4.1 化学式
4.1.1 化学式
素养目标
1.学习化学式的概念,并能用规范的语言描述化学式的意义。
2.掌握单质、氧化物化学式的书写及化学式的读法。
重点
1.从宏观和微观层面上理解化学式的意义、区分各种化学符号。
2.正确书写化学式。
【自主预习】
化学式的含义、写法及意义。
1.化学式:
(1)定义:用 和 的组合来表示 的式子,叫作化学式。
(2)混合物没有固定的组成,不能用化学式表示,只有纯净物才有化学式。
(3)一种物质有且只有一个化学式,H2O和H2O2代表两种不同的物质;但一个化学式能表示的物质不止一种。如P,既可以表示红磷,又可以表示白磷。
2.宏观上,所有物质都是由 组成的;微观上,物质是由 、 或 构成的。
3.写出下列符号的意义。
H: ;
2N: ;
Cu: ;
Mg2+: ;
3Mg2+: 。
1.2O2表示 ( )
A.4个氧原子 B.2个氧分子
C.4个氧分子 D.2个氧原子
2.化学式H2O2能表示多种意义,下列说法错误的是 ( )
A.表示过氧化氢这种物质
B.表示过氧化氢由氢元素和氧元素组成
C.表示1个过氧化氢分子
D.表示过氧化氢由2个H原子和2个O原子构成
【合作探究】
任务驱动一:化学式的意义
化学式
的意义
如水的化学式,H2O表示的意义:
宏观:①表示 ;②表示水是由 组成的。
微观:③表示 ;④表示一个水分子是由
构成的。
注意:化学式前面如果有数字,只表示微观粒子的个数。如3H2O表示 。
任务驱动二:不同位置数字的意义
符号前面的数字只表示微观粒子个数。如2H中的“2”表示 ,3H2中的“3”表示 ,4Na+中的“4”表示 。
任务驱动三:单质化学式的写法
(1)由原子构成的单质,其化学式直接用元素符号表示,包括:
①金属单质:铁 、铜 、汞 。
②稀有气体:氦气 、氖气 。
③固体非金属单质:碳 、硫 、红磷 。
(2)由分子构成的单质,其化学式用元素符号和分子中含有的数字组合表示。如:
氧气 、氢气 、氮气 、臭氧 。
1.葡萄糖的化学式为C6H12O6。下列有关葡萄糖的说法正确的是 ( )
A.葡萄糖由碳、氢气和氧气组成
B.葡萄糖由三种元素组成
C.葡萄糖由24个原子构成
D.葡萄糖分子由碳原子和水分子构成
2.下列符号中的“2”与O2中的“2”所表示的意义相似的是 ( )
A.H2O B.2Zn
C.2CO D.S
4.1.2 化合价
素养目标
1.知道一些常见元素和原子团的化合价。
2.能用化学式表示某些物质的组成,并能利用化合价推求化学式。
重点
化学式的书写、已知化合物的化学式求其中某一元素的化合价。
【自主预习】
常见元素的化合价、根据化合价书写化学式。
化合价:
1.表示方法:①写在元素正上方;②正、负号在前,数字在后;③数值为“1”时不能省略。
如表示磷元素的化合价为 。
2.化合价与离子的关系:
3.元素化合价的一般规律
(1)化合物中各元素正负化合价的代数和为 。
(2)化合物中,氢元素通常显 价,氧元素通常显 价。
(3)化合物中,金属元素通常显 价,非金属一般显 价。
(4)某些元素具有可变化合价,如C在CO2和CO中的化合价不同。
(5)单质里元素的化合价为 。
4.原子团
(1)在化学反应里,常作为一个整体参加反应,好像一个原子一样,这样的原子集团叫原子团,又叫根,读作“××根”。如硫酸根 、碳酸根 、硝酸根 、氢氧根 、铵根 。
(2)原子团是化合物的一部分,因此原子团是带电的,带电的原子团也叫离子。如硫酸根
离子 、碳酸根离子 、硝酸根离子 、氢氧根离子 、铵根离子 。
1.下列关于化合价规律的叙述,正确的是 ( )
A.金属元素只能显正价
B.非金属元素只能显负价
C.在化合物中元素正负化合价的代数和为零
D.一种元素只有一种化合价
2.我国很早就用朱砂制作红色颜料。朱砂的主要成分是硫化汞(HgS),硫化汞中 Hg的化合价为+2,则S的化合价是 ( )
A.-1 B.-2 C.+1 D.+2
【合作探究】
任务驱动一:记忆常见元素或原子团的化合价
(1)常见元素的化合价记忆口诀示例:
一价元素最简单,钾钠银氢氟氯碘;
二价元素也不深,钙镁钡氧还有锌;
三铝四硅五价磷,二三铁、二四碳;
铜汞二价最常见,单质零价永不变。
(2)常见原子团的化合价记忆口诀示例:
一价氢氧硝铵根, 二价硫碳锰酸根, 三价只有磷酸根,通常负价除铵根
任务驱动二:根据化合价书写化合物的化学式
例题:已知铝元素为+3价,试写出它的氧化物的化学式。
a.排: 价元素(或原子团)写在前, 价元素(或原子团)写在后—— 。
b.标:标出元素化合价。
c.叉:(化合价要约分成最简整数比)
d.检:看化合价代数和是否为0。
练习:(1)已知硫元素有+4价和+6价,试分别写出它的两种氧化物的化学式: 、 。
(2)已知氢氧根为-1价,试写出它与钙元素组成的化合物的化学式: 。
已知硫酸根为-2价,试写出它与钾元素组成的化合物的化学式: 。
已知铵根为+1价,碳酸根为-2价,写出它们组成的化合物的化学式: 。
(3)判断下列物质的化学式书写是否正确,若不正确,请改正。
氧化镁MgO2 氧化铝AlO 氯化钙 CaCl2氢氧化镁Mg(OH)3 碳酸钠NaCO3
(4)标出下列物质中加点元素的化合价。
任务驱动三:化合物的化学式的读法
(1)两种元素组成的化合物的化学式:从后向前读作“某化某”,有时也读出原子个数。
如CO2读作 ,P2O5读作 ,NaCl读作 。
(2)含氢氧根(OH-)的化合物的化学式:从后向前读作“氢氧化某”。
如NaOH读作 ,Ca(OH)2读作 。
(3)含酸根(S、C、Mn)的化合物的化学式:从后向前读作“某酸某”。
如K2MnO4读作 ,Na2CO3读作 ,CuSO4读作 ,KClO3读作 。
(4)组成物质中含铁元素,且显+2价时,常常读作“某某亚铁”。
1.纳米医学上可用四氯金酸(HAuCl4)制备包裹药物的外壳,四氯金酸中氯元素的化合价为-1,则金元素的化合价为 ( )
A.+2 B.+3 C.+4 D.+5
2.标出下列物质中硫元素的化合价。
(1)硫(S) 。
(2)二氧化硫(SO2) 。
(3)硫酸(H2SO4) 。
(4)硫化氢(H2S) 。
4.1.3 根据化学式进行计算
素养目标
1.了解相对分子质量的含义。
2.理解并利用相对原子质量结合化学式进行有关计算。
3.掌握相对分子质量的计算。
重点
有关相对分子质量、元素的质量比和元素质量分数的计算。
【自主预习】
计算相对分子质量、计算组成化合物各元素的质量比、计算化合物中某一元素的质量分数。
相对分子质量
1.定义:化学式中各原子的 的总和。
2.注意:相对分子质量是各原子的相对原子质量的总和,不是各原子的真实质量的总和。
3.相对分子质量与相对原子质量采用同一个标准,它也是一个 ,单位也是 。
计算下列物质的相对分子质量。
(1)O2的相对分子质量为 。
(2)Al2O3的相对分子质量为 。
(3)CaCO3的相对分子质量为 。
(4)H2SO4的相对分子质量为 。
(5)H2O的相对分子质量为 。
【合作探究】
任务驱动一:计算相对分子质量
例1 求氧化铁(Fe2O3)、硫酸(H2SO4)、氢氧化钙[Ca(OH)2]三种物质的相对分子质量。
练习:求碳酸钙(CaCO3)、硝酸铵(NH4NO3)、硫酸铝[Al2(SO4)3]三种物质的相对分子质量。
任务驱动二:计算化合物中各元素的质量比
例2 求氧化铁(Fe2O3)、硫酸(H2SO4)、氢氧化钙[Ca(OH)2]三种物质中各元素的质量比。
练习:求碳酸钙(CaCO3)、硝酸铵(NH4NO3)两种物质中各元素的质量比。
任务驱动三:计算化合物中某一元素的质量分数
例3 求氧化铁(Fe2O3)、硫酸(H2SO4)、氢氧化钙[Ca(OH)2]三种物质中氧元素的质量分数。
练习:(1)求碳酸钙(CaCO3)中氧元素的质量分数。
(2)求硝酸铵(NH4NO3)中氮元素的质量分数。
计算公式:某元素的质量分数=×100%。
1.求硫酸铝[Al2(SO4)3]中各元素的质量比和原子个数比。
2.求氧化铁(Fe2O3)中氧元素的质量分数。
4.1.1 【参考答案】
自主预习
预学思考
1.(1)元素符号 数字 物质组成
2.元素 分子 原子 离子
3.氢元素(或一个氢原子) 2个氮原子 铜元素(或铜原子,或铜这种物质) 镁离子(或一个镁离子带两个单位的正电荷) 3个镁离子
自学检测
1.B 2.D
合作探究
任务驱动一
①水这种物质 ②氢、氧两种元素 ③一个水分子
④两个氢原子和一个氧原子 3个水分子
任务驱动二
2个氢原子 3个氢分子 4个钠离子
任务驱动三
(1)①Fe Cu Hg ②He Ne ③C S P
(2)O2 H2 N2 O3
跟踪演练
1.B 2.A
4.1.2【参考答案】
自主预习
预学思考
1.+5
3.(1)0
(2)+1 -2
(3)正 负
(5)0
4.(1)S C N OH- N
(2)S C N OH- N
自学检测
1.C 2.B
合作探究
任务驱动二
正 负 AlO
(1)SO2 SO3
(2)Ca(OH)2 K2SO4 (NH4)2CO3
(3)错误,改正为MgO 错误,改正为Al2O3 正确 错误,改正为Mg(OH)2 错误,改正为Na2CO3
(4)+6 +5 +4
任务驱动三
(1)二氧化碳 五氧化二磷 氯化钠
(2)氢氧化钠 氢氧化钙
(3)锰酸钾 碳酸钠 硫酸铜 氯酸钾
跟踪演练
1.B
2.(1)
(2)O2
(3)H2O4
(4)H2
4.1.3【参考答案】
自主预习
预学思考
1.相对原子质量
3.比值 1
自学检测
(1)32 (2)102 (3)100 (4)98 (5)18
合作探究
任务驱动一
解:1个氧化铁分子是由2个铁原子和3个氧原子构成的,相对分子质量为2×56+3×16=160。
1个硫酸分子是由2个氢原子、1个硫原子和4个氧原子构成的,相对分子质量为2×1+1×32+4×16=98。
氢氧化钙是由钙元素、氢元素和氧元素组成的,相对分子质量为1×40+2×1+2×16=74。
解:碳酸钙的相对分子质量=1×40+1×12+3×16=100
硝酸铵的相对分子质量=2×14+1×4+3×16=80
硫酸铝的相对分子质量=2×27+(32+4×16)×3=342
任务驱动二
解:Fe、O的质量比=(2×56)∶(3×16)=7∶3
H、S、O的质量比=(1×2)∶32∶(4×16)=1∶16∶32
Ca、O、H的质量比=40∶(2×16)∶(2×1)=20∶16∶1
解:Ca、C、O的质量比=40∶12∶(3×16)=10∶3∶12
N、H、O的质量比=(2×14)∶(1×4)∶(3×16)=7∶1∶12
任务驱动三
解:(3×16)÷(2×56+3×16)×100%=30%
(4×16)÷(2×1+32+4×16)×100%=65.3%
(2×16)÷(40+2×16+2×1)×100%=43.2%
解:(1)(3×16)÷(40+12+3×16)×100%=48%
(2)(2×14)÷(2×14+1×4+16×3)×100%=35%
跟踪演练
1.解:Al2(SO4)3中铝、硫、氧元素的质量比=27×2∶32×3∶16×4×3=9∶16∶32
原子个数比=2∶3∶12
2.解:×100%=30%