反应条件是非常重要的因素。
当然,在书写化学方程式或者之前学的文字表达式中,老师有时没在箭头上面写条件,为什么呢?大家想一想。因为反应条件是常温,当不给氢气和氧气条件时,就默认在常温下反应,这显然不符合实际情况。接下来我们继续看,刚才连瑞浩告诉我,他发现化学方程式前面还有数字,这个数字代表什么含义呢?老师想问一下同学们,氧气化学式前面没有数字,郑婉婷,它前面是0吗?
生:不是,是1,省略了。
师:非常好,请坐。同学们,化学方程式前面的数字代表化学计量数。有同学问,点燃对反应至关重要,不写的话反应可能不会发生,那化学计量数的意义是什么呢?接下来,我们从微观角度看一看、比一比。
老师给同学们两组化学反应方程式,前面一组有化学计量数,后面一组没有。在氢气的化学式前面注明2,代表两个氢分子,1可以省略,这里的1个氧分子就是省略写法。同样,在水的化学式前面标注2,微观上认为它是两个水分子。刘汉清,你接着说,氢前面省略的1,从微观角度来说代表什么?
生:一个氢分子。
师:非常好,继续,氧气代表什么?
生:一个氧分子。
师:非常好,水代表什么?
生:一个水分子。
师:非常好,请坐。接下来,老师带来了水分子、氢分子以及氧分子的微观模型,老师请两组4个同学,一起把它拆解看看。有没有同学主动上来?1、2、3、4,好,请上台。
给第一组同学准备两个氢分子和一个氧分子,另一个同学准备两个水分子。按照刚才的表示,第二组同学一个是一个氢分子和一个氧分子,最后一个同学是一个水分子。请你们进行拆解实验。(同学们拆解)好了吗?把它粘在上面。怎么粘?同学们稍安勿躁,一会让这些同学给我们展示一下。站好了。
