《化学式与化合价》第一课时
一、教学目标
1.了解化学式的意义。
2.知道一些常见元素和根的化合价。
3.能用化学式表示某些物质的组成,并能利用化合价推算化学式。
二、教学重难点
教学重点:1.知道简单化合物化学式书写和命名规律。
2.学会根据化合价推算物质的化学式。
教学难点:化学式是用元素符号和数字来表示物质组成的式子。
三、教学用具
教学课件等。
四、相关资源
《化学式的书写》知识解析、《化学式的读法》知识解析、《化合价练习》交互习题、《确定化学式的方法》知识解析、《有关化合价的计算》微课资源、《化合价之歌》知识解析、《化合价规律》知识解析等。
五、教学过程
【课堂引入】
【展示】氯酸钾、高锰酸钾化学试剂。
如果外国朋友不认识中文,他们就不懂氯酸钾和高锰酸钾是什么化学试剂。国际上有统一的标准来表示这些试剂,本节课我们就来学习一下吧。
【新知讲解】
一、化学式
【过渡】在前面的学习中我们知道了可以用元素符号来表示元素。是不是也有一种统一的表示方式来表示某种物质呢?
【阅读】学生阅读课本内容,总结化学式的概念。
【讲解】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。如水的化学式为H2O,氧气的化学式为O2,二氧化碳的化学式为CO2。
【过渡】物质有混合物和纯净物之分,是否它们都能用化学式表示其组成呢?
【讲解】纯净物的组成是固定的,能用化学式表示,表示每种物质组成的化学式只有一个。混合物的组成是不固定的,不能用化学式来表示。如空气中有氧气、氮气等,所以没法写其化学式。
【过渡】表示元素的元素符号具有某些化学意义,同样地,化学式具有某些化学意义。我们就以水的化学式H2O为例来讨论化学式的意义。
【总结】化学式的意义如下:
1.化学式可以表示一种物质。如H2O表示水这种物质。
2.化学式可以表示该物质的一个分子。如H2O还表示1个水分子。
3.化学式可以表示该物质是由哪几种元素组成。如H2O表示水由氢、氧两种元素组成。
4.化学式可以表示该物质的一个分子由哪几种原子构成,每种原子各有几个。如H2O表示1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。
【讨论】符号H、2H、H2、2H2各具有什么意义?
【强调】当元素符号前有系数时,不能说表示几个元素,只能说表示几个原子,不再具有宏观意义;化学式前有系数也不再表示该物质,只表示n个这样的分子,也不再具有宏观的意义。
【过渡】我们已经了解了物质可以采用化学式来表示,化学式所表示的意义。那该如何书写物质的化学式,如何读化学式呢?
【讲解】化学式反映了物质的组成,而物质的组成是通过实验测定的,因此化学式的书写必须依据实验的结果。
【展示】教师展示知识卡片《化学式的书写》。
(插入知识卡片《化学式的写法》)
【展示】教师展示知识卡片《化学式的读法》。
【总结】1.化学式的书写
(1)单质化学式的书写:
单质的种类 书写方式
稀有气体 用元素符号表示,如氦写为He、氖写为Ne
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
非金属气体 在元素符号的右下角写上表示分子中所含有原子数的数字,如氧气O2
(2)化合物化学式的书写:
①化学式中原子个数为1时,“1”省略。
②氧化物的化学式书写,一般氧的元素符号在右方,另一种元素符号在左方,如Fe3O4、CO2等。
③金属与非金属组成的化合物,写化学式时,一般金属元素符号在左方,非金属元素符号在右方,如NaCl、MgCl2等。
2.化学式的读法:由两种元素组成的化合物,其读法顺序是一般从右到左读作“某化某”,例如:NaCl读作氯化钠。有时还要读出化学式中各种元素的原子个数,例如:Fe3O4读作四氧化三铁,P2O5读作五氧化二磷。
二、化合价
【过渡】在书写化学式时,我们还会用到化合价的相关内容。接下来我们介绍化合价。
【介绍】我们知道,化合物具有固定的组成,即形成化合物的元素有固定的原子个数比,请看下列表格。
【展示】一些物质组成元素的原子个数比。
物质 HCl H2O NaCl Fe2O3
原子个数比 1∶1 2∶1 1∶1 2∶3
【过渡】通过此表格,你得到哪些信息?
【总结】形成化合物的元素有固定的原子个数比,不同的物质有不同的化学式,原子的个数比可能也不相同。
【讲解】我们可以通过化合价来表示元素之间化合时的这种性质。化合价有正有负。在化合物中,各元素正负化合价的代数和为零。
【展示】下列化学式
Ca(OH)2 CaCO3 Cu(NO3)2 BaSO4
【提问】这些化学式与前面的化学式有何不同?
【讲解】在这些化学式中有一些原子集团,这些集团常作为一个整体参加反应,我们把这样的原子集团叫做原子团,也叫做根。根也有的化合价。
【讨论】下表给出了一些常见元素的化合价,观察有什么特点和规律?
【展示】教师播放知识解析《化合价规律》。
【总结】(1)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。
(2)一些元素在不同物质中可显不同的化合价。
(3)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,在单质分子里,元素的化合价为0。
【过渡】我们通过一些练习,看你能否准确选出元素的化合价?
【展示】教师播放交互习题《化合价练习》。
(插入交互习题《化合价练习》)
【过渡】化合价数字如此枯燥乏味,如何去记住这么多的化合价呢?
【展示】教师播放知识解析《化合价之歌》。
(插入知识解析《化合价之歌》)
【总结】化合价的标注与离子符号的书写的相似点和不同点
化合价 离子符号
区别 (1)元素符号正上方标注化合价 (2)符号在前,数字在后 (3)“1”不能省 (1)元素符号的右上角标注所带电荷 (2)数字在前,符号在后 (3)“1”必须省
举例 Na+、O2-、Mg2+
联系 同种元素(或原子团)的化合价和对应离子的电荷,数值相等,位置相反
【过渡】我们知道了组成化合物的元素的化合价,能否准确写出该化合物的化学式?
【展示】教师播放知识解析《确定化学式的方法》。
【总结】根据化合价求化学式的一般步骤。
(1)写出元素符号,正价在左,负价在右。
(2)求两种元素化合价绝对值的最小公倍数。
(3)求各元素的原子数。
(4)把原子数写在各元素符号的右下方。
(5)按正负化合价为0的原则检查化学式。
【练习】已知磷为﹢5价,氧为﹣2价,写出磷的这种化合物的化学式。
解:(1)写出组成化合物的两种元素的符号,正价的写在左边,负价的写在右边。
P O
(2)求两种元素正、负化合价绝对值的最小公倍数。
|+5|×|-2|=10
(3)求各元素的原子数:
最小公倍数÷正价数(或负价数)的绝对值﹦原子数
P:10÷|-2|=5 O:10÷|+5|=2
(4)把原子数写在各元素符号的右下方,即得化学式:
P2O5
(5)检查化学式,当正负价总数的代数和等于0时,化学式才算是正确的。
(+5)×2+(-2)×5=+10-10=0
答:这种磷的化合物的化学式是P2O5。
【过渡】根据化合价可以推求出化合物的化学式,反过来根据化学式是否可以求出某元素的化合价呢?
【展示】教师播放视频《有关化合价的计算》。
【练习】已知高锰酸钾的化学式为KMnO4,其中钾元素为﹢1价,氧元素为﹣2价,求高锰酸钾中锰元素的化合价。
解:根据化合物中正负化合价代数和为0的原则,设锰的化合价为x,列式:
(+1)+x+(-2)×4=0
故x=+7
答:在KMnO4中,锰元素的化合价为+7。
典型例题
例1.有关元素化合价的下列说法中,正确的是( )
A.在单质铁中,铁元素可能显﹢2或﹢3价
B.在化合物中,同一种元素只能表现出一种化合价
C.在化合物中,金属元素总是显正价,非金属元素总显负价
D.在任何化合物中,各元素正负化合价的代数和为零
解析:在单质铁中,铁元素化合价显零价。在化合物中,同一种元素可以表现出多种化合价。在化合物中,非金属元素可能显正价。在任何化合物中,各元素正负化合价的代数和为零。
答案:D
例2.下列物质的化学式书写不正确的是( )
A.氧化镁 MgO2 B.氧化钠 Na2O
C.硫酸锌 ZnSO4 D.氢氧化铜 Cu(OH)2
解析:氧化镁的化学式为MgO。
答案:A
例3.下列有关符号中的数字意义,叙述正确的是( )
A.O2中的“2”表示2个氧原子
B.2Fe中的“2”表示2个铁原子
C.3H2O中的“2”表示一个氢分子中含有2个氢原子
D.2N中的“2”表示2个氮分子
解析:O2中的“2”表示1个氧分子中含有2个氧原子,A错误。2Fe中的“2”表示2个铁原子,B正确。3H2O中的“2”表示每个水分子中含有2个氢原子,C错误。2N中的“2”表示2个氮原子,D错误。
答案:B
例4.硼酸(H2BO3)可吸收放射性物质并阻止其反应的发生,硼酸中硼元素的化合价是( )
A.﹢2 B.﹢3 C.﹢4 D.﹢5
解析:在任何化合物中,各元素正负化合价的代数和为零,1×2+x-2×3=0,x=﹢4
答案:C
六、课堂总结
我们知道了化学式的概念和意义。同时我们还知道了化合价的相关内容,了解了一些常见元素和原子团的化合价,化合价对于我们学习化学非常重要。
七、板书设计
第四单元 自然界中的水
课题4 化学式与化合价
第一课时
一、化学式
1.定义
用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子。
2.意义
宏观:①表示一种物质②表示该物质的元素组成
微观:③表示物质的一个分子④表示物质的分子构成
3.写法
(1)单质化学式的书写
(2)化合物化学式的书写
4.化学式的读法
(1)单质的读法
(2)化合物的读法
二、化合价
1.原子团
2.化合价规律
①金属通常显正价,非金属通常显负价。
②化合物中氢通常显﹢1价,氧通常显﹣2价。
③单质的化合价为0。
④化合物中各元素的化合价代数和为0。
3.根据化合价写化学式
4.根据化学式判断元素或原子团的化合价