《弯道超车》第四单元 课题3物质组成的表示人教版化学九年级暑期预习讲义（教师版）

《弯道超车》人教版化学九年级暑期预习讲义--第四单元物质构成的奥秘第3讲物质组成的表示知识梳理知识梳理一、化学式1.定义用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子，叫做化学式。每种纯净物的组成固定，因此一种纯净物只有唯一化学式。2.化学式的四层含义（以H2O为例）宏观①：表示水这种物质；宏观②：表示水由氢元素、氧元素组成；微观①：表示1个水分子；微观②：表示1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。3.符号区分（H、2H、H2、2H2）H：氢元素；1个氢原子2H：2个氢原子（只微观，无宏观意义）H2：氢气；氢气由氢元素组成；1个氢分子；1个氢分子由2个氢原子构成2H2：2个氢分子（只微观）4.化学式书写规则（1）单质①稀有气体、金属、固态非金属：直接用元素符号，如He、Fe、C；②气态非金属单质：右下角标分子中原子个数，如O2、H2。（2）化合物①氧化物：氧元素写右侧，如CO2、H20；②金属+非金属：金属在前，非金属在后，如NaCl；③原子个数为1时，数字省略不写。5.化学式读法两种元素组成：读作“某化某”，如氯化镁MgCl2；同种元素多种原子：读出原子个数，如五氧化二磷P2O5。考点突破考点突破【典例精析】【例题1】某同学描述某化学符号的意义如下：①表示一种物质；②表示该物质由两种元素组成；③表示1个分子；④表示1个分子由3个原子构成。该化学符号可能是A． B．NO C． D．HClO【答案】A【详解】A、①表示二氧化碳这种物质；②由碳、氧两种元素组成；③表示1个二氧化碳分子；④1个分子由1个碳原子+2个氧原子=3个原子构成，符合题意；B、①表示一氧化氮这种物质；②由氮、氧两种元素组成；③表示1个一氧化氮分子；④1个分子由2个原子（1个N+1个O）构成，不满足“3个原子”的要求，不符合题意；C、①表示氨气这种物质；②由氮、氢两种元素组成；③表示1个氨分子；④1个分子由4个原子（1个N+3个H）构成，不满足“3个原子”的要求，不符合题意；D、①表示次氯酸这种物质；②由氢、氯、氧三种元素组成，不满足“两种元素”的要求，后续条件无需再判断，不符合题意；故选A。【举一反三】【变1-1】如图为汽车尾气净化装置内发生反应的微观示意图，下列表示生成物化学式的是A．CO和NO B．CO和N2 C．和 D．NO和【答案】C【详解】根据化学反应微观示意图可知，箭头左侧为反应物和，右侧为生成物和。【变1-2】化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语与其含义对应正确的是A．2个氮原子——N2 B．氧化镁——MgO2C．正二价的铁元素——Fe2+ D．碳酸根离子——【答案】D【详解】A.2个氮原子应表示为，的含义是氮气或1个氮分子，A错误；B.氧化镁中镁元素为+2价、氧元素为-2价，根据化合物中正负化合价代数和为0，化学式应为，B错误；C.正二价的铁元素应标注在元素符号正上方，为，表示亚铁离子，C错误；D.碳酸根离子带2个单位负电荷，符号为，D正确。知识梳理知识梳理二、化合价1.概念化合物中不同元素原子相互化合的数目比例，有正、负之分；单质中元素化合价为0。化合物中，正、负化合价代数和=0。2.常见元素、原子团化合价（课本表）（1）常用元素K、Na、Ag、H是+1价；Ca、Mg、Ba、Zn、Hg是+2价；Al是+3；O是-2价，Fe是+2或+3，Cl是-1最常见，单质0价永不变。(2)常见原子团(根，整体带电)OH-氢氧根-1；NO3-硝酸根-1；CO32-碳酸根-2；S042-硫酸根-2；NH4+铵根+1。3.（1）单质中元素化合价为0；（2）在化合物中，各元素正负化合价的代数和为零。（3）在同一物质中，同种元素化合价可以不同，如：NH4NO3（4）同一元素在不同化合物中可以显示不同化合价。（5）金属元素与非金属元素形成的化合物，金属元素化合价为正，非金属元素化合价为负。如：NaCl非金属元素组成的化合物正价元素在前，负价元素在后。考点突破考点突破【典例精析】【例2】下列有关化学用语的说法正确的是A．2个钙离子：2Ca+2 B．60个碳原子：C60C．氧化镁中镁元素的化合价： D．氯化钙：CaCl【答案】C【详解】A.离子符号的电荷需标注在元素符号右上角，数字在前、正负号在后，2个钙离子的正确写法为，写法错误。B.表示多个原子时，计量数要写在元素符号前方，60个碳原子的正确写法为，B含义不符，写法错误。C.化合价需标注在对应元素符号正上方，正负号在前、数字在后，氧化镁中镁元素为+2价，写法符合规则，写法正确。D.氯化钙中Ca为+2价、Cl为-1价，根据化合物正负化合价代数和为0，化学式应为，写法错误。【举一反三】【变2-1】下列化学用语表示正确的是A．金元素：AUB．：表示2个铁离子C．5CO：5个一氧化碳D．：表示氧化钙中钙元素化合价为价【答案】D【详解】A.元素符号书写遵循“一大二小”原则，金元素的正确符号为，第二个字母需小写，A错误。B.是亚铁离子，铁离子为，故表示2个亚铁离子，B错误。C.化学式前加数字表示对应分子的个数，的含义是5个一氧化碳分子，C错误。D.化合价标注在对应元素符号的正上方，可表示氧化钙中钙元素化合价为价，D正确。【变2-2】《礼记·内则》中记载“冠带垢，和灰清漱；衣裳垢，和灰清浣。”古人洗衣用的“灰”，指的是草木灰(主要成分是K2CO3)，K2CO3中碳元素的化合价为A．-4 B．+2 C．+3 D．+4【答案】D【详解】化合物中各元素正负化合价的代数和为0。已知钾元素（K）化合价为+1，氧元素（O）化合价为-2，设碳元素化合价为，则，解得。知识梳理知识梳理三、根据化合价确定化学式1．由两种元素组成的化合物的化学式书写（1）写出元素符号：正价在左，负价在右。（2）标出元素的化合价。（3）化合价的绝对值交叉放在元素符号的右下角。（4）约简并检查化学式。2．含根的化合物的化学式书写（1）写出元素和原子团的符号：正价在左，负价在右。（2）标出元素和原子团的化合价。（3）化合价的绝对值交叉放在元素符号和原子团的右下角。考点突破考点突破【典例精析】【例题3】新能源汽车的动力电池中含有磷酸亚铁锂（），其中锂元素显价，磷元素显价，则中铁元素的化合价为A．0 B．+2 C．+3 D．+6【答案】B【详解】已知锂元素为价，磷元素为价，氧元素在化合物中通常显价，设铁元素化合价为，化合物中所有元素的正负化合价的代数和为0，，解得，因此铁元素化合价为价。【举一反三】【变3-1】我国“嫦娥六号”探测器成功带回月球背面土壤样品。地球化学分析显示，样品中氧化铝(Al2O3)含量较高。Al2O3中Al元素的化合价为A．-2 B．+2 C．+3 D．+4【答案】C【详解】氧化铝中氧元素显-2价，设铝元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：，x=+3。【变3-2】钙钛矿的新材料成为高效利用太阳能的希望之星，钙钛矿是一种天然的矿物，其主要成分的化学式为CaTiOx，其中钛元素的化合价为，则x的值为A．1 B．2 C．3 D．4【答案】C【详解】已知Ca元素化合价为，Ti元素化合价为，O元素化合价为，根据化合物中正、负化合价的代数和为零可得：，解得，故选C。知识梳理知识梳理四、物质组成的定量认识：1.化学式量（相对分子质量）：化学式量=化学式中各原子的相对原子质量的总和。如：H₂O的相对分子质量为1×2+16=18。2.元素的质量比：化合物中各元素的质量比=各元素原子的相对原子质量乘以原子个数的比值。如：葡萄糖（C6H12O6)中，C、H、O三种元素的质量比为(12×6):(1×12):(16×6)=72:12:96=6:1:8。3.元素的质量分数：化合物中某元素的质量分数=eq\f(该元素原子的相对原子质量×原子个数,相对分子质量)×100%如求水中氧元素的质量分数：H2O的相对分子质量=1×2+16=18，则氧元素的质量分数为eq\f(16,18)×100%≈88.9%。4.化合物中某元素的质量：化合物中某元素的质量=元素的质量分数乘以化合物的质量。如：100gNH4NO3中氮元素的质量为多少克？100g×35%＝35g考点突破考点突破【典例精析】【例题4】下图是两种氮肥的标签(氮肥中杂质均不含氮元素)。下列有关计算的说法正确的是①的相对分子质量为80②中氮、氢、氯三种元素的质量比为③等质量的和所含氮元素的质量比为④通过计算判断出氯化铵标签上的含氮量是虚假的硝酸铵化学式：净重：50kg含氮量：>28%……氯化铵化学式：净重：50kg含氮量：>30%……A．①④ B．③④ C．①③ D．②④【答案】A【详解】①.的相对分子质量计算为，说法正确。②.中氮、氢、氯元素的质量比为，是原子个数比，不是质量比，说法错误。③.等质量的两种物质所含氮元素质量比等于其氮元素质量分数之比。的氮质量分数为，的氮质量分数为，二者比值为，说法错误。④.纯的含氮量为，杂质不含氮，实际产品含氮量不可能超过26.2%，远低于标签标注的，因此标签含氮量虚假，说法正确。综上，①④正确，选A。【举一反三】【变4-1】如图所示为甲、乙两种补钙剂的标签（钙片中的其他成分均不含钙元素）。下列有关计算的说法正确的是××钙片主要成分：规格：3g/片每片含钙元素≥2g服用方法：每日一次每次一片××钙片主要成分：规格：2g/片每片含≥1.5g服用方法：每日二次每次一片甲乙①的相对分子质量为100②中钙、氧、碳的元素质量比为10∶3∶12③按服用方法服用乙钙片，每天至少可补充1.2g钙元素④通过计算判断出甲标签的含钙量是虚假的A．①②③ B．①②③④ C．①③④ D．①②④【答案】C【详解】①CaCO3的相对分子质量是40+12+16×3=100，正确；②CaCO3中钙、氧、碳元素的质量比为40：（16×3）：12=10：12：3，错误；③按服用方法服用乙钙片，每天可服钙元素质量至少为1.5g×2××100%=1.2g，正确；④3g纯CaCO3中钙元素质量为3g××100%=1.2g，钙片主要成分是CaCO3，所以甲中钙片每片含钙元素<1.2g，故甲标签的含钙量是虚假的，正确；【变4-2】中秋节喝桂花酒。桂花中含甜菜碱（C5H11NO2），下列关于甜菜碱的说法正确的是A．甜菜碱是混合物B．甜菜碱中碳元素的质量分数最大C．一个甜菜碱分子中含有一个氧分子D．甜菜碱中碳、氢、氮、氧元素的质量比为5：11：1：2【答案】B【详解】A.有确定化学式的物质属于纯净物，甜菜碱有固定化学式，属于纯净物，错误。B.分别计算甜菜碱中各元素的总相对质量：碳元素为，氢元素为，氮元素为，氧元素为。碳元素的总相对质量最大，因此其质量分数最高，正确。C.分子由原子构成，1个甜菜碱分子中仅含有2个氧原子，不存在氧分子，错误。D.是甜菜碱分子中碳、氢、氮、氧的原子个数比，四种元素的质量比为，错误。专项练习专项练习【练1】下列物质的化学式书写不正确的是A．氮气 B．二氧化锰C．氯化钠 D．氢氧化钾【答案】C【详解】A.每个氮分子由2个氮原子构成，则氮气的化学式为：，书写正确；B.二氧化锰中锰元素显+4价，氧元素显-2价，且根据“先读后写”，二氧化锰的化学式为：，书写正确；C.氯化钠由钠离子和氯离子构成，钠离子显+1价，氯离子显-1价，化学式为：NaCl，书写错误；D.氢氧化钾由钾离子和氢氧根离子构成，钾离子显+1价，氢氧根离子显-1价，化学式为：KOH，书写正确。【练2】下列物质中，含有氧分子的是A．液态空气 B．四氧化三铁 C．二氧化锰 D．过氧化氢【答案】A【详解】液态空气是混合物，含有液态氧气，因此含有氧分子；四氧化三铁（）、二氧化锰（）、过氧化氢（）均为化合物，仅含有氧元素，不存在氧分子，故选A。【练3】戊二醛是一种高效消毒剂，其分子结构如图所示(“—”“=”表示原子之间相互连接)，下列说法正确的是A．戊二醛的化学式为，属于氧化物B．戊二醛中碳元素的质量分数最大C．戊二醛中碳、氢、氧三种元素的质量比为5：8：2D．戊二醛由5个碳原子、8个氢原子和2个氧原子构成【答案】B【详解】A、由图可知，一个戊二醛分子由5个碳原子、2个氧原子和8个氢原子构成，故戊二醛的化学式为；氧化物是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物，戊二醛是由碳、氢、氧三种元素组成的纯净物，属于化合物，不属于氧化物，说法错误，不符合题意；B、由A选项分析可知，戊二醛的化学式为，则戊二醛中碳、氢、氧三种元素的质量比为，则戊二醛中碳元素的质量分数最大，说法正确，符合题意；C、由A选项分析可知，戊二醛的化学式为，则戊二醛中碳、氢、氧三种元素的质量比为，说法错误，不符合题意；D、戊二醛由戊二醛分子构成，一个戊二醛分子由5个碳原子、2个氧原子和8个氢原子构成，说法错误，不符合题意。故选：B。【练4】建立模型是学习化学的重要方法，下列模型正确的是A．原子结构模型 B．反应类型模型 C．氮气的分子模型 D．空气组成模型【答案】B【详解】A、原子由原子核和核外电子构成的，原子核是由质子和中子构成的，选项错误，不符合题意；B、化合反应、氧化反应都属于反应类型，有些化合反应属于氧化反应，有些氧化反应不属于化合反应，所以化合反应与氧化反应属于交叉关系，选项正确，符合题意；C、氮气是由氮分子构成的，一个氮分子是由两个氮原子构成的，图中构成分子的原子种类不同，不是氮分子模型，选项错误，不符合题意；D、按体积计算空气由78%的氮气和21%氧气，还有1%其他成分组成，模型描述与事实相符，选项错误，不符合题意；故选B。【练5】次氯酸钙[化学式为]被广泛应用于工业漂白、水处理及化工原料制备等领域。次氯酸钙中氯元素的化合价为A． B． C． D．【答案】D【详解】次氯酸钙中钙元素的化合价为+2价，氧元素的化合价为-2价，设氯元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为0，则有(+2)+2x+(-2)×2=0，得x=+1价。【练6】黑火药是我国古代四大发明之一，反应：，其中化合价升高的元素是A．S B．N C．C D．K【答案】C【详解】A.S元素：反应前为0价，反应后中为-2价，化合价降低。B.N元素：反应前中为+5价，反应后中为0价，化合价降低。C.C元素：反应前为0价，反应后中为+4价，化合价升高。D.K元素：反应前后均为+1价，化合价不变。【练7】下列化学符号所代表的含义表述不正确的是A．O3：3个氧原子B．3OH-：3个氢氧根离子C．Fe2+：1个亚铁离子带2个单位的正电荷D．：水中氢元素显+1价【答案】A【详解】A.是臭氧的化学式，代表1个臭氧分子、1个臭氧分子由3个氧原子构成；3个氧原子的正确表示为，A表述错误。B.离子符号前的数字表示离子个数，即表示3个氢氧根离子，表述正确。C.离子符号右上角的数字表示1个离子所带电荷数，表示1个亚铁离子带2个单位正电荷，表述正确。D.化学式中元素正上方的数字表示该元素的化合价，表示水中氢元素显+1价，表述正确。【练8】锅炉广泛应用于生活和工业中，如图所示的是一种热水锅炉的部分结构，其使用过程中会产生水垢，若水垢过多会影响生产效率，甚至造成事故。锅炉水垢的主要成分是和，它们是由水中溶解的少量、反应生成的，化学方程式如下。反应Ⅰ：反应Ⅱ：(1)中碳元素的化合价为A．+1 B．+2 C．+3 D．+4【答案】D【详解】化合物中各元素化合价代数和为0，Ca为+2价，O为-2价，设C化合价为，可得，解得。故选D。【练9】学好化学的前提是掌握化学符号及其意义，下列化学用语表述正确的是A．氦气： B．硝酸根离子：C．价的镁元素： D．一个氢分子：【答案】D【详解】A.氦气是稀有气体，由原子直接构成，化学式直接用元素符号表示为，写法错误。B.硝酸根离子带1个单位负电荷，正确符号为，电荷数标注错误。C.元素化合价需标注在元素符号正上方，规则是正负号在前、数字在后，+2价镁元素的正确写法为。D.氢分子为双原子分子，1个氢分子表示为，写法正确。【练10】罗浮山百草油具有祛风解毒、消肿止痛等功效，其成分中含有薄荷脑(C10H20O)，下列关于薄荷脑说法正确的是A．由3种元素组成 B．氢元素质量分数最大C．含有31个原子 D．碳、氢原子个数比为10∶1【答案】A【详解】A.从化学式可直接看出，薄荷脑由碳、氢、氧3种元素组成，表述正确。B.计算各元素质量比：，碳元素质量占比最大，碳元素质量分数最大，表述错误。C.1个薄荷脑分子含有的原子总数为，薄荷脑是宏观物质，由大量薄荷脑分子聚集而成，表述错误。D.碳、氢原子个数比为，不是，表述错误。【练11】模型认知是建立宏观和微观联系的思维方法。(1)物质都是由微观粒子构成的。如图，这是一个由18个碳原子构成的环状纯碳分子，则环状纯碳分子的化学式是________。(2)如图“○”和“●”分别表示两种原子，在下列图中表示混合物的是______（填字母，下同），由分子构成的纯净物是______。(3)如图是CO和NO反应的微观示意图，写出反应的符号表达式________。【答案】(1)(2)ABD(3)【详解】（1）如图，这是一个由18个碳原子构成的环状纯碳分子，则环状纯碳分子的化学式是；（2）A中物质由一种分子和一种原子构成，属于混合物；B中物质由不同种分子构成，属于混合物；C中物质由同种原子构成，属于纯净物；D中物质由同种分子构成，属于纯净物；综上可知，表示混合物的是AB，由分子构成的纯净物是D；（3）由微观示意图可知，该反应为一氧化碳与一氧化氮在Ni/G催化剂作用下反应生成氮气和二氧化碳，符号表达式为。【练12】化学用语是学习化学的重要工具，请用化学用语填空：(1)氯离子______。(2)两个氢原子_______。(3)供给生物呼吸的气体______。(4)MgO中镁元素的化合价______。【答案】(1)(2)(3)(4)【详解】（1）氯原子的核外电子数是17，最外层电子数是7，容易得到一个电子变成带1个单位负电荷的阴离子。离子符号书写时在元素符号右上角标注电荷，数字在前正负号在后，电荷数为1时省略数字，故写为。（2）表示多个原子时，在元素符号前加对应计量数即可，注意表示2个氢原子。（3）供给生物呼吸的气体是氧气，1个氧分子由2个氧原子构成，化学式为。（4）化合物中各元素正负化合价代数和为0，中氧元素显-2价，设镁元素的化合价为，，。因此镁元素显+2价；化合价需标注在对应元素符号的正上方，正负号在前、数值在后。【练13】除氢能源以外还有甲醚等物质作为燃料。甲醚（CH3OCH3）燃料电池因其启动快、效率高的特点，可为公交车提供动力。甲醚（CH3OCH3）由______种元素组成，23g甲醚中氧元素的质量为_________，甲醚中碳、氢元素的质量比是_________。【答案】38g【详解】甲醚的化学式可整理为，含有碳、氢、氧共3种元素，因此第一空填3。先计算甲醚的相对分子质量：，23g甲醚中氧元素的质量为。甲醚中碳、氢元素的质量比为。【练14】蛋白质在人体胃肠内与水反应，最终生成氨基酸被人体吸收。丙氨酸(化学式为C3H7O2N)就是其中的一种。请回答下列问题：(