第三章 物質(zhì)構(gòu)成的奧秘 第四節(jié) 物質(zhì)組成的表示方法

第四節(jié) 物質(zhì)組成的表示方法

學(xué)習(xí)目標(biāo)

知識(shí)與技能：

1、能說出化學(xué)式的含義；

2、能依據(jù)物質(zhì)組成、利用元素化合價(jià)書寫常見物質(zhì)的化學(xué)式；

3、能根據(jù)化學(xué)式進(jìn)行物質(zhì)組成的簡(jiǎn)單計(jì)算。

過程與方法：

逐步形成對(duì)事物進(jìn)行抽象概括和定量處理的能力。

情感態(tài)度價(jià)值觀：

養(yǎng)成尊重客觀實(shí)際，認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

內(nèi)容要點(diǎn)

1、 通常用化學(xué)式表示物質(zhì)的組成。

2、 可以利用元素化合價(jià)書寫化學(xué)式。

3、 寫化學(xué)式時(shí)，正價(jià)元素通常寫在左邊，負(fù)價(jià)元素通常寫在右邊。原子的數(shù)目用阿拉伯?dāng)?shù)字寫在元素符號(hào)的右下角。 在金屬化合物中，金屬元素一般呈正價(jià)，非金屬元素一般呈負(fù)價(jià)；在非金屬氧化物中，非金屬元素一般呈正價(jià)。根據(jù)化合物中各種元素化合價(jià)的代數(shù)和等于零的原則，確定化合物中各種元素原子的數(shù)目。

4、 簡(jiǎn)單化合物的中文命名原則。

5、 兩種元素組成的化合物，在兩種元素中間用“化”字連接，如氧化銅（CuO）。

6、 化學(xué)式中元素的名稱從右向左讀，與化學(xué)式的寫法剛好相反，如氯化鈉（NaCl）。

7、 元素的原子個(gè)數(shù)在該元素之前先讀出，如五氧化二磷（P2O5）。

8、 含有復(fù)雜原子團(tuán)的化合物，要根據(jù)其特征來稱呼，不需讀出原子或原子團(tuán)的個(gè)數(shù)，如氫氧化鈉（NaOH）、碳酸鈣（CaCO3）、硫酸鈉（Na2SO4）等。

教學(xué)內(nèi)容：

一、化學(xué)式反映了物質(zhì)的組成

1、化學(xué)式（formular），就是用元素符號(hào)和數(shù)字的組合來表示純凈物組成的式子。

   提出的依據(jù)：任何純凈物都有固定的組成，不同的物質(zhì)組成不同

2、化學(xué)式所表示的含義（一般包括宏觀和微觀角度）

   微觀上：表示某物質(zhì)；表示該物質(zhì)由哪些元素組成的

   宏觀上：表示該物質(zhì)的一個(gè)分子或者一個(gè)原子；由分子構(gòu)成的物質(zhì)，還可以表示一個(gè)分子的構(gòu)成情況

   我們以水（H2O）為例說明

 

化學(xué)式的涵義

以H2O為例

宏觀

表示一種物質(zhì)

表示水這種物質(zhì)

表示該物質(zhì)有哪些元素組成的

表示水由氧元素和氫元素組成的

微觀

表示該物質(zhì)的一個(gè)分子

表示一個(gè)水分子

表示一個(gè)分子里有多少個(gè)原子

表示一個(gè)水分子中由2個(gè)氧原子和1個(gè)原子構(gòu)成

質(zhì)量

表示物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量

Mr(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=2+16=18

表示物質(zhì)中各種元素的原子個(gè)數(shù)比

水中氫元素和氧元素的原子個(gè)數(shù)比為2：1

表示物質(zhì)中各種元素的質(zhì)量比

水中氫元素和氧元素的質(zhì)量比為1：8

3、化學(xué)式中元素符號(hào)周圍的數(shù)字的意義

如   aRbc

a表示有a個(gè)這樣的微粒

b 表示一個(gè)微粒中有b個(gè)原子或原子團(tuán)

c 表示一個(gè)該離子中帶有c個(gè)正（負(fù)）電荷

 

 

 

 

 

 

一個(gè)硫酸分子中含有4個(gè)氧原子

一個(gè)硫酸分子中含有1個(gè)硫原子

 

 

一個(gè)硫酸分子中含有2個(gè)氫原子

3個(gè)硫酸分子

如：3H2SO4

 

 

 

 

Ca2+

表示鈣離子，一個(gè)鈣離子帶2個(gè)單位的正電荷

注意：同元素符號(hào)的意義相似，在化學(xué)式前有數(shù)字后，就不能表示宏觀含義，只能表示微觀含義

二、簡(jiǎn)單化合物的命名

1、兩種元素組成的化合物的命名

根據(jù)元素的名稱，從右往左讀作“某化某”。如NaCl讀作“氯化鈉”，ZnO讀作“氧化鋅”，F(xiàn)e3O4讀作“四氧化三鐵”。但要注意，H2O就是“水”，不能讀成“氧化氫”，NH3就是“氨氣”。

2、含有OH原子團(tuán)的化合物的命名

一般命名為“氫氧化某”

如：NaOH讀作“氫氧化鈉”，Cu(OH)2讀作“氫氧化銅”

3、含有其他原子團(tuán)的化合物的命名

一般根據(jù)原子團(tuán)和另一元素的名稱從右到左的順序讀作“某酸某”。

如：CaCO3讀作“碳酸鈣”，Cu(NO3)2讀作“硝酸銅”

但注意，H2CO3就讀作“碳酸”，H2SO4就讀作“硫酸”等。

4、某些比較復(fù)雜物質(zhì)的命名

   如：Cu2(OH)2CO3讀作“堿式碳酸銅”，H2O2讀作“過氧化氫”等

三、化合價(jià)和化學(xué)式的寫法

1、各種物質(zhì)的化學(xué)式都是通過實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定出來的，一種純凈物只能由一個(gè)化學(xué)式來表示，不能主觀臆造

2、化合價(jià)。大量的化合物中不同元素的原子數(shù)目中都是一個(gè)固定的比值，體現(xiàn)這種關(guān)系的數(shù)值就是化合價(jià)

  某種元素的化合價(jià)數(shù)值與它原子的最外層電子數(shù)是密切相關(guān)的

3、單質(zhì)的化學(xué)式的寫法

（1）金屬單質(zhì)、固體非金屬單質(zhì)、稀有氣體單質(zhì)用元素符號(hào)表示。如金屬單質(zhì)：Fe（鐵）、Na（鈉）；固體非金屬：S（硫）、P（磷）等；稀有氣體：He（氦）、Ne（氖）等

（2）氧氣等多原子分子構(gòu)成的單質(zhì)，在元素符號(hào)的右下角添上下標(biāo)，表示一個(gè)分子含有多少個(gè)該原子。如：O2（氧氣）、O3（臭氧），Cl2（氯氣）

4、化合物的化學(xué)式的寫法——根據(jù)化合價(jià)來寫化學(xué)式

（1）一般是正價(jià)的元素（或原子團(tuán)）寫在左邊，負(fù)價(jià)元素（或原子團(tuán)）寫在右邊

（2）在金屬化合物中，金屬元素一般呈正價(jià)，非金屬呈負(fù)價(jià)；在化合物中，氧元素一般呈-2價(jià)，氫元素一般呈+1價(jià)

（3）化合物中，各種元素化合價(jià)的代數(shù)和為零

注意：

 

+2
CuO

（1）標(biāo)注某元素的化合價(jià)時(shí)，務(wù)必要寫在該元素符號(hào)的正上方，先標(biāo)電性，后標(biāo)數(shù)目

如

                 +2表示在氧化銅中銅元素呈+2價(jià)

（2）某些元素具有可變價(jià)態(tài)，它們表示在與其他元素化合形成化合物時(shí)，會(huì)出現(xiàn)多種可能

    特別：Fe 在命名時(shí)，+3價(jià)就是鐵，而在+2價(jià)時(shí)要被稱為亞鐵

補(bǔ)充：初中一般常見的原子團(tuán)及化合價(jià)

原子團(tuán)

化學(xué)式

化合價(jià)

原子團(tuán)

化學(xué)式

化合價(jià)

氫氧根

OH

-1

硝酸根

NO3

-1

碳酸氫根

HCO3

-1

高錳酸根

MnO4

-1

碳酸根

CO3

-2

錳酸根

MnO4

-2

氯酸根

ClO3

-1

硫酸根

SO4

-2

磷酸根

PO4

-3

亞硫酸根

SO3

-2

氨根

NH4

+1

 

 

 

識(shí)記：課本P80的常見元素的化合價(jià)

四、根據(jù)化學(xué)式的計(jì)算

（1）某物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算

     將化學(xué)式中所有的原子的相對(duì)原子質(zhì)量加和，即是該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量

如：Ca(OH)2

答：Mr[Ca(OH)2]=Ar(Ca)+2(Ar(O)+Ar(H))=40+2(16+1)=74

（2）計(jì)算化合物中的原子個(gè)數(shù)之比

在化學(xué)式中，元素符號(hào)右下角的數(shù)字就是表示該元素原子的個(gè)數(shù)，因此這些數(shù)字的比值就是化合物中的原子個(gè)數(shù)

如：Fe2O3中，鐵原子與氧原子個(gè)數(shù)比就是2：3，碳酸鈣CaCO3中鈣、碳、氧原子個(gè)數(shù)比為1：1：3

但注意某些物質(zhì)的化學(xué)式中，同種元素并不寫在一起的，這時(shí)要注意原子個(gè)數(shù)

如：NH4NO3中，氮、氫、氧原子個(gè)數(shù)比應(yīng)該為2：4：3

Cu2(OH)2CO3中，銅、碳、氫、氧原子個(gè)數(shù)比為2：1：2：5

（3）計(jì)算化合物中各元素質(zhì)量之比

在化合物中，各元素質(zhì)量之比就是各元素的原子個(gè)數(shù)與它的相對(duì)原子質(zhì)量積之間的比值

如：氯酸鉀（KClO3）中，m（K）：m（Cl）：m（O）=39：35.5：16×3＝78：71：96

硝酸銨（NH4NO3）中，m（N）：m（H）：m（O）＝14×2：1×4：16×3＝7：：1：12

（4）計(jì)算化合物中某一元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（ω）＝ ×100％＝ ×100％

如：計(jì)算MgSO4中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

ω(O)＝ ×100％＝ ×100％＝53.3％

（5）計(jì)算一定質(zhì)量的物質(zhì)中某元素的質(zhì)量

某元素的質(zhì)量＝物質(zhì)的質(zhì)量×該元素在物質(zhì)中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

如：求60gMgSO4中含有氧的質(zhì)量

m（O）＝m（MgSO4）×ω(O)＝60g×53.3％＝32g

（6）有關(guān)化合物中元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算

如：

例1 硝酸銨樣品中含有雜質(zhì)10％（雜質(zhì)中不含氮元素），求樣品中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

首先，先求出純凈的硝酸銨中，氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

尿素中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω(N)＝ ×100％＝ ×100％＝35％

設(shè)不純的硝酸銨中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，則有如下關(guān)系：

 

純硝酸銨

不純的硝酸銨

含有硝酸銨

100％

90％

含有氮元素

35％

x

故： ，x＝31.5%

例2 某不純的尿素[CO(NH2)2]中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42.4%，求這種尿素中雜質(zhì)（不含氮元素）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

解：尿素的相對(duì)分子質(zhì)量=12+16+（14+2×1）×2＝60

尿素中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω(N)＝ ×100％＝ ×100％＝46.7％

設(shè)不純的尿素中含尿素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，則有如下的關(guān)系

 

純尿素

不純尿素

含尿素

100％

x

含氮元素

46．7％

42．4％

故： ，x＝90. 8%

例3 多少克碳酸氫銨（NH4HCO3）與400g硝酸銨（NH4NO3）含氮元素質(zhì)量相等

解：根據(jù)所含氮元素質(zhì)量相等來列等式

設(shè)需要碳酸氫銨的質(zhì)量為x

則，質(zhì)量為x的碳酸氫銨中含有氮元素的質(zhì)量為m1（N）＝x• ＝17.7％•x

400g硝酸銨中含有氮元素質(zhì)量為m1（N）＝400×35％

故：17.7％•x＝400g×35％；x＝790g

補(bǔ)充練習(xí)測(cè)試題

（1）寫出氫、硫、碳、鈉、鎂、鋁、鐵等十種元素的常見化合價(jià)并分別寫出它們氧化物的化學(xué)式。

（2）在上述元素中，哪些元素能結(jié)合組成化合物？寫出其中幾種化合物的化學(xué)式。

（3）依據(jù)下列物質(zhì)名稱寫出化學(xué)式：硫酸鈉、碳酸銅、硝酸鎂、三氯化鋁。

（4）依據(jù)下列物質(zhì)的化學(xué)式寫出名稱：K2SO4、KNO3、Na2CO3、Al(OH)3、（NH4）2SO4

（5）比較三種氮肥的含氮量大�。毫蜾@、硝銨、尿素。

（6）要在每畝地上增加1千克氮元素，問10畝地應(yīng)施加尿素多少千克？如果改用碳酸氫銨，需要多少千克？

（7）將17克某化合物在高溫下煅燒，共得到10克氧化鐵和8克二氧化硫。求：該化合物中含有哪幾種元素？每種元素的質(zhì)量是多少克？該化合物中，各元素的原子個(gè)數(shù)比是多少？

   

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《溶液組成的表示方法》08-17

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