【大单元教学】4.1化学式 课件--科粤版（2024）化学九年级上册

(共63张PPT)
第四单元 化学式与化学方程式
课题1 化学式
（科粤版）九年级
上
01
教学目标
内容总览
02
新知导入
03
探究新知
04
课堂练习
05
课堂总结
06
板书设计
教学目标
能从宏观、微观和符号视角认识化学式，理解其表示的物质组成与构成意义。
01
02
掌握单质和化合物化学式的书写与读法，能准确读写常见物质化学式。
03
会根据化学式进行相对分子质量、元素质量比及质量分数的计算。
新知导入
本节聚焦
化合价；化学式的含义、写法及计算；宏观与微观；定性与定量。
H2O
H2O
问题探讨
新知导入
H 表示氢元素、O表示氧元素，数字“2”表示什么呢？
标签“O”这个符号有什么含义？
模块一 怎样表示物质的组成与构成
任务二
怎样表示物质的组成与构成
探究新知
大多数物质由分子构成
分子由原子构成
有的物质也可以由原子或离子直接构成
铁由Fe原子直接构成 氯化钠由Na离子和Cl离子构成
任务二
怎样表示物质的组成与构成
探究新知
物质
元素
原子
分子
从宏观视角看
从微观视角看
构成
构成
构成
组成
总称
（离子）
那么怎样用通用的式子来表示物质的组成呢？
任务二
怎样表示物质的组成与构成
探究新知
定义：国际上用元素符号和数字的组合来表示物质组成的式子，叫作化学式 。
注意：由于每种纯净物质的组成是固定不变的;
表示每种物质组成的化学式只有一个。
任务二
怎样表示物质的组成与构成
探究新知
水和过氧化氢都由氢元素和氧元素组成，它们组成的元素种类虽然都是氢和氧，但分子中的原子个数不一样，O 和 代表了两种不同的物质。
O
任务二
怎样表示物质的组成与构成
探究新知
由离子或原子直接构成的化合物不存在一个个的分子，其化学式表示了该物质中各元素原子数的最简比。
水
金刚石
宏观 微观 符号
任务二
怎样表示物质的组成与构成
探究新知
由分子构成的物质的化学式，又叫分子式，为简便起见，我们在课本上都统一称化学式，不使用分子式的叫法。
氯化钠
宏观 微观 符号
化学式是表示物质组成和构成的一种简洁而准确的方式
任务二
怎样表示物质的组成与构成
探究新知
讨论与交流
你能从上述化学式表示物质组成与构成的方法中，总结出化学式的含义吗？
由分子构成的物质
H2O
O
H
H
宏观
微观
表示水这种物质。
表示水由氢元素和氧元素组成。
表示一个水分子。
表示1个水分子由2个氢原子和
1个氧原子构成。
任务二
怎样表示物质的组成与构成
探究新知
讨论与交流
你能从上述化学式表示物质组成与构成的方法中，总结出化学式的含义吗？
由原子构成的物质
C
宏观
微观
表示金刚石这种物质
表示金刚石由碳元素组成。
表示一个碳原子。
任务二
怎样表示物质的组成与构成
探究新知
讨论与交流
你能从上述化学式表示物质组成与构成的方法中，总结出化学式的含义吗？
由离子构成的物质
NaCl
宏观
微观
表示氯化钠这种物质。
表示氯化钠由氯元素和钠元素组成。
表示氯化钠由钠离子和氯离子构成。
表示氯化钠中钠离子和氯离子的个数比为1:1。
任务二
怎样表示物质的组成与构成
探究新知
(1)表示一种物质。
(2)表示该物质的元素组成。
(3)表示物质的一个分子。
(4)表示物质分子的原子构成。
宏观
微观
化学式的意义：
任务二
怎样表示物质的组成与构成
探究新知
如果要表示2个以上的分子，可在化学式前面加上相应的数字。
化学式前加了数字后，仅表示微观的含义。
2O 表示2个水分子
4 表示4个氧分子
任务二
怎样表示物质的组成与构成
探究新知
2H2O
表示２个水分子
表示每个水分子
中有２个氢原子
化学式的含义：
例1、O”不能表示（ ）
A. 水这种物质
B. 一个水分子
C. 水由氢、氧元素组成
D. 水分子由两个氢元素和一个氧元素构成
课堂典例
【答案】D
【解析】化学式可表示物质、物质的组成、分子及分子的构成。D项错误，元素只讲种类，不讲个数，应为“水分子由氢原子和氧原子构成”或“一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成”。故选D。
模块二 怎样书写单质的化学式
任务三
怎样书写单质的化学式
探究新知
要写出单质的化学式，首先要通过实验确定单质的组成与构成，然后再按国际通用规则书写。
任务三
怎样书写单质的化学式
探究新知
由单原子构成的单质，化学式用相应的元素符号表示。
金属单质的化学式，习惯上用元素符号表示。
例如： 镁 （Mg）
铜 （Cu）
汞 （Hg）
镁 铜 汞
读元素的名称
任务三
怎样书写单质的化学式
探究新知
由分子构成的单质的化学式，要在相应的元素符号的右下角写出分子中所含原子的数目。（读某气）
例如： 氧气 氯气
氮气 臭氧
氧气 氯气 氮气 臭氧
任务三
怎样书写单质的化学式
探究新知
铁:Fe
镁:Mg
铝:Al
碳:C
硫:S
磷:P
氦: He
氖: Ne
氩: Ar
氧气: O2
氢气: H2
氮气: N2
臭氧：O3
单质
金属（原子构成）用元素符号表
固态非金属（原子构成）一般用元素符号表示
稀有气体（原子构成）用元素符号表示
非金属气体（分子构成）在元素符号右下角写上一个分子中含有的原子个数，一般是2。
任务三
怎样书写单质的化学式
探究新知
讨论符号H、2H、H2、2H2各具有什么意义？
H表示氢元素或一个氢原子。
2H表示2个氢原子。
H2 表示氢气这种物质；氢气是由氢元素组成；一个氢分子；每个氢分子由2个氢原子构成。
2H2 表示2个氢分子。
例2、下列物质的化学式书写正确的是（ ）
A. 氧化镁 MgO
B. 氯化铁 FeCl
C. 硫酸钠 NaSO
D. 碳酸钾 K CO
课堂典例
【答案】D
【解析】 A项：氧化镁中Mg为+2价，O为-2价，化学式应为MgO，错误。
B项：氯化铁中Fe为+3价，Cl为-1价，化学式应为FeCl ，FeCl 为氯化亚铁，错误。
C项：硫酸钠中Na为+1价，SO 为-2价，化学式应为Na SO ，错误。
D项：碳酸钾中K为+1价，CO 为-2价，化学式K CO 正确。本题答案为：D。
模块三 怎样书写化合物的化学式
任务四
怎样书写化合物的化学式
探究新知
要写出化合物的化学式，除了要知道化合物含有哪些元素外，还要知道元素的化合价。
任务四
怎样书写化合物的化学式
探究新知
1.元素的化合价
在由不同元素组成的化合物中，各元素的原子个数比都有确定的数值。例如：
不同元素组成的化合物：HCl O N
分子中的原子的个数比：1﹕1 2﹕1 1﹕3
可以看出，不同元素组成化合物时，它们的原子个数比是不同的，显示了这些元素的某种特性，即元素的化合价。
任务四
怎样书写化合物的化学式
探究新知
1.元素的化合价
化学上用化合价来确定化合物中原子或离子之间相互结合的数目。
依据：化合物中各元素正负化合价代数和为 0
任务四
怎样书写化合物的化学式
探究新知
元素的化合价的一般规律
（1）化合价有正价和负价，金属与非金属形成化合物时，金属元素显正价，非金属元素显负价。
（2）氢元素通常显＋1 价，氧元素通常显－2 价，许多非金属元素与氧元素形成化合物时，则显正价。
（3）部分元素可显不同的化合价。
元素名称 元素符号 常见化合价
氢 H +1
钠 Na +1
钾 K +1
氯 Cl -1，+1，+5，+7
氧 O ﹣2
硫 S -2，+4，+6
任务四
怎样书写化合物的化学式
探究新知
（4）有一些化合物，常常含有带电的原子团，叫作根，它们常作为一个整体参加反应，如氢氧化钠（NaOH）中的氢氧根（）、硫酸（）中的硫酸根（），它们既可分开计算每种元素的化合价，也可合并计算总的化合价。
元素的化合价的一般规律
名称 符号 化合价
氢氧根 OH﹣ ﹣1
铵根 NH4+ +1
硝酸根 NO3﹣ ﹣1
硫酸根 SO42﹣ ﹣2
碳酸根 CO32﹣ ﹣2
任务四
怎样书写化合物的化学式
探究新知
（5）化合物中各元素正负化合价代数和为 0。由于化合价是元素形成化合物时才表现出来的性质，因此，在单质中元素的化合价为 0。下表列出了部分常见元素或原子团的化合价。
元素的化合价的一般规律
标注下列化合物中各元素的化合价。
H2O CO2 NaCl MgO Al2O3
+4
+1
-2
-2
+1
-1
+2
-2
-2
+3
正负化合价的代数和为0，例如H2O：（-1）×2+（-2）=0
任务四
怎样书写化合物的化学式
探究新知
元素或原子团的名称 元素或原子团的名称 常见化合价 元素或原子团的名称 元素或原子团的名称 常见化合价
氢 H +1 氯 Cl -1,+1,+5,+7
钠 Na +1 氧 O -2
钾 K +1 硫 S -2,+4,+6
银 Ag +1 氮 N -3,+2,+3,+4,+5
镁 Mg +2 磷 P -3,+3,+5
钙 Ca +2 碳 C +2,+4
钡 Ba +2 氢氧根 -1
铁 Fe +2,+3 铵根 +1
锌 Zn +2 硝酸根 -1
铜 Cu +1,+2 硫酸根 -2
铝 Al +3 碳酸根 -2
锰 Mn ＋2，＋4，＋6，＋7
任务四
怎样书写化合物的化学式
探究新知
1.元素的化合价
顺口溜：
钾钠银氢正一价，钙镁钡锌正二价;
氟氯溴碘负一价，通常氧为负二价;
二三铁，二四碳，三铝四硅五价磷;
一三五七正价氯，二四六硫锰四七;
铜汞二价最常见，单质化合价为零。
任务四
怎样书写化合物的化学式
探究新知
2.化合价和化学式
化合价和化学式密切相关，一方面，根据化合价可以写出化学式；另一方面，根据化学式可以求出元素的化合价。
首先，根据化合价写出化学式。
例1 按下表所列的步骤，明确书写水的化学式的方法，进而练习书写氧化铝的化学式。
任务四
怎样书写化合物的化学式
探究新知
步骤 写出水的化学式 练习：请写出氧化铝的化学式
1. 写出组成化合物的元素符号，一般来说，正价元素居左，负价元素居右。 H O
Al O
2. 标出有关元素的化合价。 +1 -2 H O +3 -2
Al O
3. 根据化合物中各种元素化合价代数和等于零的原则，确定各元素的原子数目。 因为 2×（＋ 1）＋ 1×（－2）＝ 0，所以氢的原子数为 2，氧的原子数为 1。 因为 2×（＋ 3）＋ 3×（－2）＝ 0，所以铝的原子数为 2，氧的原子数为3。
4. 写出化学式。 O
十字交叉法
任务四
怎样书写化合物的化学式
探究新知
2.化合价和化学式
例2 已知氧化铁的化学式为 ，其中氧元素为－2 价，求氧化铁中铁元素的化合价。
解：根据化合物中各元素的正负化合价代数和为 0 的原则，设铁的化合价为 x，列式：
2·x ＋ 3×（－2）＝ 0
故 x ＝＝＋3
答：在氧化铁（）中，铁元素的化合价为＋3。
任务四
怎样书写化合物的化学式
探究新知
2.化合价和化学式
请你求出五氧化二磷（）中磷元素的化合价：________。
解：根据化合物中各元素的正负化合价代数和为 0 的原则，设磷的化合价为 x，列式：
2·x ＋5×（－2）＝ 0
2x-10=0
故 x ＝＝+5
答：在五氧化二磷（）中，磷元素的化合价为5。
任务四
怎样书写化合物的化学式
探究新知
2.化合价和化学式
请你再求出 中硫元素的化合价：________。
解：根据化合物中各元素的正负化合价代数和为 0 的原则，设磷的化合价为 x，列式：
2×1 ＋x+4×（－2）＝ 0
故2+x+(-8)=0
x ＝6
答：在 中硫元素的化合价为6。
例3、下列化学式与名称对应正确的是（ ）
A. 氢氧化钙CaOH
B. 氯化铝AlCl
C. 碳酸钠NaCO
D. 硫酸铜CuSO
课堂典例
【答案】D
【解析】A项：氢氧化钙中Ca为+2价，OH 为-1价，化学式应为Ca(OH) ，错误。
B项：氯化铝中Al为+3价，Cl为-1价，化学式应为AlCl ，错误。
C项：碳酸钠中Na为+1价，为-2价，化学式应为，错误。
D项：硫酸铜中Cu为+2价，为-2价，化学式正确。
故本题答案为：D。
模块四 怎样读化合物的化学式
任务五
怎样读化合物的化学式
探究新知
由两种元素组成的化合物化学式的读法
通常规定为从右到左读作“某化某”
例如： KCl 氯化钾
CaO 氧化钙
氯化钾 氧化钙
任务五
怎样读化合物的化学式
探究新知
有时，还要读出化学式中各元素的原子个数
例如： 二氧化硫
五氧化二磷
CO 一氧化碳
二氧化碳
任务五
怎样读化合物的化学式
探究新知
含有原子团的化合物，要读出原子团的名称
例如：Ca 氢氧化钙
硫酸钠
Cl 氯化铵
碳酸铵
氢氧化钙
硫酸钠
氯化铵
例4、高铁酸钠（Fe）是高铁车厢内常用的一种“绿色环保高效”消毒剂，请判断其中铁元素的化合价（　　）
A．+6
B．+2
C．+3
D．﹣1
课堂典例
【答案】A
【解析】在化合物中，各元素正负化合价的代数和为零。我们可以根据常见元素的化合价来计算高铁酸钠Fe中铁元素的化合价。钠元素显 + 1价，氧元素显-2价。设铁元素的化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，则( + 1)×2+x+( - 2)×4 = 0，即2 + x-8 = 0，x=8 - 2，解得x = + 6，所以A正确故答案为：A。
模块五 怎样根据化学式进行计算
任务六
怎样根据化学式进行计算
探究新知
1.计算相对分子质量
化学式中各原子的相对原子质量（Ar）总和，叫作相对分子质量（Mr）。和相对原子质量一样，相对分子质量也是比值，是相对质量。
例3 水（O）的相对分子质量＝1×2＋16＝18
请练习：碳酸氢铵（）的相对分子质量＝________。
解：14+（1×5）+12+（16×3）
=14+5+12+48=79
答：碳酸氢铵（）的相对分子质量为79.
任务六
怎样根据化学式进行计算
探究新知
2.计算化合物中各元素的质量比
化学式可以从定性和定量的视角，明确地表示出物质所含的元素种类及各元素的原子个数最简比，因而可以利用化学式计算组成化合物中各元素的质量比。
公式：元素质量=相对原子质量×原子个数
例4 计算 O 中氢元素和氧元素的质量比。
解：在 O中，氢和氧的原子个数比为 2：1，则
氢元素的质量：氧元素的质量＝（1×2）：16 ＝ 1：8。
请练习： 中各元素的质量比为：
氢元素：硫元素：氧元素=1×2：32:16=1:16:16
任务六
怎样根据化学式进行计算
探究新知
3.计算化合物中某一元素的质量分数
根据化学式，可通过相对分子质量和某一元素的相对原子质量及原子个数，计算化合物中该元素的质量分数，即该元素的质量与组成化合物的各元素质量总和之比。
例5 计算水（O）中氧元素的质量分数。
解：水中氧元素的质量分数
=×100%=×100%=88.9%
答：水中氧元素的质量分数为 88.9%。
任务六
怎样根据化学式进行计算
探究新知
由此可见，化合物中某元素的质量分数就是该元素占有的相对质量与化合物的相对分子质量之比，计算公式为：
某元素的质量分数
=×100%
任务六
怎样根据化学式进行计算
探究新知
化学式可以从宏观和微观的视角表示物质的组成与构成，也可以从定性和定量的视角表示物质所含元素的种类和质量关系。
长话短说
例5、硝酸铵（）中氮元素的质量分数计算式正确的是（ ）
A. ×100%
B. ×100%
C. ×100%
D. ×100%
课堂典例
【答案】B
【解析】中含2个N原子（和各1个），相对分子质量=14+1×4+14+16
×3=80，氮元素质量分数= ×100%。 故选：B。
例6、计算二氧化碳（）的相对分子质量，正确的是（ ）
A. 12+16=28
B. 12+16×2=44
C. (12+16)×2=56
D. 12×2+16=40
课堂典例
【答案】B
【解析】相对分子质量为各原子相对原子质量之和。C的相对原子质量为12，O为16，CO 的相对分子质量=12+16×2=44。故本题答案为：B。
课堂总结
课堂总结
一、化学式的概念
用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子。
二、化学式的意义（以O为例）
1. 宏观意义
表示一种物质。
表示该物质的元素组成。
2. 微观意义
表示该物质的元素组成。
表示该物质的元素组成。
三、单质化学式的书写
1. 金属、稀有气体及部分固态非金属（由原子直接构成），用元素符号直接表示。
2. 气态非金属单质（由分子构成），在元素符号右下角标注分子中原子的个数。
四、化合物化学式的书写
1. 规则
正价元素在前，负价元素在后（适用于由两种元素组成的化合物）。
化合物中各元素正负化合价代数和为0。
2. 常见原子团的化合价
化学式
课堂总结
五、化合物化学式的读法
1. 两种元素组成的化合物
从右向左读“某化某”，如MgO—氧化镁。
含原子个数时读出数字，如SO —二氧化硫。
2. 含原子团的化合物
读出原子团名称，如Ca(OH) —氢氧化钙、Na SO —硫酸钠。
六、根据化学式的计算
1. 计算相对分子质量
各原子相对原子质量的总和。
2. 计算元素质量比
各元素的相对原子质量×原子个数之比。
3. 计算元素的质量分数
某元素质量分数=（该元素相对原子质量×原子个数÷相对分子质量）×100%。
化学式
模块六 练习与实践
1、对化学用语中“2” 的意义，理解正确的是（　　）
A．Ca中的“2”表示钙原子的化合价为+2价
B．中的“2”表示两个氢原子
C．2Mg中的“2”表示两个镁元素
D．2CO中的“2”表示2个一氧化碳分子
课堂典例
【答案】 D
【解析】A.Ca中的“2”表示钙元素的化合价为 +2 价，而不是钙原子的化合价，A 错误。
B.中的“2”表示一个氢分子中含有两个氢原子，B 错误。C.元素只讲种类，不讲个数，2Mg中的“2”表示两个镁原子，C 错误。D.2CO 中的“2”表示 2 个一氧化碳分子，D 正确.故本题答案为：D。
2+
2+
2、冶炼金属钨常用到白钨矿石，其主要成分是钨酸钙（CaW）。钨酸钙中钨（W）的化合价为（　　）
A．+6
B．﹣6
C．﹣7
D．+7
【答案】 A
【解析】在化合物CaW中，钙元素显 + 2价，氧元素显-2价。设钨元素（W）的化合价为x，根据在化合物中正、负化合价的代数和为零，可列出方程( + 2)+x + 4×( - 2)=0，解方程可得x = + 6价，所以A选项正确.A正确。
分层作业
3、下列符号，既能表示一种元素，又能表示这种元素的一个原子，还能表示一种单质的是（　　）
A．S
B．
C．H
D．
课堂典例
【答案】 A
【解析】 A.S 是固态非金属元素，它作为元素符号，可表示硫元素，也能表示一个硫原子。而固态非金属单质一般用元素符号直接表示，所以 S 还能表示硫这种单质，A 选项符合题意。B.表示这种物质，B 选项不符合题意。C.H是气态非金属元素，可表示氢元素以及一个氢原子,C 选项不符合题意。D.能表示氧化铁这种物质，D 选项不符合题意。故选A。
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