(共34张PPT)
幻灯片 1:封面
标题:4.1 化学式(第 2 课时 化合价与化学式)
副标题:用 “化合价” 解锁化学式书写
背景图:选择一张双主题融合图片,左侧是氯化钠形成示意图(Na 带 + 1 价,Cl 带 - 1 价,标注 “+1 + (-1) = 0”),右侧是根据化合价书写氧化铝化学式的过程(Al 为 + 3 价,O 为 - 2 价,标注 “2×(+3) + 3×(-2) = 0”),下方标注 “核心原则:化合物中正负化合价代数和为零”,直观呈现化合价与化学式的关联。
幻灯片 2:学习目标
知识理解:明确化合价的定义(元素在形成化合物时表现出的原子个数比的性质),熟记常见元素(如 H、O、Na、Cl)及原子团(如 OH 、SO )的化合价,掌握 “化合物中正负化合价代数和为零” 的原则,学会根据化合价书写简单化合物的化学式,能根据化学式推算未知元素的化合价。
能力提升:能独立完成 “化合价→化学式” 的书写(如根据 Al+3、O-2 写 Al O ),能准确推算化学式中未知元素的化合价(如根据 H SO 推 S 的化合价),能判断化学式书写的正误(依据化合价代数和是否为零),提升化学用语逻辑应用能力。
意识培养:认识到化合价是 “书写和验证化学式的工具”,理解 “化合价的规律性使化学式书写更规范”,培养 “利用规则解决化学问题” 的科学思维,为后续化学方程式配平奠定基础。
幻灯片 3:情境导入 —— 为什么化合物的原子个数比是固定的?
情境展示:呈现两组化学事实,引发学生思考:
情境 1:水的化学式是 H O,氢原子与氧原子个数比固定为 2:1;二氧化碳的化学式是 CO ,碳原子与氧原子个数比固定为 1:2—— 为什么不同化合物中原子个数比是固定的?是什么决定了这个比例?
情境 2:学生尝试书写氧化铝的化学式,写出 “AlO”“Al O ”“AlO ” 三种形式,老师指出只有 “Al O ” 是正确的 —— 如何判断化学式书写是否正确?是否有统一的规则?
情境 3:已知 H 为 + 1 价,O 为 - 2 价,H O 中 “(+1)×2 + (-2)×1 = 0”;CO 中 “(+4)×1 + (-2)×2 = 0”—— 这些数字(+1、-2、+4)是什么?它们与原子个数比有什么关系?
提问互动:上一课时我们学习了化学式的读写,但未解释 “原子个数比为什么固定”。实际上,这个比例由 “化合价” 决定。什么是化合价?它有什么规律?如何利用化合价书写和验证化学式?今天,我们就来学习化合价与化学式的关系。
幻灯片 4:化合价的定义与本质 ——“原子结合的‘比例密码’”
一、化合价的定义
定义:化合价是元素在形成化合物时,表现出来的一种化学性质,它反映了不同元素的原子之间相互结合时的原子个数比(如 H 与 O 结合形成 H O,原子个数比 2:1,对应 H 为 + 1 价,O 为 - 2 价)。
本质:
对于离子化合物(如 NaCl):化合价的数值等于原子得失电子的数目(Na 失去 1 个电子,显 + 1 价;Cl 得到 1 个电子,显 - 1 价);
对于共价化合物(如 H O):化合价的数值等于原子形成共用电子对的数目(H 与 O 形成 2 对共用电子对,H 显 + 1 价,O 显 - 2 价)。
关键符号:化合价用 “+n” 或 “-n” 表示(n 为 1-4 的整数,n=1 时 “1” 省略),标在元素符号的正上方(如\(\stackrel{+1}{Na}\)、\(\stackrel{-2}{O}\))。
二、化合价的基本规律(核心记忆点)
单质中元素的化合价为 0:
原因:单质中原子未与其他元素结合,无电子得失或共用电子对,故化合价为 0;
示例:O 中 O 为 0 价,Fe 中 Fe 为 0 价,H 中 H 为 0 价。
化合物中正负化合价的代数和为 0(核心原则,用于书写和验证化学式):
示例:H O 中,(+1)×2 + (-2)×1 = 0;NaCl 中,(+1) + (-1) = 0;Al O 中,(+3)×2 + (-2)×3 = 0。
常见元素的化合价(需熟记,口诀辅助):
一价元素:H(+1)、Li(+1)、Na(+1)、K(+1)、Ag(+1)、Cl(-1,除与 O 结合外);
二价元素:O(-2,除过氧化物外)、Mg(+2)、Ca(+2)、Ba(+2)、Zn(+2);
三价元素:Al(+3)、Fe(+3,铁的高价,读作 “铁”);
可变价元素:Fe(+2,低价,读作 “亚铁”)、Cu(+1 “亚铜”、+2 “铜”)、C(+2、+4)、S(-2、+4、+6);
化合价口诀(简化版):
“一价氢氯钾钠银,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。”
原子团的化合价(作为整体带电,需熟记):
原子团是由多个原子构成的带电粒子,在化合物中通常作为一个整体参与反应,其化合价等于整体所带电荷数:
原子团名称
符号
化合价
常见化合物示例
氢氧根
OH
-1
NaOH(氢氧化钠)
硝酸根
NO
-1
HNO (硝酸)
硫酸根
SO
-2
H SO (硫酸)
碳酸根
CO
-2
CaCO (碳酸钙)
铵根
NH
+1
NH Cl(氯化铵)
三、化合价的标注方法(与离子符号区分)
化合价标在元素符号正上方,离子符号标在右上角,两者需明确区分:
对比维度
化合价标注
离子符号标注
示例(钠元素)
位置
元素符号正上方
元素符号右上角
化合价:\(\stackrel{+1}{Na}\);离子符号:Na
正负号与数字顺序
正负号在前,数字在后(数字为 1 时不能省略)
数字在前,正负号在后(数字为 1 时省略)
化合价:\(\stackrel{+1}{H}\);离子符号:H
含义
表示元素在化合物中的化合价
表示离子所带的电荷数
化合价:\(\stackrel{-2}{O}\)(O 在化合物中为 - 2 价);离子符号:O (氧离子带 2 个单位负电荷)
幻灯片 5:根据化合价书写化合物的化学式(“十字交叉法”)
根据化合价书写化合物化学式,核心是遵循 “正负化合价代数和为零”,常用 “十字交叉法”,步骤清晰、易操作,适用于两种元素组成的化合物或含原子团的化合物。
一、书写步骤(以 “氧化铝” 为例,已知 Al 为 + 3 价,O 为 - 2 价)
写元素符号(或原子团符号):
正价元素(或原子团)在前,负价元素(或原子团)在后(如 Al 为 + 3 价,O 为 - 2 价,写为 “Al O”);
若含原子团且个数大于 1,需给原子团加括号(如氢氧化钙,Ca 为 + 2 价,OH 为 - 1 价,写为 “Ca (OH)”)。
标化合价:
在元素符号(或原子团符号)正上方标注化合价(如\(\stackrel{+3}{Al}\) \(\stackrel{-2}{O}\))。
“十字交叉” 定个数:
将正价元素的化合价绝对值写在负价元素符号右下角,负价元素的化合价绝对值写在正价元素符号右下角(如 Al 的化合价绝对值 “3” 写在 O 右下角,O 的化合价绝对值 “2” 写在 Al 右下角,得到 “Al O ”);
若化合价绝对值相等(如 Mg 为 + 2 价,O 为 - 2 价),个数比为 1:1,数字 “1” 省略(写为 “MgO”,不写 “Mg O ”);
若含原子团且个数大于 1,括号后写数字(如氢氧化钙,Ca 为 + 2 价,OH 为 - 1 价,交叉后为 “Ca (OH) ”,省略 “1”,写为 “Ca (OH) ”)。
验证(关键步骤):
计算化合物中正负化合价代数和,若为 0,则化学式正确;否则需调整;
示例:Al O 中,(+3)×2 + (-2)×3 = 6 - 6 = 0,正确;
若错误(如写成 “AlO”),验证:(+3)×1 + (-2)×1 = 1 ≠ 0,错误,需重新交叉。
二、不同类别化合物的书写示例
两种元素组成的化合物(氧化物、金属 + 非金属):
示例 1:氯化镁(Mg 为 + 2 价,Cl 为 - 1 价)
步骤:Mg Cl → \(\stackrel{+2}{Mg}\) \(\stackrel{-1}{Cl}\) → 交叉后 Mg Cl → 验证:(+2)×1 + (-1)×2 = 0 → 正确,写为 “MgCl ”;
示例 2:二氧化碳(C 为 + 4 价,O 为 - 2 价)
步骤:C O → \(\stackrel{+4}{C}\) \(\stackrel{-2}{O}\) → 交叉后 C O → 化简(个数比 2:4=1:2)→ CO → 验证:(+4)×1 + (-2)×2 = 0 → 正确。
含原子团的化合物:
示例 1:氢氧化钠(Na 为 + 1 价,OH 为 - 1 价)
步骤:Na OH → \(\stackrel{+1}{Na}\) \(\stackrel{-1}{OH}\) → 交叉后 Na (OH) → 省略 “1”,写为 “NaOH” → 验证:(+1)×1 + (-1)×1 = 0 → 正确;
示例 2:硫酸铝(Al 为 + 3 价,SO 为 - 2 价)
步骤:Al SO → \(\stackrel{+3}{Al}\) \(\stackrel{-2}{SO_4}\) → 交叉后 Al (SO ) → 验证:(+3)×2 + (-2)×3 = 6 - 6 = 0 → 正确。
三、书写注意事项(“避坑指南”)
元素顺序不能颠倒:正价在前,负价在后(如 CO 不能写为 “O C”,NaCl 不能写为 “ClNa”);
数字需化简:原子个数比需为最简整数比(如 C O 需化简为 CO ,不能保留 2:4);
原子团括号使用:原子团个数大于 1 时必须加括号(如 Ca (OH) 不能写为 “CaOH ”,Al (SO ) 不能写为 “Al SO 3”);
单质不写化合价:单质中元素化合价为 0,无需标注,化学式直接用元素符号或 “元素符号 + 数字” 表示(如 O 、Fe)。
幻灯片 6:根据化学式推算未知元素的化合价(“代数和为零” 的逆用)
已知化合物中部分元素的化合价,可根据 “正负化合价代数和为零”,列方程推算未知元素的化合价,步骤如下:
一、推算步骤(以 “H SO 中 S 的化合价” 为例,已知 H 为 + 1 价,O 为 - 2 价)
设未知化合价:设未知元素的化合价为 x(如设 S 的化合价为 x);
标出已知化合价:在化学式中标注已知元素的化合价(如\(\stackrel{+1}{H_2}\stackrel{x}{S}\stackrel{-2}{O_4}\));
列方程(代数和为零):根据 “(元素化合价 × 原子个数)之和 = 0” 列方程:
示例:(+1)×2 + x×1 + (-2)×4 = 0;
解方程:计算求解未知化合价:
示例:2 + x - 8 = 0 → x = +6,即 H SO 中 S 的化合价为 + 6 价;
验证:将结果代入方程,确认代数和为零(如 (+1)×2 + (+6)×1 + (-2)×4 = 2 + 6 - 8 = 0,正确)。
二、不同化合物的推算示例
示例 1:推算 KMnO 中 Mn 的化合价(已知 K 为 + 1 价,O 为 - 2 价)
设 Mn 的化合价为 x,列方程:(+1)×1 + x×1 + (-2)×4 = 0 → 1 + x - 8 = 0 → x = +7;
结论:KMnO 中 Mn 为 + 7 价。
示例 2:推算 NH NO 中 N 的化合价(已知 H 为 + 1 价,O 为 - 2 价,注意 NH 和 NO 中 N 价态不同)
铵根(NH )中:设 N 为 x,(x)×1 + (+1)×4 = +1(铵根整体带 + 1 价)→ x + 4 = 1 → x = -3;
硝酸根(NO )中:设 N 为 y,(y)×1 + (-2)×3 = -1(硝酸根整体带 - 1 价)→ y - 6 = -1 → y = +5;
结论:NH NO 中,铵根中的 N 为 - 3 价,硝酸根中的 N 为 + 5 价。
示例 3:推算 Fe O 中 Fe 的化合价(已知 O 为 - 2 价,Fe 为可变价)
设 Fe 的平均化合价为 x,列方程:3x + (-2)×4 = 0 → 3x - 8 = 0 → x = +8/3(实际 Fe O 可看作 FeO Fe O ,含 + 2 和 + 3 价 Fe,此处为平均价);
结论:Fe O 中 Fe 的平均化合价为 + 8/3 价。
三、推算注意事项
原子团整体带电:含原子团的化合物,可先根据原子团整体化合价推算(如 NH 为 + 1 价,NO 为 - 1 价),再推算原子团内部元素的化合价;
可变价元素:可变价元素(如 Fe、Cu、S)的化合价需通过方程计算,不能直接记忆(如 Fe 在 FeCl 中为 + 2 价,在 FeCl 中为 + 3 价);
化合价为整数:多数情况下,元素化合价为整数(如 + 1、+2、-1),少数为分数(如 Fe O 中 Fe 为 + 8/3 价),需根据实际结构理解。
幻灯片 7:课堂活动 ——“化合价应用大挑战”
** 活动 1:“化学式书写” 竞赛(十字交叉法应用
2024科粤版化学九年级上册
授课教师: . 班 级: . 时 间: .
4.1 化学式-第2课时
化合价与化学式
第四单元 化学式与化学方程式
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
1.熟记常见元素的化合价和原子团的化合价。
2.初步学会利用化合价书写化学式,会根据化学式推断化合价。
学习目标
目前已知的物质有数千万种,我们可以依据实验的结果来测定物质的组成并写出物质的化学式,但如果每个化学式的书写都像英语单词一样依靠记忆,那也太麻烦了,有没有更简单的办法来解决化学式的书写问题呢?
高锰酸钾:KMnO4
氯酸钾:KClO3
五氧化二磷:P2O5
不一定啊!有巧方法呦!
化合物的化学式一定要死记硬背吗?可真烦人啊!
导入新课
【观察】下列化学式在组成上有何特点?
①氯化氢 HCl
②水 H2O
③氨气 NH3
Cl
H
O
H
H
N
H
H
H
一个HCl分子是由1个H原子和1个Cl原子构成
一个H2O分子是由2个H原子和1个O原子构成
一个NH3分子是由3个H原子和1个N原子构成
合作探究
探究点 化合价的计算及应用
1.化合价
【观察】下列化学式在组成上有何特点?
①氯化氢 HCl
②水 H2O
③氨气 NH3
Cl
H
O
H
H
N
H
H
H
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。
合作探究
1.化合价
探究点 化合价的计算及应用
找一找:化合价的规律
+1 -1 +1 -1 +1 -2
HF HCl H2O
CaO MgO Al2O3
+2 -2 +2 -2 +3 -2
FeCl2 FeCl3 ClO2
+2 -1 +3 -1 +4 -2
Fe O2 H2
0 0 0
化合价的一般规律:
1.化合价有正价、负价之分。
2.化合物中,氢元素通常显+1价,氧元素通常显-2价。
3.金属元素与非金属元素形成化合物时,通常金属元素显正价,非金属元素显负价。
4.一些元素在不同的物质中显不同的化合价。
5.单质里,元素的化合价为0。
6.化合物中各元素的正负化合价代数和为0。
合作探究
探究点 化合价的计算及应用
+n
-n
化合价有正价、零价、负价,在元素的正上方写“+”或“-”后面加数值。
H2O中H元素的化合价
H2O
+1
H2O中O元素的化合价
H2O
-2
合作探究
2.化合价的表示方法
探究点 化合价的计算及应用
离子符号 Na+ Mg2+ Al3+ F-
化合价 Na Mg Al
F
离子:数字在前,“+、-”号在后;写在右上角。
化合价:数字在后,“+、-”号在前;写在正上方。
化合价与离子所带电荷的联系:数字相同,正负号相同。
离子符号与化合价的比较
+2
+3
+1
-1
合作探究
探究点 化合价的计算及应用
NaOH、 Ca(OH)2 、Cu(NO3)2、NH4NO3、BaSO4、
CaCO3、 H3PO4
【观察】下列化学式有什么特点?
NaOH、 Ca(OH)2 、Cu(NO3)2、NH4NO3、BaSO4、
CaCO3、 H3PO4
有一些化合物,常常含有带电的原子团,叫作根,常作为一个整体参加反应。
注意:①原子团不能单独存在;②带电荷的原子团也是离子。
合作探究
探究点 化合价的计算及应用
离子:
OH-
NH4+
NO3-
CO32-
SO42-
PO43-
氢氧根离子
铵根离子
硝酸根离子
碳酸根离子
硫酸根离子
磷酸根离子
合作探究
探究点 化合价的计算及应用
部分常见元素或原子团的化合价
元素或原子团的名称 元素或原子团的符号 常见化合价 元素或原子团的名称 元素或原子团的符号 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 OH- -1
铁 Fe +2、+3 铵根 NH4+ +1
锌 Zn +2 硝酸根 NO3- -1
铜 Cu +1、+2 硫酸根 SO42- -2
铝 Al +3 碳酸根 CO32- -2
锰 Mn +2、+4、+6、+7
这么多的化合价,我要怎么记忆呢?
化合价之歌
一价氢氯钾钠银 二价镁钡钙氧锌
铝三硅四五氮磷 二三铁,二四碳
二四六硫都齐全 铜汞二价最常见
负一硝酸氢氧根 负二硫酸碳酸根
负三磷酸根 只有铵根是正一
莫忘单质价为零
通过前面的《化合价之歌》我记住了常见元素及原子团的化合价,可是这又有什么用呢?和化学式的书写又有什么关系呢?我还是不会写。
依据:在化合物里,各元素正负化合价的代数和为零。
合作探究
3.根据化合价写出化学式
探究点 化合价的计算及应用
十字交叉法
例题:氧化铝的化学式的书写步骤
写
约简
交叉
查
写元素符号,标化合价(左+右-)
Al O
有公约数,则约简;无公约数,不约简
数字交叉放置在元素符号右下角
在化合物里,正负化合价的代数和为0
+3 -2
(+3)×2+(-2)×3=0
2
3
练一练
1.请同学们尝试写出氯化钙、硫酸钡的化学式。
CaCl2 BaSO4
原则:化合物里正负化合价的代数和为零。
例1 试确定氯酸钾(KClO3)中氯元素的化合价。
解:设氯元素的化合价为x,则
(+1)+ x +(-2)×3=0
x = +5
所以,在氯酸钾中,氯元素的化合价为+5价
合作探究
4.根据化学式求某一元素化合价
探究点 化合价的计算及应用
2.宇航员需要在太空进行作业,太空舱里常用NiFe2O4作为气体转化的催化剂。已知NiFe2O4中Ni为+2价,则Fe的化合价为( )
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
练一练
C
3.有四种物质:①N2;②NO;③N2O5;④NO2,按氮元素化合价由低到高排列的顺序是 。(填序号)
①②④③
知识点1 化合价的规律及表示方法
1. 下列有关化合价的说法正确的是( )
C
A. 一种元素只能显一种化合价
B. 化合物中金属元素显正价,非金属元素一定显负价
C. 化合物中各元素正负化合价的代数和为0
D. 原子团中各元素正负化合价的代数和为0
返回
2. 在组成化合物的常见元素中,部分元素有可变化合价。下
列纯净物中化合价标注正确的是( )
C
A. B. C. D.
【点拨】中元素的化合价为,元素的化合价为 ,
A错误;C单质中C元素的化合价为0,B错误;中 元素的
化合价为,元素的化合价为,C正确;中 元
素的化合价为,元素的化合价为,设 元素的化合价
为,则,解得 ,D错误。
返回
知识点2 根据化合价书写化学式
3. 氮化硅是新型陶瓷材料。已知氮化硅中硅、氮元素
的化合价分别为和 ,请按以下步骤写出氮化硅的化学式。
步骤 写出氮化硅的化学式
①写出______________________
②标出有关元素的化合价 ____ ____
③确定__________________ 硅的原子数为___,氮的
原子数为___
④写出化学式 ______
组成化合物的元素符号
各元素原子的数目
3
4
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4. [2024·保定期末]如图所示试剂瓶标签正确的是( )
D
A. B. C. D.
【点拨】氧化镁的化学式为 ,A错误;氧化铁的化学式
为,B错误;氯化锌的化学式为 ,C错误。
返回
5. 稀土元素铕 是激光及原子能应用的重要材料。已知氯
化铕的化学式为 ,如果铕元素的化合价不变,则氧化铕
的化学式为( )
B
A. B. C. D.
知识点3 根据化学式求元素的化合价
6. 市售加碘盐是在食盐中加入一定量的碘酸钾(化学式为
),其中碘元素的化合价为( )
A
A. B. C. D.
【点拨】碘酸钾中钾元素显价,氧元素显 价,设碘元
素的化合价为 ,根据在化合物中各元素正负化合价代数和
为零,可得,则 价。故选A。
返回
7.标出下列物质中加点元素的化合价。
(1) _ _____;
(2) _ _______;
(3) _ ______;
(4) _ _____;
(5) _ ________;
(6) _ _________。
纠易错 不能正确区分铁与亚铁的化合物
8. 下列化学式书写正确的是( )
C
①氦气 ②氯化钾 ③氧化铁
④氯化铁 ⑤硝酸铁
⑥高锰酸钾 ⑦氢氧化钙
⑧碳酸钠 ⑨硫酸铁
A. ①③④⑤⑦⑨ B. ④⑤⑦⑧⑨
C. ⑤⑦ D. 全部
9. 实验室用高锰酸钾受热分解制氧气,反应前后相关物质中
锰元素的化合价不包括( )
A
A. B. C. D.
【点拨】高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。
在化合物中,钾元素显价,氧元素显 价,根据各元素
正负化合价的代数和为0,所以中锰元素显 价,
中锰元素显价,中锰元素显 价,反应前
后相关物质中锰元素的化合价不包括 价,故选A。
返回
10. [2024·咸阳期末]化学实验室中常用重铬酸钾配制玻璃
仪器的洗涤剂,重铬酸钾的化学式为,其中铬
元素的化合价为,则中 的值为( )
B
A. 1 B. 2 C. 5 D. 6
【点拨】铬元素的化合价为,钾元素的化合价为 ,氧
元素的化合价为 ,根据化合物中各元素正负化合价的代数
和0,可得,解得 。
返回
11. [2025·成都武侯区期末]由分子构成的物质的化学式又
叫分子式。下列化学符号中属于分子式的是( )
C
A. B. C. D.
【点拨】是由原子构成的,故 不属于分子式,A错误;
是由离子构成的,故不属于分子式,B错误;
是由分子构成的,故属于分子式,C正确; 是硫酸
根离子,不是物质,D错误。
返回
化合价
概念
表示方法
应用
分类
用来表示原子间化合的数目
正价、负价、零价
在元素的上方写“+”或“-”后面加数值
已知化合价写化学式
已知化学式求化合价
课堂小结
必做作业:从教材习题中选取;
选做作业:完成练习册本课时的习题.
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