【暑期衔接】新九年级化学暑假课程讲义：第十二讲 化学式与化合价（第一课时）

第十二讲化学式与化合价（第一课时）【学习目标】1.了解化学式和化合价的含义，并能准确判断化学式中元素化合价。2.牢记常见元素化学价及化学式的书写规则和一些常见物质的化学式。3.熟练化学式的相关计算。【基础知识】【想一想】什么是化学式？化学式概念：用化学符号来表示物质组成的式子。①任何物质都有化学式吗？②同种物质可以有不同的化学式吗？③一个化学式是不是只表示一种物质？④化学式可以任意的书写吗？化学式的意义②表示一种物质的元素组成①表示一②表示一种物质的元素组成①表示一种物质宏观意义：③表示物质的一个分子微观意义：③表示物质的一个分子微观意义：④表示物质一个分子的构成情况④表示物质一个分子的构成情况1.符号H、2H、H2.2H2各具有什么意义？①H②2H③H2④2H2①元素符号之前加数字不再表示某元素，不再有宏观的意义，只表示n个这样的原子。②化学式前加数字也不再表示该物质，不具有宏观的意义，只表示n个这样的分子。书写：化学式书写原则:①以客观事实为基础，不可臆造②遵守化合价规则和化合物中正负化合价代数和为零的原则 单质：①由原子构成的单质，直接用元素符号表示A：通常用元素符号表示。例如：铁：Fe；红磷：P②由分子构成的单质，如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，如O2.N2.H2.Br2。B：氢气、氮气、氧气、氟气、氯气、溴、碘这七种单质：在元素符号右下角加2表示。例如：氢气：H2.氧气：O2化合物：①氧化物化学式写法：一般氧元素写在右边，另一元素写在左边.如:H2O，CO2，HgO氧右，非氧左②金属和非金属组成的化合物：一般金属元素排在左边，非金属元素排在右边.如：NaCl，KCl，ZnS.金左，非金右根据名称从右写到左。若已读出原子个数的就直接写；若未读出原子个数的需根据化合价来正确书写。化学式的读法：化合物一、两种元素组成的物质读为“某化某”如：CaCl2MgO由非金属元素和氧元素组成的物质，读为“几氧化几某”如：P2O5SO2金属元素和原子团组成的物质，读为“某酸某”如：CaCO3CuSO4NaNO3氢原子和原子团组成的物质，读为“某酸”。如：H2CO3H2SO4金属元素和氢氧根组成的物质，读为“氢氧化某’’如：NaOHCa(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)2单质读元素的名称。Fe：铁，Al：铝若是气体在在元素名称后加“气”。O2：氧气，N2：氮气化合价1.定义：用来表示元素在形成化合物时的原子个数比，是元素的一种化学性质。有正价与负价之分。2.表示方法：在元素符号正上方标出化合价。符号在前，数字在后。若数字为1时，不能省略。元素元素符号常见化合价元素元素符号常见化合价钾K+1氢H+1钠Na+1氟F-1银Ag+1铝Al+3钙Ca+2溴Br-1.+1.+5.+7镁Mg+2氧O-2钡Ba+2硫S-2.+4.+6铜Cu+1.+2碳C+2.+4铁Fe+2.+3硅Si+4铝Al+3氮N-3.+2.+4.+5锰Mn+2.+4.+6.+7磷P-3.+3.+5锌Zn+23.原子团：作为一个整体参加反应的原子集团（就好象一个原子一样），原子团也叫做根。根的名称根的符号常见化合价硝酸根NO3－-1氢氧根OH－-1硫酸根SO42－-2碳酸根CO32－-2磷酸根PO43－-3铵根NH4＋+1一些常见元素化合价口诀一价氢氯钾钠银二价氧钙钡镁锌三铝四硅五价磷二三铁，二四碳二四六硫都齐全铜汞二价最常见条件不同价不同单质为零永不变负一硝酸氢氧根负二硫酸碳酸根+2+23.元素符号正上方的数字的含义：表示某元素在化合物中的化合价。例如：MgCl2。：2表示在氯化镁中镁元素显+2价。4.规则：①在任何化合物里，正负化合价的代数和为零。②在化合物里氢通常显+1价，氧通常显-2价。③金属元素通常显正价，非金属元素通常显负价。④单质里元素的化合价为零。⑤许多元素具有可变化合价，同种元素在不同的化合物里可显不同的化合价，如：FeO，Fe2O3。化学式的书写化合物都有固定的组成，元素的原子之间有固定的个数比，我们如何知道不同元素以什么样的原子个数比相结合呢？一、化合价的应用(1)根据化学式，确定元素或原子团的化合价。(2)根据化合价，写出化合物的化学式。“排标叉查”方法：十字交叉法排列元素正价在前负价在“排标叉查”排列元素正价在前负价在后标出元素的化合价交叉价数检查代数和是否为零已知磷元素有两种氧化物，其中磷的化合价分别为+3和+5，写出这两种磷的氧化物的化学式练一练：1.已知:Al为+3价，O为-2价，写出它们的化学式2.已知:C为+4价，O为-2价，写出它们的化学式3.已知:Ca为+2价，OH为-1价，写出它们的化学式已知:Mg为+2价，SO4为-2价，写出它们的化学式【考点剖析】考点一：化学式的意义例1.下列同学对二氧化硫化学式“SO2”的认识中，不正确的是（）B． C． D．【答案】B【解析】解：A.SO2可表示二氧化硫这种物质，故选项说法正确。B.二氧化硫是由二氧化硫分子构成的，二氧化硫分子是由氧原子和硫原子构成的，故选项说法错误。C.SO2可表示一个二氧化硫分子，故选项说法正确。D.SO2可表示一个二氧化硫分子由2个氧原子和1个硫原子构成的，故选项说法正确。故选：B。考点二：化学式的数字的意义例2.“3H2SO4”中有“1.2.3.4”四个数字，下面叙述其表示的意义错误的是（）A.“1”表示硫元素的个数B.“2”表示每个分子中含有的氢原子个数C.“3”表示分子个数D.“4”表示每个分子中含有的氧原子个数【解析】解：A.标在化学式中元素右下角的数字表示一个分子中所含原子的数目，“1”表示每个硫酸分子中含有1个氢原子，元素只讲种类、不讲个数，故选项说法错误。B.标在化学式中元素右下角的数字表示一个分子中所含原子的数目，“2”表示每个硫酸分子中含有2个氢原子，故选项说法正确。C.标在分子符号前面的数字表示分子的个数，“3”表示硫酸分子的个数为3，故选项说法正确。D.标在化学式中元素右下角的数字表示一个分子中所含原子的数目，“4”表示每个硫酸分子中含有4个氧原子，故选项说法正确。故选：A。考点三：化学式的读法和写法例3.按照要求写出下列物质的化学式：氮气；氖气；二氧化碳；硫；金属锌；四氧化三铁；二氧化锰；水；高锰酸钾。【答案】N2；CO2；S；Zn；Fe3O4；MnO2；H2O；KMnO4．【解析】解：氮气属于气态非金属单质，在元素符号的右下角写上表示分子中所含原子数的数字，其化学式为：N2．故填：N2；氖气属于稀有气体单质，直接用元素符号表示其化学式，其化学式为Ne；故填：Ne；根据氧化物的命名以及化学式的写法可知，二氧化碳的化学式为CO2；故填：CO2；硫属于固态非金属单质，直接用元素符号表示其化学式，其化学式为S．故填：S；金属锌属于金属单质，直接用元素符号表示其化学式，其化学式为Zn．故填：Zn；根据氧化物的命名方法以及化学式为写法可知，四氧化三铁的化学式为Fe3O4；故填：Fe3O4；二氧化锰属于氧化物，其化学式为MnO2水的化学式为H2O；故填：H2O；高锰酸钾的化学式为：KMnO4；故填：KMnO4．例4.写出下列化学式所代表的物质的名称：P；He；Si；SO3；Fe2O3；HgO；CO；Na2SO4；AgNO3．【答案】红磷或白磷；氦气；硅；三氧化硫；三氧化二铁或氧化铁；氧化汞；一氧化碳；硫酸钠；硝酸银．【解析】解：P是单质磷的化学式；故填：红磷或白磷；He是氦气的化学式；故填：氦气；Si是单质硅的化学式；故填：硅；由氧化物的命名方法可知，SO3读作三氧化硫；故填：三氧化硫；由氧化物的命名方法可知，Fe2O3读作三氧化二铁或氧化铁；故填：三氧化二铁或氧化铁；由氧化物的命名方法可知，HgO读作氧化汞；故填：氧化汞；由氧化物的命名方法可知，CO读作一氧化碳；故填：一氧化碳；根据化合物的命名方法可知，Na2SO4读作硫酸钠；故填：硫酸钠；根据化合物的命名方法可知，AgNO3读作硝酸银；故填：硝酸银．例5.根据元素（或原子团）的化合价，写出下列化合物的化学式：氧化镁氧化铁氧化铝氯化铵硝酸铵硫酸铵硫酸锌碳酸钠氢氧化钠氢氧化钙氢氧化钾氢氧化铝氯化亚铁硫化锌碳酸硫酸氧气氢气硫酸钠铁．【答案】MgO；Fe2O3；Al2O3；NH4Cl；NH4NO3；（NH4）2SO4；ZnSO4；Na2CO3；NaOH；Ca（OH）2；KOH；Al（OH）3；FeCl2；ZnS；H2CO3；H2SO4；O2；H2；Na2SO4；Fe．【解析】解：氧化镁中，镁元素显+2价，氧元素显﹣2价，故其化学式为MgO；氧化铁中，铁元素显+3价，氧元素显﹣2价，故其化学式为Fe2O3；氧化铝中，铝元素显+3价，氧元素显﹣2价，故其化学式为Al2O3；氯化铵中，铵根显+1价，氯元素显﹣1价，故其化学式为NH4Cl；硝酸铵中，铵根显+1价，硝酸根显﹣1价，故其化学式为NH4NO3；硫酸铵中，铵根显+1价，硫酸根显﹣2价，故其化学式为（NH4）2SO4；硫酸锌中，锌元素显+2价，硫酸根显﹣2价，故其化学式为ZnSO4；碳酸钠中，钠元素显+1价，碳酸根显﹣2价，故其化学式为Na2CO3；氢氧化钠中，钠元素显+1价，氢氧根显﹣1价，故其化学式为NaOH；氢氧化钙中，钙元素显+2价，氢氧根显﹣1价，故其化学式为Ca（OH）2；氢氧化钾中，钾元素显+1价，氢氧根显﹣1价，故其化学式为KOH；氢氧化铝中，铝元素显+3价，氢氧根显﹣1价，故其化学式为Al（OH）3；氯化亚铁中，铁元素显+2价，氯元素显﹣1价，故其化学式为FeCl2；硫化锌中，锌元素显+2价，硫元素显﹣2价，故其化学式为ZnS；碳酸中，氢元素显+1价，碳酸根显﹣2价，故其化学式为H2CO3；硫酸中，氢元素显+1价，硫酸根显﹣2价，故其化学式为H2SO4；氧气、氢气均是由双原子分子构成的单质，其化学式分别为O2.H2；硫酸钠中，钠元素显+1价，硫酸根显﹣2价，故其化学式为Na2SO4；铁是一种金属单质，其化学式直接用元素符号来表示，故为Fe．例6.下列物质的化学式读法和写法都正确的是（）五氧化二磷5O2PB．氖气Ne2 C．氧化铁Fe2O3 D．二铝化三氧Al2O3【答案】C【解析】解：A．五氧化二磷的化学式为P2O5，故选项化学式书写错误。B．氖气是一种稀有气体单质，是由原子直接构成的，所以其化学式为Ne，故选项化学式书写错误。C．氧化铁中，铁元素显+3价，氧元素显-2价，所以其化学式为Fe2O3，故选项化学式书写正确。D．Al2O3读作三氧化二铝，故选项化学式书写错误。故选：C。例7.写出下列各符号中数字“2”的意义：2H；H2；2CO2H2O；；O．【答案】氢原子的个数为2；1个氢分子中含有2个氢原子；一氧化碳分子的个数为2；前一个“2”表示水分子的个数为2，后一个2表示1个水分子中含有2个氢原子；氧化铜中铜元素的化合价为+2价．【解析】解：标在元素符号前面的数字表示原子的个数，2H中的“2”表示氢原子的个数为2．标在化学式中元素右下角的数字表示一个分子中所含原子的数目，H2中的“2”表示1个氢分子中含有2个氢原子．标在分子符号前面的数字表示分子的个数，2CO中的“2”表示一氧化碳分子的个数为2．标在分子符号前面的数字表示分子的个数，2H2O中的前一个“2”表示水分子的个数为2；标在化学式中元素右下角的数字表示一个分子中所含原子的数目，2H2O中的后一个2表示1个水分子中含有2个氢原子．标在元素符号正上方的数字表示该元素化合价的数值，O中的“2”表示氧化铜中铜元素的化合价为+2价．考点四：化合价例8.下列关于化合价的叙述：①化合价是元素的一种性质，因此称为元素的化合价，而不应称为原子的化合价。②化合物中化合价有正价和负价，其数值由元素的一个原子得失电子的数目或形成共用电子对的数目决定的。③一种元素只有一种化合价。④在化合物中非金属元素的化合价为负值。其中正确的是（）①② B．①③ C．②③④ D．①【答案】A【解析】解：①化合价是元素的一种性质，因此称为元素的化合价，而不应称为原子的化合价，正确。②化合物中化合价有正价和负价，其数值由元素的一个原子得失电子的数目或形成共用电子对的数目决定的，正确。③一种元素可能有不同的化合价，错误。④在化合物中非金属元素的化合价不一定为负值，比如氢氧化钠中氢元素为+1价，错误。故选：A。例9.请标出元素或根的化合价并写出有关化学式：（1）氯化钙。（2）氢氧化镁。（3）碳酸钠。（4）硫酸铝。【答案】（1）；（2）；（3）；（4）。【解析】解：（1）氯化钙中，钙元素显+2价，氯元素显﹣1价，则氯化钙的化学式为CaCl2；故填：；（2）氢氧化镁中，镁元素显+2价，氢氧根显﹣1价，所以氢氧化镁的化学式为Mg（OH）2；故填：；（3）碳酸钠中，钠元素显+1价，碳酸根显﹣2价，所以碳酸钠的化学式为Na2CO3；故填：；（4）碳酸铝中，铝元素显+3价，硫酸根显﹣2价，所以硫酸铝的化学式为Al2（SO4）3；故填：。例10.标出下列各组物质中相同元素的化合价：（1）H2S、S、SO2、Na2SO3、H2SO4．（2）MnO2、MnCl2、Mn、CaMnO4、KMnO4．【答案】（1）﹣2.0、+4.+4.+6．（2）+4.+2.0、+6.+7．【解析】解：（1）设硫化氢中硫的化合价为x．（+1）×2+x＝0解得x＝﹣2由于硫是单质，单质中元素的化合价为零．因此硫单质中硫的化合价为0．设二氧化硫中硫的化合价为y．y+（﹣2）×2＝0解得y＝+4设亚硫酸钠中硫的化合价为z．（+1）×2+z+（﹣2）×3＝0解得z＝+4设硫酸中硫的化合价为w．（+1）×2+w+（﹣2）×4＝0解得w＝+6（2）设二氧化锰中锰的化合价为x．x+（﹣1）×2＝0解得x＝+4设氯化锰中锰的化合价为y．y+（﹣1）×2＝0解得y＝+2由于锰是单质，单质中元素的化合价为零．因此锰单质中锰的化合价为0．设锰酸钙中锰的化合价为z．（+2）+z+（﹣2）×4＝0解得z＝+6设高锰酸钾中锰的化合价为w．（+1）+w+（﹣2）×4＝0解得w＝+7例11．下列关于化合价的叙述正确的是（）A．非金属元素一定显负价 B．在化合物中氧通常显+2，氢通常显+1价 C．化合物中元素正负化合价的代数和等于零，单质中的元素的化合价为零 D．根据化合物中元素正负化合价的代数和等于零的原则，可以随意书写物质的化学式【解析】解：A.根据“非金属元素不一定显负价”，如氢元素通常显+1价；故A错误；B.在化合物中氧元素通常显-2，氢元素通常显+1价，故B错误；C.根据化合物中，各元素化合价的代数和为零，单质中的元素的化合价为零，故C正确；D.根据根据化合物中元素正负化合价的代数和等于零的原则，可以书写物质的化学式：先读后写，后读先写；金属在前，非金属在后；氧化物中氧在后，原子个数不能漏，正负化合价代数和为零，故D错误。故选：C。【过关检测】1．下列化学用语书写正确的是（）A．硫元素：P B．两个氢分子：2H C．HClO中氯元素的化合价：HO D．一个铝离子：Al3+【答案】D【解析】解：A.书写元素符号注意“一大二小”，硫的元素符号是S，故选项化学用语书写错误。B.由分子的表示方法，正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其分子符号前加上相应的数字，则两个氢分子可表示为：2H2，故选项化学用语书写错误。C.HClO中氯元素的化合价显+1价；由化合价的表示方法，在该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，故HClO中氯元素的化合价显+1价可表示为：HO，故选项化学用语书写错误。D.由离子的表示方法，在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略。若表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字，故一个铝离子可表示为Al3+，故选项化学用语书写正确。故选：D。2．在电影《银河补习班》中，宇航员需要在太空进行作业，太空舱里常用NiFe2O4作为气体转化的催化剂。已知NiFe2O4中Ni为+2价，则Fe的化合价为（）A．+1 B．+2 C．+3 D．+4【答案】C【解析】解：已知NiFe2O4中Ni元素为+2价，氧元素显﹣2价，设铁元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+2）+2x+（﹣2）×4＝0，则x＝+3价。故选：C。3．有下列含氮元素的物质：①N2②NO③NH3④NO2⑤HNO3，按氮元素化合价由高到低排列的顺序是（）A．①②③④⑤ B．③①②④⑤ C．⑤④②①③ D．⑤④③②①【答案】C【解析】解：①单质中元素的化合价为零，因此氮气中氮元素的化合价为零。②氧元素显﹣2价，设NO中氮元素的化合价是z，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：z+（﹣2）＝0，则z＝+2价。③氢元素显+1价，设NH3中氮元素的化合价是y，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：y+（+1）×3＝0，则y＝﹣3价。④氧元素显﹣2价，设NO2中氮元素的化合价是w，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：w+（﹣2）×2＝0，则w＝+4价。⑤氢元素显+1价，氧元素显﹣2价，设HNO3中氮元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）+x+（﹣2）×3＝0，则x＝+5价。故选：C。4．下列关于化合价的叙述：①化合价是元素的一种性质，因此称为元素的化合价，而不应称为原子的化合价。②化合物中化合价有正价和负价，其数值由元素的一个原子得失电子的数目或形成共用电子对的数目决定的。③一种元素只有一种化合价。④在化合物中非金属元素的化合价为负值。其中正确的是（）A．①② B．①③ C．②③④ D．①【答案】A【解析】解：①化合价是元素的一种性质，因此称为元素的化合价，而不应称为原子的化合价，正确。②化合物中化合价有正价和负价，其数值由元素的一个原子得失电子的数目或形成共用电子对的数目决定的，正确。③一种元素可能有不同的化合价，错误。④在化合物中非金属元素的化合价不一定为负值，比如氢氧化钠中氢元素为+1价，错误。故选：A。5．既能表示一种元素，又能表示一个原子，还能表示一种物质的是（）A．CO2 B．Fe C．N2 D．H【答案】B【解析】解：元素符号能表示一种元素，还能表示该元素的一个原子；化学式能表示一种物质，当元素符号又是化学式时，就同时具备了上述三层意义。A．此符号是二氧化碳的化学式，不能表示一种元素，也不能表示一个原子，不合题意；B．Fe属于金属元素，可表示铁元素，表示一个铁原子，还能表示铁这一纯净物，符合题意；C．此符号是氮气的化学式，不能表示一种元素，也不能表示一个原子，不合题意；D．H属于气态非金属元素，可表示氢元素，表示一个氢原子，但不能表示一种物质，不合题意。故选：B。二．填空题（共2小题）6．写出下列化学符号或符号所表示的意义：（1）2个铝原子：。（2）Mg2+中“2”的意义：。（3）3个五氧化二磷分子：。（4）氦气：。（5）2个氧离子：。（6）氯化钠：。（7）硫酸根离子：。（8）保持水化学性质的最小微粒：。（9）二氧化硅中硅元素的化合价显+4价：