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1、中考化學總復習教學案 第四單元課題4化學式與化合價
一、化學式
1.概念
用元素符號和數(shù)字的組合來表示物質(zhì)組成的式子叫做化學式。任何純凈物都有固定的組成,一種物質(zhì)只能有一個化學式。
如:磷在氧氣中燃燒生成的五氧化二磷,它是由磷(P)元素與氧(O)元素組成的,每個五氧化二磷分子中有2個磷原子,5個氧原子,所以五氧化二磷的化學式為P2O5。
2.化學式表示的意義(以H2O為例)
3.化學式的書寫與讀法
各物質(zhì)的化學式是通過實驗測定它的組成而得到的,一種物質(zhì)只能用一個化學式表示。一般說來,有的單質(zhì)是由原子構(gòu)成的,例如金屬、稀有氣體、金剛石等。凡是由原子構(gòu)成的單質(zhì),它們的化學式
2、直接用元素符號去表示。有的單質(zhì)由分子構(gòu)成,如氫氣、氮氣、氧氣、氯氣,它們的每一個分子中都含有2個原子稱為雙原子分子,寫化學式時,先寫出元素符號,在元素符號的右下角加上數(shù)字,例如氫氣:H2。
(1)化學式的書寫:
(2)化學式的讀法
①固態(tài)單質(zhì)直接讀名稱:如Cu讀作銅;氣態(tài)單質(zhì)在名稱后加“氣”,如H2讀作氫氣。②化合物一般從右向左讀“某化某”,例如:ZnS讀作硫化鋅。有時還要讀出化學式中各元素的個數(shù),如Fe3O4讀作四氧化三鐵。
深化升華
以水為代表,來體現(xiàn)化學式(由分子構(gòu)成的物質(zhì)的化學式)的意義,宏觀上水的化學式可以表示水這種物質(zhì),還可表示水是由氫、氧兩種元素組成的;從微觀上它可
3、以表示一個水分子,還體現(xiàn)出一個水分子是由兩個氫原子和一個氧原子構(gòu)成的。
4.化學符號周圍各數(shù)字的意義
寫在化學式前的數(shù)字表示微粒的個數(shù),叫化學計量數(shù)。化學計量數(shù)跟化學式中所有元素的原子都有關系。如果化學式前填上化學計量數(shù),它們就只有微觀含義了。因此,數(shù)字的位置不同,它們所代表的含義也就不同。如:
要點提示
要正確理解符號中2的意義:2H2表示2個氫分子;2H表示兩個氫原子;H2O表示一個水分子中含有2個氫原子;H2表示一個氫分子。
二、化合價
1.定義
一種元素一定數(shù)目的原子與其他元素一定數(shù)目的原子相化合的性質(zhì)叫做元素的化合價,它與原子最外層電子數(shù)有非常密切關系。
2.化合
4、價的表示方法
元素化合價是該元素的一個原子在形成化合物時表現(xiàn)出來的一種性質(zhì),通常在元素符號(或原子團)的正上方用+n或-n表示其化合價,它與離子符號的書寫是有一定區(qū)別的,如下表是元素化合價的表示方法跟離子表示方法的區(qū)別:
表示元素化合價
表示離子
K+
Mg2+
Al3+
Cl-
S2-
3.化合價的一些規(guī)律
(1)在化合物里,氧通常顯-2價(因為氧原子最外層有6個電子,易得到2個電子)。氫通常顯+1價(因為氫原子外層只有1個電子,易失去或使一對電子對偏離)。金屬元素通常顯正價(因為其原子的最外層電子數(shù)較少,易失去電子)。非金屬元素通常顯負價(因為其原子
5、的最外層電子數(shù)較多,易得到電子或使電子對偏向)。但在非金屬氧化物里,氧顯負價,另一種非金屬元素顯正價(因為氧原子得電子能力很強)。
(2)在化合物里,正負化合價的代數(shù)和為零。
(3)在單質(zhì)中元素的化合價為零。
(4)有些元素的化合價是可變的。例如,在FeCl2、FeCl3中鐵元素的化合價分別為+2、+3,在H2S、SO2中,硫元素的化合價分別為-2、+4??勺兊脑蚴沁@些元素的原子在不同條件下,既可得電子(或電子對偏向),也可失電子(或電子對偏離),而且得失電子數(shù)目可以不同。
(5)某些原子團也表現(xiàn)出一定的化合價。例如,在硫酸鋅里鋅為+2價,硫酸根為-2價;又如,在氫氧化鈣里,鈣為+2
6、價,氫氧根為-1價〔簡要說明:原子團的化合價等于組成該原子團各元素正負化合價的代數(shù)和。例如氫氧根的化合價是(-2)+(+1)=-1〕。
4.化合價與化學式的關系
化合價與化學式關系歸納成下表:
應用
例子
1.檢查化學式的正誤
依據(jù):(+5)×2+(-2)×5=+10-10=0
2.從化學式求元素的化合價需要的條件是:
(1)已知一種元素的化合價
(2)化合物的化學式
FeO中Fe元素的化合價:設Fe在FeO中化合價為x,依據(jù):x×1+(-2)×1=0
x×1+(-2)=0,x=+2
在FeO中,F(xiàn)e化合價為+2
3.應用化合價寫化學式的步驟:
(1)排元
7、素符號的順序
(2)標出各元素的化合價
(3)求各元素的原子個數(shù):
(4)得化學式
(5)檢查
二氧化硫化學式
①SO
②
③
③ 原子個數(shù)= O原子個數(shù)=
④SO2
⑤依據(jù):(+4)×1+(-2)×2=0
方法點撥
根據(jù)化合價書寫化學式的一般思路:由物質(zhì)名稱→排列元素符號(先讀后寫)→標出化合價→確定原子(或原子團)的個數(shù)比(一般是最簡整數(shù)比)→寫出化學式→檢驗。絕不能根據(jù)化合價隨意亂造事實上不存在的物質(zhì)的化學式。
5.牢記常見元素的化合價
對于化合價可以編成順口溜的形式加以記憶。
記憶要訣
一價鉀鈉銀氫氟,二價鈣鎂鋇和鋅,鋁價正三氧
8、負二,以上價態(tài)要記真;
銅一二來鐵二三,碳硅二四要記全,硫顯負二正四六,負三正五氮和磷;
氯價通常顯負一,還有正價一五七,錳顯正價二四六,最高價數(shù)也是七。
6.常見原子團的化合價
原子團
銨根
氫氧根
硝酸根
硫酸根
碳酸根
磷酸根
離子符號
化合價
+1
-1
-2
-2
-2
-3
負一硝酸氫氧根,負二硫酸碳酸根,正一價的是銨根。
7.原子團
在化學反應中并不是所有的時候都是作為一個整體參加反應;原子團不能單獨存在,必須與其他的原子或原子團結(jié)合才能成為物質(zhì)。
8.化合價的計算
計算元素的化合價首先要記住常見元素的化合價,
9、其次要了解化合價遵守的法則,即在一切化合物里,正負化合價的代數(shù)和一定為零,以不變應萬變。
如:計算高錳酸鉀中錳的化合價時依據(jù)鉀(K)+1,而氧(O)-2價,設錳元素的化合價為x,則根據(jù)化合價法則,+1+x+(-2)×4=0,x=+7,所以KMnO4中錳的化合價為+7。
9.化合價的應用
(1)檢驗化學式正誤(代數(shù)和是否為0)。
(2)依據(jù)化合價書寫化學式。
要點提示
①只有確切知道某物質(zhì)存在才能根據(jù)化合價書寫化學式,而絕不能根據(jù)化合價,隨意亂寫事實上不存在的物質(zhì)的化學式。②一般把正價元素寫在前面,負價元素寫在后面,但也有不能這樣寫的,如NH3,N為-3價,H為+1價。③如果需標明原
10、子團的個數(shù)時,應把原子團加上括號,再把數(shù)字寫在右下角。
三、化學式的有關計算
1.相對分子質(zhì)量概念
化學式中各原子相對原子質(zhì)量的總和。
2.計算
(1)計算物質(zhì)的相對分子質(zhì)量
(2)
(3)元素的實際質(zhì)量=物質(zhì)的實際質(zhì)量×該元素的質(zhì)量分數(shù)
四、有關相對分子質(zhì)量的計算
1.計算物質(zhì)的相對分子質(zhì)量
2.計算物質(zhì)中各元素的質(zhì)量比
3.計算物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分數(shù)
某元素的質(zhì)量分數(shù)=
例如:計算NH4NO3中氮元素的質(zhì)量分數(shù)。
即
4.元素的質(zhì)量=物質(zhì)的質(zhì)量×物質(zhì)中該元素的質(zhì)量分數(shù)
方法點撥
在計算的過程中,如果告訴你這種物質(zhì)的化學式,則就可以認為間接地告訴你該物質(zhì)
11、中某元素的質(zhì)量分數(shù)了。
要點提示
解題格式要規(guī)范,“100%”不能丟掉,原子個數(shù)要統(tǒng)計準確。
在計算質(zhì)量分數(shù)時,一定把所求元素的原子個數(shù)找清楚,不要漏掉,如例題中每個硝酸銨分子中含有2個氮原子。因此計算氮的質(zhì)量分數(shù)時一定要注意用氮的相對原子質(zhì)量乘以2,有時在進行此類題的計算時,通常求物質(zhì)中某元素的質(zhì)量。
一定量的某物質(zhì)中所含某元素的質(zhì)量=該物質(zhì)的質(zhì)量×該元素在化合物中的質(zhì)量分數(shù)。
問題·思路·探究
問題1化學符號表示的意義
思路:對于化學符號所表示的意義或者是用化學符號表示一些微粒,是經(jīng)??嫉降?,就給予足夠的重視,這也對后面有關化學式的正確計算提供了保證。
探究:初中化學中主要
12、接觸到三種化學用語:(1)元素符號;(2)化學式;(3)化學方程式。對于化學用語,主要從兩個方面掌握,一是化學用語的正確書寫,二是化學用語表示的含義。元素符號可以表示:(1)一個原子;(2)一種元素;(3)有些元素符號還可以表示由這種元素組成的單質(zhì)。書寫元素符號時要注意第一個字母大寫,第二個字母小寫。
問題2某銅的氧化物,經(jīng)測定得知該氧化物的組成中銅元素和氧元素的質(zhì)量比為8∶1。據(jù)此你能確定該銅的氧化物的化學式嗎?
思路:由化學式可求化合物中元素的質(zhì)量比,那么由化合物中元素的質(zhì)量比也可推求化學式,解題的關鍵是如何確定組成元素的原子個數(shù)比。
探究:化合物中各元素的質(zhì)量比可由化學式求出,就是
13、把各元素的相對原子乘以各元素的原子個數(shù)所得的積的比值(最簡化)。本題已給出該銅的氧化物中銅元素與氧元素的質(zhì)量比為8∶1,關鍵是如何確定氧化物中兩種元素的原子個數(shù)比。可先設出該氧化物的化學式為:CuxOy,再按求元素的質(zhì)量比列式,求出x和y的比值。
設該銅的氧化物的化學式為CuxOy
64x∶16y=8∶1 x∶y=2∶1
可知該銅的氧化物的化學式為Cu2O
典題·熱題·新題
例1 判斷下列化學符號中數(shù)字“2”的意義,將其序號填在相應的橫線上
①Ca2+②NO2?、?NO ④?、荩?
(1)表示分子個數(shù)的是 。
(2)表示離子所帶電荷數(shù)的是 。
(3)表示元素化合
14、價的是 。
(4)表示一個分子中所含原子個數(shù)的是 。
思路解析:Ca2+中的“2”表示一個鈣離子帶兩個單位正電荷;NO2中的“2”表示一個NO2分子中含有2個氧原子;2NO中的“2”表示分子個數(shù);中的“2”表示MgO中Mg的化合價為+2;2中的“2”表示離子的個數(shù)。
答案:(1)③?。?)① (3)④?。?)②
深化升華
明確化學符號周圍各數(shù)字的含義。化學符號前的數(shù)字表示微粒的個數(shù);右下角表示每個微粒中所含該原子的數(shù)目;右上角表示離子所帶的電荷數(shù);正上方表示這種元素在化合物里表現(xiàn)出來的化合價。
例2下列關于化合價的說法正確的是 ?。ā 。?
15、
A.在Na2O中,鈉原子顯+1價,氧原子顯-2價
B.在O2中,氧元素顯-2價
C.非金屬元素在化合物中總顯負價
D.一種元素在同一種化合物中,可能有幾種化合價
思路解析:化合價是元素在化合物中表現(xiàn)出來的,所以A選項是錯誤的,應該說鈉元素顯+1價,氧元素顯-2價;單質(zhì)的化合價為零,所以B選項也是錯的;在非金屬元素與氧元素化合的時候,非金屬元素顯正價,氧元素顯負價,所以C選項是錯的;對于D選項可用舉例說明,如在NH4NO3中,氮元素有-3價和+5價。
答案:AD
深化升華
解決此類問題,首先要熟記常見元素的化合價,然后根據(jù)物質(zhì)中各元素的化合價代數(shù)和為零來求其他元素的化合價。
例
16、3金屬元素和人體健康有很大關系。鉀元素可以調(diào)節(jié)體液平衡,維持肌肉和神經(jīng)的功能及代謝。如果人體缺鉀會出現(xiàn)肌肉不發(fā)達、心律不齊等癥狀。市場上出售的一種叫做果味鉀的補鉀藥,其主要成分是枸櫞酸鉀(C6H7K3O8)。下列對枸櫞酸鉀的說法正確的是 ?。ā 。?
A.該物質(zhì)的一個分子中含25個原子
B.該物質(zhì)中碳、氫、鉀、氧元素之間的質(zhì)量比是6∶7∶3∶8
C.該物質(zhì)是由原子直接構(gòu)成的
D.該物質(zhì)是由碳、氫、鉀、氧四種元素組成的
思路解析:從該物質(zhì)的化學式可得出下列信息:①組成元素的種類。②各元素的原子個數(shù)比,進一步可確定。③一個分子中的原子數(shù)目。④各元素的質(zhì)量比。A項中,一個分子所含原子數(shù)為:(6+7+3+8)=24,不正確。B項中,C、H、K、O元素的質(zhì)量比為12×6∶7∶39×3∶16×8,B項也不正確。
答案:D
深化升華
C60是一種僅含碳元素的純凈物,所以它是單質(zhì),不是化合物。從C60的化學式上看,它的一個分子是由60個碳原子構(gòu)成的,所以相對分子質(zhì)量是12×60=720。