4.2 物质组成的表示 教案

第二节 物质组成的表示
一.知识教学点
1.化学式
2.相对分子质量。
3.根据化学式的计算。
二.重、难、疑点及解决方法
1.重点：书写化学式和理解化学式的含义。
2.难点：(1)化学式中各数字的意义。(2)化学式的含义。
3.疑点：如何根据化学概念应用数学工具解决化学问题？
4.解决方法：在复习有关元素名称、符号、相对原子质量的含义的基础上，采用演示练习纠错的方法，通过学生自学、讨论的方式进行教学，培养良好的思维习惯，提高学生化学计算能力。
三.教学步骤
[导入]：我们已经知道，元素可用元素符号来表示。那么，由元素组成的各种单质和化合物怎样来表示呢？
[学生活动]：阅读教材，并讨论，得出化学式的概念。
[板书]：一.化学式及其意义
1.概念：用元素符号和数字来表示物质组成的式子。
[强调]：化学式并不是凭空写出来的，而是前人经过多次的精密实验，测定物质的组成，然后再经过推算得出来的。一种物质只能用一个化学式来表示，如可以用O2、、H2O、MgO、NaCl来表示氧气、二氧化碳、水、氧化镁、氯化钠的组成。
[设问]：“H2O”除了能表示这种物质外，还可以表示什么意义?
[学生活动]：阅读教材，归纳总结化学式的意义。
[小结]：
1.表示水。
2.表示水由氢元素和氧元素组成。
3.表示一个水分子。
4.表示一个水分子有2个氢原子和1个氧原子构成。
[板书]：
2.意义：
（1）表示一种物质。
（2）表示组成这种物质的元素。
（3）表示构成物质的一个分子。
（4）表示构成这种分子的原子。
二．化合价
常用化合价记忆 歌诀一
（1）常规价的：一价氢氯钾钠银，二价氧钙钡镁锌，三铝四硅五氮磷。
（2）变价的：铜一二，铁二三，二（负二）四六硫二四碳，二四六七锰全占。
（3）负价的：负一氟氯和溴碘，负二氧硫负三氮。
常用化合价记忆 歌诀二
一价氢、锂、钠、钾、银，二价氧、镁、钙、钡、锌，铜、汞一、二，铁二、三，碳、锡、铅在二、四寻，硫为负二和四、六，负三到五氮和磷，卤素负一、一、三、五、七，三价记住硼、铝、金。
复习引入：听写一些物质（MgO、KCl、CuO、MgCl2、H2O、Ca（OH）2、O2、Fe）的化学式。由此介绍各种化合物中组成元素的原子个数比是一定的，从而提出能体现化合物中不同元素原子数目比值关系的数值—化合价
师生互动：
[教师介绍]表P68常见元素的化合价
介绍化合价口诀，让学生进行记忆，并标出以上几种物质中各元素的化合价。
[教师设疑] 再次阅读表P68，结合上面几种物质中元素的化合价，从中你可得出元素化合价有哪些一般规律？
[学生交流]
[师生整理] 化合价的一般规律：
1．在化合物中，金属元素一般显正价，非金属元素既可显正价，亦可显负价；
2．在化合物中，元素化合价的代数和为零；
在单质中，元素化合价为零。
3.许多元素具有可变价
4.其他
[教师引导] 有了元素的化合价，我们可根据元素的化合价方便地写出化合物的化学式。
[教师讲解] 根据化合价书写化学式：十字交叉法（以书写氧化镁的化学式为例）
（1）一排顺序二标价， Mg O
（2）绝对价数来交叉， Mg 2 O2
（3）偶数角码要约简， Mg O
（4）写好式子要检查。
即：正左、负右；标价、交叉、化简；复查。
再举例：写出下列物质的化学式：
氧化铝?????? 氯化钠????? 氢氧化镁???? 硫酸铁???? 硫酸亚铁
特别需要指出的是，化学式只能表示实际存在的物质的组成。用化合价法则推算化学式，只有在该化合物实际存在时才有意义。不能根据化合价凭空臆造，随意书写化学式。
（1）化合物化学式的写法
①氧化物：氧元素符号写右边，另一种元素符号写左边。如：CO2、SO2、Fe3O4等。
②金属与非金属元素组成的化合物的写法：金属元素写左边，非金属元素写右边。如：ZnS、NaCl等。
③二种元素组成的化合物的写法：根据读法，一般从右向左读作“某化某”，先读后写，后读先写。如：P2O5、NO2、CO等。
（2）单质化学式的写法：
①气态非金属单质，通常是双原子分子。如：H2、O2、N2、Cl2等。
②金属单质、固态非金属单质、惰性气体通常就用元素符号来表示它们的化学式。如：Fe、C、Ne、P、S等。
（3）正确认识元素符号右下角数字和元素符号前面数字的意义：
①前面的数字表示分子的个数。
②右下角数字表示构成分子的原子的个数。（以CuSO4?5H2O为例）
[练习]：指出下列符号所表示的意义
(1)H表示 和 。
(2)2H表示 。
(3)4H2O表示 。
[教师设问]：用H2O表示水的组成，即一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。那么，水分子的质量是否可以用氢原子的质量和氧原子的质量来表示呢？
[学生活动]：阅读教材，思考，得出相对分子质量的概念及计算方法。
[板书]：三.物质组成的定量表示
概念：化学式中各原子的相对原子质量的总和。国际单位为“一”，符号为“1”(单位一般不写出)。
[练习巩固]：根据化学式可以进行如下计算：
例：已知硫酸铵的化学式为(NH4)2SO4
求：
(1)硫酸铵的相对分子质量。
(2)硫酸铵中各元素的原子个数比。
(3)硫酸铵中各元素质量比。
(4)硫酸铵中氮元素的质量分数。
[分析]：在化学式中各相对原于质量之和就是相对分子质量。计算时要注意：①正确书写化学式；②准确理解化学式中和式前的数字的含义；③元素符号之间用“+”号，元素符号与数字之间用“×”号。
[板书]：解：(NH4)2SO4的相对分子质量＝(14+1×4)×2+32+16×4＝132
[学生活动]：注意观察并检查自己的运算过程及结果。
[分析]：首先判断(NH4)2SO4中组成元素为N、H、S、O，然后根据化学式中各数字的意义，求出各元素的原子个数比。
[板书]：解：用n表示原子个数，则nN:nH:nS:nO＝2:8:1:4
[分析]：化合物中各元素的质量比，就是组成化合物的各元素的相对原子质量总和之比。要注意元素只讲种类，不讲个数，求各元素质量比时，不能写成2N:8H:S:4O或N2:H8:S:04，要写成：N:H:S:O=(14×2):(l×8):32:(16×4)＝7:2:8:16
[分析板书]:计算式
某元素的质量分数
＝
化合物中所含该元素的相对原子质量总和
×100%
化合物的相对分子质量
注意：原子的个数要写在该元素的前面，而不能写在右下角。1个(NH4)2SO4分子中有2个N原子，很多同学常得出10.6%的错误结果。
[板书]：
N＝
N的相对原子质量×2
×100%
＝21.2%
(NH4)2SO4的相对分子质量
(四)总结、扩展
1.化学式的书写可归纳为：金属左，非金属右，氧化物中氧在后，原子个数不能漏，原子个数写在元素符号的右下角，如果是1可略去不写，如果两种都是由非金属元素组成物质的化学式，按习惯写，有些氢化物氢写前面，如：H2O；有些物质氢写在后面，如：NH3，同时先读的后写，后读的先写。
2.化学式表示的意义：（上面板书）
化学式既有宏观，又有微观，还有量的意义。通过化学式可以进行如下计算：
(1)物质的相对分子质量。
(2)物质中各元素的原子或离子个数比。
(3)通过化学式可以计算组成物质的各元素的质量比。
(4)通过化学式可以计算出纯净物质中某一元素的质量分数或元素的质量。
计算式为：
某元素相对原子质量
×
化学式中该元素的原子个数
某元素的质量分数
＝
× 100%
物质的相对分子质量