人教版化学九年级上册 第四单元 课题4化学式和化合价第1课时化学式导学案

课题4、化学式与化合价
第一课时 化学式
【学习目标】
了解化学式的含义，能用化学式表示物质的组成。
【学习重点】
化学式的意义。
【学习难点】
1.化学式中数字的意义；
2.化学式的书写及读法。
学习过程
一、自主学习 新知初探
（一）化学式的概念
用_____________和______________的组合表示物质组成的式子。
【注意】只有纯净物才能用化学式表示其组成，每种纯净物的组成是固定不变的，即每种纯净物只有一种化学式。
【答案】元素符号、数字。
（二）化学式的意义
1．化学式能表示哪些意义？其中哪些属于宏观意义？哪些属于微观意义？
（以水的化学式“H2O”为例）
（1）_______________________________________；
（2）_______________________________________；
（3）_______________________________________；
（4）_______________________________________。
【答案】（1）表示水这种物质（宏观）；（2）表示水由氧元素和氢元素组成（宏观）；（3）表示一个水分子（微观）；（4）表示一个水分子中由2个氢原子和1个氧原子构成（微观）。
2．符号H、2H、H2、2H2各表示什么意义？
【答案】H：宏观表示氢元素，微观表示1个氢原子；2H表示2个氢原子；H2：宏观表示氢气、氢气由氢元素组成，微观表示一个氢分子、一个氢分子由2个氢原子构成；2H2表示2个氢分子。
【交流讨论】元素符号前面、化学式前面以及化学式中元素符号右下角的数字各表示什么意义？
（1）元素符号前面的数字表示_____________________________________；
（2）化学式前面的数字表示_______________________________________；
（3）化学式中元素符号右下角的数字表示___________________________。
【答案】（1）表示原子的个数；（2）表示分子的个数；（3）表示1个分子中含该元素原子的个数。
【易错提醒】化学式前面如果加了计量数，则只能表示微观意义，失去宏观意义。
【练一练】（2021·房山模拟）下列微粒中，能表示1个氧分子的是（ ）
A.2O B.O2- C.O2 D.2O2
【答案】C
（三）、化学式的写法
1．单质化学式书写
（1）由原子直接构成的物质，用____________表示。
例如：硫__________，磷__________，铁__________，氦气__________。
（2）双原子分子或多原子分子构成的单质，在_______________写上表示分子中所含原子数的_______。
例如：氧气____________，臭氧____________。
【答案】（1）元素符号、S、P、Fe、He。（2）元素符号右下角、数字、O2、O3。
2．化合物化学式的书写
（1）写出元素符号并排列元素：金属元素写在______边，非金属元素写在_____边。当两种都是非金属元素时，如含有氧元素，氧元素写在_____边。
例如：氯化钾____________，二氧化碳____________。
（2）写各元素的原子个数比用小数字写在元素符号的____________。当某组成元素的原子个数比是1时，“1”可以____________。
例如：水____________，一氧化碳____________。
【答案】（1）左、右、右、KCl、CO2 （2）右下角、省略不写、H2O、CO。
（四）、化学式的读法
1.单质化学式的读法：
（1）气态单质读作“某气”，如：He读作________，H2读作______。
（2）非气态单质直接读元素名称，如：Fe读作________，C读作______。
【答案】（1）氦气、氢气；（2）铁、碳。
2.化合物的读法
（1）由两种元素组成的化合物，总的规则是从右往左读，读作“某化某”。
如：CuO：__________，H2S：__________；
（2）有时要读出化学式中各元素的原子个数。
如：CO2：__________，Fe3O4：__________；
（3）若含酸根的化合物，读作“某酸某”。
如：CuSO4：____________，KMnO4：____________；
（4）若含氢氧根的化合物，读作“氢氧化某”。
如：NaOH：____________，Ca(OH)2：____________。
【答案】（1）氧化铜、硫化氢；（2）二氧化碳、四氧化三铁；（3）硫酸铜、高锰酸钾；（4）氢氧化钠、氢氧化钙。
二、提出问题 进行探究
探究点一：化学式的概念
1、化学式定义：用元素符号和数字表示物质组成的式子。
2、思考:（小组内讨论）
（1）任何物质都有化学式吗？
只有纯净物才能用化学式表示其组成。
（2）同种物质可以有不同的化学式吗？
一种物质只能用一个化学式来表示。
（3）一个化学式是不是只表示一种物质
个化学式不一定只表示一种物质，如红磷的化学式是P，白磷的化学式也是P。
探究点二：化学式的意义
1、化学式的意义
宏观：表示一种物质；表示该物质由什么元素组成。
微观：表示一个分子；表示一个分子由什么原子构成。
2、讨论
（1）回顾：2H：表示什么意义？两个氢原子。
（2）思考：化学式前面出现了数字，表示什么意义呢？如：2H2O
同元素符号一样，化学式前出现了数字就不再表示宏观意义，只表示微观意义：即：2个水分子。
探究点三：化学式的书写和读法
1.书写
（1）单质：由原子构成的物质：用元素符号表示化学式。
例如：金属单质：Fe、大多数固态非金属单质：P、稀有气体单质：He。
由分子构成的物质：用元素符号和右下角的数字表示。例如：氧气O2、氮气N2。
（2）化合物：氧化物的化学式：如：CO2、SO2、P2O5。小结：氧元素在后，另一种元素在前。
金属元素和非金属组成的化合物：如：NaCl、KCl。小结：金属元素在前，非金属元素在后。
2、读法
两种元素组成的化合物的名称，读作某化某，例如NaCl氯化钠。有时还要读出化学式中各种元素的原子个数，例如CO2二氧化碳。
三、总结收获
四、检测反馈
1水是生命之源，下列物质的化学式可用"H2O"表示的是（ ）
A.冰 B.可燃冰
C.千冰 D.水银
【答案】A
2、下列物质化学式书写正确的是（　　）
A．铝：AL B．氯化钾：KCl2
C．硫酸铜：CuSO4 D．四氧化三铁：O4Fe3
【答案】C
3、下列符号既表示宏观意义，又表示微观意义的是（ ）
A.H2 B.2H
C.2H+ D.2H2
【答案】A
4、地壳中含量最多的金属元素和非金属元素所形成的化合物的化学式为（ ）
A.Al2O3 B.SiO2 C.Fe3O4 D.CO2
【答案】A
5、下列化学用语书写正确的是( )
A. 银元素——AG B. 3个氧原子——O3
C. 4个水分子——4H2O D. 镁离子——Mg+2
【答案】C
6.下列化学式书写错误的是（ ）
A.氯化铜 CuCl2 B.氮气 N2
C.氧化镁 MgO2 D.氢氧化钾 KOH
【答案】 C
7、用化学符号表示：
（1）氦元素 ； （2）2个氢原子 ；
（3）3个五氧化二磷分子 ；
【答案】（1）He（2）2H（3）3P2O5
第二课时 化学价与化合价的计算
【学习目标】
1．了解化学式的含义，能用化学式表示物质的组成。
2．熟记常见元素及原子化合价，能利用化合价推求化学式
【学习重点】
能用化学式表示物质的组成，并能利用化合价推求化学式
【学习难点】
化合价的理解
学习过程
一、自主学习 新知初探
1.化合价：用来表示不同元素的原子之间相互化合的性质。它与原子的_______________有密切关系。
【答案】最外层电子数。
2.化合价的一般规律
（1）化合价有________价和________价。
（2）在化合物里：
①氧元素通常显________价；氢元素通常显________价。
②金属元素跟非金属元素化合时，金属元素显________价，非金属元素显________价。非金属元素与氧化合时通常显______价；
③一些元素在不同种物质中可显________的化合价。
（3）在化合物里正负化合价的代数和为________（化合价法则）
（4）在单质分子里，元素的化合价为________。
【答案】（1）正、负；（2）①-2、+1；②正、负、正；③不同；（3）0；（4）0.
3.常见元素和原子团的化合价（仔细阅读教材P85表4-2）
（1）常见元素的化合价口诀
一价钾钠氯氢银，二价氧钙钡镁锌，三铝四硅五价磷。
二三铁、二四碳，二四六硫都齐全，铜汞二价最常见。
氢一氧二为标准，单质价态总为零。
（2）原子团
①原子团：_____________________________叫原子团，也叫根。
②常见的原子团及化合价：
氢氧根___________ 硝酸根___________ 铵根___________
硫酸根___________ 碳酸根___________ 磷酸根___________
【答案】（2）①作为一个整体参加反应的原子集团；②-1、-1、+1、-2、-2、-3.
4.化合价的表示方法
元素的化合价标在元素符号的________，正价用+n表示，负价用-n表示，“1”不可省略。
【答案】正上方。
交流讨论：观察下表，离子符号与化合价的表示方法有何异同点？
离子符号 Na+ Mg2+ Al3+ F- O2-
化合价
【答案】不同点：化合价是标在元素符号的正上方，且符号在前，数字在后，是“1”的要写，不能省略；离子符号是标在元素符号的右上角，且数字在前，符号在后，数字是“1”的省略不写。化合价与离子所带电荷的联系：数字相同，正负号相同。
5.化合价的应用
依据：在化合物里，各元素正、负化合价的代数和为0。
（1）根据化学式确定元素的化合价：
例1：标出下列物质中各元素的化合价。
ZnCl2 Zn NaOH
例2：试确定氯酸钾（KClO3）中氯元素的化合价。
【答案】0；例1：2、、；例2：设KClO3中Cl的化合价为x，则+1+x+(-2)×3=0，解得x=+5，则氯酸钾中氯元素的化合价为+5。
（2）根据化合价确定元素的化学式：
例3：写出+4价C的氧化物的化学式。
解法1：最小公倍数法
1 元素排序标价
2 求最小公倍数 4
3 求原子个数 C:4/4=1 O:4/2=2
4 书写化学式 CO2
5 检验正误 （+4）×1+（-2）×2=0
解法2：化合价交叉法
1 元素排序标价
2 交叉 C2O4
3 化简 CO2
4 检验 （+4）×1+（-2）×2=0
二、提出问题 进行探究
探究点一：化合价
1、化合价规律
（1）化合价有正价和负价之分。
（2）在化合物中，各元素正负化合价的代数和为零。
（3）单质中元素化合价为0；
2、表示方法：
在元素符号或原子团的正上方，先写正负号，再写数值，数值是1时，不省略。
3、常见元素化合价：
K、Na、Ag、H是+1价；Ca、Mg、Ba、Zn、Hg是+2价；Al是+3；O是-2价，Fe是+2或+3，Cl是-1最常见，单质0价永不变。
原子团 SO4 CO3 NO3 OH NH4
名称 硫酸根 碳酸根 硝酸根 氢氧根 铵根
化合价 -2价 -2价 -1价 -1价 +1价
离子符号 SO42- CO32- NO3- OH- NH4+
探究点二：化合价的应用
1、根据化学式求化合价
例如：试确定硫酸钾（ K2SO4）中硫元素的化合价。
思路：（1）先写出化学式，标出已知元素的化合价。（2）设未知数。设K2SO4中S的化合价为X。（3）列等式并求解。(+1)×2+X+(-2)×3=0。X=+6。
2、根据化合价写化学式
思路：正价在前，负价在后；标化合价；交叉数字；约分（注意过氧化氢等化学式不得约分，有机物不约分）。
三、总结收获
四、检测反馈
1、火星探测器“好奇号”发现火星大气中含有一种称为硫化羰（tang）的物质，其化学式为COS。已知硫化羰中氧元素和硫元素均为－2价，则碳元素的化合价是（ ）
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
【答案】D
2、我国科学家发现，亚硒酸钠能消除加速人体衰老的活性氧，亚硒酸钠中硒元素（Se）为+4价，氧元素为﹣2价，则亚硒酸钠的化学式为（ ）
A．Na2SeO3 B．Na2SeO4 C．NaSeO3 D．Na2SeO2
【答案】A
3、下列化合物中氮元素的化合价最高的是（　　）
A．NH3 B．NO C．NO2 D．HNO3
【答案】D
4.铬是人体必需的微量元素之一，适量摄入三价铬对人体有益，但六价铬对人体是有害的。下列化合物中，铬元素的化合价为+6价的是（ ）
A．K2Cr2O7 B．Cr(OH)3 C．Cr2(SO4)3 D．Cr2O3
【答案】A
5.下列五种物质所含氯元素的化合价按一定顺序排列：①NaCl②Cl2③HClO④X⑤HClO3根据这种排列规律，x可能是（ ）
A. KCl B. ClO2 C. NaClO4 D. KClO3
【答案】 B
6.已知某种磷的氧化物中磷为+5价，氧为-2价，写出这种磷的氧化物的化学式。
【答案】P2O5。
7.用适当的元素符号或元素符号与数字的组合填空：
（1）①地壳中含量最高的元素___________；
②2个硫原子___________；
③3个钠离子___________；
④标出氧化钙中钙元素的化合价___________；
（2）2NH3中的“2”表示___________；Ca2+中的“2”表示___________
【答案】（1）①. O ②. 2S ③. 3Na+ ④. （202个氨分子； 一个钙离子带有2个单位的正电荷
第三课时　有关相对分子质量的计算
【学习目标】
1.了解相对分子质量的意义。会根据化学式计算物质的相对分子质量，各元素间的质量比、某元素的质量分数。
2.能看懂商品标签或说明书上标示的物质成分和含量。
【学习重点】
会利用化学式进行相关计算
【学习难点】
物质质量与元素质量的互求
学习过程
一、自主学习 新知初探
1．相对分子质量：化学式中各原子的__相对原子质量__的总和。符号为Mr。
2．根据化学式的计算
(1)计算相对分子质量
相对分子质量＝化学式中各原子的相对原子质量 ×相应原子个数 的总和。
(2)计算物质组成元素的质量比
化合物中各元素的质量比＝化学式中各原子的 相对原子质量 ×相应原子个数 之比。
(3)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＝__(化学式中该元素相对原子质量×原子个数)/化合物的相对分子质量×100%__。
3．其他类型的计算
(1)求一定量化合物中某一元素的质量
某元素质量＝化合物质量×化合物中该元素的 质量分数 。
(2)求一定元素所在的某化合物的质量
化合物质量＝某元素的质量÷化合物中该元素的质量分数。
二、提出问题 进行探究
探究点：有关相对分子质量的计算
一.计算相对分子质量（Mr)
仔细观看视频中例题讲解，总结方法，完成学案。
1、概念：相对分子质量是化学式中各原子的相对原子质量的总和。
2、方法：相对分子质量=（相对原子质量×原子个数） 之和 。
【跟踪训练】
（1）葡萄糖（C6H12O6）是人类生命活动所需能量的重要来源，剧烈运动后肌肉酸痛是由于部分葡萄糖转化成了乳酸（C3H6O3）。
C6H12O6的相对分子质量为___________。
【答案】180
（2）葡萄酒中含有白藜芦醇（CxH12O3），现代科技证明，白藜芦醇具有美容养颜之功效，其相对分子质量为228。试计算：
（1）x＝　　 。
【答案】（1）14
（3）琥珀酸也称丁二酸(化学式为C4H6O4)，是贝类具有鲜味的主要成分。请回答。
(1)琥珀酸的相对分子质量是_______。
【答案】118；
二、计算物质组成元素的质量比
方法：元素质量比=(相对原子质量×原子个数） 之比 。
【跟踪训练】
（1）常用的医用酒精是体积分数为75%的乙醇溶液，可用于杀菌消毒，乙醇的化学式为C2H6O。请完成下列计算。
乙醇中碳元素和氢元素的质量比为　 ；
【答案】4：1；
（2） 医用口罩是抗击新冠肺炎“必备武器”，在生产过程中采用环氧乙烷（C2H4O）灭菌消毒。请计算。
环氧乙烷中碳元素和氢元素的质量比为______（填最简整数比）。
【答案】6：1　
三、计算物质中某元素的质量分数
仔细观看视频中例题讲解，总结方法，完成学案。
1、方法：元素的质量分数=
2、注意事项：①质量分数——用百分数来表示；②意义:每100克物质中含有某元素的质量。
【跟踪训练】
（1）计算硝酸铵中氮元素的质量分数。
解：在NH4NO3中N的质量分数
=
=
=35%
（2） 我国是全球海域可燃冰试开采连续产气时间最长的国家。已知某种可燃冰的化学式为CH4 8H2O，请回答下列问题。
这种可燃冰中碳元素的质量分数为_____。
【答案】（1）7.5%
（3）丙烯酸乙酯（C5H8O2）存在于菠萝等水果中。计算：
丙烯酸乙酯中氧元素的质量分数为 　 。
【解答】32%。
四、计算一定质量化合物中某元素的质量
1、方法：化合物中某元素的质量=化合物的质量×某元素质量分数。
2、例题 60千克NH4NO3中含氮元素多少千克？
解：60 kg × ×100%=21kg
【跟踪训练】
（1）N4O6是科学家发现的一种新型火箭燃料。试计算：
152gN4O6中氮元素的质量是______g。
【答案】56
（2）我国科学家已成功利用新型催化剂将二氧化碳和氢气合成甲醇，甲醇的化学式为CH3OH。试计算：
（1）甲醇中碳、氢、氧三种元素的质量比是______。
（2）生成128 g甲醇消耗二氧化碳的质量是______g。
【答案】（1）1：4 ；（2）176.
三、总结收获
四、检测反馈
1、下列关于葡萄糖（C6H12O6）的说正确的是（ ）
A. 葡萄糖由6个碳原子、12个氢原子、6个氧原子构成
B. 葡萄糖中C、H、O三种元素的质量比为1：2：1
C. 葡萄糖的相对分子质量为178
D. 葡萄糖中碳元素的质量分数为40%
【答案】D
2、疫情期间，使用到的过氧乙酸（CH3COOOH）是国家卫健委公布的消毒剂之一。请计算：
（1）过氧乙酸的相对分子质量是 　 。
（2）过氧乙酸中各元素质量的最简整数比m（C）：m（H）：m（O）＝________。
【答案】（1）76（2）6：1：12
3、抗击新型冠状病毒疫情的过程中，发现药物法匹拉韦安全性好、疗效明确，已知法匹拉韦的化学式为C5H4FN3O2，请回答下列问题：
（1）法匹拉韦的相对分子质量为 　 　。
（2）法匹拉韦分子中碳原子和氧原子的个数比为 　 　。
（3）15.7g法匹拉韦中碳元素的质量为 　 　g。
【答案】（1）157；（2）5：2；（3）6。
4、莽草酸是我国传统香料，其化学式为：C7H10O5，试计算：
（1）莽草酸分子的相对分子质量 ．
（2）莽草酸中碳、氢、氧元素质量比为 ．
（3）34.8g莽草酸中含有 g碳元素．
【答案】（1）174；（2）42：5：40；（3）16.8
5、钠摄入过量或钾摄入不足都是导致高血压的风险因素．日常生活中选择食用低钠盐能实现减钠补钾．如图为某品牌低钠盐的标签，请你根据标签回答以下问题：
（1）氯化钾的相对分子质量为　 　。
（2）人体每天摄入钠元素的质量不宜超过2.3g。如果人体所需的钠元素全部来自该品牌食盐，那么一个人每天摄入该品牌低钠盐的质量不宜超过多少克？（结果保留一位小数）
【答案】（1）74.5；（2）8.4g
【解析】（1）KCl的相对分子质量为：39+35.5=74.5；故填：74.5；
（2）解：设 一个人每天摄入该品牌低钠盐不宜超过的质量x
x×70%×（23/58.5）=2.3g
x=8.4g
答：一个人每天摄入该品牌低钠盐是质量不宜超过8.4g。
故填：8.4g。