离子、化学式与化合价.doc

离子、化学式与化合价离子、化学式与化合价主讲：黄冈中学高级教师付 军一周强化一、一周内容概述在本周我们学习了第四单元的课题3：离子，课题4：化学式与化合价。本单元教材是“双基”的重要组成部分，是为学生的终生学习和将来适应现代社会生活打好基础所必需的，所以本单元教材对学生十分重要，它既是学习化学的理论基础，又是必不可少的工具。二、重点知识归纳及讲解（一）、核外电子的分层排布在含有多个电子的原子里，电子是分层运动的，把能量最低、离核最近的叫第一层，由里往外依次类推。（二）、原子结构示意图用表示原子核，n表示质子数，用弧线表示电子层，弧线上的数子表示该层的电子数目，用上述方法可以表示原子的结构。如O、Na的原子结构简图为：（三）、各类元素原子结构的特点1、稳定结构最外层有8个电子（最外层是第一层时有2个电子）的结构，是一种稳定结构。2、稀有气体元素最外层有8个电子（He是2个），化学性质比较稳定，一般不跟其他物质发生化学反应。3、金属元素最外层电子数一般少于4个，在化学反应中容易失去最外层电子，使次外层变成最外层，达到8个电子的稳定结构。4、非金属元素最外层电子数一般多于或等于4个，在化学反应中容易得到电子，使最外层达到稳定结构。元素的化学性质跟它的原子的最外层电子数目的关系非常密切。（四）、离子带电荷的原子或原子团叫做离子，带正电的离子叫做阳离子，如Na、NH4，带负电的离子叫做阴离子，如Cl、NO3，离子所带的电荷数等于该原子失去或得到电子的数目。1、离子可以由原子得失电子形成，在化学反应中，金属元素原子失去最外层电子。非金属元素原子得到电子，从而使参加反应的原子带上电荷。2、离子也是构成物质的粒子之一，如NaCl是由Na和Cl构成的。（五）、离子符号数字和“”、“”号标在元素符号的右上角，“”、“”号表示电性，数字在“”、“”号的前面。例如，Cl表示氯离子带1个单位负电荷，Mg2表示镁离子带2个单位正电荷。注意：离子符号和相关数字的意义，例如，2Al3；“2”表示两个铝离子；“3”表示每个铝离子带3个单位正电荷。（六）、核电荷数为118的原子结构示意图（七）、化学式用元素符号来表示物质组成的式子叫做化学式。例如：二氧化碳的化学式为CO2，一种物质只有一个化学式，各物质的化学式是通过实验的方法，测定物质的组成，然后得出来的。（八）、化学式的书写 （九）、化学式表示的意义构成纯净物的粒子有多种，当物质是由分子构成时，化学式表示的意义有：1、宏观方面：表示某种物质；表示某物质组成元素。例如，CO2表示二氧化碳这种物质，表示二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的。2、微观方面：表示某物质的一个分子；表示某物质一个分子中所含的原子个数。例如，CO2表示一个二氧化碳分子，也表示一个二氧化碳分子是由1个碳原子和2个氧原子构成的。2H2只表示2个氢分子，2CO2表示2个二氧化碳分子，注意对比前面的2与元素符号右下角的小2的意义的不同：2CO2中，前面的2表示2个二氧化碳分子，小2表示每个二氧化碳分子中含有2个氧原子。当化学式前面有系数时，只能表示粒子的个数，只有微观的意义，而没有宏观的意义了。3、量的方面：表示物质的相对分子质量；表示组成物质的各元素的质量比；表示物质中某元素的质量分数。（十）、化合价的规律1、化合价有正价和负价（1）化合物中氧元素通常显2价，氢元素通常显1价；金属元素跟非金属元素化合时，金属元素显正价，非金属元素显负价；一些元素在不同物质中可显不同的化合价。（2）在化合物中正、负化合价的代数和为零。（3）元素的化合价是元素的原子在形成化合物时表现出来的一种性质，因此在单质的分子里，元素的化合价为零。例如O2中，氧元素的化合物为0。为什么在化合物中正、负化合价的代数和为零？任何化合物的分子作为一个整体是电中性的，因为在化合物里，某些原子失去多少个电子（我们规定为正几价），就有另一些原子一定得一定得到多少个电子（我们规定为负几价），有多少共用电子对偏离某些原子（我们规定为正几价），也就有多少共用电子对偏向另一些原子（我们规定为负几价），所以在化合物中正、负化合价的代数和为零。（十一）、化合价的表示方法化合价标在元素符号的正上方，“”、“”号在数字的前面，如等。1、化合价的表示方法与离子符号不同。“头上长着化合价，离子旁边带个把（b）”。2、有些元素常见化合价为两种，通常低价的称为“亚”，如FeCl2称为氯化亚铁，FeCl3称为氯化铁。3、同一种元素在同一种化合物中可显示不同的化合价，如NH4NO3中N元素分别显3价和5价。（十二）、元素的化合价与元素原子的最外层电子数的关系在化学反应中发生变化的是原子的最外层电子，元素的化合价就是元素的一个原子得失电子数目或形成共用电子对的数目，所以金属元素的化合价一般等于它的最外层电子数，非金属元素最高正价等于它的最外层电子数，非金属元素的负化合价等于最外层电子数8。常见元素化合价的记忆口诀：一价氢氟钾钠银，二价氧钙钡镁锌，三铝四硅五价磷，二三铁，二四碳，二四六硫三五氮，铜汞二价最常见，一五七氯都齐全，单质零价永不变。（十三）、原子团由几个原子组成的集团，在化学反应里作为一个整体参加反应，好像一个原子一样。例如，氢氧化钠中的氢氧根（OH）、硝酸钠中的硝酸根（NO3）都是原子团，也叫做根，根也有化合价，如OH的化合价为1价，NO3的化合价为1价。1、原子团不是化合物，不能把原子团看成化学式，它只是化合物中的一个部分。2、有些原子团形式相同，但并不是同一种原子团，如KMnO4中的MnO4为高锰酸根，其中Mn的化合价为7价；而K2MnO4中的MnO4则为锰酸根，其中Mn的化合价为6价。常见原子团的化合价：三、难点知识剖析（一）、各类元素最处层电子数与其化学性质比较表核外电子数与核电荷数的关系原子中：核电荷数质子数核外电子数，如Al、Cl、Ne。阳离子：核电荷数质子数核外电子数，如Na、Mg2、Al3。阴离子：核电荷数质子数核外电子数，如O2、S2、Cl（二）、化合价的应用1、根据化合价写化学式（十字交叉法）（1）按“正价左、负价右”的原则写出元素的符号，并标明各元素的化合价。（2）把化合价（有公约数需约简）数字交叉写在另一种元素符号（或原子团）的右下角。例如，已知Al为3价，O为2价，则氧化铝的化学式为：。2、已知化学式判断化合物根据化合物中正、负化合价的代数和为零，单质中元素的化合价为零，并结合一些常见元素的化合价，判断未知元素的化合价。例1、求KMnO4中Mn元素的化合价。解析 ：设KMnO4中Mn元素的化合价为x，即根据化合物中正、负化合价的代数和等于零，得：(1)x(2)40，x7化合物的读法：由两种元素组成的化合物的名称，一般读作某化某或几氧化几某。例如，NaCl读作氯化钠，Fe3O4读作四氧化三铁。相对分子质量：化学式中各原子的相对原子质量的总和就是相对分子质量（符号为Mr）。有关相对分子质量的计算：（1）计算相对分子质量，如：氧气（O2）的相对分子质量16232 二氧化碳（CO2）的相对分子质量1216244（2）计算物质组成中各元素的质量比，如： 二氧化碳（CO2）中碳元素与氧元素的质量比12：1623：8（3）计算物质中某元素的质量分数，如：水（H2O）中氢元素质量分数（4）已知物质的质量，计算某元素的质量，如，2.32g四氧化三铁中含铁多少克？（5）已知两物质某元素质量相等，求其中一种物质的质量。例2、1kg碳酸氢铵（NH4HCO3）中，氮元素的质量与多少千克的硝酸铵（NH4NO3）中氮元素的质量相等？解析：NH4HCO3中，W(