物质组成的表示
第2课时 化合价
一、知识目标
1.通过对比、等化合物的化学式,理解化合价的概念,能正确标注常见元素的化合价,建立“原子结构 - 电子得失 - 化合价”的认知链条。
2.熟练掌握常见元素和原子团的化合价,牢记常见元素化合价口诀,如 “一价氢氯钠钾银,二价氧镁钡钙锌……” 以及原子团化合价口诀 “负一硝酸氢氧根,负二硫酸碳酸根;负三记住磷酸根,只有正一是铵根”。
3. 学会运用化合价的规律,依据化学式准确求出元素的化合价,同时能够根据化合价正确书写常见物质的化学式。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:引导学生从微观角度理解化合价的形成与原子最外层电子数的关系,建立起元素化合价与物质微观构成的联系,能从宏观物质的化学式分析其微观组成及元素化合价情况。
2.证据推理与模型认知:通过对化学式中元素化合价规律的探究,培养学生基于证据进行推理的能力,构建根据化合价书写化学式以及根据化学式求化合价的思维模型,并能运用模型解决实际问题。
3.科学探究与创新意识:3.分析生活场景中的化合价标注案例,认识正确使用化合价对工业生产、药品安全的重要性,培养规范使用化学术语的职业意识和社会责任感。
一、教学重点
1.深入理解化合价的概念,把握化合价与原子结构的内在联系,理解元素原子得失电子或共用电子对偏移与化合价的关系。
2熟练记忆常见元素和原子团的化合价,并能灵活运用化合价规律解决化学问题,如根据化学式准确判断元素化合价,根据化合价正确书写化学式。
3.掌握根据化合价书写化学式的方法步骤,包括元素符号的排列顺序、化合价的标注、原子个数比的确定等。
二、教学难点
1.从微观本质上理解化合价的形成过程,即原子在化学反应中通过得失电子或共用电子对形成相对稳定结构从而表现出化合价,这一抽象概念对于学生理解有一定难度。
2.在实际运用中,能够准确无误地根据复杂化合物的化学式求出各元素的化合价,以及根据给定元素化合价正确书写较为复杂物质的化学式,尤其是涉及多种元素和变价元素的情况。
教材分析 本节教学内容源于鲁教版(2024年版)九年级化学上册第二单元《认识物质的构成》第三节《物质组成的表示》第2课时《化合价》。化合价是初中化学课程中的重要概念,是学习化学用语——化学式的重要基础,能帮助学生从定量的角度认识物质的组成,化合价与化学式是化学学科的重要基础内容,它承接了前面所学的原子结构、元素等知识,同时为后续学习化学方程式、物质的性质及化学反应等内容奠定了坚实基础,为后续学习化学方程式等内容奠定基础,在化学知识体系中起着承上启下的作用。
教材在内容编排上,注重从学生已有的生活经验和知识基础出发,通过对常见物质化学式的分析,逐步引入化合价的概念,符合学生的认知规律。教材还通过丰富的实例和练习,引导学生探究化合价的规律,培养学生运用知识解决实际问题的能力。同时,教材强调了化学知识与实际生活的联系,让学生体会到化学在生活中的广泛应用,激发学生学习化学的兴趣。
鲁教版教材以大概念统领贯穿始终,将本部分内容融入 “物质的组成” 这一主题大概念下,体现 “从生活走进化学,从化学走向社会” 的思路。通过对化合价与化学式的学习,有助于学生进一步理解物质的组成和结构,构建系统的化学知识体系,促进学生核心素养的全面发展。
九年级的学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的关键时期,他们对化学学科充满好奇,具有较强的探究欲望和动手能力。在学习本节课之前,学生已经掌握了原子结构、元素等基础知识,对一些常见物质的化学式也有了一定的认识,但对于化学式中元素符号右下角数字的含义以及元素之间相互化合的本质原因并不清楚。
由于化合价的概念较为抽象,学生理解起来可能存在一定困难,需要教师通过生动形象的实例、多媒体演示等方式进行引导。同时,学生在记忆常见元素和原子团化合价时可能会觉得枯燥,教师应采用多样化的教学方法,如口诀记忆、小组竞赛等,帮助学生强化记忆。
此外,学生在运用化合价规律解决实际问题,如根据化学式求化合价和根据化合价书写化学式时,可能会出现错误,需要教师加强练习和指导,逐步提高学生的应用能力。
教学环节一 新课导入
【展示生活物品】同学们,老师今天带来了一些生活中常见的物品,大家看,这是化肥和消毒液的包装。大家仔细观察一下包装袋,上面都有其主要成分的化学式,像化肥里含有(KNO3),消毒液里含有(NaClO)。老师想问大家,这些物质的化学式为什么是这样写呢?这里面是不是藏着什么化学规律呢?
【创设情境】接下来,我们再看两个大家非常熟悉的物质,水和双氧水。水的化学式是(H2O),消毒用的双氧水的化学式是(H2O2)。大家有没有发现,它们的组成元素都是氢和氧,但是构成分子的原子数目却不一样。这是为什么呢?我们又该如何表示不同元素的原子直接相互化合的定量关系呢?
【学生思考】可能会有学生猜测是因为原子的大小、质量等原因导致这样的组合,也可能有学生表示不清楚。
【过渡】大家的想法都有一定道理,其实这背后隐藏着一个重要的化学概念,那就是化合价。今天我们就一起来探究化合价的奥秘,看看它是如何决定原子之间的化合比例,从而形成各种物质的化学式的。通过解决这个问题,我们就能明白为什么不同物质的化学式中原子个数比会不一样了。
设计意图
知识层面:通过对比水和双氧水化学式中原子个数比的差异,引发学生对原子组合方式决定因素的思考,自然引出化合价概念。这种方式能将学生已有的对常见物质化学式的认知与新的知识 —— 化合价建立联系,让学生意识到新知识是对已有知识的深入探究,帮助学生构建完整的知识体系,理解化合价在解释物质组成方面的重要性,为后续学习化合价概念及应用奠定基础。
能力培养:以问题驱动学生思考,锻炼学生观察、分析和归纳问题的能力。在思考过程中,学生需要回忆已学的化学式知识,对不同化学式进行比较分析,尝试找出原子组合背后的规律,这一过程能有效提升学生的逻辑思维能力,培养学生主动探究知识的意识和能力,使学生逐渐学会从化学现象中挖掘本质问题,为今后独立解决化学问题积累经验。
3.情感态度:以学生熟悉的物质化学式为切入点,引发学生的好奇心和求知欲,激发学生学习化学的兴趣。让学生感受到化学知识与生活实际紧密相连,认识到化学学科的实用性,增强学生对化学学科的认同感和学习热情,使学生更积极主动地参与到课堂学习中来。
教学环节二化合价
活动一:化合价的定义
【问题】展示氯化钠、氯化镁、氯化铁的微观模型、化学式和粒子个数比,提问:为什么不同离子结合的氯离子的数目不同?回请同学们观察动画氯化钠和氯化镁的的形成过程,比较其特点,同桌之间相互交流一下。
【学生思考】学生同桌之间相互交流,回忆并比较氯化钠和氯化钠的形成过程:钠原子最外层有一个电子,容易失去一个电子,形成钠离子;氯原子最外层有七个电子,容易得到一个电子,形成氯离子。一个钠离子和一个氯离子相互作用,就形成了新的物质——氯化钠(NaCl)。镁原子最外层有两个电子,容易失去两个电子,形成镁离子;氯原子最外层有七个电子,容易得到一个电子,形成氯离子。一个镁离子和两个氯离子相互作用,就形成了氯化镁。
【问题】为什么不同离子结合的氯离子的数目不同?与什么有关?
【学生思考】通过观察比较得出答案:与其最外层电子数和得失电子数有关。一个钠离子带一个单位正电荷,一个氯离子带一个单位负电荷,一个钠离子和一个氯离子结合后所带电荷电性相反,电量相等,相互抵消。一个镁离子带两个单位正电荷,一个氯离子带一个单位负电荷,一个镁离子和两个氯离子结合后所带电荷电性相反,电量相等,相互抵消。
【问题】每个钠原子失去几个电子,钠元素表现为什么价?每个镁原子失去几个电子,镁元素表现为什么价?每个氯原子得到几个电子,氯元素表现为什么价?
【学生思考】每个钠原子失去1个电子,钠元素表现为+1价。每个镁原子失去2个电子,镁元素表现为 +2价。每个氯原子得到1个电子,氯元素表现为-1价。
【讲解】化学上用“化合价”来表示原子之间相互化合的数目。通常,一种元素的原子能够跟其他元素的原子相互化合的比例,与这种元素的化合价有关。在化合物中,元素的化合价是由这种元素的一个原子得到或失去电子的数目决定的。例如,当钠元素与氯元素化合时,每个钠原子失去1个电子,同时每个氯原子得到1个电子。因此,在氯化钠中,钠元素表现+1价,氯元素表现-1价。
设计意图
知识层面:结合原子结构和得失电子情况,详细讲解化合价概念,使抽象的概念变得具体形象。以氯化钠等常见化合物为例,直观展示原子为达到稳定结构通过得失电子形成化合价的过程,帮助学生理解化合价与原子最外层电子数的内在联系,明确化合价的本质是原子在相互化合时表现出的性质,让学生深入掌握化合价概念,为后续学习化合价规律及应用提供坚实的理论基础。
能力培养:引导学生思考并举例其他化合物中元素化合价与原子得失电子关系,锻炼学生知识迁移和应用能力。学生在分析和举例过程中,需要运用所学的化合价概念去解释新的化合物,这有助于培养学生举一反三的能力,提高学生对知识的理解和运用水平,使学生能够灵活运用化合价概念解决不同情境下的化学问题,提升学生的化学思维能力。
3.情感态度:通过生动形象的实例讲解,降低学生对抽象概念的畏难情绪,增强学生学习化学的自信心。让学生在理解概念的过程中,体会到化学知识的逻辑性和科学性,培养学生严谨的科学态度,激发学生进一步探索化学知识的欲望,使学生对化学学科的学习保持积极的态度。
活动二:常见元素的化合价及化合价的规律
【问题】氢原子的最外层有一个电子,想得到一个电子形成稳定结构,氧原子的最外层有六个电子,想得到两个电子形成稳定结构,两种原子都想得到电子,怎么办?请同学们阅读课本多识一点找到答案。
【学生思考】阅读课本并找到答案:有些情况下,不同元素的原子之间相互化合是靠各自提供电子、形成共用电子对来实现的,这种情况下,元素化合价的数值就是形成共用电子对的数目。有些元素的原子在不同条件下得失电子或形成共用电子对的数目是不同的,所以在化合物中表现出多种化合价。如在CO2、CO和CH4中,碳元素分别表现为+4、+2和-4价。
【讲解】同学们观察课前我们提到的化肥硝酸钾的化学式,它的化学式中有个特殊结构:NO3-,有些化合物如NaOH、NH4CI、KNO3等,它们中的一些带电原子团如OH-、NH4+、NO3-等,常作为一个整体参加化学反应,这样的原子团又叫作“根”(或根离子)。根也有化合价,如OH-为-1价。
【问题】接下来我们一起来了解化合价的表示方法,请同学们观察所给离子带的电荷数与其化合价数的异同点,并总结规律。
【学生思考】认真观察并总结规律:离子带的电荷数与其化合价数的相同点为数字相同,+/-号相同,不同点为二者标注的位置不同,数字和+ -号的前后位置不同,1的省略不同。
【问题】那化合价应该如何表示呢?同学们小组讨论并进行总结。
【学生思考】讨论并总结化合价的表示方法:化合价标在元素符号的正上方,左符号右数目,同种元素的化合价与离子的电荷,通常数值相等,正负相同,位置不同,写法相反。
【问题】展示化合价表格,并提出问题。下表为常见元素的化合价,认真观察,小组讨论以下问题:思考:1、氢元素和氧元素的化合价是多少?2、从表中可以看出金属元素和非金属元素的化合价各有什么特点?3、元素的化合价只有一种么?4、根据表中元素的化合价,计算H2O、MgO、MgCl2中各元素正负化合价的代数和。
【学生思考】同学们按照问题引导,小组讨论并总结有关化合价的规律:化学式中正价元素通常在前,负价元素通常在后。计算可得化合物中,各种元素的正负化合价的代数和为零。规定:单质中元素化合价为零。
【讲解】肯定学生的回答并鼓励其认真思考总结的行为,继续总结:在化合物中,各元素的正负化合价之和为零。我们以此为依据,可以根据元素的化合价写出已知物质的化学式。元素的化合价用于定量描述不同元素的原子之间形成化合物时相互化合的比例。因此,人们规定单质中元素的化合价为零。教师给出常见元素和原子团的化合价口诀,并引导学生积极背诵。
活动三:根据化学式判断化合价
【问题】给出氯化钙的化学式CaCl2,并提出问题,已知氯化钙中氯元素的化合价为-1价,我们如何计算氯化钙中钙元素的化合价?
【学生思考】学生思考并列出式子:根据化合物中,正、负化合价代数和为零的原则进行判断。设:钙元素的化合价为X,可以列式X +(-1)×2=0 ,解得X=+2。
【问题】肯定学生的计算过程并提出表扬,继续提出问题:你能根据这一窍门,计算出氧化铝中铝元素的化合价和硝酸中氮元素的化合价么?请同学们计算后同桌之间相互检查,并说说计算方法。
【学生思考】根据化合物中,正、负化合价代数和为零的原则,计算出氧化铝中铝元素的化合价为+3价,硝酸中氮元素的化合价为+5价。
【问题】回顾课前介绍的两种生活用品,求出KNO3中N元素的化合价和NaClO中Cl元素的化合价。
【学生思考】继续练习,并计算出硝酸钾中氮元素的化合价为+5价,次氯酸钠中氯元素的化合价为+1价。
【讲解】硝酸钾中氮元素呈+5价(KNO3),错误标注可能导致农民误用,如混淆氮肥形态(铵态氮vs硝态氮),影响作物吸收效率。次氯酸钠中氯为+1价(NaClO),若与酸性洁厕剂(含HCl)混用,+1价氯会反应生成有毒氯气(Cl2),威胁生命安全。化合价不仅是化学式的数学表达,更是连接科学严谨性与社会安全的纽带。从农业生产到公共卫生,规范使用化学术语是每位从业者的基本职业素养,也是守护大众健康的社会责任。
设计意图
知识层面:通过具体例题详细讲解根据化学式求化合价的方法,明确依据化合物中正负化合价代数和为零这一关键规律进行计算。让学生掌握求化合价的具体步骤和方法,通过课堂练习和学生展示,强化学生对该方法的运用,使学生能够熟练根据给定化学式准确求出各元素化合价,加深学生对化合价规律的理解和应用,提高学生运用化学知识解决实际问题的能力。
能力培养:在学生思考尝试求化合价以及进行课堂练习过程中,锻炼学生的计算能力和逻辑推理能力。学生需要根据已知元素化合价和化学式,运用化合价规律进行推理和计算,这一过程有助于培养学生严谨的思维习惯和解决问题的能力。同时,通过学生展示和相互评价,培养学生的表达能力和批判性思维,让学生学会从他人的解题过程中吸取经验,提高自身的学习能力。
3.情感态度:通过有针对性的练习和指导,帮助学生克服学习困难,增强学生学习的自信心。让学生在解决问题的过程中,感受到化学知识的实用性和趣味性,提高学生学习化学的积极性和主动性。培养学生认真细致的学习态度,使学生认识到在化学学习中,严谨的计算和推理是得出正确结论的关键,培养学生对学习和科学研究的责任感。
【对应训练1】2025年4月4日,我国发布关于中重稀土资源实施出口管制的公告。钪(Sc)作为中重稀土元素之一,其氧化物(Se2O3)在航空航天、燃料电池等领域有重要应用。该氧化物中钪元素(Sc)的化合价为
+2 B.+4 C.+3 D.+6
【答案】C
【详解】Sc2O3中氧元素显-2价,设钪元素的化合价为x。根据化合物中化合价的代数和为0,2x+(-2)×3=0,x=+3,故选C。
【对应训练2】目前工业化最薄的可折叠玻璃厚度仅为0.03毫米。其主要成分为二氧化硅(SiO2)和其他氧化物,已知SiO2中氧元素的化合价价,则硅元素的化合价为
A. B.+2 C.+4 D.0
【答案】C
【详解】已知SiO2中O的化合价为 2价,设Si的化合价为x,在化合物中,各元素正负化合价代数和为零,则有:x+( 2)×2=0,解得x=+4。
故选C。
教学环节三根据化合价写化学式
活动四:根据化合价写化学式
【问题】在化合物中,各元素的正负化合价之和为零。我们以此为依据,可以根据元素的化合价写出已知物质的化学式。请同学们自主阅读课本活动探究:根据化合价写化学式。学习根据化合价写化学式的方法,并进行总结。
【学生思考】自主阅读课本学习根据化合价写化学式的方法:以氧化铝为例,由铝元素和氧元素组成的氧化铝中,氧元素是-2价,铝元素是+3价,写出氧化铝的化学式:
1.先写元素符号(正价写左边负价写右边)
2.标出各元素的化合价(正上方),求出两种元素正、负化合价绝对值的最小公倍数:3×2=6
3.求各元素的原子数;原子数=最小公倍数/正价(或负价)的绝对值 Al:6÷3=2 O:6÷2=3
4.把原子数写在各元素符号的右下角,即得化学式(如果原子数为1,则省略不写): Al2O3
5.检查化学式。计算正价总数值跟负价总数值之和是否等于零:(+3)×2+(-2)×3=0
【问题】同学们总结的非常正确,条理清晰。氧化铝的化学式是Al2O3,读作三氧化二铝。请同学们独立完成以下练习::已知磷为+5价,氧为-2价,写出磷的这种化合物的化学式。
【学生思考】根据磷元素和氧元素的化合价,写出五氧化二磷的化学式,并总结书写步骤:
写出组成的元素符号:正价在左,负价在右。
求出两种元素正负化合价绝对值的最小公倍数。
3.求各元素的原子数;原子数=最小公倍数/正价(或负价)的绝对值,P:10÷5=2 O:10÷2=5
4.原子个数写在元素符号右下角。
5.检查正误:正负化合价代数和=0。
磷的这种化合物的化学式是P2O5,读作五氧化二磷。
【问题】同学们书写的都非常正确。相信同学们也发现了,我们写出的化学式的读法是有规律的。化合物NaCl、CO2、P2O5分别读作氯化钠、二氧化碳、五氧化二磷。请同学们小组讨论并分析这些物质的名称与其化学式的读写顺序,分享下你有什么发现 并推测NO2、Fe2O3、CaCl2的名称。
【学生思考】小组讨论并总结规律:化合物的读法:从右往左读作某化某,有数字的也要读出来。NO2读作二氧化氮,Fe2O3读作三氧化二铁,CaCl2读作氯化钙。
【问题】展示表格,请同学们独立完成以下练习。根据化合价写出以下物质的化学式并尝试读出所写化学式的名称。
【学生思考】同学们根据表格中展示的五种元素的化合价,写出正确的化学式,并读出各化合物的名称。
【问题】引导学生继续思考:有原子团的时候如何书写相应物质的化学式呢?在氢氧化钙中,Ca为+2价,OH为-1价,写出它们形成的化合物的化学式。
【学生思考】写出化学式为Ca(OH)2,原子团作为一个整体,当个数不为1时要用括号括起来。
【问题】继续巩固有原子团的化合物的化学式的写法,请同学们根据化合价写出所展示的物质的化学式。
【学生思考】Fe为+3价,OH为-1价,写出它们形成的化合物的化学式为Fe(OH)3,Fe为+3价,SO4为-2价,写出它们形成的化合物的化学式为Fe2(SO4)3,Na为+1价,CO3为-2价,写出它们形成的化合物的化学式为Na2CO3。
【讲解】同学们书写的都又快又准确,应该注意的是,物质的组成是通过实验测得的,因此化学式的书写必须依据客观事实。只有确切知道有某种化合物存在,才可能根据元素化合价写出它的化学式,而不能随意写出实际上不存在的物质的化学式。
【归纳总结】根据化合价书写化学式的口诀:正价负价先标号,公倍除价得角标,金属在前要记牢,总价归零错不了!
设计意图
1.知识层面:分步详细讲解根据化合价书写化学式的方法,从元素符号的书写顺序、化合价标注、求最小公倍数到确定原子个数以及最后的检查验证,让学生系统掌握书写化学式的步骤和技巧。通过强调注意事项,如原子团的表示、原子个数比的化简等,使学生能够准确规范地书写化学式,加深学生对化合价与化学式关系的理解,为学生正确书写各种化合物化学式提供方法指导,提高学生化学用语的书写能力。
2.能力培养:组织学生分组思考讨论书写化学式,培养学生的合作学习能力和团队协作精神。在讨论过程中,学生需要相互交流、分享思路,共同解决问题,这有助于提高学生的沟通能力和思维碰撞能力。同时,学生在书写化学式过程中,需要运用化合价知识进行推理和计算,锻炼学生的逻辑思维能力和知识应用能力,使学生能够灵活运用所学知识解决实际问题,提升学生的综合素养。
3.情感态度:通过练习和学生展示评价,让学生在实践中体验成功与不足,培养学生勇于面对错误、积极改进的学习态度。增强学生的自我认知和反思能力,让学生在不断改进中提高自己的学。同时,让学生感受到化学式书写的规范性和重要性,培养学生严谨认真的科学态度,激发学生对化学学习的热情和对科学知识的敬畏之心。
【对应训练1】掌握化学用语是学好化学的关键。下列用语表述正确的是
A.碳酸钾的化学式: B.铜离子:
C.价的钙元素: D.4个氢原子:
【答案】B
【详解】A、钾元素的化合价为+1价,碳酸根的化合价为-2价,根据正价在左负价在右,正负化合价代数和为零,化合价数值约到最简交叉写在元素右下角,故碳酸钾化学式为:K2CO3,选项错误;
B、铜离子带2个单位正电荷,离子符号的书写,将数字和正负号标在元素符号的右上角,先写数字,后标正负号,数值为1,省略不写,故离子符号为:Cu2+,选项正确;
C、化合价的表示方法:在元素的正上方表示,正负号在前,数字在后,故价的钙元素表示为:,选项错误;
D、用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,就在其元素符号前加上相应的数字,故4个氢原子表示为:4H,选项错误;
故选B。
【对应训练2】化学用语是学习化学的工具。请帮助小深同学分析,下列化学用语错误的是
A.硫酸镁的化学式: B.铁离子:
C.氯化钠中钠元素的化合价: D.氩气:
【答案】B
【详解】A、硫酸镁中镁元素显+2价,硫酸根显-2价,根据正价在左负价在右,正负化合价代数和为零,化合价数值约到最简交叉写在元素右下角,化学式为:MgSO4;选项正确;
B、铁离子带3个单位的正电荷,离子符号为:Fe3+;Fe2+是亚铁离子,选项错误;
C、氯化钠中钠元素的化合价为+1价,元素化合价的表示方法:确定出化合物中所要标出的元素的化合价,然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示,正负号在前,数字在后,所以氯化钠中钠元素的化合价表示为:,选项正确;
D、氩气属于稀有气体单质,由原子直接构成,用元素符号表示物质,故化学式为:,选项正确;
故选B。
第二单元 认识物质的构成
第三节 物质组成的表示
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第2课时 化合价21世纪教育网(www.21cnjy.com)
一、化合价
1.定义:表示原子间相互化合的数目
2.规律
o氧 -2价,氢 +1价
o金属正价,非金属正负价
o元素多种化合价
o化合物化合价和为0
3.表示方法
o与离子电荷异同
4.常见元素及原子团化合价
o口诀
5.应用
o根据化学式算化合价
o根据化合价写化学式
二、根据化合价写化学式
6.步骤
o写符号
o求公倍数
o算原子数
o标原子数
o检查
7.命名:从右往左读某化某
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1.有关元素化合价的下列说法中,正确的是
A.在单质铁中,铁元素可能显+2或+3价
B.在化合物中,同一种元素只能表现出一种化合价
C.在化合物中,金属元素总是显正价,非金属元素总是显负价
D.在任何化合物中,各元素正负化合价之和为零
【答案】D
【详解】A、单质中元素的化合价为0 ,在单质铁中,铁元素的化合价是0价,不是+2价或+3价,A 错误;
B、在化合物中,同一种元素可能表现出不同的化合价,例如在NH4NO3中,铵根()中氮元素显-3价,硝酸根()中氮元素显+5价,B 错误;
C、在化合物中,金属元素一般显正价,但非金属元素不一定总是显负价,例如在H2O中,氢元素是非金属元素,显+1价,C 错误;
D、在任何化合物中,各元素正负化合价之和为零,这是化合物中化合价的重要规则,D 正确。
故选D。
2.下列化学用语与所表述的意义相符且正确的是
A.碳酸钙、碳酸钠——CaCO3、NaCO3 B.2Fe2+——两个铁离子
C.——氮气中氮元素的化合价为零 D.氦气——He2
【答案】C
【详解】A、碳酸钙中钙元素化合价为+2价,碳酸钠中钠元素化合价为+1价,碳酸根-2价,根据化学式书写原则,正价在左负价在右,正负化合价代数和为零,化合价数值约到最简交叉写在元素右下角,故碳酸钙化学式是:CaCO3,碳酸钠化学式是:Na2CO3,选项错误;
B、2Fe2+表示2个亚铁离子,铁离子的符号是:2Fe3+,选项错误;
C、单质中元素的化合价为0,N2表示单质,故氮元素化合价表示为:,选项正确;
D、氦气是稀有气体,由原子构成,故氦气的化学式就是氦元素的符号即He,选项错误;
故选:C。
本节课通过生活实例导入,结合原子结构分析化合价概念,借助口诀记忆和分步练习落实化学式书写,基本达成知识目标。学生能理解化合价与电子得失的关联,多数可准确计算常见化合物中元素化合价。但在复杂化合物如含多个原子团的物质中,部分学生仍出现化合价代数和计算错误,说明对 “化合物中正负化合价代数和为零” 的核心规律应用不够熟练,需在后续教学中增加变式训练,强化知识迁移能力。
采用 “问题驱动 - 微观探析 - 模型建构” 的教学模式,通过氯化钠、氯化镁形成过程的微观演示,将抽象化合价概念直观化,符合学生从形象思维向抽象思维过渡的认知特点。小组合作书写化学式时,学生能通过讨论纠正原子团括号使用等细节错误,但在变价元素应用中,如铁元素在不同化合物中的价态判断,仍依赖教师提示,反映出自主建构价态模型的能力不足,后续可设计 “价态 - 物质” 转化任务,提升证据推理能力。
课堂中 “根据化合价书写化学式” 环节,因时间限制,学生展示与互评不够充分,部分学生未暴露 “忽略最简整数比” 或 “正负价排列错误” 等问题。改进方向:一是将原子团化合物书写单独设置为探究活动,利用希沃白板拖拽功能进行化学式纠错;二是开发 “化合价 - 安全应用” 情境题,如分析 84 消毒液与洁厕剂混用的危险性,强化 “化学知识服务社会” 的学科价值,同时提升知识应用的严谨性。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共38张PPT)
鲁教版化学(新教材)九年级上册
第三节 物质组成的表示
第2课时 化合价
第二单元 认识物质的构成
学习内容导览
根据化合价写化学式
2
化合价
1
明·学习目标
1.通过对比H2O、H2O2等化合物的化学式,理解化合价的概念,能正确标注常见元素的化合价,建立"原子结构-电子得失-化合价"的认知链条。
2.通过计算发现化合物中化合价的规律,能根据化合价书写化学式,并能建立"化学式→化合价推算"的逆向思维模型。
3.分析化肥包装袋(如KNO3)、消毒剂(如NaClO)等生活场景中的化合价标注案例,认识正确使用化合价对工业生产、药品安全的重要性,培养规范使用化学术语的职业意识和社会责任感。
引·新课导入
上图为生活中常见的化肥及消毒液的包装
包装袋上有其主要成分的化学式,那这些物质的化学式为什么这样写呢?
引·新课导入
H2O
H2O2
水的化学式为H2O,消毒用的双氧水的化学式为H2O2。
为什么它们的组成元素相同,但是构成分子的原子数目不同了?
思考:我们如何表示不同元素的原子直接相互化合的定量关系呢?
化合价
01
探·知识奥秘
一、化合价
名称 氯化钠 氯化镁 氯化铁
微观 模型
化学式 NaCl MgCl2 FeCl3
粒子 个数比 1:1 1:2 1:3
Na+
Cl-
Mg2+
Fe3+
为什么不同离子结合的氯离子的数目不同?
回忆氯化钠的形成过程,同桌之间相互交流一下。
探·知识奥秘
一、化合价
Cl
Na
+
-
NaCl
钠原子最外层有一个电子,容易失去一个电子,形成钠离子。
氯原子最外层有七个电子,容易得到一个电子,形成氯离子。
一个钠离子和一个氯离子相互作用,就形成了新的物质——氯化钠(NaCl)。
NaCl的形成过程
探·知识奥秘
一、化合价
Cl
Mg
Cl
2+
-
-
MgCl2
镁原子最外层有两个电子,容易失去两个电子,形成镁离子。
氯原子最外层有七个电子,容易得到一个电子,形成氯离子。
一个镁离子和两个氯离子相互作用,就形成了新的物质——氯化镁(MgCl2)。
MgCl2的形成过程
探·知识奥秘
一、化合价
为什么不同离子结合的氯离子的数目不同?与什么有关?
一个钠离子带一个单位正电荷,一个氯离子带一个单位负电荷,一个钠离子和一个氯离子结合后所带电荷电性相反,电量相等,相互抵消。
一个镁离子带两个单位正电荷,一个氯离子带一个单位负电荷,一个镁离子和两个氯离子结合后所带电荷电性相反,电量相等,相互抵消。
每个钠原子失去 个电子,钠元素表现为 价。
每个镁原子失去 个电子,镁元素表现为 价。
每个氯原子得到 个电子,氯元素表现为 价。
1
+1
2
1
+2
-1
探·知识奥秘
一、化合价
化学上用“化合价”来表示原子之间相互化合的数目。通常,一种元素的原子能够跟其他元素的原子相互化合的比例,与这种元素的化合价有关。在化合物中,元素的化合价是由这种元素的一个原子得到或失去电子的数目决定的。例如,当钠元素与氯元素化合时,每个钠原子失去1个电子,同时每个氯原子得到1个电子。因此,在氯化钠中,钠元素表现+1价,氯元素表现-1价。
想得到一个电子
想得到两个电子
H2O
两种原子都想得到电子,怎么办?
探·知识奥秘
一、化合价
多识一点
有些情况下,不同元素的原子之间相互化合是靠各自提供电子、形成共用电子对来实现的,这种情况下,元素化合价的数值就是形成共用电子对的数目。
有些元素的原子在不同条件下得失电子或形成共用电子对的数目是不同的,所以在化合物中表现出多种化合价。如在CO2、CO和CH4中,碳元素分别表现为+4、+2和-4价。
KNO3
有些化合物如NaOH、NH4CI、KNO3等,它们中的一些带电原子团如OH-、NH4+、NO3-等,常作为一个整体参加化学反应,这样的原子团又叫作“根”(或根离子)。根也有化合价,如OH-为-1价。
探·知识奥秘
一、化合价
化合价的表示方法
Na+ Mg2+ Al3+ F- O2-
Na Mg Al F
O
+1
+2
+3
-1
-2
观察所给离子带的电荷数与其化合价数的异同点。
相同点
不同点
数字相同, + - 号相同
标注的位置不同,数字和+ -号
前后位置不同,1的省略不同
探·知识奥秘
O Mg
+2
-2
化合价 离子
表示方法
符号
联系
标在元素符号的正上方 左符号右数目
标在元素符号的右上角 左数目右符号
Al、O、Mg
Al3+、O2-、Mg2+
+3
-2
+2
同种元素的化合价与离子的电荷,通常数值相等,正负相同,位置不同,写法相反
化合价的表示方法
探·知识奥秘
一、化合价
元素 元素符号 常见化合价 元素 元素符号 常见化合价
钾 K +1 氢 H +1
钠 Na +1 氧 O -2
银 Ag +1 氯 Cl -1
钙 Ca +2 碳 C +2、+4
镁 Mg +2 氮 N -3、+5
钡 Ba +2 锌 Zn +2 铜 Cu +2 铁 Fe +2、+3 铝 Al +3 思考:
1、氢元素和氧元素的化合价是多少?
2、从表中可以看出金属元素和非金属元素的化合价各有什么特点?
3、元素的化合价只有一种么?
4、根据表中元素的化合价,计算H2O、MgO、MgCl2中各元素正负化合价的代数和。
下表为常见元素的化合价,认真观察,小组讨论以下问题。
探·知识奥秘
观察下列物质的化学式和各元素的化合价,你能发现什么?
+2 -1 +1 -2 +2 -2 0
MgCl2 H2O MgO O2
化学式中正价元素通常在前,负价元素通常在后。
化合物中,各种元素的正负化合价的代数和为零。
规定:单质中元素化合价为零。
根据表中元素的化合价,
计算H2O、MgO、MgCl2中各元素正负化合价的代数和。
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一、化合价
发现交流
归纳总结
在化合物中,各元素的正负化合价之和为零。
有些元素表现为多种化合价。
金属元素一般显正价,非金属元素一般既有正价,也有负价。
氧元素通常显-2价,氢元素通常显+1价。
02
04
01
03
探·知识奥秘
一、化合价
下表是一些常见原子团的化合价:
根的名称 根的符号 化合价 根的名称 根的符号 化合价
氢氧根 OH -1 铵根 NH4 +1
硝酸根 NO3 -1 碳酸根 CO3 -2
硫酸根 SO4 -2
在化合物中,各元素的正负化合价之和为零。我们以此为依据,可以根据元素的化合价写出已知物质的化学式。
元素的化合价用于定量描述不同元素的原子之间形成化合物时相互化合的比例。因此,人们规定单质中元素的化合价为零。
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一、化合价
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
氮磷具有可变价 化学式中来区分
一些常见元素化合价口诀
一些常见原子团的化合价口诀
负一硝酸氢氧根 负二硫酸碳酸根 正一价的是铵根
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一、化合价
根据化学式判断化合价
标出下列物质中划线元素的化合价
+2
+3
+5
CaCl2 Al2O3 HNO3
计算小窍门:根据化合物中,正、负化合价代数和为零的原则进行判断。
设:钙元素的化合价为X
X +(-1)×2=0
得:X= +2
你能根据这一窍门,计算出氧化铝中铝元素的化合价和硝酸中氮元素的化合价么?
回顾课前介绍的两种生活用品,求出KNO3中N元素的化合价和NaClO中Cl元素的化合价。
探·知识奥秘
KNO3中N元素的化合价为+5价,
NaClO中Cl元素的化合价为-1价。
硝酸钾中氮元素呈+5价(KNO3),错误标注可能导致农民误用,如混淆氮肥形态(铵态氮vs硝态氮),影响作物吸收效率。次氯酸钠中氯为+1价(NaClO),若与酸性洁厕剂(含HCl)混用,+1价氯会反应生成有毒氯气(Cl2),威胁生命安全。
化合价不仅是化学式的数学表达,更是连接科学严谨性与社会安全的纽带。从农业生产到公共卫生,规范使用化学术语是每位从业者的基本职业素养,也是守护大众健康的社会责任。
一、化合价
拓展迁移
C
1.2025年4月4日,我国发布关于中重稀土资源实施出口管制的公告。钪(Sc)作为中重稀土元素之一,其氧化物(Sc2O3)在航空航天、燃料电池等领域有重要应用。该氧化物中钪元素(Sc)的化合价为( )
A.+2 B.+4
C.+3 D.+6
析·典型范例
A.-4 B.+2
C.+4 D.0
C
2..目前工业化最薄的可折叠玻璃厚度仅为0.03毫米。其主要成分为二氧化硅(SiO2)和其他氧化物,已知SiO2中氧元素的化合价为-2价,则硅元素的化合价为( )
析·典型范例
根据化合价
写化学式
02
探·知识奥秘
二、根据化合价写化学式
在化合物中,各元素的正负化合价之和为零。我们以此为依据,可以根据元素的化合价写出已知物质的化学式。
自主阅读课本48页活动探究2-2:根据化合价写化学式
氧元素是-2价,铝元素是+3价,写出氧化铝的化学式:
1.先写元素符号(正价写左边负价写右边)
Al O
2.标出各元素的化合价(正上方),求出两种元素正、负化合价绝对值的最小公倍数:3×2=6
3.求各元素的原子数;原子数=最小公倍数/正价(或负价)的绝对值 Al:6÷3=2 O:6÷2=3
4.把原子数写在各元素符号的右下角,即得化学式(如果原子数为1,则省略不写): Al2O3
5.检查化学式。计算正价总数值跟负价总数值之和是否等于零:(+3)×2+(-2)×3=0
氧化铝的化学式是Al2O3,读作三氧化二铝。
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二、根据化合价写化学式
练习::已知磷为+5价,氧为-2价,写出磷的这种化合物的化学式
1.写出组成的元素符号:正价在左,负价在右。
2.求出两种元素正负化合价绝对值的最小公倍数。
3.求各元素的原子数;原子数=最小公倍数/正价(或负价)的绝对值
4.原子个数写在元素符号右下角。
5.检查正误:正负化合价代数和=0
P O
+5 -2
5×2=10
P:10÷5=2 O:10÷2=5
P2O5
+5×2+(-2)×5=0
磷的这种化合物的化学式是P2O5,读作五氧化二磷。
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讨论:化合物NaCl、CO2、P2O5分别读作氯化钠、二氧化碳、五氧化二磷。分析这些物质的名称与其化学式的读写顺序,你有什么发现 请推测NO2、Fe2O3、CaCl2的名称。
二、根据化合价写化学式
化合物:从右往左读作某化某,有数字的也要读出来
如:NaCl读作氯化钠 CuO读作氧化铜 Fe3O4读作四氧化三铁
CO2读作二氧化碳 SO2读作二氧化硫
NO2读作二氧化氮 Fe2O3读作三氧化二铁 CaCl2读作氯化钙
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二、根据化合价写化学式
小组合作:根据化合价写出以下物质的化学式
NaCl
MgCl2
AlCl3
SO3
CuO
Fe2O3
Na
+1
Mg
+2
Al
+3
Cl
-1
Cu
+2
Fe
+3
O
-2
S
+6
尝试读出所写化学式的名称
氯化钠 三氧化硫
氯化镁 氧化铜
氯化铝 三氧化二铁
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二、根据化合价写化学式
有原子团的时候如何书写相应物质的化学式呢?
Ca为+2价,OH为-1价,写出它们形成的化合物的化学式
Ca(OH)2
注:原子团作为一个整体,当个数不为1时要用括号括起来
小组合作:根据化合价写出以下物质的化学式
Fe为+3价,OH为-1价,写出它们形成的化合物的化学式
Fe为+3价,SO4为-2价,写出它们形成的化合物的化学式
Na为+1价,CO3为-2价,写出它们形成的化合物的化学式
Fe(OH)3
Fe2(SO4)3
Na2CO3
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二、根据化合价写化学式
应该注意的是,物质的组成是通过实验测得的,因此化学式的书写必须依据客观事实。只有确切知道有某种化合物存在,才可能根据元素化合价写出它的化学式,而不能随意写出实际上不存在的物质的化学式。
归纳总结
根据化合价书写化学式的口诀:
正价负价先标号,公倍除价得角标,
金属在前要记牢,总价归零错不了!
B
1.掌握化学用语是学好化学的关键。下列用语表述正确的是( )
A.碳酸钾的化学式:KCO3
B.铜离子:Cu2+
C.+2价的钙元素:Ca+2
D.4个氢原子:2H2
析·典型范例
B
2.化学用语是学习化学的工具。请帮助小深同学分析,下列化学用语错误的是( )
A.硫酸镁的化学式:MgSO4
B.铁离子:Fe2+
C.氯化钠中钠元素的化合价:NaCl
D.氩气:Ar
析·典型范例
+1
探·知识奥秘
一、化合价
归纳总结
化合价
化合价的定义
化合价的规律
化学上用“化合价”来表示原子之间相互化合的数目
在化合物中,元素的化合价是由这种元素的一个原子得到或失去电子的数目决定的。
1.氧元素通常显-2价,氢元素通常显+1价
2.金属元素一般显正价,非金属元素一般既有正价,也有负价。
3.有些元素表现为多种化合价。
4.在化合物中,各元素的正负化合价之和为零。
化合价
化合价的定义
化合价的规律
理·核心要点
化合价的应用
化学上用“化合价”来表示原子之间相互化合的数目
在化合物中,元素的化合价是由这种元素的一个原子得到或失去电子的数目决定的。
1.氧元素通常显-2价,氢元素通常显+1价
2.金属元素一般显正价,非金属元素一般既有正价,也有负价。
3.有些元素表现为多种化合价。
4.在化合物中,各元素的正负化合价之和为零。
1.根据化学式,计算化合价
2.根据化合价,书写化学式
依据:在化合物中,
各元素的正负化合价之和为零
D
1.有关元素化合价的下列说法中,正确的是( )
A.在单质铁中,铁元素可能显+2或+3价
B.在化合物中,同一种元素只能表现出一种化合价
C.在化合物中,金属元素总是显正价,非金属元素总是显负价
D.在任何化合物中,各元素正负化合价之和为零
练·技能实战
2.下列化学用语与所表述的意义相符且正确的是( )
A.碳酸钙、碳酸钠——CaCO3、NaCO3
B.2Fe2+——两个铁离子
C.N2——氮气中氮元素的化合价为零
D.氦气——He2
练·技能实战
C
0
THANKS!
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