化学式和化合价复习专题教案讲义

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化学式和化合价专题复习教案讲义

一、化学式

1.概念

用元素符号和数字的组合来表示物质组成的式子叫做化学式。任何纯净物都有固定的组成，一种物质只能有一个化学式。

如：磷在氧气中燃烧生成的五氧化二磷，它是由磷（P ）元素与氧（O ）元素组成的，每个五氧化二磷分子中有2个磷原子，5个氧原子，所以五氧化二磷的化学式为P 2O 5。

2.化学式表示的意义（以H 2O 为例）

??

?成的水是由氢氧两种元素组表示物质的元素组成：

表示一种物质：水宏观１)( ??

?子和一个氧原子构成每个水分子由两个氢原表示物质的分子构成：表示物质的一个分子微观)2(

???的质量＝１：８质量比：氢的质量：氧表示组成物质各元素的＝２：１之比：氢原子：氧原子中的各元素的原子个数

一个分子表示物质进行量的计算)()3(

3.化学式的书写与读法。

(1)化学式的书写

:

（2）化学式的读法

①固态单质直接读名称：如Cu 读作铜；气态单质在名称后加“气”，如H 2读作氢气。

②化合物一般从右向左读“某化某”，例如：ZnS 读作硫化锌。有时还要读出化学式中各元

素的个数，如Fe3O4读作四氧化三铁。

深化升华

以水为代表，来体现化学式（由分子构成的物质的化学式）的意义，宏观上水的化学式可以表示水这种物质，还可表示水是由氢、氧两种元素组成的；从微观上它可以表示一个水分子，还体现出一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。

4.化学符号周围各数字的意义

写在化学式前的数字表示微粒的个数，叫化学计量数。化学计量数跟化学式中所有元素的原子都有关系。如果化学式前填上化学计量数，它们就只有微观含义了。因此，数字的位置不同，它们所代表的含义也就不同。如：

要点提示

要正确理解符号中2的意义：2H2表示2个氢分子；2H表示两个氢原子；H2O表示一个水分子中含有2个氢原子；H2表示一个氢分子。

二、化合价

1.定义

一种元素一定数目的原子与其他元素一定数目的原子相化合的性质叫做元素的化合价，它与原子最外层电子数有非常密切关系。

2.化合价的表示方法

元素化合价是该元素的一个原子在形成化合物时表现出来的一种性质，通常在元素符号（或原子团）的正上方用+n或-n表示其化合价，它与离子符号的书写是有一定区别的，如下表是元素化合价的表示方法跟离子表示方法的区别：

3.化合价的一些规律

（1）在化合物里，氧通常显－2价（因为氧原子最外层有6个电子，易得到2个电子）。氢通常显+1价（因为氢原子外层只有1个电子，易失去或使一对电子对偏离）。金属元素通常显正价（因为其原子的最外层电子数较少，易失去电子）。非金属元素通常显负价（因为其原子的最外层电子数较多，易得到电子或使电子对偏向）。但在非金属氧化物里，氧显负价，另一种非金属元素显正价（因为氧原子得电子能力很强）。

（2）在化合物里，正负化合价的代数和为零。

（3）在单质中元素的化合价为零。

（4）有些元素的化合价是可变的。例如，在FeCl2、FeCl3中铁元素的化合价分别为+2、+3，在H2S、SO2中，硫元素的化合价分别为－2、+4。可变的原因是这些元素的原子在不同条件下，既可得电子（或电子对偏向），也可失电子（或电子对偏离），而且得失电子数目可以不同。

（5）某些原子团也表现出一定的化合价。例如，在硫酸锌里锌为+2价，硫酸根为－2价；又如，在氢氧化钙里，钙为+2价，氢氧根为－1价〔简要说明：原子团的化合价等于组成该原子团各元素正负化合价的代数和。例如氢氧根的化合价是（－2）+（+1）=－1〕。

4.化合价与化学式的关系

化合价与化学式关系归纳成下表：

5.牢记常见元素的化合价

对于化合价可以编成顺口溜的形式加以记忆。

记忆要诀

一价钾钠银氢氟，二价钙镁钡和锌，铝价正三氧负二，以上价态要记真；

铜一二来铁二三，碳硅二四要记全，硫显负二正四六，负三正五氮和磷；

氯价通常显负一，还有正价一五七，锰显正价二四六，最高价数也是七。

6.常见原子团的化合价

负一硝酸氢氧根，负二硫酸碳酸根，正一价的是铵根。

7.原子团

在化学反应中并不是所有的时候都是作为一个整体参加反应；原子团不能单独存在，必须与其他的原子或原子团结合才能成为物质。

8.化合价的计算

计算元素的化合价首先要记住常见元素的化合价，其次要了解化合价遵守的法则，即在一切化合物里，正负化合价的代数和一定为零，以不变应万变。

如：计算高锰酸钾中锰的化合价时依据钾（K）+1，而氧（O）-2价，设锰元素的化合价为x，则根据化合价法则，+1+x+（-2）×4=0，x=+7，所以KMnO4中锰的化合价为+7。

9.化合价的应用

（1）检验化学式正误（代数和是否为0）。（2）依据化合价书写化学式。

要点提示

①只有确切知道某物质存在才能根据化合价书写化学式，而绝不能根据化合价，随意乱写事实上不存在的物质的化学式。②一般把正价元素写在前面，负价元素写在后面，但也有不能这样写的，如NH3，N为－3价，H为+1价。③如果需标明原子团的个数时，应把原子团加上括号，再把数字写在右下角。

三、化学式的有关计算

1.相对分子质量概念

化学式中各原子相对原子质量的总和。

2.计算

（1）计算物质的相对分子质量

（2）%100?相对分子质量元素的质量

质量分数＝

（3）元素的实际质量＝物质的实际质量×该元素的质量分数

四、有关相对分子质量的计算

1.计算物质的相对分子质量

2.计算物质中各元素的质量比

3.计算物质中某元素的质量分数

某元素的质量分数=１００％量某化合物的相对分子质该元素的原子个数

该元素的相对原子质量??

例如：计算NH 4NO 3中氮元素的质量分数。

１００％硝酸铵的相对分子质量

该元素的原子个数

氮的相对原子质量??即 １００％＝３５％３１６２１２１４２

??+?+??14

4.元素的质量=物质的质量×物质中该元素的质量分数

要点提示

在计算质量分数时，一定把所求元素的原子个数找清楚，不要漏掉，如例题中每个硝酸铵分子中含有2个氮原子。因此计算氮的质量分数时一定要注意用氮的相对原子质量乘以2，有时在进行此类题的计算时，通常求物质中某元素的质量。

一定量的某物质中所含某元素的质量=该物质的质量×该元素在化合物中的质量分数。 问题·思路·探究

问题1化学符号表示的意义

思路：对于化学符号所表示的意义或者是用化学符号表示一些微粒，是经常考到的，就给予足够的重视，这也对后面有关化学式的正确计算提供了保证。

探究：初中化学中主要接触到三种化学用语：（1）元素符号；（2）化学式；（3）化学方程式。对于化学用语，主要从两个方面掌握，一是化学用语的正确书写，二是化学用语表示

的含义。元素符号可以表示：（1）一个原子；（2）一种元素；（3）有些元素符号还可以表示由这种元素组成的单质。书写元素符号时要注意第一个字母大写，第二个字母小写。

问题2某铜的氧化物，经测定得知该氧化物的组成中铜元素和氧元素的质量比为8∶1。据此你能确定该铜的氧化物的化学式吗？

思路：由化学式可求化合物中元素的质量比，那么由化合物中元素的质量比也可推求化学式，解题的关键是如何确定组成元素的原子个数比。

探究：化合物中各元素的质量比可由化学式求出，就是把各元素的相对原子乘以各元素的原子个数所得的积的比值（最简化）。本题已给出该铜的氧化物中铜元素与氧元素的质量比为8∶1，关键是如何确定氧化物中两种元素的原子个数比。可先设出该氧化物的化学式为：Cu x O y ,再按求元素的质量比列式，求出x 和y 的比值。

设该铜的氧化物的化学式为Cu x O y

64x ∶16y =8∶1 x ∶y =2∶1

可知该铜的氧化物的化学式为Cu 2O

典题

例1 判断下列化学符号中数字“2”的意义，将其序号填在相应的横线上

①Ca 2+ ②NO 2 ③2NO ④gO M 2

⑤２-3

4PO （1）表示分子个数的是 。

（2）表示离子所带电荷数的是 。

（3）表示元素化合价的是 。

（4）表示一个分子中所含原子个数的是 。

答案：（1）③ （2）① （3）④ （4）②

深化升华

明确化学符号周围各数字的含义。化学符号前的数字表示微粒的个数；右下角表示每个微粒中所含该原子的数目；右上角表示离子所带的电荷数；正上方表示这种元素在化合物里表现出来的化合价。

例2下列关于化合价的说法正确的是（）

A.在Na2O中，钠原子显+1价，氧原子显－2价

B.在O2中，氧元素显－2价

C.非金属元素在化合物中总显负价

D.一种元素在同一种化合物中，可能有几种化合价

答案:AD

例3金属元素和人体健康有很大关系。钾元素可以调节体液平衡，维持肌肉和神经的功能及代谢。如果人体缺钾会出现肌肉不发达、心律不齐等症状。市场上出售的一种叫做果味钾的补钾药，其主要成分是枸橼酸钾（C6H7K3O8）。下列对枸橼酸钾的说法正确的是（）

A.该物质的一个分子中含25个原子

B.该物质中碳、氢、钾、氧元素之间的质量比是6∶7∶3∶8

C.该物质是由原子直接构成的

D.该物质是由碳、氢、钾、氧四种元素组成的

答案：D

深化升华

C60是一种仅含碳元素的纯净物，所以它是单质，不是化合物。从C60的化学式上看，它的一个分子是由60个碳原子构成的，所以相对分子质量是12×60=720。

二、巩固练习：

（一）．选择题

1．下列物质的化学式与名称相符合的是 （ ）

A ．氧化镁（MgO 2）

B ．五氧化二磷（O 5P 2）

C ．二氧化碳（CO ）

D ．四氧化三铁（Fe 3O 4）

2．H 2除了表示氢气外，还可以表示：①氢元素；②一个氢分子；③两个氢元素；④氢气是由氢元素组成；⑤每个氢分子由两个氢原子构成；⑥两个氢原子。正确的一组是 （ ）

A ． ①③④

B ． ②③④

C ． ②④⑤

D ．②④⑥

3．关于葡萄糖（C 6H 12O 6）的组成和构成说法正确的是 （ ）

A ．一个葡萄糖分子中一共有三个原子

B ．葡萄糖由碳、氢、氧三种元素组成

C ．葡萄糖由6个碳原子、12个氢原子和6个氧原子构成

D ．葡萄糖分子中含有氧分子。

4．我国最新研制的高温超导材料氮化硼，经测定该材料中两元素的化合价均为3价，则该材料的化学式为 （ ）

A ．BN

B ．B 3N 2

C ．NB

D ．B 2N 3

5. 微型化录音的高性能磁带中的磁粉主要材料之一是化学组成相当于CoFe 2O 4的化合物，又知钴（Co ）

和铁都可能有+2、+3价，且在上述化合物中每种元素只有一种化合价，则钴和铁的化合价分别为（ ）

A ．+2，+3

B ．+2，+2

C ．+3，+3

D ．+3，+2

（二）．非选择题

7．写出下列物质的化学式或名称：

高锰酸钾 ；硫酸钾 ；碳酸钠 ；氯化钾 ；

氯气 ；铁 ；氢气 ；氧化铜 ；

水 ；二氧化碳 ；氩 ；四氧化三铁 ；

氢氧化钙 ；硝酸铵 ；氯化镁 ；碳酸氢铵 。

8．写出下列物质的名称

Cu H 2O Ne SiO 2 P 2O 5

K 2O AgCl ZnO NaCl K 2MnO 4

Al 2O 3 SO 2 NH 4Cl CaCO 3 Mg(NO 3)2

9．用化学符号表示：

两个碳原子 三个水分子 四个氮分子 一个二氧化硫分子

三个氢原子 一个钠原子 两个铁原子 两个氖分子

10．（1）指出下列符号的微观含义

O 2 O O 2 2 O 2

K ＋ 2S 2- Mg +2 H 2O -2

（2）指出下列符号中数字的含义

3CO 2 “3” , “2” , “1”

11．甲醛是居室污染的主要成分之一，根据它的化学式CH 2O ，可以做出4点推断： ； ；

； ____________ 。