• 沒有找到結果。

 化學反應 常見的現象 化學反應 常見的現象

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Share " 化學反應 常見的現象 化學反應 常見的現象"

Copied!
23
0
0

加載中.... (立即查看全文)

全文

(1)

課程名稱:

化學反應與質量守恆 課程名稱:

化學反應與質量守恆

編授教師:

中興國中 楊秉鈞

(2)

 化學反應

常見的現象

(3)

化學反應常見的現象

 化學反應常見的現象:

常見的現象 實 例 說 明

顏色改變  色硫酸銅晶體受熱,變為 色粉末

 色氯化亞鈷晶體受熱,變為 色粉末 伴隨熱量轉換  硝酸鉀、食鹽溶於水,水溫 。

 硫酸水溶液與氫氧化鈉水溶液反應,水溫 。 發出光及熱  鎂帶燃燒放出白光與熱

 蠟燭燃燒放出光與熱

產生沉澱  二氧化碳通入澄清石灰水,產生 白色沉澱

 氯化鈣與碳酸鈉反應,產生 白色沉澱 產生氣體  碳酸氫鈉受熱,產生 氣體

 鋅與稀鹽酸反應,產生 氣體 下降

上升

CaCO3

CaCO3

CO2

H2

藍 白

粉紅 藍

(4)

化學反應的現象示意圖

硫酸銅晶體受熱 鎂帶燃燒

鋅與稀鹽酸反應 碳酸氫鈉受熱

H2 CO2

(5)

鎂帶的燃燒

淡藍色火焰

 鎂帶燃燒:

( 1 )鎂帶在空氣中燃燒,產生強烈白光。並生成 色氧化鎂  放出光熱,為 反應

( 2 )氧化鎂溶於水後,形成 性的氫氧化鎂 白

鎂 + 氧  氧化鎂 O MgO

Mg 2

2 

2

氧化鎂 + 水  氫氧化鎂

2

2

O Mg (OH )

H

MgO  

(媒體: 1

, 1’04” ) 放熱

金屬氧化物若溶於水,

均呈現鹼性。

(6)

 碳酸氫鈉受熱:

( 1 ) 色的碳酸氫鈉加熱,會產生 氣體  吸收熱能而分解,為 反應

( 2 )澄清石灰水試劑:專用於檢驗 氣體

 某氣體若通入澄清石灰水會產生白色混濁,此氣體就是

,而白色混濁是產生了 色的 。

O H CO

CO Na

NaHCO3 2 3 2 2 2    

碳酸氫鈉受熱

淡藍色火焰

白 二氧化碳

二氧化碳

二氧化碳 白 碳酸鈣

氫氧化鈣 + 二氧化碳  碳酸鈣  + 水

碳酸氫鈉  碳酸鈉 + 二氧化碳+水

O H CaCO

CO OH

Ca ( )

2

2

3

 

2

(媒體: 1, 1’59” ; 2

, 2’8” )

CO2

吸熱

實驗技巧:導管先移開水中,再關酒精燈

(避免迴流發生,產生危險)

(7)

 鋅與稀鹽酸反應:

( 1 )鋅與稀鹽酸反應,產生 氣體。

 反應後,水溫上升,反應為 反應

 活性大的金屬( )與稀酸反應,

都有類似反應

( 2 )氫氣的檢驗法:

 氫氣燃燒有 色火焰  點燃氫氣時,有 聲 (∵ 氫與氧燃燒)

鋅 + 鹽酸  氯化鋅 + 氫

 2 HCl ZnCl

2

H

2

Zn

鋅與稀鹽酸反應

H2

放熱

淡藍

爆鳴

Fe Zn Al Mg

Ca, , , ,

H2

(媒體: 1, 55” ; 2, 1’32” ; 3

, 57” )

(8)

 熱對反應:化學反應與物理反應都伴隨熱量

( 1 ) 反應:吸收光、電、熱,才發生的反應 ( 2 ) 反應:放出光、電、熱的反應

吸熱 放熱

吸熱反應與放熱反應

放熱反應 吸熱反應

原反應放熱,使環境水溫 。 原反應吸熱,使環境水溫 。

 水蒸氣  水  冰的過程

 燃燒、生鏽、爆炸 .. 等氧化反應

 加水形成晶體的反應

 強酸鹼的稀釋

 電池放電、電燈發光

 活性大的金屬與稀酸作用

 雙氧水分解

 硫酸與氫氧化鈉的酸鹼中和反應

 冰 水  水蒸氣的過程

 硝酸鉀或食鹽溶於水

 晶體受熱去水

 水吸收電能而分解(電解)

 光合作用(吸收光)

 碳酸氫鈉、氧化汞受熱分解

上升 下降

(9)

暖暖包作用原理

 暖暖包作用原理:

( 1 )暖暖包內物質: 、 。 ( 2 )作用原理:

搓揉鐵粉時,使鐵粉與空氣中的 與 快速作用 產生大量熱能,使溫度升高

( 3 )反應:

 主要反應:鐵氧化的反應

 食鹽功能: 。  放熱反應

鐵粉 食鹽

3 2

2

( )

2 3 4

3 O H O Fe OH

Fe   

氧 水氣

加速鐵氧化

(10)

 質量守恆定律

拉瓦節 法國人 A. Lavoisier 西元 1743 - 1794

(11)

稱量反應前質量 稱量反應後質量 傾倒使之反應

m1 m2

稱量反應後質量 (打開蓋子)

m3

化學反應前後的質量關係

 實驗設計:

( 1 )實驗一:氯化鈣與碳酸鈉反應,生成 色的 沉澱  質量關係: 。

CaCO3

3 2

1

m m

m  

碳酸鈣 氯化鈉

碳酸鈉

氯化鈣   

2 3 3

2 Na CO

2

NaCl CaCO

CaCl

複分解反應: ABCDACBD

 ?

 碳酸鈉 氯化鈣

CaCl

2

Na

2

CO

3

Cl Ca

2

2

CO

3

Na

碳酸鈣 氯化鈉

碳酸鈉

氯化鈣   

(12)

稱量反應前質量 稱量反應後質量 傾倒使之反應

m1 m2

稱量反應後質量 (打開蓋子)

m3

化學反應前後的質量關係

 實驗設計:

( 2 )實驗二:稀鹽酸與大理石反應,生成 氣體  質量關係: 。

CO2

3 2

1

m m

m  

(媒體: 1, 2’58” ; 2, 2’32” ; 3, 4’11

二氧化碳 水

氯化鈣 碳酸鈣

鹽酸    

3 2 2 2

2

HCl CaCO CaCl H O CO

(13)

質量守恆定律

 質量守恆定律:法國人拉瓦節提出

( 1 )內容:

在化學反應中,反應前所有物質的總質量恆等於反應後所有物 質的總質量。

( 2 )驗證: 系統中( )  一般化學反應均符合質量守恆定律(核反應除外)

密閉 和外界無質量交換

 定律:反應前總質量=反應後總質量

 完全反應時:『完全』是指 。 此時  反應物總質量=生成物總質量

反應物均用完

(14)

質量守恆示意圖

燃燒前稱重(質量) 燃燒後質量增加

氧化鐵 氧

鐵  

3 2

2

2

3

4 FeOFe O

鐵與氧化合

(15)

範例解說

1. 依質量守恆實驗程序,試回答下列問題,如圖︰

 反應後,系統總質量增加的是 ˉˉˉˉ 。  反應後,系統總質量減少的是 ˉˉˉˉ 。

 反應前後,系統總質量不變的是 ˉˉˉˉ 。

 哪些廣口瓶的反應會遵守質量守恆定律呢? ˉˉˉ 。 乙

甲丁戊己

甲 乙 丙 丁 戊 己

增加 減少

甲乙丙丁戊己

不變 不變 不變 不變

O

2

CO2

(16)

範例解說

2. 若 A 物質與 B 物質反應能生成物質 C 和 D ,今有 10 克 A 和 2 克 B

互相反應後,產生 3 克 C 、剩下 1 克 A 且 B 耗盡:

求產生的 D 物質 克。

A + B → C + D

前: 10 2 0 0 後

1 0 3 X 10

2

0

0

1

0

3

X X ∴ = 8 g

8

反應物總質量  生成物總質量

解題程序:

 列反應式  表列前後質量  質量相等求解 12 g

11 g

(17)

範例解說

3. 在一個真空的密閉容器中放入甲、乙、丙、丁四種物質,於適當的條 件

下使其充分反應,經過一段時間後,測得相關資料如表所示。關於此反 應的敘述,回答下列問題:

 反應後,表中甲的質量『?』數值為 。  乙和丁的質量變化量之比為 。

9

7 12

18 20

12 4

10

X

X m

m

反應前 反應後

物質 甲 乙 丙 丁

反應前質量 ( 公

克 ) 10 4 12 20

反應後質量 ( 公

克 ) ? 18 12 7

說明 9

13 14 7

- 20

4 -

18 

 

m m

14 : 13 X9

(18)

範例解說

3.  反應式中,質量減少者是 ;質量不變者是 ; 質量增加者是 。

(填代號:( A )反應物 ( B )生成物 ( C )催化劑或不參與反 應)

 甲、乙、丙、丁四種物質中, 是「反應物」; 是 「生成物」; 是「催化劑或不參與反應」。

(填代號:甲、乙、丙、丁)

 甲、乙、丙、丁四種物質反應,其化學方程式為何?

(僅須標示反應方向、反應物、生成物、催化劑等)

物質 甲 乙 丙 丁

反應前質量 ( 公

克 ) 10 4 12 20

反應後質量 ( 公

克 ) 9 18 12 7

說明

A

反應物

C

催化劑 反應物 B

生成物

甲丁 乙

乙 丁

甲   

  質量減少  反應物。

 質量增加  生成物。

 質量不變  催化劑或不參與反應 。

(19)

範例解說

4. 將 16 公克的硫完全燃燒後,生成物重 32 公克,試問有多少公克 的氧參與反應? 公克。

硫 + 氧 → 二氧化硫 前: 16 X

0

0 0 32

16

X

0

0

0

32

X ∴ = 16 g

16

反應物總質量 = 生成物總質量

質量守恆定律:反應前總質量=反應後總質量

 『反應物總質量= 生成物總質量』不一定成立。

32 g 32 g

在完全反應時成立

(20)

範例解說

5. 如圖是銅粉和氧氣反應生成氧化銅時,參與反應的銅粉和產物氧化 銅質量的關係圖,則:

 此反應進行時反應物銅、氧及氧化銅的質量比為? 。

氧化銅 氧

銅  

2 3 g 8 12 g

2 : 1 : 3

 完全反應

+ 1 =

+ 4 =

 完全反應:

反應物總質量 = 生成物總質量

(21)

範例解說

5. 如圖是銅粉和氧氣反應生成氧化銅時,參與反應的銅粉和產物氧化 銅質量的關係圖,則:

 若有 20 公克銅完全與氧反應,需耗去氧 公克,會生成 氧化銅 公克。

氧化銅 氧

銅  

10

3 1

2  

質量比反應

20 X Y

X = 10g O2 Y = 30g CuO

30

 反應物消耗;生成物生成

 反應 A 型:由一,推其他

(22)

3 1

2  

範例解說

5. 如圖是銅粉和氧氣反應生成氧化銅時,參與反應的銅粉和產物氧化銅質 量

的關係圖,則:

 若有 30 公克的銅與 20 公克的氧反應時:

 反應物何者會有剩下? ;且剩下 公克。

 會生成 克氧化銅。

氧化銅 氧

銅  

30g

( 以反應物用完者,代入連比 )

30 ? 20

20g

假設 20 克氧用完,需 40 克銅與之反 應,

∴不合理。故是銅用完,氧有剩下。

30 X Y

X = 15g O2 Y = 45g CuO

5 45

 反應 B 型:二反應物,先決定何者用完

(23)

課程結束

參考文獻