關于初中化學反應中“量”的初探

向貴玉

結合人教版初中化學教材，采用個案研究、對比研究和文獻研究的方法，突破初中化學計算中物質的量在反應中的影響因素！

初中化學物質質量化學計算化學計算是九年級化學的重要組成部分，在中考中占有重要地位，也是學生必須具備的一種重要能力和可持續(xù)性學習的重要環(huán)節(jié)。義務教育化學課程標準明確要求：能利用相對原子質量、化學式進行物質組成的簡單計算，能正確書寫簡單的化學方程式，并能進行簡單的計算，這就要求學生必須掌握三種簡單的計算：根據(jù)化學式的計算、有關溶質質量分數(shù)的計算、根據(jù)化學方程式的計算。

憑本人長年在教學一線工作對學生的了解，對于才接觸化學啟蒙教育的學生來說，化學計算是一大難點，對質量守恒定律沒有從理論上深層次的理解。有些同學對鹽酸和氫氧化鈉溶液反應后溶液的組成感到很困惑;對多種物質同時反應時的先后順序拿捏不準;對二氧化碳與澄清石灰水的反應分析不透徹！特別是物質的質量在化學反應中的決定因素沒有理解透。據(jù)此本人想通過幾個淺顯的例子，對同學們在此方面知識短板進行彌補，希望能起到拋磚引玉的作用！

物質在發(fā)生化學反應時，由于物質的質量不同，可能會導致生成物的質量不同;反應的現(xiàn)象不同;生成物不同。

一、初學者對反應物的質量的誤解：生成物的質量錯誤

在教學中我們經常會碰到初學者犯這樣的錯誤：根據(jù)質量守恒定律，10g硫在20g氧氣中燃燒會產生30g二氧化硫。

分析：質量守恒定律是指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。出現(xiàn)這樣錯誤的原因是，學生理解質量守恒，就是各物質的質量機械相加。一是沒有搞清楚化學反應各物質是按一定的質量關系反應的，在S+O2點燃SO2的反應中，反應物是按32g硫和32g氧氣反應的，也就是按1∶1的質量關系來反應的;二是沒有理解質量守恒定律中的“參加化學反應的各物質的質量”，此題中10g硫與20g氧氣反應時，硫能反應完，而氧氣只能反應10g還有10g氧氣是沒有參加反應的。所以生成的二氧化硫的質量應該是20g。

二、反應物的量不同：反應現(xiàn)象不同

1.將帶火星的木條放在空氣中，木條不能復燃;而把帶火星的木條放在氧氣中，木條會立即復燃！其實帶火星的木條放在空氣中和放在氧氣中都是木條與氧氣的反應，出現(xiàn)不同的現(xiàn)象是由于空氣中氧氣的濃度比較低。

2.如硫在空氣中燃燒，發(fā)出微弱的淡藍色火焰;在氧氣中燃燒則發(fā)出明亮的藍紫色火焰。這是由于氧氣的量不同而引起的，因為空氣中氧氣的體積分數(shù)只占21%。雖然反應現(xiàn)象不同，但生成物是相同的：S+O2點燃SO2。

3.如在CaCl2和HCL的溶液中滴加Na2CO3溶液，如果Na2CO3溶液滴加的少，我們就只能看到有氣泡產生：2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O.如果Na2CO3溶液足量，我們就會先看到產生氣泡，后看到白色沉淀：CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3↓是由于Na2CO3溶液先和HCL反應，鹽酸反應完了Na2CO3溶液才和CaCl2反應出現(xiàn)碳酸鈣的白色沉淀。

在CaCl2和HCL的混合溶液中滴加Na2CO3溶液，其反應可用以下圖像反映碳酸鈣沉淀的質量：

三、反應物的量不同：生成物可能不同

如碳在氧氣中燃燒，當氧氣充足時，生成物是CO2，C+O2點燃CO2根據(jù)化學方程式的意義或化學式中元素的質量關系都可以得出碳和氧氣的質量比為3∶8;當氧氣不充足時，生成物是CO，2C+O2點燃2CO同理可知碳和氧氣的比為3∶4.在此要特別說明的是，當C：O2的質量比在3∶4與3∶8之間時生成物就為CO和CO2了。由于CO有劇毒，所以冬天用煤取暖時要防止空氣不流通，氧氣不足而產生CO造成煤氣中毒。

四、反應物的量不同：生成物不同，現(xiàn)象不同，生成物的量也不同

在人教版初中化學教材上冊P118用澄清的石灰水檢驗二氧化碳時，就是比較典型的。

我們用具體的數(shù)據(jù)來探討這個問題：

向含有7.4gCa（OH）2的石灰水中不斷的通入CO2氣體。

1.隨著CO2量的變化，生成物不同：當石灰水與CO2開始反應到石灰水剛反應完時，生成物是CaCO3，Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O

繼續(xù)通入CO2，就開始產生Ca（HCO3）2了，CaCO3+ CO2+ H2O=Ca（HCO3）2

2.隨著CO2量的變化，反應時現(xiàn)象不同：

石灰水由澄清→渾濁→澄清;

3.隨著CO2量的變化，生成物的質量不斷的變化：

當CO2的質量由0g→4.4g→8.8g時，沉淀CaCO3的質量變化是：0g→10g→0g

當CO2的質量由0g→4.4g→8.8g時，Ca（HCO3）2的質量由0g→0g→16.2g。

也可用以下兩個圖像直觀反映：

有了上面的分析和圖像，此時就不難看出要得到5g的沉淀，二氧化碳的質量就應該是數(shù)值：2.2g或6.6g，這在初中化學里是很特殊的！所以我們用澄清的石灰水來檢驗二氧化碳時，要把握好二氧化碳的質量，不能使二氧化碳氣體的質量過量，否則最后就觀察不到澄清石灰水變渾濁的現(xiàn)象。

在人教版九年級化學教材下冊P60實驗10-8中：把一定量的氫氧化鈉溶液置于燒杯中，逐滴加入稀鹽酸時，反應后溶液的成分都是與反應物鹽酸和氫氧化鈉的量有關的！我們不考慮燒杯中的水時，燒杯中的物質就是這樣變化的：當鹽酸為0時，溶液的成分是NaOH;滴加鹽酸與氫氧化鈉反應，但氫氧化鈉沒反應完時溶液的成分是NaOH和NaCl;繼續(xù)滴加鹽酸，與氫氧化鈉恰好完全反應時，溶液的成分是NaCl;繼續(xù)滴加鹽酸過量，溶液的成分就是NaCl和HCl了;溶液酸堿性的變化是：堿性→中性→酸性。我們?yōu)榱撕苋菀椎呐袛郒Cl和NaOH恰好完全反應，所以在滴加稀鹽酸前，在NaOH溶液中滴入酚酞溶液，溶液由紅色恰好變成無色時，鹽酸和氫氧化鈉溶液恰好中和。現(xiàn)在探究起來思路就清楚了！

因此，我們在學習化學反應時一定要注意反應物的量在化學反應中的影響，不能用靜態(tài)的觀點，而要用動態(tài)的觀點來思考問題，解決問題，化學反應中現(xiàn)象的變化實際上是物質的變化所引起的！物質的變化又與物質的質量息息相關。其理論依據(jù)就是化學方程式所反映的各物質的質量關系和質量守恒定律。

參考文獻：

[1]化學課程標準（2012年版）.

[2]新課標人教社九年級化學教材.

[3]呂渭源.創(chuàng)造教育與課堂教學改革（講義）.