人教版九年级化学上册 4.4 化学式与化合价 学习指导

课题4 化学式与化合价
一、化学式（第一课时）
1、定义：用________________和____________的组合表示物质组成的式子。
注意：只有纯净物才有固定的组成，才可以用化学式表示，一种物质只有一种化学式。
2、化学式表示的含义（一般包括宏观和微观）
化学式的含义 以H2O为例
宏观 表示一种物质（某物质） 表示水这种物质
表示某物质由哪些元素组成 表示水由氧元素和氢元素组成
微观 表示该物质的一个分子或者一个原子 表示一个水分子
由分子构成的物质，还可以表示一个分子由几个某原子构成的 表示一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成
3、元素符号周围数字的意义
a：表示有a个R粒子（原子、分子或离子等）
b：表示一个粒子中含有b个某原子
c：表示一个R离子带c个单位的正（或负）电荷
d：表示（某化合物中）R元素的化合价为±d价
例如： 3H2SO4
指出下列符号中数字“2”的意义。
2H ____ 、Fe2＋ 、2H＋
[讨论] H、2H、H2、2H2各表示什么意义
H：___________________________ 2H：____________________________
H2：___________________________________； _______________________________
___________________________________； ______________________________
2H2：_____________________________________
[点拨] 元素符号前面的数字和右下方的数字都表示原子个数，但右下方的数字是
固定的，而前面的数字可根据需要书写。
4、常见原子团的化合价
名称 铵根 氢氧根 硝酸根 硫酸根 碳酸根
符号 NH4+ OH－ NO3－ SO42－ CO32－
化合价 +1 -1 -1 -2 -2
二、单质的命名
1、稀有气体：读作“某气”。如：He读作“氦气”，Ar读作“氩气”
2、金属和固态非金属：直接读即可。如：Fe读作“铁”，Al读作“铝”，S读作“硫”
3、气态非金属：读作“某气”。如：H2读作“氢气”，N2读作“氮气”， O2读作“氧气”
三、简单化合物的命名
1、两种元素组成的化合物的命名
【根据元素的名称，从右往左读作“某化某”。】
如：NaCl读作“氯化钠”，ZnO读作“氧化锌”，Fe3O4读作“四氧化三铁”。
但要注意，H2O就是“水”，不能读成“氧化氢”，NH3就是“氨气”。
2、含有OH原子团的化合物的命名
【一般命名为“氢氧化某”】
如：NaOH读作“氢氧化钠”，Cu(OH)2读作“氢氧化铜”，KOH____________
3、含有其他原子团的化合物的命名
【一般根据原子团和另一元素的名称从右到左的顺序读作“某酸某”。】
如：CaCO3读作“碳酸钙”，Cu(NO3)2读作“硝酸铜”，Na2SO4读作“硫酸钠”。
但注意，H2CO3就读作“碳酸”，H2SO4就读作“硫酸”， HNO3读作“硝酸”等。
4、某些比较复杂物质的命名 如：H2O2读作“过氧化氢”，NH3 .H2O读作“氨水”
【写一写，练一练】
1、依据下列物质的化学式写出名称：K2SO4 KNO3
Na2CO3 Al(OH)3 (NH4)2SO4
2、下列关于化学式O2的讨论错误的是 （　　）
3、下列化学符号表示2个氧分子的是 (　　)
A. 2O　　 B. 2O2　　 C. O2　　 D. O4
4、下列化学用语既能表示一种元素，又能表示一个原子，还能表示一种物质的是（　　）
A、O B．CO C．N2 D．Zn
5、物质的化学式和相应的名称均正确的是（　　）
A．O3　氧气 B．MnO2　二氧化锰 C．Fe3O4氧化铁 D．ClNa氯化钠
6、下图中的化学符号表示两个原子的是（　　）
A B C D
四、化合价和化学式的写法（第二、三课时）
1、化合价概念：化合价是元素的一种性质，它表示原子之间相互化合的数目。大量的化合物中不同元素的原子数目中都是一个固定的比值，体现这种关系的数值就是化合价。
【某种元素的化合价数值与它原子的最外层电子数是密切相关的】
2、化合价的表示方式
通常在元素符号或原子团的正上方用“+n”或“－n”表示。如：H2O
3、化合价与离子符号书写区别与联系
化合价（头顶价） 离子符号（肩挑离）
表示方法 用+1、+2、-1、-2…表示，标在元素符号正上方（“1”不能省去） 用+、+2、-、-2…表示，标在元素符号右上角（“1”省去）
实例 Na、Mg、Cl、OH、CO3 Na+、Mg2+、Cl-、OH-、CO32-
联系 同种元素（或原子团）的化合价和离子所带的电荷数，通常数值相等，正、负相同，只是位置不同
（1）标注某元素或原子团的化合价时，务必要写在该元素符号的正上方，先标正负，后标价数
如 CuO ：+2表示在氧化铜中铜元素显+2价
（2）化合价的表示与离子符号的区别：“＋”、“－”和数值顺序相反，化合价数值为“1”时不能省略。
（3）Fe 在命名时，+3价就是铁，而在+2价时要被称为亚铁
（4）某些元素具有可变价态，它们表示在与其他元素化合形成化合物时，会出现多种可能。
如：氧化亚铁（FeO），氧化铁（Fe2O3），四氧化三铁（Fe3O4）；
4、常见元素化合价：(熟记)
一价氢氯钾钠银，还有一价硝铵氢氧根；
二价氧钙钡镁锌，还有二价碳硅硫酸根；
三铝四硅五价磷，二三铁,二四碳；
二四六硫均齐全，铜汞二价最常见。
5、化合价的一般规律
(1) 化合价有正价和负价之分；氢元素通常显+1价；氧元素通常显-2价。
(2) 金属元素跟非金属元素化合时，金属元素显正价，非金属元素显负价。
（书写化学式时，一般来说正价写在前面，负价写后面）。
(3) 有些元素在不同种物质中可显不同的化合价，如： CO和CO2
同种元素在同种物质中可显不同的化合价。如： NH4 NO3
(4) 在化合物里正负化合价的代数和为0。
(5) 在单质里，元素的化合价为0。
6、化学式的书写
（一）单质的化学式的写法
（1）金属单质：由于金属内部结构复杂，化学式一般直接用其元素符号表示
1.镁带：_________ 2.铁丝：_________ 3.铜：_________ 4.锌：_________ 5.锰：_________
6.银：_________ 7.水银（汞）：______ 8.铝：_________ 9.钠：_________ 10.钡：_________
（2）非金属单质：非金属单质构成极为复杂，化学式的表示方法不尽相同
1)．稀有气体单质 它们的一个分子由相应的一个原子构成，故直接用其 元素符号 表示化学式
11.氦气 12.氖气 13.氩气 14.氪气
2)．组成、空间排列比较复杂的固态非金属单质，一般直接用其元素符号 表示化学式
15.木炭 16.活性炭 17.硫磺 18.硅 19.红磷
3).气体非金属单质，在元素符号的右下角写上表示一个分子中所含原子数的数字
20.氧气：_________ 21.氢气：_______ 22.氮气：________ 23.氯气：________ 24.氟气：_________ 25.溴：_________ 26.碘：_________ 27.液氧：_________28.臭氧：_________
（二）化合物的化学式的写法——根据化合价来写化学式［重点掌握］
【书写规律】
（1）一般是正价的元素（或原子团）写在左边，负价元素（或原子团）写在右边
（2）在金属化合物中，金属元素一般呈正价，非金属呈负价；
在化合物中，氧元素一般呈-2价，氢元素一般呈+1价
（3）书写化学式的依据：化合物中各元素正负化合价的代数和为零，根据这条规律
【书写方法】 确定元素的原子个数比（即元素右下角的数字）
★ 最小公倍数法（书本86页）【如磷的氧化物中磷元素+5价，氧元素-2价】
1 写出组成化合物的两种元素的符号，正价写在左边，负价写在右边；P O
2 求两种元素的正、负化合价的绝对值的最小公倍数：2×5=10
3 求各元素的原子数：
4 把原子数写在个元素符号的右下角，即得化学式：P2O5
5 检查化学式：当正价总数与负价总数的代数和为零时，化学式才是正确的。
（+5）×2+（-2）×5=+10-10=0
★ 十字交叉法：
以+4价硫的氧化物的化学式为例 书写 步骤
（1）写出元素符号，正价在前，负价在后 S O 先排序
（2）标出元素的化合价 S O 再标价
（3）把元素化合价的绝对值约成最简整数比 S O 约最简
（4）将约简最简后的硫的化合价数值写在氧元素符号的右下角，氧元素约简后的化合价数值写在硫元素符号右下角（“1”省略不写） 2 1S O SO2 后交叉
★化合价应用
（1）根据化合价书写化学式
（2）根据化合价判断化学式正误
（3）计算化学式中某元素的化合价
初中一般常见的原子团及化合价
原子团 符号 化合价 原子团 符号 化合价
氢氧根 OH -1 碳酸根 CO3 -2
硝酸根 NO3 -1 硫酸根 SO4 -2
碳酸氢根 HCO3 -1 亚硫酸根 SO3 -2
氯酸根 ClO3 -1 锰酸根 MnO4 -2
高锰酸根 MnO4 -1 硅酸根 SiO3 -2
铵根 NH4 +1 磷酸根 PO4 -3
【课堂练习】
★ 化合物化学式书写
（1）某化某类
1．氧化铜 2．氧化钙 3．氧化铁 4．四氧化三铁 5.氧化钠
6．氧化亚铁 7.二氧化碳 8.三氧化硫 9.二氧化锰 10.过氧化氢
11.水 12.氯化铵 13.氯化氢 14.氯化镁 15.氯化铁
16.氯化亚铁 17.氯化铝 18.氯化银 19.硫化钠 20.一氧化碳
（2）某酸类
21.盐酸 22.硫酸 23. 硝酸 24. 碳酸
（3）某酸某类
25.硫酸钠 26.硫酸铵 27.硫酸铝 28.硫酸钡 29.硫酸铁
30.硫酸亚铁 31.硫酸铜 32.硫酸钾 33.硫酸镁
34.硝酸铵 35.硝酸镁 36.硝酸铜 37.硝酸银 38.硝酸铁
39.硝酸亚铁 40.硝酸铝 41.硝酸汞 42.硝酸钡
43.碳酸铵 44.碳酸钾 45.碳酸钙 46.碳酸镁 47.碳酸铜
48.碳酸钡 49.碳酸亚铁 50.碳酸铁 51、高锰酸钾 52、锰酸钾 53、氯酸钾
（4）氢氧化某类
54.氢氧化铜 55.氢氧化钾 56.氢氧化钠 57.氢氧化铝 58.氢氧化镁
59.氢氧化钙 60.氢氧化铁 61.氢氧化亚铁 62.氨水
★标出下列加点元素的化合价：
KMnO4 KIO3 KClO3 H2SO4 NH4Cl NH3 K2Cr2O7
Na2FeO4 H2SO3 HClO4 O2 HNO3 K2MnO4 HClO
五、根据化学式的计算（第四课时）
（1）计算化合物中的原子个数之比
在化学式中，元素符号右下角的数字就是表示该元素原子的个数，因此这些数字的比值就是化合物中的原子个数之比
如：Fe2O3中，铁原子与氧原子个数比就是2：3
【注意：某些物质的化学式中，同种元素不写在一起的，这时要注意原子个数】
如：NH4NO3中，氮、氢、氧原子个数比应该为2：4：3
（2）某物质的相对分子质量的计算
相对分子质量＝化学式中各原子的_______________×相应________________的总和
如：Ca(OH)2的相对分子质量=40+(16+1)×2=74
（3）计算化合物中各元素质量之比
化合物中各元素质量之比=化学式中各原子的____________×相应____________之比。
NH4NO3中氮元素、氢元素、氧元素的质量比等于：
（14×2）：（1×4）：（16×3）＝7：1：12
（4）计算化合物中某一元素的质量分数
化合物中某元素的质量分数＝
（5）计算一定质量的物质中某元素的质量
某元素的质量＝某化合物的质量×某元素质量分数
＝
某化合物的质量=混合物的质量×纯度 【纯度是百分数】
（6）有关化合物中某元素的质量分数的计算
例3： 多少克碳酸氢铵（NH4HCO3）与400g硝酸铵（NH4NO3）含氮元素质量相等
解：根据所含氮元素质量相等来列等式
设需要碳酸氢铵的质量为x, 则
17.7％ x＝400g×35％
x＝790g 答：、、、、、
符号与数字的含义
一．符号的含义：宏观含义（物质，元素，化合价）；微观含义（分子，原子，离子）
1.元素符号的含义：①表示一种元素 【某元素】 宏观含义
②表示该种元素的一个原子【1个某原子】 微观含义
例：H ① 氢元素 ② 1个氢原子
特别注意：某些物质【如金属单质、固体非金属单质、稀有气体】的化学式直接用元素符号表示的，因此某些元素符号还能表示该物质，属于宏观含义。
例：Cu 除了表示铜元素，一个铜原子，还能表示铜这种物质。
2.离子符号的含义：表示一种离子【一个某离子】 微观含义
例：Cu2+ 一个铜离子
3.化学式的含义： ① 表示物质【某物质】
② 表示这种物质的组成【某物质是由某某元素组成的】
③ 表示这种物质的一个分子【一个某分子】
④ 表示一个这种分子的构成【一个某分子是由几个某原子构成的】
例：H2O ① 水 ② 水是由氢元素和氧元素组成的
③ 一个水分子 ④ 一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的
【注意】当符号前有数字时，只表示“几个某微粒”，只具有微观含义。
如2Mg：表示2个镁原子 4O2-：4个氧离子
5H2O：表示5个水分子
二．数字含义：
1.数字在符号前面 ，表示微粒的个数：“几个某分子或几个某原子或几个某离子”。
例： 2O 2 ：2个氧分子 ； 2H： 2个氢原子 ； 2Mg2+ ：2个镁离子
注意分子，原子和离子的区分方法：离子带电，原子不带电
2.数字在符号正上方，表示元素的化合价：“某元素的化合价是几价”或
“某物质中某元素的化合价是几价”
例： ：镁元素的化合价是+2价； H2 ：水中氧元素的化合价是-2价
3.数字在符号右上角，表示离子的带电情况：“一个某离子带几个单位的某电荷”
例： Cu2+ 一个铜离子带2个单位的正电荷
4.数字在符号的右下角，表示分子中原子的个数：“一个某分子中有几个某原子”
例： H2 一个氢分子中有两个氢原子； H2O 一个水分子中有2个氢原子
特别注意：在描述后面3种数字含义的时候，不管符号前面有没有数字，都和符号前的数字
没有关系。
例：3 2的含义是：镁元素的化合价是+2价
3 Cu2+ 2的含义是：一个铜离子带2个正电荷
3 H2 2的含义是：一个氢分子中有两个氢原子
一个硫酸分子中含有4个氧原子
一个硫酸分子中含有1个硫原子
一个硫酸分子中含有2个氢原子
3个硫酸分子
+1 -2
+1 +2 -1 -1 -2
+2
+2 +4
-3 +5
+4 -2
2 1
依据：化合物中各元素正负化合价的代数和为0
由分子构成的物质
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