第2章 微粒的模型与符号-2.4-6元素、化学式与化合价-提高（学案）

2019浙教版八年级下——2.4-6元素、化学式与化合价-提高

一、元素
内容一、元素是什么
1. 元素的定义
氧原子 氧分子 氧气
氧原子和氢原子 水分子 水
氧原子和碳原子 二氧化碳分子 二氧化碳
氧原子和磷原子 五氧化二磷分子 五氧化二磷
以上这些物质的分子的微粒中都含有氧原子，这些氧原子的核电荷数都是8，凡是核电荷数是8的原子都归为同一类，称氧元素。此外，把核电荷数为6的同一类原子称为碳元素；将核电荷数为15的同一类原子称为磷元素等等。
因此：元素是具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称。
【注意】质子数决定元素的种类
2.元素与原子的区别和联系
元素 原子
区别 是宏观概念，只讲种类，不讲个数 是微观概念，既讲种类，也讲个数
使用范围 描述物质的宏观组成，如:水是由氢元素和氧元素组成的 用来描述由原子直接构成的物质或分子的构成。如铁是由铁原子构成的
联系 只要核电荷数相同的原子就属于同一种元素。原子是元素的最小单位，元素则是原子的一个归类“集体”。即元素和原子是总体和个体的关系。


3.用元素解释初中常见概念
单质：由同种元素组成的纯净物
化合物：由不同种元素组成的纯净物叫化合物。
氧化物：由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物。


【注意】氧化物不等同于含氧化合物，确切的说含氧化合物包括氧化物。如KMnO4为含氧化合物，不是氧化物。
【思考】现有下列物质，利用这些物质完成下面的物质分类网络，并将物质按照不同类别填入网络中：
石灰石、石墨、食盐水、空气、碘盐、医用酒精、冰水混合物、C60、CO、CH3OH 、O2、H2SO4、MgO、NaOH、SiO2、KClO3、CH3COOH、O3

(
混合物

纯净物
) (
A
)
(
B
) (
单质

化合物

)物质


其中属于氧化物的有
网络中A、B表示的是分类标准，请从以下提供的分类标准中找出正确的对应关系的序号填入空格中
A为 ；B为
①按由同种物质还是不同物质组成来分
②按由同种元素还是不同种元素组成来分
③按由同种原子还是不同种原子来分
④按物质的性质相同或不同来分
【答案】混合物：食盐水、空气、碘盐、医用酒精、石灰石
单质：石墨、C60、O2、O3
化合物：CO、CH3OH、H2SO4、MgO、NaOH、SiO2、KClO3、CH3COOH、冰水共存物
氧化物：CO、MgO、SiO2、冰水混合物
①②

内容二、元素周期表及元素符号
1.元素周期表
(
图5-1氧元素的信息
)（1）根据元素的原子结构和性质，将已知的100多种元素按原子序数（指按元素原子核电荷数递增的顺序给元素编的号，数值上等于核电荷数）科学有序地排列起来所得的表，叫做元素周期表。
（2）元素周期表的意义
① 为寻找新元素提供理论依据；
② 由于元素周期表中位置越靠近的元素性质越相似，启发人们在元素周期表的一定区域内寻找新物质（如半导体材料、农药、催化剂等）。

2. 元素符号的书写
国际上统一采用元素拉丁文名称的第一个字母来表示元素，如氢元素的拉丁文名称为 Hydrogenium，元素符号就是H；氧元素的拉丁文名称为Oxygenium，元素符号就写作O。如果几种元素拉丁文名称的第一个字母相同时，就附加一个小写字母来区别。例如：用Cu表示铜元素，Ca表示钙元素，Cl表示氯元素等等这些用于表示元素的符号叫做元素符号。
(
表5-1常见元素符号表
)












3.元素符号意义的讨论
（1）由分子构成的物质，其元素符号表示的意义只有两点。如Cl宏观方面表示氯元素，微观方面表
示一个氯原子。
（2）由原子构成的物质，其元素符号表示的意义有三点。如Fe宏观方面表示铁元素、铁这种物
质，微观方面表示一个铁原子。
（3）离子符号表示的意义有两点。如Na+表示钠元素、一个钠离子。注意：不能表示物质。

内容三、元素的分类、分布
元素的分类
金属元素与非金属元素（稀有气体元素属于非金属元素）
元素的化学性质主要取决于最外层电子数。当最外层电子数达到8（只有一个电子层时为2）时，该元素的化学性质稳定。
2.空气、生物细胞、地壳中各元素的分布情况：
地壳中居于前五位的元素：O、Si、Al、Fe、Ca
空气中含量居于前两位的元素是：N、O（按体积分数计算，氮气占78%，氧气占21%）。
人体中居于前四位的元素：O、C 、H、N。人体中含量最多的金属元素是Ca元素。


内容四、元素的性质—化合价
1.化合价的意义：化合价是元素的一种性质，它用来表示不同元素的原子之间相互化合的数目。
2.化合价的表示方法：通常在元素符号或原子团的正上方用“＋n”“－n”表示，如、等。 (
表5-2常见元素的化合价表
)

元素 名称 元素 符号 常见的化合价 元素 名称 元素 符号 常见的化合价
钾 钠 银 钙 镁 钡 锌 铜 铁 铝 锰 K Na Ag Ca Mg Ba Zn Cu Fe Al Mn +1 +1 +1 +2 +2 +2 +2 +1，+2 +2，+3 +3 +2，+4，+6，+7 氢 氟 氯 氧 硫 碳 硅 氮 磷 H F Cl O S C Si N P +1 -1 -1，+1，+5，+7 -2 -2，+4，+6 +2，+4 +4 -3，+2，+4，+5 -3，+3，+5


常用元素化合价口诀：一价氯氢钾钠银，
二价氧镁钙钡锌，
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，
单质零价要记全。
(
-1
硝酸氢氧根，
-2
碳酸硫酸根，
+1
价的是铵根，
-3
价的磷酸根。
)记忆口诀：



计算化合价
(
例
如：
确定氯酸钾中氯元素的化合价。
解： ⑴写出氯酸钾的化学式：KClO
3

⑵查表得出钾元素为+1价，氧元素为-2价，但氯元素有-1价、+1价、+5价、+7价等。
⑶根据化合物中各元素正负化合价的代数和为零求出氯元素的化合价。
设氯元素的化合价为x。
1
+
x
+
（
-
2）
3＝0
解得：x＝
+
5
⑷　标出各元素的化合价。
KClO
3
+1+5 -2
)









3.区别化合价的标示法和离子符号的标示法：
元素化合价的标示 离子符号的标示
区别 （1）标在元素符号上方 （2）正负号在数值之前 （3）其数值1要标出 （1）标在元素符号右上角 （2）正负号在数值后 （3）电荷数值为1时省略
联系 符号相同，数值相同
示例 (
Na
+
、
S
2-
)

【注意】有些物质的组成元素相同，但其中某元素的化合价不同，则表示不同的物质。(例：NH3、NO)
有些原子团表示方法相似，但其中某元素的化合价不同，则表示不同的原子团。（例：CO、CO2）

内容五、元素符号组成的式子化学式
1.化学式的含义：用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子。
2.化学式的写法：
（1）单质化学式的写法：
① 稀有气体、金属和一些非金属是由原子直接构成的，它们的化学式可直接用元素符号来表示。如：氦气（He）、铜（Cu）、硫（S）等。
② 一些由分子构成的物质，其化学式要在元素符号的右下角标出原子个数。
如：氢气（H2）、氯气（Cl2）、臭氧（O3）等。
（2）化合物化学式的写法：
① 由两种元素组成的化合物中，如果是氧化物，习惯上把氧元素的符号写在右侧，另一种元素在左侧，然后在元素符号右下角标出每个分子中含该元素的原子个数，如：CO2、MgO、P2O5等。
② 如果是由金属元素和非金属元素组成的化合物，习惯上把金属元素的符号写在左侧，非金属元素的符号写在右侧，然后标出相应的原子个数，如：NaCl、Na2S、BaCl2等。
③两种非金属元素组成的化合物，正价元素在前、负价在后。
【小结】金左，非金右；正价左，负价右；氧化物，氧在右。
【思考】判断下列物质的化学式是否正确，如不正确请将正确的写在后面：
碳酸钠：NaCO3 Na2CO3
氢氧化钙：CaOH2 Ca（OH）2
四氧化三铁：Fe3O4 √
一氧化碳：Co CO
氧化镁：MgO2 MgO
硫酸铜：Cu2SO4 CuSO4
氧化铁：FeO Fe2O3


3.化学式的意义
物质的组成可以从宏观和微观两个方面进行描述，其中元素是从宏观上对物质的组成进行描述，而原子、分子是从微观上对物质的构成进行描述。
宏观方面：化学式表示一种物质，表示物质的元素组成。
微观方面：如果确知某种物质是由分子构成的，则化学式还表示该物质的一个分子及构成该分子中的原子。当在化学式前面加写了数字时，那就只能有微观意义，表示几个分子。
(
P
2
O
5
表示五氧化二磷这种物质
表示五氧化二磷是由磷氧两种元素组成
表示一个五氧化二磷分子
表示一个五氧化二磷分子是由两个磷原子和五个氧原子构成
宏观
微观
)例如：







(
2P
2
O
5
表示两个五氧化二磷分子
)


【思考】判断下列表示方法是否正确，如不正确请将正确的写在后面：
2个氢离子H2+ 2H+
2个碳酸根离子：2CO32- √
3个亚铁离子：3Fe3+ 3Fe2+
4个氢原子：2H2 4H
1个镁离子 Mg2+
2个氧分子O2 2O2
3个氮原子N3 3N
2H—2个氢元素 2个氢原子


(
例题精讲
)
【例1】右图为元素周期表第三周期的一部分。下列说法中正确的是( )
A．它们都属于金属元素
B．Al的相对原子质量是26.98g
C．Mg原子的核外电子排布是
D．Si元素的名称是硅，其核电荷数为14
【答案】D

【例2】
①由化学式推求化合价
工业明胶中含有毒的重铬酸钠（Na2CrO4）,其中Cr元素的化合价为（ ）
A. +1价 B. +2价 C.+4价 D.+6价

白钨矿（主要成分为CaWO4）是一种重要的含钨矿物，CaWO4中钨元素（W）的化合价是（ ）
A．+6 B．+4 C．+2 D．-2

次氯酸钠(NaClO)是某种家用消毒液的主要成分，其中氯元素的化合价为（ ）
A．﹣1 B．﹢1 C．﹢3 D．﹢5

市场上有一种药品“亚硒酸钠片”能为人体补充必需的微量元素硒，“亚硒酸钠片”中主要成分为Na2SeO3，其中硒元素化合价是（ ）
A．﹣4 B．﹣6 C．﹢4 D．﹢6

“问题胶囊”已成为公众关注的热点，胶囊中铬含量超标对人体有害。请计算重铬酸
钾（K2Cr2O7）中铬元素的化合价（ ）
A. +3 B.+6 C.+7 D.+12
②用化合价推求化学式
磨牙器能有效帮助祛除牙齿表面的牙垢，磨牙器的磨头采用50%橡胶和50%的金刚砂（碳化硅）特制
而成。碳化硅中碳元素-4价、硅元素+4价，碳化硅的化学式

钛铁矿主要成分的化学式为FeTiOx，铁元素和钛元素的化合价均显+3价，则X为
【答案】①D；A；B； C；B ②SiC；3

【例3】①下列物质的主要成分属于氧化物的是（ ）
A．水晶（SiO2） B．钻石（C） C．食盐（NaCl） D．钟乳石（CaCO3）
【答案】A

②地壳中含量最多的元素是 ，最多的金属元素是
A.氧 B.硅 C.铝 D.铁
【答案】A；C

③日常生活中加碘食盐的“碘”是指（ ）
A．单质 B．分子 C．原子 D．元素
【答案】D

【例4】下列有关物质的分类中不正确的是（　　）
A. 二氧化碳、二氧化硫、水、氧化镁都属于氧化物
B. 氢气、氧气、氨气、碳、铁都属于单质
C. 水、二氧化碳、二氧化硫、磷都含有非金属元素
D. 高锰酸钾、过氧化氢、五氧化二磷都属于化合物
【答案】B

【例5】碳元素与氧元素的本质区别是 （ ）
A．质子数不同 B．电子数不同
C．中子数不同 D．最外层电子数不同
【答案】A

【例6】稀土元素铕（Eu）是激光及原子能应用的重要材料。已知氯化铕的化
学式为EuCl3，则氧化铕的化学式为( )
A．EuO B．Eu2O3 C．Eu3O2? D．EuO3

【答案】B

【例7】下列符号表示正确的是（ ）
A. 2个氮分子：2N B. 2个碳酸根离子：2CO
C. 氧化铝元素的化合价： D．4个氢原子：2H2
【答案】B

【例8】下列有关叙述的七句话中，所选答案均正确的一组是（ 　）
①表示二氧化碳这种物质　 ②CO2是由碳和氧气两种单质组成的
③CO2是由一个碳原子和两个氧原子组成的 ④CO2是由碳原子和氧分子组成的
⑤CO2是由一个碳元素和两个氧元素组成的 ⑥CO2分子里含有一个碳元素和两个氧元素
⑦CO2是由碳和氧两种元素组成的
⑧CO2是由二氧化碳分子构成，每个二氧化碳分子是由两个氧原子和一个碳原子构成。
A.①③⑦ ⑧ B.①③⑥⑦⑧ C.①②③④⑦⑧ D.①⑦⑧
【答案】D

【例9】下列图示中，“●”和“○”分别表示不同的原子，请回答下列问题：









其中表示由分子构成的化合物是图 （填编号），图 中的分子构成的是混合物（填编号）。若黑球表示氢原子、白球表示氧原子则图中③的分子的化学式是 ，图中⑥的分子的化学式是 ，写出由氢氧两种元素组成的两种氧化物的化学式 、 。图①中的分子能否保持该物质的化学性质 （填“能”或“不能”）。
【答案】①④；②⑤⑦；H2，O2；H2O，H2O2；能

【例10】下表为元素周期表中某_周期元素的原子结构示意图。
请回答下列问题：
元素名称 钠 镁 铝 硅 磷 硫 氯 氩
元素符号 Na Mg Al Si P S Cl Ar
原子结构 示意图

(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)镁元素与氯元素形成的化合物化学式为_______________。
【答案】（1）15 （2）Ar （3）3 （4）MgCl2

二、化学式的计算
（1）计算相对分子质量
相对分子质量 =【（化学式中各原子的相对原子质量）×（其原子个数）】之和。
【注意】相对分子质量不带单位。

（2）计算物质组成元素的质量比
元素质量比 = 【（化学式中各原子的相对原子质量）×（其原子个数）】之比。
原子的个数比= 分子的个数比=

（3）计算物质中某元素的质量分数
某元素的质量分数 = (某元素的相对质量)÷（某物质的相对分子质量）×100%

（4）混合物中某元素的质量分数
混合物中某元素的质量分数 = 样品中某物质的质量分数某物质中某元素的质量分数
(
例题精讲
)
【例11】 甲型H1N1流感病毒正威胁着人类的健康和安全。“达菲”（C16H28O4N2）是目前世界上
治疗H1N1流感病毒的良药。生产“达菲”的主要原料是莽草酸，可从茴香中提取。回答下列问题：
（1）“达菲”分子的相对分子质量为_______________
（2）“达菲”分子中，氧、氮两种元素的质量比为______
（3）右图为莽草酸理化性质的描述，其中属于化学性质的是 （填序号）。 (
A
．熔点
185
℃
-191
℃
，气味辛酸。
B
．莽草酸为白色精细粉末。
C
．易溶于水，难溶于氯仿、苯和石油。
D
．能与活泼金属、酸性高锰酸钾溶液反应。
)
【答案】 (1)312 （2）16:7（3）D

【例12】①根据元素的质量比确定化学式：某氮的氧化物中，氮元素与氧元素的质量比为7:16，则该
氧化物的化学式为（ ）
A. NO B. NO2 C. N2O D. N2O5
【答案】B

②A、B两元素可组成多种化合物。已知在A2B化合物中，A和B的质量比为7：4，则符合
A、B质量比为7：12的化合物是（ ）
A. A2B B. A2B3 C. AB D. A2B5
【答案】B

【例13】1989年世界卫生组织把铝列为食品污染源之一，每人每日的摄入量控制在0.004g以下。若在
1kg米面食品中加入明矾2g（胆矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，相对分子质量为474），回
答下列问题：
（1）人从食物中摄入的铝指的是 （填字母）。
A．铝元素 B．铝单质 C．铝合金 D．只有明矾
（2）明矾中各元素的质量比K∶Al∶S∶O∶H＝ ；铝元素的质量分数为
（计算结果精确到0.1%）。
（3）如果某人一天吃了100g上述面食品，通过计算说明其摄入的铝的量是否超过安全摄入量?
【答案】A；39∶27∶64∶320∶24；5.7%；超过。


(
拓展训练
)
1.某葡萄糖酸钙锌口服溶液使用说明书的部分内容如下：
本品为复方制剂，每瓶含葡萄糖酸钙【】、葡萄糖酸锌【】。 【规格】 【用法用量】婴幼儿每日。成人每日，分次饭后服或遵医嘱。

（1）葡萄糖酸钙【Ca(C6H11O7)2】中含有 种元素，其中钙元素和氧元素的
质量比为 。
（2）葡萄糖酸钙【Ca(C6H11O7)2】的相对分子质量为 。
（3）葡萄糖酸钙【Ca(C6H11O7)2】中钙元素的质量分数为 。
（4）某幼儿每日服用一定量该葡萄糖酸钙锌口服溶液，若他每日摄入的口服液含15 mg
葡萄糖酸锌，则同时摄入的钙元素的质量为 mg。
【答案】（1）4 5:28 （2）430
（3）9.3% （4）27.9

2. 在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。
（1）将“分子”、“原子”、“元素”填入如图1序号所对应的横线上。
① ；② ； ③ 。

（2）在铜、氯化钠、二氧化碳三种物质中，由离子构成的是 。
（3）请用化学符号填写：
（1）二氧化硫 （2）氧化钙中钙元素显+2价 （3）2个氢原子


（4）根据原子结构的相关知识和图2的信息填空：

图2
甲图中①代表的元素符号是 ，乙图中所示元素原子的核电荷数是 ，铝和氧两种元素形成化合物的化学式是 。
丙图所示粒子属于 （填“原子”、“阳离子”或“阴离子”），其微粒符号是 。
【答案】（1）①元素 ②原子 ③分子 （2）氯化钠
（3）SO2 2H
（4）Al 8 Al2O3 阳离子 Mg2+















(
复习巩固
)
【演练1】某反应的微观示意图如下，下列说法正确的是 （ ）

A. 图中甲、乙、丙三种物质均是由分子构成的
B. 图中甲、乙、丙三种物质中,甲、丙属于氧化物
C. 该反应前后分子种类、原子种类均没有改变
D. 图中甲、乙、丙三种物质既有单质又有化合物
【答案】D

【演练2】在H2S、S、SO2、SO3、H2SO4、H2SO3、Na2SO4几种物质中，下列说法正确的是（ ）
A. 几种物质均含有硫原子
B. 几种物质均为含硫的化合物
C. 几种物质中有三种物质中硫元素的化合价为+6价
D. 几种物质中有一种物质中硫元素的化合价为+4价
【答案】C

【演练3】右图为某有机物()的分子模型，该有机物是一种高效食品防腐
剂。下列说法中，不正确的是（ ）
A．该有机物由3种元素组成
B．该有机物能减缓食品变质
C．该有机物分子中碳、氧原子的个数比为3：1
D．该有机物中含氧元素的质量分数最小
【答案】D

【演练4】 在质量相等的二氧化碳气体和一氧化碳气体中，含有氧原子个数比是（ ）
A. 1∶2 B. 2∶1 C. 11∶14 D. 14∶11
【答案】D

【演练5】在硝酸铵样品中氮元素的质量分数为33.6%，求样品中硝酸铵的质量分数（杂质中不含氮）．
【答案】NH4NO3中氮元素的质量分数为：，
样品中硝酸铵的质量分数=．


(
1
)