2019_2020学年九年级化学上册第四单元自然界的水课题4化学式与化合价讲学含解析新版新人教版.doc

第四单元 自然接的水 课题4 化学式与化合价（讲学）
课标定位
1、 了解化学式的含义，知道一些常见元素和根的化合价
2、 能用化学式表示某些物质的组成，并能利用化合价推求化学式
3、 了解相对原子质量的含义，并能用相对原子质量的相对分子质量计算物质的组成
4、 能看懂某些商品标签或说明书上标示的物质成分和含量
知识梳理
核心知识归纳
1.化学式  

2.化合价的表示方法及其规律:(1)化学上常用“化合价”表示原子之间相互化合的数目,化合价有正、负之分,标在元素符号(或原子团)的正上方。
(2)在化合物中,元素正、负化合价的代数和为零。
3.相对分子质量:化学式中各原子的相对原子质量的总和。
4.计算组成物质的各元素的质量比:相对原子质量与原子个数的乘积之比。
5.计算物质中某元素的质量分数:化合物中某元素的质量分数=×100%。

知识点一、化学式及其意义
知识在线
1.概念:用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子,叫做化学式。
2.意义:由分子构成的物质的化学式可以表示四个意义,见行下表。

意　义
实例(以H2O为例)
宏观
①表示一种物质
表示水
②表示该物质的元素组成
表示水是由氢元素和氧元素组成的
微观
③表示该物质的一个分子
表示一个水分子
④表示该物质的分子构成
表示每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
拓展延伸 
(1)由分子构成的物质的化学式,不仅表示物质的组成,也表示分子的构成,所以也叫分子式。
(2)纯净物的组成是固定不变的,所以一个化学式只能表示一种纯净物。
(3)物质的组成是通过实验测定的,化学式的书写需依据实验结果或用元素化合价来求。
考题再现
【考题示例】
“西气东输”工程中的“气”是指天然气,其主要成分是甲烷(CH4)。下列有关“CH4”意义的认识不正确的是(　　)
A.表示甲烷这种物质  
B.表示甲烷由碳、氢两种元素组成
C.表示甲烷由1个碳原子和4个氢原子构成   
D.表示一个甲烷分子
【答案】C　
【解析】化学式表示宏观意义和微观意义,宏观表示这种物质或该物质的元素组成;微观表示该物质的一个分子或一个分子中含有的原子,但不表示物质是由几个原子构成的,可以说该物质的一个分子含有几个原子,故C错误。

知识点二、化学式周围数字的意义
知识在线
1.元素符号前面的数字:表示这种原子(或离子)的个数。
2.化学式前面的数字:表示该物质的分子个数。
3.化学式中元素符号右下角的数字:表示一个分子中所含该元素的原子个数。
4.元素符号右上角的数字:表示一个离子所带的电荷数。
拓展延伸 
1、任何纯净物都有固定的组成，不同物质组成不同，化学式是对物质组成的真实反映。
2、每种纯净物只有一个化学式

考题再现
【考题示例】
数字在元素符号周围不同的位置代表不同的含义,请说出下列符号中“2”的意义。
(1)2O　 (2)O2 　(3)2O2　 (4)O2-　 (5)2O2-
【答案】:(1)表示两个氧原子。(2)1个氧分子由2个氧原子构成。(3)2个氧分子;1个氧分子由2个氧原子构成。(4)每个氧离子带2个单位的负电荷。(5)2个氧离子;每个氧离子带2个单位的负电荷。
【解析】熟练掌握元素符号周围数字的含义是解答此题的关键。(1)表示两个氧原子。(2)1个氧分子由2个氧原子构成。(3)2个氧分子;1个氧分子由2个氧原子构成。(4)每个氧离子带2个单位的负电荷。(5)2个氧离子;每个氧离子带2个单位的负电荷。
知识点三、化学式的书写
知识在线

书写方式
读　法
单
质
稀有气体
用元素符号表示,如氦写为He
读作某气,如氦气、氖气、氩气
金属和固
态非金属
习惯上用元素符号表示,如铁写为Fe,碳写为C,磷写为P
直接读即可,如铁、铜、碳、硫、磷
气态非金属
在元素符号右下角写上1个分子中所含的原子个数,如氧气O2、氯气Cl2、氮气N2
一般读作某气,如氧气、氯气、氮气
化
合
物
氧化物
一般把氧的元素符号写在右边,另一种元素的符号写在左边,如MgO、CaO
一般读作氧化某,如氧化镁、氧化钙,有时还要读出化学式中各种元素的原子个数,如CO2读作二氧化碳,Fe3O4读作四氧化三铁
金属元素与非金属元素组成的化合物
一般把金属的元素符号写在左边,非金属的元素符号写在右边,如NaCl、KCl
一般读作某化某,如氯化钠、氯化钾

拓展延伸 
1、化学式的书写要按规则进行，不能臆测不存在的物质的化学式。
2、如元素有可变价，一般在化合物中该元素显高价态时可直接按元素的名称读出化合物的名称。如在Fe2O3中铁元素显+3价，所以名称读作氧化铁。也可将数字读出来，即读作三氧化二铁。如显较低的价态，则在该元素的名称前加一个“亚”字，如FeO中铁元素显+2价，所以化学式读作氧化亚铁。
3、化学式中原子个数为1的一般不读，但为了区别其它化合物有时也读出1。如：CO读为一氧化碳
4、对于较复杂的化学式，其中含有两个或两个以上的原子团，书写这部分时要添加括号，将原子团个数写在括号右下角。如氢氧化钙Ca（OH）2、硝酸镁Mg(NO3)2、硫酸铵（NH4）2SO4。
考题再现
【考题示例】
1、下列物质的化学式书写正确的是（ ）
A．过氧化氢：H2O2 B．纯碱：NaOH C．硫酸铝：AlSO4 D．氯化铁：FeCl2
【答案】A
【解析】A选项是正确的书写；B选项纯碱的化学式为Na2CO3 C选项硫酸铝的化学式为Al2（SO4）3 D选项氯化铁的化学式为FeCl3 故答案选择A
2、从H、C、O、Cl、Mg、Ca、Na七种元素中选择合适的元素，写出符合要求的化学式：
（1）自然界中硬度最大的物质______；（2）被称为“生命之源”的液体物质______；
（3）生活中不可缺少的调味品______；
【答案】 （1）C；（2）H2O；（3）NaCl；
【解析】（1）自然界中硬度最大的物质是金刚石；化学式为C。（2）水被称为“生命之源”； 化学式为H2O；（3）氯化钠有咸味，是生活中不可缺少的调味品；化学式为NaCl。
知识点四、化合价及其表示方法
知识在线
1.概念:组成化合物的元素有固定的原子个数比,表示原子之间相互化合的数目的特性。
2.化合价的表示方法:通常在元素符号或原子团的正上方用 “+n”或“-n”表示,当n为1时,不能省略。
3.化合价与离子所带电荷的书写有一定的区别和联系,见下表。

化合价
离子所带电荷
表示方法
用+1、+2、+3、-1、-2、-3……表示,标在元素符号或原子团的正上方(“1”不省略)
用+、2+、3+、-、2-、3-……表示,标在元素符号或原子团的右上角(“1”省略不写)
    实例
、、、、、
Na+、Cl-、Mg2+、O2-、OH-、CO32-
联系
同种元素(或原子团)的化合价和离子所带的电荷,两者通常数值相等,正负号相同,只是位置不同
考题再现
【考题示例】
1869年门捷列夫编制了元素周期表。硫元素也排列其中，其化合价分别为-2、0、+4，+6价，依次对应的化学式错误的是（ ）
A 、H2S B．S C．SO2 D．H2SO3
【答案】D
【解析】A、H2S中氢元素显+1价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0可得，硫元素的化合价为-2价，正确；B、S是单质，化合价为0，正确；C、SO2中氧元素显-2价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0可得，硫元素的化合价为+4价，正确；D、H2SO3中氢元素显+1价，氧元素显-2价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0可得，硫元素的化合价为+4价，错误。故选D。
知识点五、常见元素及原子团化合价的规律
知识在线
1.常见元素的化合价口诀。
钾钠银氢正一价,钙镁钡锌正二价。铝价正三氧负二,以上价态要记真。
铜一二来铁二三,碳硅二四要记全。硫显负二正四六,负三正五氮和磷。
氯价最常显负一,还有正价一五七。锰显正价二四六,最高价数也是七。
2.原子团的化合价

符号
化合价
氢氧根
OH
-1
硝酸根
NO3
-1
硫酸根
SO4
-2
碳酸根
CO3
-2
铵根
NH4
+1
3.化合价的一般规律。
(1)化合价有正价和负价。
(2)氧元素通常显-2价,氢元素通常显+1价,金属元素跟非金属元素化合时,金属元素通常显正价,非金属元素显负价。
(3)有些元素在不同的物质中可显示不同的化合价
(4)同一元素在同一种物质中也可显示不同的化合价
(5)在化合物里正、负化合价的代数和为零。
(6)元素的化合价是元素的原子在形成化合物时表现出来的一种性质,因此,在单质里,元素的化合价为零。
考题再现
【考题示例】
1869年门捷列夫编制了元素周期表。硫元素也排列其中，其化合价分别为-2、0、+4，+6价，依次对应的化学式错误的是（ ）
A、H2S B．S C．SO2 D．H2SO3
【答案】D
【解析】A、H2S中氢元素显+1价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0可得，硫元素的化合价为-2价，正确；B、S是单质，化合价为0，正确；C、SO2中氧元素显-2价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0可得，硫元素的化合价为+4价，正确；D、H2SO3中氢元素显+1价，氧元素显-2价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0可得，硫元素的化合价为+4价，错误。故选D。
知识点六、化合价的应用
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1.根据化学式求元素的化合价:化合物中元素正、负化合价的代数和等于零是解答此类题的基础,一般是设出变价元素的化合价,利用不变元素的化合价,求出变价元素的化合价。
2.根据化合价推求化合物的化学式
(1)书写依据:①遵守客观事实,不可主观臆造。②化合物中各元素正、负化合价代数和为零。
(2)书写步骤(以五氧化二磷的化学式书写为例):①写出组成化合物的两种元素符号,一般正价元素写在左边,负价元素写在右边:PO。②查出两种元素的化合价:。③求出两种元素的正、负化合价的绝对值的最小公倍数:5×2=10。 ④求各元素的原子个数:=原子数,P:10÷5=2;O:10÷2=5。⑤把原子个数写在各元素的右下方,即得化学式:P2O5。⑥检查化学式,当元素正、负化合价的代数和为零时,化学式才正确。
考题再现
【考题示例】
CO32﹣中碳元素的化合价为（　　）
A. ﹣2 B. +2 C. +4 D. +6
【答案】C
【解析】碳酸根化合价为﹣2价，氧元素显﹣2价，设碳元素的化合价是x，根据在“根”中各元素正负化合价代数和为“根”的化合价，可得：x+（﹣2）×3=﹣2，则x=+4价。故选C
知识点七、计算物质的相对分子质量
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相对分子质量就是化学式中各原子的相对原子质量的总和,其符号为Mr,计算相对分子质量要把化学式中各原子的相对原子质量加起来。
易错警示 
计算相对分子质量时,同种元素的相对原子质量与其原子个数之间用“×”,不同种元素的相对原子质量之间用“+”;化学式中有括号时,括号内的各元素的相对原子质量相加之后再乘以括号外面的数字。
考题再现
【考题示例】
化学式为H2R2O3的物质，其相对分子质量为114，则R的相对原子质量为（ ）
A．32g B．64g C．32 D．64
【答案】C
【解析】
根据相对分子的质量为组成分子的各原子的相对原子质量之和进行计算。注意：相对原子质量是有单位的，其单位为“1”。设R的相对原子质量为X，则有2+2X+16×3=114，解得X=32 故选C
知识点八、元素的质量比的计算
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1、定义：化合物中各元素的质量比，就是指组成该化合物的各元素之间的质量比值。
2、计算方法：物质组成元素的质量比：相对原子质量╳原子个数之比。
知识拓展
1、因为化学式可以明确地表示出物质的元素组成，以及各组成元素的原子个数比，因而可以通过化学式去计算组成物质的各元素的质量比。
2、化合物中各元素的质量比等于元素的相对原子质量与每个分子中所含原子个数的乘积之比。
3、解题格式：
问题：已知水的化学式是H2O，计算氢、氧元素的质量比。
解：根据水的化学式可知，在水中氢、氧元素的质量比为：（1×2）:（16×1）=1:8
注意：
（1）、要交待清物质名称、要求的元素的质量比的顺序；
（2）、计算结果一般为最简整数比。
考题再现
【考题示例】
氮元素的一种氧化物中氮元素与氧元素质量之比为7:12，则该氧化物的化学式为（　　）
A．NO B．N2O3 C．NO2 D．N2O5
【答案】B
【解析】根据氧化物中元素的质量比，可以计算出分子中原子的个数比，从而求得该氧化物的化学式。
设该氮的氧化物的化学式为NxOy，根据题意可知
N：O=14x：16y=7：12
解得x：y=2：3
因此该氧化物的化学式为N2O3，故选B
知识点九、元素的质量分数
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1、定义：是指化合物中某元素的质量与化合物的质量之比。
2、计算方法：物质中某元素的质量分数：╳100%
3、化合物中某元素的质量=化合物的质量╳化合物中该元素的质量分数。
知识拓展
1、化学式明确地表示出物质的元素组成，以及各组成元素的原子个数比，因而可以通过化学式去计算组成物质的某元素的质量分数。某元素在化合物中的质量可用“该元素的相对原子质量╳原子个数”表示；化合物的质量可用“化合物的相对分子质量来表示”。
2、为了格式统一，计算时要乘以100%，以使结果为百分数的形式。
3、在化学中经常出现的题型有：
⑴已知物质的总质量，求其中某元素的质量。可利用“化合物中某元素的质量=化合物的质量╳化合物中该元素的质量分数”
⑵已知某元素的质量，求物质的总质量。可得用“化合物的质量=某元素的质量÷化合物中该元素的质量分数”
⑶不纯净的物质的纯度计算：某物质的质量分数=该物质的质量/不纯物质的总质量×100%
考题再现
【考题示例】
过氧乙酸(C2H4O3)是常见的消毒剂。下列有关过氧乙酸的说法正确的是
A．分子中含O3分子 B．氢、氧原子的个数比为4:3
C．分子中有9种元素 D．碳的质量分数为24%
【答案】B
【解析】A．分子是由原子构成的，过氧乙酸分子中含有氧原子，不是O3分子，错误；B．由化学式可知，过氧乙酸（C2H4O3）中氢、氧原子的个数比为4：3，正确；C．分子是由原子构成的，不是由元素组成的，错误；D．过氧乙酸（C2H4O3）中碳元素的质量分数=×100% =31.6%，错
故选B。

走进中考
1、【2018年山西省中考化学试题】1869年门捷列夫编制了元素周期表。硫元素也排列其中，其化合价分别为-2、0、+4，+6价，依次对应的化学式错误的是（ ）
A 、H2S B．S C．SO2 D．H2SO3
【答案】D
【解析】A、H2S中氢元素显+1价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0可得，硫元素的化合价为-2价，正确；B、S是单质，化合价为0，正确；C、SO2中氧元素显-2价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0可得，硫元素的化合价为+4价，正确；D、H2SO3中氢元素显+1价，氧元素显-2价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0可得，硫元素的化合价为+4价，错误。故选D。
2、【2017年山东省泰安市中考化学试题】下列化学符号中的数字“2”表示的意义不正确的是
A．2Na:“2”表示两个钠元素 B．NO2:“2"表示一个二氧化氮分子含有两个氧原子
C．2OH- :“2”表示两个氢氧根离子 D．:“ +2"表示镁元素的化合价为+2价
【答案】A
【解析】A．2Na:“2”表示两个钠原子，错误；B．NO2:“2"表示一个二氧化氮分子含有两个氧原子，正确；C．离子符号前的数字表示离子的个数，正确；D．化合价标在元素符号的正上方，正确。故选A。
3、【2018年广州市】碳酸乙烯酯(C3H4O3)可用作锂电池电解液，下列有关碳酸乙烯酯的说法正确的是
A．碳酸乙烯酯的相对分子质量为(12×3+1×4+16×3)g
B．碳酸乙烯酯中C、H、O三种元素的质量比为12:1:16
C．碳酸乙烯酯中C、H、O三种原子的个数比为3:4:3
D．碳酸乙烯酯中碳元素的质量分数= ×100%
【答案】C
【解析】A．碳酸乙烯酯的相对分子质量为12×3+1×4+16×3，相对分子质量单位为“1”，通常不写，错误；B．碳酸乙烯酯中C、H、O三种元素的质量比为12×3：1×4：16×3，错误；C．化学式中元素符号右下角的数字为一个分子中原子的个数，碳酸乙烯酯中C、H、O三种原子的个数比为3:4:3，正确；D．，碳酸乙烯酯中碳元素的质量分数= ×100%，错误。故选C。

跟踪训练
1、下列化学用语解释正确的是（　　）
A．H2﹣2个氢原子 B．2N﹣2个氮元素
C．O﹣1个氧分子 D．﹣+3价铁元素
【答案】D
【解析】A.原子的表示方法就是用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字．所以2个氢原子，就可表示为：2H；错误；B.元素只讲种类不讲个数，元素符号前面加上数字表示几个这样的原子，故2N表示2个氮原子，错误；C.O可表示氧元素或一个氧原子，不能表示分子，错误；D.元素化合价的表示方法：确定出化合物中所要标出的元素的化合价，然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，所以，表示：+3价铁元素，正确
2、汉黄芩素(C16H12O5)是传统中草药黄芩的有效成分之一，对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄芩素的叙述不正确的是(　　)
A．汉黄芩素由碳、氢、氧三种元素组成 B．汉黄芩素中碳氧元素的质量比为12：5
C．汉黄芩素在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水
D．汉黄芩素中含有16个碳原子，12个氢原子和5个氧原子
【答案】D
【解析】A、汉黄芩素的化学式为C16H12O5，由化学式可知，汉黄芩素是由碳、氢、氧三种元素组成，故正确；B、汉黄芩素中碳氧元素的质量比为（1216）：（165）=12:5，故正确；C、汉黄芩素中含有碳、氢、氧三种元素，故根据质量守恒定律，完全燃烧后的生成物是二氧化碳和水，故正确；D、汉黄芩素是由分子构成，应该说1个汉黄芩素分子中含有16个碳原子，12个氢原子和5个氧原子，故错误。故选D。

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