Mở đầu
Câu hỏi mở đầu SGK Khoa học tự nhiên 8 Kết nối tri thức Bài 5 (trang 24): Khi các phản ứng hoá học xảy ra, lượng các chất phản ứng giảm dần, lượng các chất sản phẩm tăng dần. Vậy tổng khối lượng các chất trước và sau phản ứng có thay đổi không?
Trả lời:
- Trong một phản ứng hoá học, tổng khối lượng của các chất sản phẩm bằng tổng khối lượng của các chất tham gia phản ứng. Hay tổng khối lượng của chất trước và sau phản ứng không thay đổi.
I. Định luật bảo toàn khối lượng
1. Nội dung định luật bảo toàn khối lượng
Hoạt động SGK Khoa học tự nhiên 8 Kết nối tri thức Bài 5 (trang 24):
Chuẩn bị: Dung dịch barium chloride, sodium sulfate; cân điện tử, cốc thuỷ tinh.
Tiến hành:
Trên mặt cân đặt 2 cốc: cốc (1) đựng dung dịch barium chloride, cốc (2) đựng dung dịch sodium sulfate. Ghi tổng khối lượng 2 cốc.
Đổ cốc (1) vào cốc (2), lắc nhẹ để hai dung dịch trộn lẫn với nhau. Quan sát thấy có một chất rắn màu trắng xuất hiện ở cốc (2). Phản ứng xảy ra như sau:
Barium chloride + Sodium sulfate Đặt 2 cốc trở lại mặt cân. Ghi khối lượng. Barium sulfate + Sodium chloride
Thực hiện yêu cầu sau:
So sánh tổng khối lượng của các chất trước phản ứng với tổng khối lượng các chất sau phản ứng.
Trả lời:
Ta lấy cốc 1 đổ vào cốc 2 sinh ra phản ứng
BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaCl
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có
mBaCl2 + mNa2SO4 = mBaSO4 + mNaCl
Vậy tổng khối lượng các chất sản phẩm sau phản ứng bằng với tổng khối lượng chất sản phẩm.
Câu hỏi SGK Khoa học tự nhiên 8 Kết nối tri thức Bài 5 (trang 25): Carbon tác dụng với oxygen theo sơ đồ Hình 5.1:
Giải thích tại sao khối lượng carbon dioxide bằng tổng khối lượng carbon và oxygen.
Trả lời:
- Khối lượng carbon dioxide bằng tổng khối lượng carbon và oxygen do trong phản ứng hoá học chỉ có liên kết giữa các nguyên tử thay đổi, còn số nguyên tử của mỗi nguyên tố hoá học vẫn giữ nguyên.
2. Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng
Câu hỏi 1 SGK Khoa học tự nhiên 8 Kết nối tri thức Bài 5 (trang 25): Sau khi đốt cháy than tổ ong (thành phần chính là carbon) thì thu được xỉ than. Xỉ than nặng hơn hay nhẹ hơn than tổ ong? Giải thích.
Trả lời:
- Xỉ than nhẹ hơn than tổ ong. Vì Carbon đã tác dụng với oxygen trong không khí tạo thành khí carbon dioxide. Lượng khí sinh ra đã làm giảm lượng C trong than làm khối lượng xỉ than nhẹ hơn khối lượng viên than ban đầu.
Carbon + oxygen → Carbon dioxide
Câu hỏi 2 SGK Khoa học tự nhiên 8 Kết nối tri thức Bài 5 (trang 25): Vôi sống (calcium oxide) phản ứng với một số chất có mặt trong không khí như sau:
Calcium oxide + Carbon dioxide → Calcium carbonate
Calcium oxide + Nước → Calcium hydroxide
Khi làm thí nghiệm, một học sinh quên đậy nắp lọ đựng vôi sống (thành phần chính là CaO), sau một thời gian thì khối lượng của lọ sẽ thay đổi như thế nào?
Trả lời:
- Sau một thời gian mở nắp lọ, vôi sống sẽ phản ứng với một số chất có mặt trong không khí như carbon dioxide, hơi nước … tạo thành các chất mới có khối lượng lớn hơn khối lượng vôi sống ban đầu. Do đó khối lượng của lọ sẽ tăng lên.
II. Phương trình hóa học
1. Lập phương trình hoá học
Hoạt động SGK Khoa học tự nhiên 8 Kết nối tri thức Bài 5 (trang 26): Lập phương trình hoá học của các phản ứng sau:
a) Fe + O2 → Fe3O4
b) Al + HCl → AlCl3 + H2
c) Al2(SO4)3 + NaOH → Al(OH)3 + Na2SO4
d) CaCO3 + HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
Trả lời:
a) 6Fe + 4O2 → 2Fe3O4
b) 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
c) Al2(SO4)3 + 6NaOH → 2Al(OH)3 + 3Na2SO4
d) CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
2. Ý nghĩa của phương trình hoá học
Câu hỏi 1 SGK Khoa học tự nhiên 8 Kết nối tri thức Bài 5 (trang 27): Sơ đồ của phản ứng hoá học khác với phương trình hoá học ở điểm nào? Nêu ý nghĩa của phương trình hoá học.
Trả lời:
- Sơ đồ của phản ứng hoá học khác với phương trình hoá học ở điểm: sơ đồ hoá học chưa cho biết tỉ lệ về số nguyên tử hoặc số phân tử giữa các chất trong phản ứng.
- Ý nghĩa của phương trình hoá học: Phương trình hoá học cho biết trong phản ứng hoá học, lượng các chất tham gia phản ứng và các chất sản phẩm tuân theo một tỉ lệ xác định.
Câu hỏi 2 SGK Khoa học tự nhiên 8 Kết nối tri thức Bài 5 (trang 27): Lập phương trình hoá học và xác định tỉ lệ số phản tử của các chất trong sơ đồ phản ứng hoá học sau:
Na2CO3 + Ba(OH)2 → BaCO3 + NaOH
Trả lời:
Áp dụng các bước lập phương trình hoá học, cân bằng phương trình.
PTHH: Na2CO3 + Ba(OH)2 → BaCO3 + 2NaOH
Tỉ lệ số phân tử chất trong phản ứng là:
Số phân tử Na2CO3 : số phân tử Ba(OH)2 : số phân tử BaCO3 : số phân tử NaOH = 1 : 1 : 1 : 2
Câu hỏi 2 SGK Khoa học tự nhiên 8 Kết nối tri thức Bài 5 (trang 27): Giả thiết trong không khi, sắt tác dụng với oxygen tạo thành gỉ sắt (Fe3O4). Từ 5,6 gam sắt có thể tạo ra tối đa bao nhiêu gam gỉ sắt?
Trả lời:
Phương trình hoá học: 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3
Ta có tỉ lệ:
Số mol Fe : Số mol O2 : Số mol Fe2O3 = 4 : 3 : 2.
Từ tỉ lệ mol ta xác định được tỉ lệ khối lượng các chất:
Khối lượng Fe : Khối lượng O2 : Khối lượng Fe2O3
= (56 . 4) : (32 . 3) : (160 . 2) = 7 : 3 : 10.
Vậy cứ 7 gam Fe phản ứng hết với 3 gam O2 tạo ra 10 gam Fe2O3.
Do đó từ 5,6 gam Fe có thể tạo ra tối đa:
(5,6.10)/7 = 8 gam rỉ sắt