课题名称:第3章 物质构成的奥秘 教学目标1.了解分子、原子、离子的定义及区别 2.掌握化学式的书写方法和读法;掌握化学式所表达的意义。 3.了解化合价的含义,能运用化合价规律书写化学式或计算化学式中某元素 的化合价。 教学重难点能应用化学式进行相关计算,从量的角度理解物质组成。第一阶段:梳理本节课知识要点,查漏补缺
【知识网络】 一、物质组成: 要点一、分子和原子 1.定义:分子是保持物质化学性质的最小粒子;原子是化学变化中的最小粒子。 2.分子的性质: (1)分子的质量和体积都很小。 (2)分子在不断地运动。 (3)分子之间有间隔。 【要点诠释】 分子与原子的比较: 分子 原子 区 别 (1)分子是保持物质化学性质的最小粒子 (2)分子在化学变化中可以再分 (1)原子是化学变化中的最小粒子 (2)原子在化学变化中不可再分 联系 (1)原子可以构成分子,分子在化学变化中可以分成原子 (2)分子和原子都是构成物质的粒子,都可以直接构成物质 (3)分子比构成它的原子大
要点二、从分子的观点理解有关概念 1.物理变化和化学变化:由分子构成的物质,发生物理变化时,分子本身没有发生变化,当物质发生化学变化时,分子本身发生了改变,生成了其他物质的分子。 2.纯净物和混合物:从分子的观点看,由同种分子构成的物质是纯净物;由多种分子构成的物质是混合物。 【要点诠释】 物理变化和化学变化的本质区别在于变化后分子是否发生了改变。 要点三、原子的构成 原子是由居于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成,原子核又是由质子和中子构成,质子带正电,中子不带电;原子核所带正电荷(核电荷数)和核外电子所带负电荷相等,但电性相反,所以整个原子不显电性。 【要点诠释】 记住两个等量关系:核电荷数==质子数==核外电子数;相对原子质量≈质子数+中子数。 要点四、、核外电子的分层排布 核外电子是在不同的电子层内运动的,人们又把这种现象叫做核外电子的分层排布。离原子核较近的第一层不超过2个电子,第二层不超过8个电子……最外层不超过8个电子 【要点诠释】 元素的化学性质主要由最外层电子数决定: 元素分类 金属元素 非金属元素 稀有气体元素 最外层电子数 较少(一般少于4个) 较多(一般4~7个) 8个(氦是2个) 得失电子倾向 易失去最外层电子 易得到电子 相对稳定、不易得失电子 化学性质 不稳定 不稳定 稳定
要点五、离子 离子:带电荷的原子(或原子团)叫离子,如Na+、、等。 【要点诠释】 离子和原子的比较: 粒子种类 原子 离子 阳离子 阴离子 区 别粒子结构 质子数=电子数 质子数>电子数 质子数<电子数 粒子电性 不显电性 显正电性 显负电性 符号 用元素符号表示 用阳离子符号表示 用阴离子符号表示 举 例 联 系
二、元素和元素符号: 要点一、元素: (1)定义:具有相同核电荷数(质子数)的一类原子的总称 一种元素与另一种元素的本质区别:质子数不同 注意: 由同种元素组成的物质不一定是单质,(如由O2、O3组成的混合物或金刚石与石墨的混合物)不可能是化合物。 (2)表示方法——元素符号——拉丁文名称的第一个字母大写 a、书写方法: (
如O:
氧元素
) (
表示某种元素
) (
一个氧原子
) (
表示该种元素的一个原子
)b、意义 注意:*有些元素符号还可表示一种单质 如Fe、He 、C 、Si *在元素符号前加上数字后只能有微观意义,没有宏观意义,如3O:只表示3个氧原子 常见的元素名称、符号:记住常见20种元素名称及其符号 名称符号名称符号名称符号名称符号氢H氮N钾K锌Zn碳C氯Cl镁Mg铜Cu氧O硅Si铝Al银Ag硫S碘I钙Ca汞Hg磷P钠Na铁Fe锰Mn
要点二、元素和原子的比较: 元素原子概念具有相同核电荷数的一类原子的总称化学变化中的最小粒子区分只讲种类,不讲个数,没有数量多少的意义既讲种类,又讲个数,有数量多少的含义使用范围用于描述物质的宏观组成用于描述物质的微观构成举例水中含有氢元素和氧元素(或水是由氢元素和氧元素组成的)一个水分子,是由两个氢原子和一个氧原子构成的
要点三、物质分类: 物质分为纯净物和混合物 纯净物:只由一种物质组成。(如氧气、氮气、蒸馏水、五氧化二磷等) 混合物:由多种物质组成(如空气、食盐水、牛奶等) 纯净物包括单质(一种元素)和化合物(多种元素组成) 氧化物:两种元素(O+其它)组成的化合物 要点四、自然界中的化学元素: (1)地壳中最多的元素:O(Si..Al..Fe..Ca) (2)地壳中最多的金属元素:Al (3)海水、人体中最多的元素:O (4)太阳上最丰富的元素:H 要点五、元素与人体健康: 缺钙会骨质疏松,易得佝偻病; 缺锌会智力低下,易得侏儒症; 缺钴、铁、蛋白质易得贫血症; 缺碘会得甲状腺疾病,碘过多得甲亢 【例题】 类型一、考查分子、原子的概念及性质应用 1.下列关于分子、原子的说法中,错误的是( ) A.原子是化学变化中的最小粒子 B.分子是保持物质化学性质的最小粒子 C.冰、雪、露水的分子都是水分子 D.物质的热胀冷缩,是由于分子的大小发生了变化 2.原子是构成物质的基本微粒,下列有关原子的叙述错误的是( ) A.不是所有的原子中都含有中子 B.原子的种类在化学变化中发生改变 C.原子的质量主要集中在原子核上 D.相同种类的原子可能构成不同的分子
类型二、考查元素、原子和离子 3.下表为元素周期表中某一周期元素的原子结构示意图。 请回答下列问题: (1)表中磷原子的核电荷数x== 。 (2)表中具有相对稳定结构的元素是 。 (3)在化学反应中,每个铝原子失去 个电子形成铝离子。 (4)上述元素在周期表中处于同一周期的原因是 。 4.下列符号中,既表示一个原子,又表示一种元素,还表示一种物质的是 ( ) A.H B.O2 C.Hg D.N 5.下图是物质与其构成粒子之间的关系图。 回答下列问题: (1)金属铁是由 原子(填“原子”、“分子”或“离子”,下同)构成的,硫酸铜是由 离子构成的。 (2)原子得到或失去电子后形成离子。某离子的结构示意图为: ①当a= 10时,该粒子是原子。 ②当a=8时,该粒子是 阴离子(填“阳离子”或“阴离子”)其符号为 。O2- (3)氯化氢是一种无色有刺激性气味的气体,走进实验室就闻到了这种气味.从分子的角度解释这种现象 。 氯化氢分子总是在不断地运动着 举一反三: 【变式1】下列粒子结构示意图中,表示阳离子的是( ) 【变式2】已知Mg2+的原子核外有10个电子,则镁原子的核内有 12个质子,核外有 12个电子。 【变式3】A、B、C三种元素的粒子结构示意图如下图所示: (1)当A、B为原子时,X= 8;Y= 1。 (2)C表示的粒子符号是 ;该元素与B元素形成的化合物是由 离子(填“分子”、“原子”、“离子”)构成的。 三、化合价: 1.定义:表示化合物中不同元素原子之间相互化合的数目。化合价有________价和________价之分。 2.化合价的表示方法:标在元素符号的正上方,先“+”或“-”后数值,数值为1时不能省略。 常见元素和原子团的化合价: 符号化合价符号化合价符号化合价符号化合价K+1Ca+2Cu+2OH—1Na+1Mg+2O—2NO3——1Ag+1Ba+2Al+3SO42——2H+1Zn+2Si+4CO32——2
四、化学式 : 1.化学式的定义。[来源:] 用______________和数字组合表示____________组成的式子叫作化学式。任何________都有固定的组成,都可以用化学式来表示其组成。 2.化学式的书写。 (1)单质的书写。 ①直接用元素符号表示:包括所有的金属、固体非金属(“石”旁)和稀有气体。 ②气态非金属单质(双原子分子):在元素符号右下角加一个下标2。 ③特殊的靠强化记忆:臭氧(______)、碳60(______)。 (2)化合物的书写:一般把正价写在左方,负价写在右方。 3.化学式的读法。 (1)单质:固态和液态单质读作“某”,气态单质读作“某气”。 (2)化合物:由两种元素组成的化合物,一般读作“某化某”。由三种元素组成的化合物,一般读作“氢氧化某”或“某酸某”。 4.化学式的意义。 (1)由分子构成的物质。 项目化学式的含义以H2O为例宏观①表示一种物质[来源:] ②表示物质的元素组成①表示水 ②表示水是由氢、氧两种元素组成的微观①表示物质的一个分子 ②表示组成物质每个分子的原子种类和数目①表示一个水分子 ②表示一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的
(2)由原子构成的物质(以Cu为例)。 宏观:①表示该物质:铜;②表示该物质由什么元素组成:铜由铜元素组成。 微观:表示该物质的一个原子——一个铜原子。 (3)化学式周围数字的含义 ①化学式前的系数表示几个分子。 ②化学式中的数字表示该物质的一个分子中含有该元素原子的个数。 五、根据化学式的计算: 1.计算相对分子质量。 化学式中各原子的相对原子质量的总和(符号为Mr)。例如:SO2的相对分子质量=________。 2.计算物质组成元素的质量比。 各元素的质量比等于各元素的原子个数乘以相对原子质量之比。例如:SO2中S和O两种元素的质量比为__________。 3.计算物质中某元素的质量分数。 计算公式:某元素的质量分数=×100% 例如: Fe2O3中铁元素的质量分数= NH4NO3中氮元素的质量分数= 【要点诠释】: 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。 2.物质组成中各元素的质量比:即各元素的相对原子质量总和的比。 3.化合物中某元素的质量分数= 4.一定质量的物质中某元素的质量=物质的质量×该元素在物质中的质量分数。 【例题】 类型一、已知化学式求化合价 【方法点拨】 在化合物中,各元素正、负化合价的代数和为0。依据此原则,根据已知元素的化合价列出等式求未知元素的化合价。 1.我国颁布的《饮用天然矿泉水标准》严格规定了饮用天然矿泉水中的溴酸盐指标限量,过量添加溴酸钾(KBrO3)会致癌,其中溴元素(Br)的化合价为( ) A.+1 B.+3 C.+5 D.+6 举一反三: 【变式1】CO32﹣中碳元素的化合价为( ) A.﹣2 B.+2 C.+4 D.+6 【变式2】市售的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化合价是( ) A.+5 B.+1 C.﹣1 D.+7 类型二、已知化合价确定化学式 【方法点拨】 根据化合价写出化合物的化学式的步骤如下: (1)一写:写出元素符号或原子团符号,正在左,负在右。 (2)二标:标出元素或原子的化合价。 (3)三求:求化合价数值的最简比。 (4)四交叉:将最简比的数值交叉写在元素、原子团符号的右下角。 2.王林同学喜欢做化学实验,如图是他给化学药品贴的标签,其中不正确的是( ) A. B. C. D. 举一反三: 【变式1】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 【变式2】某物质的化学式为CaWOx,其中钙元素为+2价,钨(W)元素为+6价,氧元素为﹣2价,则x值是( ) 类型二、根据化学式的计算 【方法点拨】 各元素的质量比等于各元素的原子个数乘以相对原子质量之比。纯净物中某元素的质量分数为:×100%,注意计算某元素的质量分数时,一定要确保是纯净物。 3.蛋白质是由丙氨酸(C3H7NO2) 等多种氨基酸构成的。根据丙氨酸的化学式计算: (1)丙氨酸由 种元素组成(写数值); (2)一个丙氨酸分子中含有 个原子; (3)丙氨酸的相对分子质量为 ; (4)丙氨酸中氮、氢元素的质量比为 (写最简比)。 举一反三: 【变式1】红豆杉被认为是一种抗癌植物,因从红豆杉中提炼出来的紫杉醇(C47H51NO14)对癌症疗效突出。紫杉醇是一种白色晶体,难溶于水,易溶于有机溶剂。下列说法正确的是( ) A.紫杉醇是一种氧化物 B.紫杉醇的相对分子质量为853 C.直接用水溶解就可从红豆杉中提取紫杉醇 D.紫杉醇中碳、氢、氮、氧元素的质量比为47:51:1:14 【变式2】科学家发现的N(NO2)3是﹣种新型火箭燃料,关于N(NO2)3的说法正确的是( ) A.N(NO2)3由氮、氧两个元素构成 B.N(NO2)3中含有3个氮原子和6个氧原子 C.N(NO2)3属于氧化物 D.N(NO2)3中氮元素的质量分数为62.6% 【变式3】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为41% 【变式4】我国是一个农业大国,农田里经常施用的化学肥料有CO(NH2)2、NH4HCO3、(NH4)2HPO4等。回答下列问题: (1)CO(NH2)2的相对分子质量 。 (2)经农科所技术人员检测,某农户的农作物缺磷和氮。若需补充磷3.1kg和氮7.0kg,则至少需要施用 kg(NH4)2HPO4和 kg CO(NH2)2。 (3)若购买一袋50kg的尿素和一袋50kg的碳酸氢铵分别需要130元和38元,则从经济角度考虑,给农作物补充等量的氮元素,应施用 。