化學(xué)式與化合價(jià)

1、4.4化學(xué)式與化合價(jià) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1了解化學(xué)式的意義2了解化合價(jià)的概念及規(guī)律3掌握根據(jù)化合價(jià)書寫化學(xué)式的方法4掌握有關(guān)相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算【基礎(chǔ)知識(shí)精講】課文全解一、化學(xué)式的意義用元素符號(hào)表示物質(zhì)組成的式子，叫做化學(xué)式每種純凈物質(zhì)的組成是固定不變的，所以表示每種物質(zhì)組成的化學(xué)式只有一個(gè)化學(xué)式可以傳遞出有關(guān)該種物質(zhì)的好多信息，例如化學(xué)式CO2：(1)表示二氧化碳這種物質(zhì)(2)表示二氧化碳是由碳元素和氧元素組成的(3)表示一個(gè)二氧化碳分子(4)表示一個(gè)二氧化碳分子由一個(gè)碳原子和2個(gè)氧原子構(gòu)成二、化合價(jià)化合價(jià)的概念是：一種元素一定數(shù)目的原子跟其他元素一定數(shù)目的原子化合的性質(zhì)也就是說(shuō)，元素相互化合時(shí)其原

2、子為了使自己的最外電子層成為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，相互結(jié)合的原子個(gè)數(shù)比就有確定的數(shù)值在化合物中，規(guī)定H為1價(jià)，O為2價(jià)，所以在氧化鎂中氧原子和鎂原子的個(gè)數(shù)比為11，則鎂元素的化合價(jià)為2，氧化鈉中，Na與O原子個(gè)數(shù)比為21，所以Na的化合價(jià)為1，在化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和等于零要想理解化合價(jià)的實(shí)質(zhì)，應(yīng)很好地掌握118號(hào)元素核外電子排布的知識(shí)，在這個(gè)基礎(chǔ)上，找出元素最外層電子數(shù)與其化合價(jià)之間的內(nèi)在聯(lián)系在離子化合物中元素的化合價(jià)就是這種元素的一個(gè)原子得失電子的數(shù)目失電子為正價(jià)，得電子為負(fù)價(jià)如鋁最外層3個(gè)電子，易失去，所以在化合物中一般顯3價(jià)；硫最外層6個(gè)電子，易得2個(gè)電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以一般顯2價(jià)；氯最外層7

3、個(gè)電子，易得1個(gè)電子，所以一般顯1價(jià)通過(guò)上述分析，我們不難理解，在離子化合物中化合價(jià)的本質(zhì)是組成化合物的原子得失電子的數(shù)目化合價(jià)有以下特點(diǎn)：(1)化合價(jià)有正負(fù)之分化合物里正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和等于零(2)元素的化合價(jià)是元素在形成化合物時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)，因此單質(zhì)中元素的化合價(jià)為零(3)在化合物中氫元素通常顯1價(jià)，氧元素通常顯2價(jià)，常以它們?yōu)榛鶞?zhǔn)來(lái)推算化合物中其他元素的化合價(jià)(4)有些元素在不同的化合物中，顯示不同的價(jià)態(tài)如Na HO HO3 HO4；H2 O2 H2O4；Cl2 Cl3三、有關(guān)相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算1計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量：相對(duì)分子質(zhì)量等于化學(xué)式中各原子的相對(duì)原子質(zhì)量的總和2計(jì)算物質(zhì)組成元素的質(zhì)

4、量比：各元素質(zhì)量比等于各原子的相對(duì)原子質(zhì)量個(gè)數(shù)之比3計(jì)算物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)100%問(wèn)題全解1怎樣熟記常見元素的化合價(jià)答：化合價(jià)是元素的一種重要性質(zhì)，熟練地記住各種元素的化合價(jià)是學(xué)好化學(xué)的基礎(chǔ)，記憶化合價(jià)的方法有很多，但由于初中階段需要掌握的元素化合價(jià)并不是很多，所以經(jīng)常采用順口溜記憶法，把需要記憶的常見元素的化合價(jià)，化繁為簡(jiǎn)，化有意識(shí)記為無(wú)意識(shí)記，將枯燥的化合價(jià)編成押韻有趣的口訣，更易記憶(1)一價(jià)鉀鈉氯氫銀，二價(jià)鈣鎂氧鋇鋅，三鋁四硅五價(jià)磷，二四六七錳冠群二四六硫二四碳，二三四五就是氮，鐵為二三銅一二，單質(zhì)零價(jià)要牢記(2)原子團(tuán)順口溜：負(fù)一硝酸氫氧根，負(fù)二硫酸碳酸根負(fù)三記

5、住磷酸根，正一價(jià)的是銨根2怎樣根據(jù)化合價(jià)寫化學(xué)式？答：根據(jù)元素的化合價(jià)規(guī)律確定化學(xué)式，具體方法如下：書寫化合物化學(xué)式的上列步驟，還可以用下面的韻語(yǔ)加以說(shuō)明：氧化物，酸堿鹽，結(jié)構(gòu)微粒符號(hào)現(xiàn)，負(fù)排后，正在前，標(biāo)價(jià)態(tài)，交叉看，數(shù)有公約應(yīng)約簡(jiǎn)，得出數(shù)字寫在右下邊這里還要注意，當(dāng)化學(xué)式中某原子團(tuán)的個(gè)數(shù)是兩個(gè)或兩個(gè)以上時(shí)，須用小括號(hào)將原子團(tuán)括起來(lái)，如Ca(OH)2、Al2(SO4)3等；當(dāng)化學(xué)式中某原子或原子團(tuán)的個(gè)數(shù)是1時(shí)，“1”省去不寫，原子團(tuán)也不需要加括號(hào)如SO2、KNO3、NaOH等3怎樣理解2H、3H2、2HCl、O、S2等符號(hào)的意義及數(shù)字“2”的涵義？答：2H：2個(gè)氫原子，“2”表示氫原子的個(gè)數(shù)

6、為23H2：3個(gè)氫分子，“2”表示1個(gè)氫分子由2個(gè)氫原子構(gòu)成2HCl：2個(gè)氯化氫分子，“2”表示氯化氫分子個(gè)數(shù)O：1個(gè)氧化銅分子，“2”表示氧化銅中銅元素化合價(jià)為2價(jià)S2：1個(gè)硫離子，“2”表示1個(gè)硫離子帶2個(gè)單位的負(fù)電荷元素符號(hào)周圍不同位置上的數(shù)字，表示不同的含義(1)元素符號(hào)右下角，表示一個(gè)分子中該原子的個(gè)數(shù)(2)元素符號(hào)右上角，用n或n(n為整數(shù))表示一個(gè)離子所帶正、負(fù)電荷數(shù)(3)元素符號(hào)正上方，用n或n表示物質(zhì)中該元素的化合價(jià)(4)符號(hào)(元素符號(hào)或化學(xué)式)前的系數(shù)表示該微粒(原子或分子)的個(gè)數(shù)4進(jìn)行有關(guān)化學(xué)式的計(jì)算時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題答：(1)計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題：a.注意化學(xué)

7、式中角標(biāo)的意義化學(xué)式中各原子的相對(duì)原子質(zhì)量之和就是該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量，在計(jì)算物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量時(shí)，應(yīng)注意化學(xué)式中角標(biāo)的意義，如硫酸銨的化學(xué)式為(NH4)2SO4，化學(xué)式中前一個(gè)角標(biāo)4只表示氫原子的個(gè)數(shù)，而式中的2卻表明銨根(NH)的個(gè)數(shù)，即硫酸銨分子是由2個(gè)氮原子、8個(gè)氫原子、1個(gè)硫原子和4個(gè)氧原子構(gòu)成的，因此(NH4)2SO4的相對(duì)分子質(zhì)量14218321164132，或者等于(1414)232164132b.注意化學(xué)式前面系數(shù)的意義要注意化學(xué)式前系數(shù)與角標(biāo)的不同如2SO2中，系數(shù)2表示兩個(gè)SO2分子，角標(biāo)2表示每個(gè)二氧化硫分子里有2個(gè)氧原子，即2個(gè)SO2分子中，共有2個(gè)硫原子和4個(gè)氧原子

8、，確切地說(shuō)我們要求的是2個(gè)SO2分子的相對(duì)質(zhì)量所以2SO2的相對(duì)質(zhì)量2(32162)128(2)計(jì)算某元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題：在計(jì)算某元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)，應(yīng)注意該元素的角標(biāo)與該原子的個(gè)數(shù)的區(qū)別，如NH4HCO3(碳酸氫銨)中氫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)100%100%6.3%，氫原子的個(gè)數(shù)應(yīng)是5，而不是4(3)計(jì)算各元素質(zhì)量比時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題：各元素質(zhì)量比應(yīng)是各原子的相對(duì)原子質(zhì)量個(gè)數(shù)之比，不能單純的求各原子的相對(duì)原子質(zhì)量之比；另外最后的結(jié)果要約簡(jiǎn)成最簡(jiǎn)整數(shù)比【學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)】1理解化學(xué)式的意義和正確書寫化學(xué)式是本節(jié)課的重點(diǎn)，其中根據(jù)化合價(jià)寫化學(xué)式是書寫化學(xué)式的一種重要方法化合價(jià)是一個(gè)很抽象的概念，掌握好它的關(guān)鍵

9、是把化合價(jià)的確定與原子結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來(lái)，不能死記硬背例1A元素的原子最外層有2個(gè)電子，B元素的原子最外層有7個(gè)電子，則A、B兩種元素組成化合物的化學(xué)式可能是AA2B2BABCA2BDAB2點(diǎn)撥：解此類題的關(guān)鍵是確定元素的化合價(jià)，然后根據(jù)元素化合價(jià)寫出它們組成的化合物的化學(xué)式，元素的化合價(jià)與原子最外層電子數(shù)密切相關(guān)，最外層少于4個(gè)的，一般易失去最外層電子；最外層多于4個(gè)的，一般易得電子，使最外層變?yōu)?電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)因此A、B兩種元素化合時(shí)分別顯2、1價(jià)，故它們組成化合物的化學(xué)式為AB2答案：選D2化學(xué)式的計(jì)算是本節(jié)課的難點(diǎn)，學(xué)習(xí)時(shí)，應(yīng)注意理解化學(xué)式、相對(duì)分子質(zhì)量的概念的含義，先掌握有關(guān)化學(xué)式的幾類基本

10、計(jì)算，如求相對(duì)分子質(zhì)量、質(zhì)量比、質(zhì)量分?jǐn)?shù)，然后再逐步掌握一些較復(fù)雜的，帶有一定技巧性的計(jì)算，同時(shí)還要注意解題格式的規(guī)范化例2某金屬元素R的氧化物中，R元素與氧元素的質(zhì)量比為98，R的相對(duì)原子質(zhì)量為27，試寫出R的氧化物的化學(xué)式解：設(shè)該金屬氧化物的化學(xué)式為RxOy，依題意有：27x16y98，得xy23答案：氧化物的化學(xué)式為R2O3點(diǎn)撥：本題主要考查有關(guān)化學(xué)式逆向思維的計(jì)算，解題的關(guān)鍵要先設(shè)出化學(xué)式，再利用各元素的質(zhì)量比求出原子個(gè)數(shù)比來(lái)確定化學(xué)式例3氮的某種氧化物中，氮元素與氧元素的質(zhì)量比為716，則此氧化物中氮元素的化合價(jià)是多少？解：設(shè)其氧化物的化學(xué)式為NxOy，依題意：14x16y716，得

11、xy12，故化學(xué)式為NO2所以氮元素的化合價(jià)為4答案：氮元素化合價(jià)為4價(jià)點(diǎn)撥：要求化合物中某元素的化合價(jià)，一般要先確定化學(xué)式，如果化學(xué)式是未知的，要先設(shè)出化學(xué)式，再根據(jù)已知化學(xué)式中的相關(guān)量(如相對(duì)分子質(zhì)量、各元素質(zhì)量比、某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù))，求出化學(xué)式解題思路如下：例41 kg的碳酸氫銨(NH4HCO3)中，含氮元素的質(zhì)量與多少千克的硝酸銨(NH4NO3)中含氮元素的質(zhì)量相等解法一：NH4HCO3中N%100%17.7%1 kg NH4HCO3中氮元素的質(zhì)量1 kg17.7%0.177 kgNH4NO3中N%100%35%NH4NO3的質(zhì)量為0.177 kg35%0.51 kg解法二：設(shè)x kg

12、的NH4NO3與1 kg NH4HCO3中含氮量相等，則1 kg100%x kg100%得x0.51解法三：設(shè)x kg的NH4NO3與1 kg NH4HCO3含相同質(zhì)量的氮元素關(guān)系式：2NH4HCO3NH4NO3已知量 279 80未知量 1 kg x kg比例式：得x0.51點(diǎn)撥：本題主要考查如何求化合物中某元素的質(zhì)量，解題的關(guān)鍵是要抓住題目中的等量關(guān)系以及化學(xué)式之間存在的質(zhì)量關(guān)系解法一是分步求算，解法二利用等量關(guān)系列綜合式計(jì)算解法三是關(guān)系式法求算，其中解法三比較簡(jiǎn)便，解題的關(guān)鍵是要根據(jù)化學(xué)式，找出二者的關(guān)系要使NH4HCO3和NH4NO3中的氮元素質(zhì)量相等，只要它們的分子中含有相同的氮原子

13、即可，分析可知，兩個(gè)NH4HCO3和一個(gè)NH4NO3分子含有相同的氮原子，故得關(guān)系式2NH4HCO3NH4NO3【拓展訓(xùn)練】一、相對(duì)分子質(zhì)量的應(yīng)用1根據(jù)各種氣體的相對(duì)分子質(zhì)量大小，可以比較不同氣體的密度大小在相同溫度、相同壓強(qiáng)下，相對(duì)分子質(zhì)量大的氣體密度就大，一種氣體的相對(duì)分子質(zhì)量是另一種氣體的相對(duì)分子質(zhì)量的幾倍，那么密度也是另一種的幾倍例如，O2、H2的相對(duì)分子質(zhì)量分別為32和 2，氧氣分子的相對(duì)質(zhì)量是氫氣分子的16倍，則氧氣的密度也是氫氣的16倍，即同樣體積的氧氣和氫氣，前者的質(zhì)量是后者的16倍2在收集氣體時(shí)，一般常用兩種方法：一是排水法，二是排空氣法而在排空氣集氣法中又有向上排空氣法和向下排空氣法兩種方法可用被收集氣體的相對(duì)分子質(zhì)量和空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量29相比，如果被收集氣體的相對(duì)分子質(zhì)量大于29即該氣體密度比空氣大，就用向上排空氣法收集，如果被收集氣體的相對(duì)分子質(zhì)量小于29就用向下排空氣法收集3當(dāng)你生病去看醫(yī)生時(shí)