化学式与化合价的教学田道全

1、H2O化学式化学式 化合价化合价化学式的计算化学式的计算你知道下列物质的化学符号吗？你知道下列物质的化学符号吗？KClO3H2OCO2O2P2O5N2水水二氧化碳二氧化碳氧气氧气氯酸钾氯酸钾五氧化二磷五氧化二磷氮气氮气一、化学式一、化学式如如: :水的化学式为水的化学式为 氧气的化学式为氧气的化学式为 二氧化碳的化学式为二氧化碳的化学式为 1、定义：用元素符号和数字的、定义：用元素符号和数字的组合表示组合表示物质组成物质组成的式子。的式子。H2OCO2 O2只有纯净物才能用化学式表示其组成只有纯净物才能用化学式表示其组成任何物质都有化学式吗？任何物质都有化学式吗？同种物质可以有不同的化学式吗？

2、同种物质可以有不同的化学式吗？一种物质只能用一个化学式来表示一种物质只能用一个化学式来表示 一个化学式不一定只表示一种物质，如一个化学式不一定只表示一种物质，如红磷的化学式是红磷的化学式是P，白磷的化学式也是，白磷的化学式也是P.一个化学式是不是只表示一种物质一个化学式是不是只表示一种物质? ?表示水这表示水这种物质种物质表示水由表示水由氢元素和氢元素和氧元素组氧元素组成成表示一个水表示一个水分子分子表示一个水表示一个水分子由分子由2 2个个氢原子和氢原子和1 1个氧原子构个氧原子构成成微观意义：微观意义：表示物质的一个分子表示物质的一个分子表示物质一个分子的构成情况表示物质一个分子的构成情况

3、表示一种物质表示一种物质表示一种物质的元素组成表示一种物质的元素组成宏观意义：宏观意义：2.2.化学式的意义化学式的意义例如：例如：CO2表示物质二氧化碳表示物质二氧化碳表示二氧化碳是由氧元素和碳元素组成的表示二氧化碳是由氧元素和碳元素组成的表示一个二氧化碳分子表示一个二氧化碳分子表示一个二氧化碳分子是由两个氧原子和一个表示一个二氧化碳分子是由两个氧原子和一个 碳原子构成碳原子构成3CO2表示三个二氧化碳分子表示三个二氧化碳分子 H H H H2 2 2H2H2 2符号符号H H、2H2H、H H2 2、2H2H2 2各具有什么意义？各具有什么意义？ 2H2H表示氢元素或一个氢原子表示氢元素或

4、一个氢原子表示表示2个氢原子个氢原子表示氢气这种物质；氢气是由氢元表示氢气这种物质；氢气是由氢元 素组成；一个氢分子；每个氢分子由素组成；一个氢分子；每个氢分子由2个氢原子构成。个氢原子构成。表示两个氢分子表示两个氢分子 在元素符号或化学式前面加数在元素符号或化学式前面加数字只具有微观意义，即字只具有微观意义，即n n个某分子或个某分子或n n个某原子个某原子 1.下列符号各具有什么意义下列符号各具有什么意义（1）O（2）2O（3）CO2 （4）2CO2氧元素或一个氧原子氧元素或一个氧原子2 2个氧原子个氧原子表示二氧化碳这种物质；二氧化碳由氧元素表示二氧化碳这种物质；二氧化碳由氧元素和碳元素

5、组成；一个二氧化碳分子；每个二和碳元素组成；一个二氧化碳分子；每个二氧化碳分子由氧化碳分子由2 2个氧原子和个氧原子和1 1个碳原子构成。个碳原子构成。2 2个二氧化碳分子个二氧化碳分子练习练习:化学式可以任意的书写吗？ 化学式的书写必须依据实验的结果。3. 化学式的书写方法化学式的书写方法：1)单质化学式的写法单质化学式的写法： 如如Fe、Al 由分子构成的单质，如由分子构成的单质，如气态或液态非金属气态或液态非金属单质，用元素符号及其右下角的数字表示，单质，用元素符号及其右下角的数字表示，如如O2、N2、H2、Br2 。 由原子构成的单质，直接由原子构成的单质，直接用元素符号用元素符号表示

6、表示金属单质金属单质稀有气体单质稀有气体单质某些固态非金属某些固态非金属如如He、Ne、Ar 如如P 、 C 2) 化合物化学式的写法化合物化学式的写法： 氧化物化学式写法：氧化物化学式写法：一般氧元素写在右边一般氧元素写在右边, 另一元素写在左边另一元素写在左边.如如: H2O , CO2 , HgO 氧右氧右, , 非氧左非氧左. 金属和非金属组成的化合物：金属和非金属组成的化合物： 一般金属元素排在左边一般金属元素排在左边,非金属元素非金属元素排在右边排在右边.如：如： NaCl , KCl , ZnS. 金左金左, , 非金右非金右4. 化学式的读法化学式的读法单质单质： 读读元素的名

7、称元素的名称。 Fe Fe：铁：铁，AlAl ：铝：铝化合物化合物：一般一般从右向左从右向左读作读作某化某某化某。 NaCl: NaCl:氯化钠氯化钠有时还要读出有时还要读出各种元素原子的个数各种元素原子的个数. . COCO：一氧化碳，：一氧化碳，SOSO2 2：二氧化硫：二氧化硫, , Fe Fe3 3O O4 4 ：四氧化三铁：四氧化三铁 若是若是气体气体在在在元素名称后加在元素名称后加“ 气气 ”。 O O2 2：氧气，：氧气，N N2 2 ：氮气：氮气 1、金属元素和原子团组成的物质、金属元素和原子团组成的物质,读为读为“某酸某某酸某” 如如： CaCO 3 CuSO4 NaNO 3

8、2、氢原子和原子团组成的物质，读为、氢原子和原子团组成的物质，读为“某酸某酸”。 如：如：H2CO3 H2SO43、金属元素和氢氧根组成的物质，读为、金属元素和氢氧根组成的物质，读为“氢氧化某氢氧化某 如：如： NaOH Ca(OH) 2 Cu(OH) 2 Fe(OH) 2补充：补充：4 4、当一种元素在不同的化合物中有两种变价时，低价读作、当一种元素在不同的化合物中有两种变价时，低价读作“某化亚某某化亚某”，高价读作，高价读作“某化某某化某”如：如：FeOFeO读作氧化亚铁，读作氧化亚铁，FeFe2 2O O3 3读作氧化铁读作氧化铁读出下列化学式的名称：读出下列化学式的名称：CaO Ag2

9、O AgCl KCl MgCl2 H2S 氧化钙氧化钙氧化银氧化银氯化银氯化银氯化钾氯化钾氯化镁氯化镁硫化氢硫化氢氢氧化钙氢氧化钙硝酸镁硝酸镁硫酸钡硫酸钡碳酸钠碳酸钠氯化钠氯化钠硫酸硫酸碳酸碳酸硝酸硝酸物质物质名称名称氯化钾氯化钾五氧化二五氧化二磷磷氮气氮气氦气氦气氧化镁氧化镁化学化学式式物质物质名称名称氧气氧气镁镁碳碳氯化钠氯化钠二氧化硫二氧化硫化学化学式式物质物质名称名称氯化锌氯化锌高锰酸钾高锰酸钾氢气氢气四氧化三四氧化三铁铁氩气氩气化学化学式式KCl P2O5 N2 He MgOO2 Mg C NaCl SO2ZnCl2 KMnO4 H2 Fe3O4 Ar 化合物有固定的组成，即形成化合

10、物的元素有固定的化合物有固定的组成，即形成化合物的元素有固定的原子个数比，如下表所示。原子个数比，如下表所示。一些物质组成元素的原子个数比一些物质组成元素的原子个数比二、化合价物质物质HClH2ONaClFe2O3原子个数比原子个数比1:12:11:12:3 从上表可以看出：不同元素相互结合时，其原子个数从上表可以看出：不同元素相互结合时，其原子个数比并不都是比并不都是1:1，如，如 H 与与Cl 结合的原子个数比为结合的原子个数比为1:1，生成，生成HCl；H 与与O结合的原子个数比就是结合的原子个数比就是2:1，生成，生成H2O。我们如何知道不同元素以什么样的原子个数比相结合我们如何知道不

11、同元素以什么样的原子个数比相结合呢？呢？一价氢氯钾钠银一价氢氯钾钠银 二价氧钙钡镁锌二价氧钙钡镁锌三铝四硅五价磷三铝四硅五价磷 二三铁，二四碳二三铁，二四碳二四六硫都齐全二四六硫都齐全 铜汞二价最常见铜汞二价最常见条件不同价不同条件不同价不同 单质为零永不变单质为零永不变一些常见元素化合价口诀一些常见元素化合价口诀 一些常见原子团的化合价一些常见原子团的化合价负一硝酸氢氧根负一硝酸氢氧根 负二硫酸碳酸根负二硫酸碳酸根负三记住磷酸根负三记住磷酸根 正一价的是铵根正一价的是铵根 元素的化合价有正、有负，在化合物里，正负化合价元素的化合价有正、有负，在化合物里，正负化合价的代数和为零的代数和为零。例

12、如，在化合物里。例如，在化合物里O通常为通常为- -2价，价，H 通常通常为为+1价，价，Cl通常为通常为- -1价，因此，当氢气与氧气反应时，是价，因此，当氢气与氧气反应时，是2个氢原子结合个氢原子结合1个氧原子生成个氧原子生成H2O；氢气与氯气反应时，；氢气与氯气反应时，是是1 个氢原子结合个氢原子结合1 个氯原子生成个氯原子生成HCl。同理可推知：。同理可推知：Fe 为为+3价。价。 有一些物质，如有一些物质，如Ca(OH)2、CaCO3等，它们中的等，它们中的一些带电的原子团，如一些带电的原子团，如OH- -、CO32- -，常作为一个整体，常作为一个整体参加反应，这样的原子团，又叫做

13、根。根也有化合价参加反应，这样的原子团，又叫做根。根也有化合价，如，如OH- -为为- -1价。价。 （1）. 金属元素与非金属元素化合时，金属元素显金属元素与非金属元素化合时，金属元素显正价，非金属元素显负价；正价，非金属元素显负价； （2）. 一些元素在不同物质中可显不同的化合价；一些元素在不同物质中可显不同的化合价； （ 3）. 元素的化合价是元素的原子在形成化合物时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，表现出来的一种性质，因此，在单质里，元素的化合价在单质里，元素的化合价为为0。 2、化合价的应用 知道了元素的化合价，可以根据成分元素的化合价推求实际存在的化合

14、物中元素原子的个数比，从而写出化合物的化学式。（1）已知化合价，求化学式 例题 已知某种磷的氧化物中磷为已知某种磷的氧化物中磷为+5价，氧为价，氧为- -2价，写出这种磷的氧化物的化学式。价，写出这种磷的氧化物的化学式。 解（1）写出组成化合物的两种元素的符号，正）写出组成化合物的两种元素的符号，正价的写在左边，负价的写在右边。价的写在左边，负价的写在右边。 P O （2）求两种元素正、负化合价绝对值的最小公）求两种元素正、负化合价绝对值的最小公倍数：倍数： 52=10 （3）求各元素的原子数：）求各元素的原子数：5210O2510P：原子数正价数（或负价数）最小公倍数方法方法1：最小公倍数法

15、：最小公倍数法 （4）把原子数写在各元素符号的右下方，即得）把原子数写在各元素符号的右下方，即得化学式：化学式： P2O5 （5）检查化学式，当正价总数与负价总数的代）检查化学式，当正价总数与负价总数的代数和等于数和等于0时，化学式才是正确的。时，化学式才是正确的。 ( (+5) )2+(-(-2) )5=+10- -10=0 答：这种磷的氧化物的化学式是答：这种磷的氧化物的化学式是P2O5。方法2：十字交叉法1、写符号 P O2、标化合价 P O3、化合价绝对值交叉放置元素符号右下角 P O4、约简5、检查+5-2+5 -22 5注：原子团作为一个整体，当个数不为1时要用括号括起来注意：注意

16、：1.写化学式时正价元素或原子团在前，负价元素写化学式时正价元素或原子团在前，负价元素或原子团在后元素。或原子团在后元素。2.化学式中各原子间个数一般要最简整数比，但也有特化学式中各原子间个数一般要最简整数比，但也有特例，如：例，如：H2O2的化学式中原子个数不能化简。的化学式中原子个数不能化简。例题例题: :已知已知O O为为-2 -2价价, ,求求FeFe2 2O O3 3中铁元素的化合价中铁元素的化合价. . 解：设解：设FeFe2 2O O3 3中铁元素的化合价为中铁元素的化合价为X X 2X+ 2X+（-2 -2） 3=0 3=0练习：已知练习：已知SOSO4 4为为-2 -2价价,

17、 ,求求FeSOFeSO4 4中铁元素的化合价中铁元素的化合价. .（依据：化合物里正负化合价代数和为（依据：化合物里正负化合价代数和为0. 0.）可变价元素的化合价必须根据计算才能确定。可变价元素的化合价必须根据计算才能确定。X=X=+ +3 3 练一练 P86练习练习:1.离子符号和化合价的表示方法不同：离子符号和化合价的表示方法不同：离子：离子：数字在前，数字在前，“、-”号在后；写在号在后；写在右上角右上角。化合价：化合价：数字在后，数字在后，“、-”号在前；写号在前；写头顶上头顶上2.离子符号中数字离子符号中数字1可省略，化合价中数字可省略，化合价中数字1不能省不能省比较并找规律比较

18、并找规律区别：区别：位置不同，写法相反位置不同，写法相反联系：联系：同种元素的化合价与离子的电荷，通常同种元素的化合价与离子的电荷，通常数值相等数值相等，正负相同。正负相同。3.化合价与离子符号表示方法的比较化合价与离子符号表示方法的比较整体：表示（一个）镁离子整体：表示（一个）镁离子表示化合物中镁元素的化合价为表示化合物中镁元素的化合价为正二价正二价 4.对符号周围数字的探究对符号周围数字的探究符号符号O O2 22O2O MgMg 2Mg2Mg2+2+2H2H2 2O O意义 归纳符号的前面的数字表示几个分子、原子或离子。符号的前面的数字表示几个分子、原子或离子。 符号的右下角的数字表示分

19、子中的原子个数符号的右下角的数字表示分子中的原子个数符号顶上的数字表示元素的化合价符号顶上的数字表示元素的化合价符号右上角的数字表示离子所带的电荷数符号右上角的数字表示离子所带的电荷数+21.说出下列符号中红色数字的含义说出下列符号中红色数字的含义 CO2 SO2 H2SO4元素符号右下角的数字表示一个分子中所含的这种原子元素符号右下角的数字表示一个分子中所含的这种原子的个数。的个数。2. 说出下列符号中说出下列符号中“2”的含义的含义 2N 2N2 2NO2 Mg2+练习练习:化学式化学式判断判断化合价化合价书写书写正负总价和为正负总价和为0一般原则：一般原则：符号、标价、约简、交叉符号、标

20、价、约简、交叉水由什么构成的？水由什么构成的？水有质量吗？水有质量吗？水分子有质量吗？水分子有质量吗？ 原子的质量很小，分子的质量也很小，原子的质量很小，分子的质量也很小，原子可以用相对原子质量来表示它的质量，原子可以用相对原子质量来表示它的质量，那么分子呢？那么分子呢？ 水分子的质量是否可以用氢原子的质量和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？氧原子的质量来表示呢？如何如何理解理解相对分子质量相对分子质量1、是化学式中各原子的相对原子质量的总和、是化学式中各原子的相对原子质量的总和2、是分子的相对质量、是分子的相对质量3、它的单位也是、它的单位也是 1相对分子质量相对分子

21、质量概念概念：化学式中各原子的相对原子质量的总和，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。（符号为就是相对分子质量。（符号为Mr）三、有关化学式的计算三、有关化学式的计算1、计算物质的相对分子质量（、计算物质的相对分子质量（Mr)书写格式：书写格式：O2的相对分子质量的相对分子质量= 162=32(NH4)2CO3的相对分子质量的相对分子质量=96H2O的相对分子质量的相对分子质量=12 + 16=18例题例题1:计算计算02、H2O、(NH4)2CO3的相对分子质量的相对分子质量=(14+14)2 + 12 + 16 3相对分子质量相对分子质量= =（相对原子质量（相对原子质量

22、原子个数）之和原子个数）之和已知化合物已知化合物R2O3 的相对分子质量是的相对分子质量是160，求，求 R的的相对原子质量。相对原子质量。设设R的相对原子质量为的相对原子质量为XX2+163=160X=56解：解：答：答： R的相对原子质量为的相对原子质量为56练习练习:例题例题:计算硝酸铵中各元素的质量比计算硝酸铵中各元素的质量比m(N) : m(H) : m( O ) = 142 : 14 : 163在在NH4NO3中中= 28 : 4 : 48= 7 : 1 : 122、计算物质组成元素的质量比、计算物质组成元素的质量比元素质量比元素质量比=(相对原子质量相对原子质量原子个数）之比原子

23、个数）之比例如：例如：在二氧化碳（在二氧化碳（CO2） 中中碳元素质量碳元素质量氧元素质量氧元素质量 = 12 （162） = 3 8解：解： 例如：已知某氮氧元素组成的氧化物中，氮与氧的例如：已知某氮氧元素组成的氧化物中，氮与氧的 质量比是质量比是 7 ：16，该化合物的化学式为，该化合物的化学式为 。解解: 设化学式为设化学式为 NX OY,14X16Y= 716XY=12该化合物的化学式是该化合物的化学式是 NO2NO2练习练习:物质的相对分子质量物质的相对分子质量该元素的相对原子质量该元素的相对原子质量 该元素的原子个数该元素的原子个数元素的质量分数元素的质量分数3、计算物质中某一元素

24、的质量分数、计算物质中某一元素的质量分数=100%注意事项：注意事项：质量分数质量分数用百分数来表示用百分数来表示意义意义: 每每100克物质中含有某元素的质量克物质中含有某元素的质量变形：变形：物质质量物质质量 =元元 素素 质质 量量 元素质量分数元素质量分数例题例题:计算硝酸铵计算硝酸铵(NH4NO3)中氮元素的质量分数。中氮元素的质量分数。解解 : 在在NH4NO3中中N的质量分数的质量分数=氮的相对原子质量氮的相对原子质量氮原子个数氮原子个数硝酸铵的相对分子质量硝酸铵的相对分子质量100%142142 + 14 + 163100%=2880100%=35%答：硝酸铵中氮元素的质量分数

25、为答：硝酸铵中氮元素的质量分数为35%（意义：每（意义：每100克硝酸铵中氮元素的质量为克硝酸铵中氮元素的质量为35克。）克。）4 4、元素质量与化合物质量的相互换算、元素质量与化合物质量的相互换算某元素的质量某元素的质量= =化合物的质量化合物的质量某元素的质量分数某元素的质量分数某元素的质量分数某元素的质量分数 100% 该元素的总质量该元素的总质量化合物的质量化合物的质量化合物的质量化合物的质量= =某元素的质量某元素的质量某元素的质量分数某元素的质量分数180g180g 100%100% =20g=20g 答：答：180g180g水中含水中含20g20g氢元素。氢元素。1212+16解

26、：解：180180克水中含氢元素的质量为：克水中含氢元素的质量为：有关相对分子质有关相对分子质量的计算量的计算:可先可先列式计算；也可列式计算；也可直接在列式中的直接在列式中的分母计算分母计算例：例：180180克水中含氢元素多少克？克水中含氢元素多少克？单位要代入单位要代入运算运算某元素的质量某元素的质量= =化合物的质量化合物的质量某元素的质量分数某元素的质量分数150千克的硝酸铵中有多少氮元素？千克的硝酸铵中有多少氮元素？解解 : 在在NH4NO3中中=142142 + 14 + 163100%=2880100%= 35%150千克的硝酸铵中含有的千克的硝酸铵中含有的N元素的质量为元素的

27、质量为150千克千克35% = 52.5 千克千克答：答：150千克的硝酸铵中有千克的硝酸铵中有52.5千克氮元素。千克氮元素。练习练习:N的质量分数的质量分数=Ar(N) 2Mr(NH4NO3) 100%例：多少例：多少kgkg尿素尿素【CO(NH2)2】中含有中含有5kg5kg氮元氮元素？素？解：解：某元素的质量某元素的质量= =化合物的质量化合物的质量某元素的质量分数某元素的质量分数设质量为设质量为x x的尿素中含有的尿素中含有5kg5kg氮元素氮元素CO(NH2)2的相对分子质量的相对分子质量=12+16+14=12+16+142 2+1+14 4=60=60X=10.7kgX=10.

28、7kg答答: :需要需要10.7kg10.7kg的尿素。的尿素。5 5、计算化合物分子中原子个数比、计算化合物分子中原子个数比例：求二氧化锰（例：求二氧化锰（MnO2）中锰原子和氧原子的个数比）中锰原子和氧原子的个数比。MnO2中中Mn和和O的原子个数比为的原子个数比为1 2 求求CuSO45H2O中铜原子、硫原子、氧原子和氢原子的中铜原子、硫原子、氧原子和氢原子的个数比。个数比。CuSO45H2O中中Cu、S、O和和H的原子个数的原子个数比为比为 1 1 9 10 练习：计算下列化合物分子中原子的个数比练习：计算下列化合物分子中原子的个数比(NH4)2SO4、FeSO47H2O一般按化学式一

29、般按化学式中原子的顺序中原子的顺序例：例：1kg尿素尿素 CO(NH2)2中所含的氮元素质量与多中所含的氮元素质量与多少少kg碳酸氢铵碳酸氢铵NH4HCO3中所含氮元素质量相等中所含氮元素质量相等?6 6、依据化学式求依据化学式求不同不同物质中物质中含相同元素的质量含相同元素的质量解：设解：设NH4HCO3的的质量为质量为x x. .x=2.63kg答：答：1kg尿素中所含氮元素的质量与尿素中所含氮元素的质量与2.63kgNH4HCO3中氮元素的质量相等中氮元素的质量相等解：设解：设质量为质量为x x的氧化铁与的氧化铁与23.2g23.2g四氧化三铁中含铁四氧化三铁中含铁量相等，则量相等，则

30、练习：多少克氧化铁与练习：多少克氧化铁与23.223.2克四氧化三铁中含铁量相等？克四氧化三铁中含铁量相等？解得：解得：x=24gx=24g答：答：24g24g氧化铁与氧化铁与23.2g23.2g四氧化三铁中含铁量相等。四氧化三铁中含铁量相等。X X =23.2g=23.2g7 7、有关混合物中元素质量或元素质量分数的计算、有关混合物中元素质量或元素质量分数的计算纯度：即混合物中某物质的质量分数纯度：即混合物中某物质的质量分数纯度纯度 100% 纯净物的质量纯净物的质量混合物的质量混合物的质量元素的质量元素的质量=混合物的质量混合物的质量纯度纯度该元素的质量分数该元素的质量分数 元素的质量分数

31、元素的质量分数 100% 该元素的质量该元素的质量混合物的质量混合物的质量混合物中混合物中:把代入可得：把代入可得： 元素的质量分数元素的质量分数=纯度纯度该元素的质量分数该元素的质量分数例：某种含硫酸亚铁的药物可用于治疗缺铁性贫血。例：某种含硫酸亚铁的药物可用于治疗缺铁性贫血。某贫血患者每天需服用这种含某贫血患者每天需服用这种含27.14%27.14%硫酸亚铁的药物硫酸亚铁的药物112mg112mg，则每天他摄入的铁元素质量是多少？这种药物，则每天他摄入的铁元素质量是多少？这种药物中铁元素的质量分数是多少？中铁元素的质量分数是多少？解：他每天摄入铁元素为解：他每天摄入铁元素为112mg112mg27.14%27.14%=11.2mg答：他每天摄入的铁元素的质量为答：他每天摄入的铁元素的质量为11.2mg，这种药物，这种药物中铁元素的质量分数为中铁元素的质量分数为10%铁元素的质量分数为铁元素的质量分数为=10%元素的质量元素的质量=混合物的质量混合物的质量纯度纯度该元素的质量分数该元素的质量分数例：某不纯的硝酸铵样品（杂质不含氮）中例：某不纯的硝酸铵样品（杂质不含氮）中NH4NO3的的质量分数（即样品的纯度）为质量分数（即样品的纯度）为80%80%，计算该样品中氮元，计算该样品中氮元素的质量分数。素的质量分数。解：该不纯硝酸铵样品中氮元素的质量