第四单元 课题4 化学式与化合价- 课件(共47张PPT)2023-2024学年九年级化学上册 （人教版）

(共47张PPT)
第四单元 自然界的水
课题4 化学式与化合价
导入新课
我们已经知道，H2O不仅表示了水这种物质，还表示了水的组成。
人教课本上册P79
化学用语：水
表示水由氢、氧元素组成。
H2O
人教课本上册P83
一、化学式
H2O不仅表示了水这种物质，还表示了水的组成，这种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。
例如：
1.氧气的化学式 ，表示 。
O2
氧气由O元素组成
2.氢气的化学式 ，表示 。
H2
氢气由H元素组成
3.二氧化碳的化学式 ，表示 。
CO2
二氧化碳由C、O元素组成
4.氯化氢的化学式 HCl ，表示 。
氯化氢由H、Cl元素组成
5.氧化铁的化学式 Fe2O3 ，表示 。
氧化铁由Fe、O元素组成
6.氧化汞的化学式HgO ，表示 。
氧化汞由Hg、O元素组成
每一种纯净物质的组成是固定不变的，所以表示每种物质组成的化学式只有一个。
人教课本上册P83
从物质组成可以判断物质的类别：
水 H2O ，
二氧化碳 CO2 ，
高锰酸钾 KMnO4 ，
氧气 O2 ，
铝 Al ，
氧化物
（纯净物、化合物）
氧化物
（纯净物、化合物）
化合物
（纯净物）
单质
（纯净物）
单质
（纯净物）
图4-27　化学式H2O的意义
人教课本上册P83
化学式表示的意义
微观意义
③表示物质的一个分子
④表示物质一个分子由哪些原子构成
①表示一种物质
②表示一种物质的元素组成
宏观意义
1.化学式H2O的意义 。
③表示1个水分子；
④表示物质1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。
①表示水这种物质；
②表示水由H、O元素组成;
。
注意：如果是2个水分子，则写成2H2O。
人教课本上册P83
练习
2.化学式H2的意义 。
③表示1个氢分子；
④表示物质1个氢分子由2个氢原子构成。
①表示氢气这种物质；
②表示氢气由H元素组成;
。
3.符号2H2的意义 。
表示2个氢分子
4.符号H的意义 。 。
①表示氢元素；
②表示1个氢原子
注意：元素符号表示某元素，和某元素的1个原子。
5.符号2H的意义 。 。
表示2个氢原子
注意：元素符号前有系数，只能表示微观（原子）个数。
人教课本上册P83
化学式的书写
人教课本上册P84
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。
单质化学式的书写如下表所示。
单质种类 书写方式
稀有气体
金属和固态非金属
气体非金属
用元素符号表示，如氦写为He，氖写为Ne
习惯上用元素符号表示，如铁写为Fe，碳写为C
在元素符号右下角写上表示分子中所含原子数的数字，如O2
金属、固态非金属、稀有气体这三类单质，化学式直接用元素符号表示。
（其他大部分气体单质的化学式需要加角标，如O2，注意不是O2）
3.氩气 。
练习
1.铝 。
7.氢气 。
2.磷 。
6.氖气 。
5.硫 。
4.镁 。
Ar
Al
H2
P
Ne
S
Mg
8.氮气 。
N2
写出下列单质的化学式：
金属
固态非金属
稀有气体
人教课本上册P84
在书写化合物的化学式时，除了要知道这种化合物含有哪几种元素及不同元素原子的个数比之外，还应注意以下几点：
1. 当某组成元素原子个数比是1时，1省略不写；
一氧化碳 CO √
一氧化碳 C1O1 ×
2. 氧化物化学式的书写，一般把氧的元素符号写在右方，另一种元素的符号写在左方，如CO2；
3. 由金属元素和非金属元素组成的化合物，书写其化学式时，一般把金属的元素符号写在左方，非金属的元素符号写在右方，如NaCl；
水
水 OH2 ×
二氧化锰
MnO2 √
二氧化锰 O2 Mn ×
H2O √
金左非右，氧在后
化学式的读法
由两种元素组成的化合物的名称，一般读作某化某，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CO2读作二氧化碳，Fe3O4读作四氧化三铁。
人教课本上册P84
五氧化二磷
P2O5 读作：
氧化钙
CaO 读作：
二氧化硫
SO2 读作：
上册化学需要掌握的物质名称及化学式
汞 Hg 红磷 P 硫 S 金刚石 C 石墨 C 碳 C 铁 Fe 锌 Zn 铜 Cu 镁 Mg 氢气H2氦气 He 氖气Ne 氯气 Cl2 氧气 O2 氮气 N2
二氧化碳 CO2 二氧化硫 SO2 二氧化锰 MnO2 氧化汞 HgO 氧化镁 MgO 氧化钙 CaO 氧化铜 CuO 一氧化碳 CO 氧化铁/三氧化二铁 Fe2O3 五氧化二磷 P2O5 水 H2O 过氧化氢 H2O2 氨气 NH3
氯化钾 KCl 盐酸/氯化氢 HCl 氯化钙 CaCl2 硫酸铜CuSO4 硫酸亚铁FeSO4硫酸钠 Na2SO4 硫酸 H2SO4 氯酸钾 KClO3 锰酸钾 K2MnO4 氢氧化钠 NaOH氢氧化钙 Ca(OH)2 四氧化三铁 Fe3O4 碳酸钙 CaCO3 碳酸 H2CO3 甲烷 CH4 乙醇 C2H5OH
单质
氧化物（化合物）
化合物
课堂小结
课题4 化学式与化合价
1.化学式H2O的意义 。
③表示1个水分子；
④表示物质1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。
①表示水这种物质；
②表示水由H、O元素组成;
。
2.符号H的意义 。 。
①表示氢元素；
②表示1个氢原子
3.符号2H2的意义 。
表示2个氢分子
4.符号2H的意义 。 。
表示2个氢原子
3.氩气 。
1.铝 。
7.氢气 。
2.磷 。
6.氖气 。
5.硫 。
4.镁 。
Ar
Al
H2
P
Ne
S
Mg
8.氮气 。
N2
5.写出下列单质的化学式：
6.写出化学式的名称：
五氧化二磷
P2O5 。
氧化钙
CaO 。
二氧化硫
SO2 。
二、化合价
化合物有固定的组成，即形成化合物的元素有固定的原子个数比，如表4-1所示。
物质
原子个数比
HCl
H2O
NaCl
Fe2O3
1:1
2:1
1:1
2:3
人教课本上册P84
表4-1 一些物质组成元素的原子个数比
我们如何知道不同元素以什么样的原子个数比相结合呢？
通过元素的“化合价”可以认识其中的规律。
人教课本上册P85
元素的化合价有正、有负，在化合物里，正、负化合价的代数和为零。
【例1】在化合物里，O元素通常化合价为-2价，H元素化合价为+1价，当O元素与H元素结合成水时：
H O
+1 -2
H2O
2
+1 x 2= +2
即形成水的H元素和O元素的原子个数比为2：1
+2
【例2】在化合物里，H元素通常化合价为+1价，Cl元素化合价为-1，当H元素与Cl元素结合时：
H Cl
+1 -1
HCl
【例3】在化合物里，K元素通常化合价为+1价，O元素化合价为-2，当K元素与O元素结合时：
K O
+1 -2
K2O
2
+1 x 2= +2
+2
知道元素的化合价，就可以知道化合物中元素的原子个数比！
有一些物质，如Ca(OH)2、CaCO3等，它们中的一些带电的原子团，如OH-、CO32-，常作为一个整体参加反应，这样的原子团，又叫做根①。根也有化合价，如OH-为-1价。
①带电的原子团也叫离子，如OH-（氢氧根离子）、CO32-（碳酸根离子）、SO42-（硫酸根离子）、NO3-（硝酸根离子）和NH4+（铵根离子）等。
人教课本上册P85
五大原子团：
OH-（氢氧根离子）、CO32-（碳酸根离子）、SO42-（硫酸根离子）、
NO3-（硝酸根离子）和NH4+（铵根离子）。
原子团也可以和元素组合形成化合物，例如：
（1）NaOH
（2）CaCO3
（3）Na2SO4
（4）Ca(NO3)2
（5）NH4Cl
+1 -1
+2 -2
+1 -2
+2 -1
+1 -1
氢氧化钠
碳酸钙
硫酸钠
硝酸钙
氯化铵
OH-
CO32-
SO42-
NO3-
NH4+
OH
CO3
SO4
NO3
NH4
-1
-2
-2
-1
+1
离子 化合价
组成化合物
（不读“根”）
表4-2 一些常见元素和根的化合价
元素和根的名称 元素和根的符号 常见的化合价 元素和根的名称 元素和根的符号 常见的化合价
钾 K +1 氯 Cl -1、+1、+5、+7
钠 Na +1 溴 Br -1
银 Ag +1 氧 O -2
钙 Ca +2 硫 S -2、+4、+6
镁 Mg +2 碳 C +2、+4
钡 Ba +2 硅 Si +4
铜 Cu +1、+2 氮 N -3、+2、+3、+4、+5
铁 Fe +2、+3 磷 P -3、+3、+5
铝 Al +3 氢氧根 OH- -1
锰 Mn +2、+4、+6、+7 硝酸根 NO3- -1
锌 Zn +2 硫酸根 SO42- -2
氢 H +1 碳酸根 CO32- -2
氟 F -1 铵根 NH4+ +1
钾 钠 银 氢 正一价，
钙 镁 钡 锌 正二价，
铜正一 二 铝正三，
铁正二 三 硅正四，
氟 氯负一 氧负二，
负一氢氧、硝酸根，
负二硫酸、碳酸根，
只有铵根为正一。
K Na Ag H
Ca Mg Ba Zn
Cu亚铜,Cu铜 Al
Fe亚铁,Fe铁 Si
F Cl O
OH-、NO3-
SO42-、CO32-
NH4+
+1 +1 +1 +1
+2 +2 +2 +2
+1
+2
+3
+2
+3
+4
-1 -1
-2
-1
-1
-2
-2
+1
单质元素为0价，例如：氧气O2
元素化合价口诀
0
例1.（2018 铁岭）冶炼金属钨常用到白钨矿石，其主要成分是钨酸钙（CaWO4）。钨酸钙中钨（W）的化合价为（　　）
A．+6 B．﹣6 C．﹣7 D．+7
A
化合价的应用
1. 根据化学式求化合价
+2
-2
x
+2 + x + (﹣2)×4 = 0
x = 6
【练习】求下列化学式中，氮元素的化合价。
（1）NH3
（2）N2
（3）NO
（4）HNO3
+1
x
x + 1 = 0
-1
x = -1
0
单质元素化合价为0.
-2
x
x + (-2) = 0
x = -2
-2
+1 -2
x
+1+x + (-2) x 3 = 0
x = +5
或 NO3-
+5
-2
x
x + (-2)x 3 = -1
x = +5
例1：写出氧化铝的化学式。
（1）元素符号，正价在前、负价在后。
Al O
（2）标上元素的化合价 Al O
（3）计算元素化合价的最小公倍数 2×3=6
（4）求出原子的个数 Al:6÷3=2，O: 6÷2=3
(5)将原子个数分别写在元素符号的右下方 Al2O3
(6)检验: （+3）×2 +（-2）×3=0
2. 根据化合价写化学式
+3
-2
复杂
人教课本上册P86
例1：写出氧化铝的化学式。
写化学式的方法：
①写出符号：氧O，铝Al
②标价排序（左正右负）：Al O
③化合价约分、交叉，绝对值做角标：Al2O3
+3 -2
· 不论什么方法，都需要背元素符号和化合价。
【练习】根据化合价写出物质的化学式：
（1）氯化铁 （2）氧化钙
·如果写氯化亚铁，要用Fe，则写FeCl2
+2
①写符号
②标化合价、排序（左正右负）
③化合价交叉、约分，绝对值做角标
Cl Fe
-1 +3
Fe Cl
+3 -1
FeCl3
O Ca
-2 +2
Ca O
+2 -2
/ /
1 1
CaO
化合价 Mg 离子符号 Mg
区别
联系 ⑴位置：头顶价
⑵先+/-，后数字
⑶要写1，如：Na
⑴位置：肩挑离
⑵先数字，后+/-
⑶不写1，如：Na+
互相可以转化，例：已知Al，可知Al3+
化合价的标注与离子符号的书写的比较
+2
2-
+1
+3
由离子可以知化合价
离子Al3+
化合价Al
+3
由化合价可以知离子
NaCl氯化钠：含有离子Na+、Cl-
CuSO4硫酸铜：含有离子Cu2+、SO42-
+1 -1
+2 -2
课堂小结
课题4 化学式与化合价
6.
7. 五大原子团：
OH-（氢氧根离子）
CO32-（碳酸根离子）
SO42-（硫酸根离子）
NO3-（硝酸根离子）
NH4+（铵根离子）。
8. 根据化学式求化合价：
例：求CaWO4中钨（W）的化合价 。
+6
例：写出氧化铝的化学式。
①写出符号：氧O，铝Al
②标价排序（左正右负）：Al O
③化合价约分、交叉，绝对值做角标：Al2O3
9. 根据化合价写化学式：
Al2O3
三、有关相对分子质量的计算
人教课本上册P87
化学式中各原子的相对原子质量的总和，就是相对分子质量（符号为Mr）。
根据化学式可以进行以下各种计算。
1. 计算相对分子质量
【例1】 计算H2O的相对分子质量
即计算化学式中各原子的相对原子质量的总和。
查表P62页
H-1
O-16
Mg-24
Na-23
C-12
【例2】 计算Mg(OH)2的相对分子质量
【例3】计算Na2CO3的相对分子质量
H×2 + O
Mg+(O+H)×2
= 23×2+12+16×3
Na×2 + C + O×3
= 1×2＋16
= 18
= 24 + (16+1)×2
= 58
= 106
人教课本上册P87
【例4】计算2KMnO4的相对分子质量
查表P62页
O-16
K-39
Mn-55
注意：2KMnO4是2倍KMnO4的意思，即2(KMnO4)。
2×(K + Mn + O×4)
= 2×(39+55+16×4)
= 316
2KMnO4不能算作2×K + Mn + O×4= 2×39+55+16×4 ！
人教课本上册P87
【例1】计算H2O中氢元素和氧元素的质量比
计算各元素质量之比就是计算原子质量比。
= 1×2 : 16
2. 计算物质组成元素的质量比
查表P62页
H-1
O-16
S-32
【例2】计算H2SO4中氢元素、硫元素和氧元素的质量比
= 1×2 : 32 : 16×4
H×2 : O
= 1:8
H×2 : S : O×4
= 1 : 16 : 32
人教课本上册P87
【例3】计算硝酸铵（NH4NO3 ）中，氮、氢、氧三种元素的比
注意某些物质的化学式中，同种元素并不写在一起的，这时要注意原子个数。
查表P62页
H-1
O-16
S-32
m(N)∶m(H)∶ m(O)
＝ (14×2)∶(1×4)∶(16×3)
＝ 7 ∶ 1 ∶ 12
该元素的相对原子质量（Ar） × 原子个数
物质的相对分子质量(Mr)
3. 计算物质中某元素的质量分数
某元素的
质量分数
× 100﹪
=
人教课本上册P87
【例1】 求Cu(OH)2中铜元素的质量分数：
× 100﹪
Cu-64 O-16 H-1
64
64+(16+1)×2
≈ 65.3﹪
Cu
Cu+(O+H)×2
× 100﹪ =
【例2】求NH4NO3中氮元素的质量分数：
× 100﹪
N-14 O-16 H-1
14×2
14+1×2+(14+16×3)
N×2
N×2+1×4+O×3
× 100﹪
=
= 35﹪
人教课本上册P87
4. 计算一定物质质量中，某元素的质量
m元素＝ m物质×ω元素﹪
【例1】计算60g NH4NO3中氮元素的质量
N-14
O-16
H-1
m(N)＝ m(NH4NO3)×ω(N)﹪
14×2
14+1×2+(14+16×3)
× 100﹪
＝ 60g×
＝ 21g
【例2】已知KMnO4中钾元素的质量为3.9g，求KMnO4的质量：
m元素 = m物质×ω元素％
（变式） m物质 = m元素÷ω元素％
39
39+55+16×4
× 100﹪
m物质 = m元素 ÷ω元素％
= 3.9g ÷
= 21g
O-16
K-39
Mn-55
1.用元素符号或化学式填空
(1)4个二氧化碳分子______。
(2)3个钾原子______。
(3)8个二氧化氮分子______。
(4)7个氮原子______。
(5)1个氢分子______。
练习与应用
4CO2
3K
8NO2
7N
H2
2.选择题
(1)2N2表示（ ）。
A.4个氮原子 B. 2个氮分子 C.4个氮分子 D.2个氮原子
(2)SO2的读法是（ ）。
A.氧化硫 B.二氧化硫 C.硫化氧 D.硫化二氧
(3)五氧化二氮的化学式是（ ）。
A.5O2N B.O5N2 C.N2O5 D.2N5O
B
B
C
(4)某工地发生多人食物中毒，经化验为误食工业用盐亚硝酸钠(NaNO2)所致。NaNO2中氮元素的化合价是（ ）。
A.+2 B.+3 C.+4 D.+5
(5)市售加碘盐是在食盐中加入一定量的碘酸钾(KIO3)。在碘酸钾中碘元素的质量分数是（ ）。
A.59.3% B.69.8% C.64.1% D.68.5%
B
A
(6)维生素C(C6H8O6)主要存在于蔬菜、水果中，它能促进人体生长发育，增强人体对疾病的抵抗力。下列关于维生素C的说法中错误的是（ ）。
A.维生素C中C、H、O三种元素的质量比为9:1:12
B.1个维生素C分子由6个碳原子、8个氢原子、6个氧原子构成
C.维生素C的相对分子质量为174
D.维生素C中氢原子的质量分数为4.5%
C
4.计算下列化合物中氮元素的化合价。
(1)一氧化氮(NO)
(2)二氧化氮(NO2)
(3)硝酸(HNO3)
(4)铵(NH3)
+2
+4
+5
-3
5.已知下列元素在氧化物中的化合价，写出它们氧化物的化学式。（提示：元素符号上方的数字是化合价。）
Ba S C N Mg Ca
BaO
SO2
CO
N2O5
MgO
CaO
+2
+2
+2
+2
+5
+4
6.已知下列元素在氯化物中的化合价，写出它们氯化物的化学式。（提示：在氯化物中氯的化合价是-1。）
K Fe Al
KCl
FeCl2
AlCl3
+2
+1
+3
7.N(NO2)3是科学家2011年发现的一种新型火箭燃料。试计算：
(1)N(NO2)3的相对分子质量；
(2)N(NO2)3中氮元素和氧元素的质量比；
(3)N(NO2)3中氮元素的质量分数。
答案： (1)152 (2)7:12 (3)36.8%
8.某地1000kg化肥的市场价格如下：CO(NH2)2 1080元，NH4NO3 810元，NH4HCO3（碳酸氢铵）330元。分别用10000元采购上述化肥，则购得化肥中含氮元素最多的是哪一种？
答案：碳酸氢铵