初中化學(xué)化學(xué)式和化合價(jià)課件

化學(xué)式和化合價(jià)化學(xué)式是表示物質(zhì)組成的符號(hào)。化合價(jià)是元素原子在形成化合物時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的得失電子的數(shù)目。課程目標(biāo)11.認(rèn)識(shí)化學(xué)式了解化學(xué)式定義和組成部分.22.掌握化合價(jià)理解化合價(jià)的概念和確定方法.33.應(yīng)用化學(xué)式和化合價(jià)利用化學(xué)式和化合價(jià)進(jìn)行簡(jiǎn)單的化學(xué)計(jì)算和判斷.44.化學(xué)鍵了解離子鍵、共價(jià)鍵和金屬鍵的基本知識(shí).什么是化學(xué)式化學(xué)式是表示物質(zhì)組成的式子。它用元素符號(hào)和數(shù)字來(lái)表示物質(zhì)的組成，簡(jiǎn)潔明了。比如，水的化學(xué)式是H2O，它表示一個(gè)水分子是由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子組成?；瘜W(xué)式的組成元素符號(hào)用一個(gè)或兩個(gè)字母表示元素的符號(hào)，例如：H代表氫元素，O代表氧元素。數(shù)字下標(biāo)表示分子中每個(gè)元素原子的數(shù)量，例如：H?O中，數(shù)字2表示分子中含有2個(gè)氫原子。括號(hào)表示多個(gè)原子或原子團(tuán)，例如：Ca(OH)?中，括號(hào)內(nèi)的OH代表一個(gè)氫氧根離子，數(shù)字2表示分子中含有2個(gè)氫氧根離子?；瘜W(xué)式的作用表示物質(zhì)組成化學(xué)式可以準(zhǔn)確地表示物質(zhì)的組成，例如，水(H2O)的化學(xué)式表明它由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子組成。表達(dá)化學(xué)反應(yīng)化學(xué)式可以用來(lái)表達(dá)化學(xué)反應(yīng)，例如，氫氣和氧氣反應(yīng)生成水的化學(xué)反應(yīng)方程式為：2H2+O2=2H2O。簡(jiǎn)化化學(xué)語(yǔ)言化學(xué)式是化學(xué)語(yǔ)言的簡(jiǎn)化形式，它可以方便地表示物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)，避免用冗長(zhǎng)的文字描述。計(jì)算物質(zhì)的質(zhì)量根據(jù)化學(xué)式，可以計(jì)算物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)，從而進(jìn)行物質(zhì)的定量分析?；瘜W(xué)式的表示方法1化學(xué)式用元素符號(hào)和數(shù)字表示物質(zhì)組成的式子2元素符號(hào)表示元素的符號(hào)3數(shù)字表示物質(zhì)中各元素原子的個(gè)數(shù)例如，水的化學(xué)式為H2O，表示一個(gè)水分子由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子組成?；瘜W(xué)式的表示方法是化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，它可以幫助我們理解物質(zhì)的組成，并進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的計(jì)算?；蟽r(jià)的概念化合價(jià)是指一個(gè)原子在形成化合物時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的得失電子的數(shù)目。它體現(xiàn)了原子之間相互結(jié)合的性質(zhì)，在化學(xué)式中用正負(fù)號(hào)和阿拉伯?dāng)?shù)字表示?；蟽r(jià)的數(shù)值通常用羅馬數(shù)字表示，正號(hào)通常省略，負(fù)號(hào)用“—”表示。例如，氧元素的化合價(jià)為-2，表示一個(gè)氧原子在形成化合物時(shí)通常會(huì)得到兩個(gè)電子?；蟽r(jià)的確定方法1已知化合價(jià)法利用已知元素的化合價(jià)推斷未知元素的化合價(jià)。2化合價(jià)代數(shù)和法根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為零的原則確定化合價(jià)。3氧化還原反應(yīng)法根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子得失情況確定化合價(jià)。常見(jiàn)元素的化合價(jià)金屬元素大多數(shù)金屬元素在化合物中顯正價(jià)，如鈉（+1）、鎂（+2）、鋁（+3）等。非金屬元素非金屬元素在化合物中可以顯正價(jià)，也可以顯負(fù)價(jià)，如氧（-2）、氯（-1）、硫（-2）等。氫元素氫元素在化合物中通常顯+1價(jià)，但也可能顯-1價(jià)，如在金屬氫化物中，氫元素顯-1價(jià)。二元化合物的化合價(jià)二元化合物由兩種元素組成的化合物，例如：NaCl、H2O、CO2等?；蟽r(jià)表示元素原子在形成化合物時(shí)，得失電子的數(shù)目或共用電子對(duì)的數(shù)目?；蟽r(jià)規(guī)律在二元化合物中，金屬元素一般顯正價(jià)，非金屬元素一般顯負(fù)價(jià)?；蟽r(jià)的應(yīng)用可以用來(lái)推斷化合物的化學(xué)式和判斷化學(xué)反應(yīng)的方程式。三元化合物的化合價(jià)1定義包含三種元素的化合物，如硫酸鈉(Na2SO4)，硝酸鉀(KNO3)等。2化合價(jià)規(guī)律三元化合物中，通常金屬元素顯正價(jià)，非金屬元素顯負(fù)價(jià)。3化合價(jià)的應(yīng)用利用化合價(jià)可以寫出三元化合物的化學(xué)式，預(yù)測(cè)化合物性質(zhì)。4注意事項(xiàng)部分三元化合物中，非金屬元素可能顯正價(jià)，如過(guò)氧化鈉(Na2O2)?；蟽r(jià)的應(yīng)用化學(xué)式書(shū)寫化合價(jià)可以幫助我們準(zhǔn)確書(shū)寫化學(xué)式，例如根據(jù)化合價(jià)推導(dǎo)出二氧化碳的化學(xué)式為CO2。化學(xué)反應(yīng)方程式的配平利用化合價(jià)可以幫助我們快速準(zhǔn)確地配平化學(xué)反應(yīng)方程式，例如根據(jù)化合價(jià)推導(dǎo)出氫氣和氧氣反應(yīng)生成水的化學(xué)方程式。物質(zhì)的性質(zhì)推斷根據(jù)化合價(jià)可以推斷物質(zhì)的性質(zhì)，例如根據(jù)化合價(jià)可以判斷金屬氧化物的性質(zhì)，大多數(shù)金屬氧化物是堿性氧化物。化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)化合價(jià)可以幫助我們?cè)O(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，例如根據(jù)化合價(jià)可以推斷反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，從而設(shè)計(jì)出合適的實(shí)驗(yàn)方案。化合價(jià)定律化合價(jià)定律是化學(xué)中重要的基本定律，它揭示了元素之間形成化合物時(shí)，各元素的原子之間以一定的比例結(jié)合。定律內(nèi)容在化合物中，各元素的化合價(jià)的代數(shù)和為零。應(yīng)用用于推斷化合物的化學(xué)式、確定元素的化合價(jià)以及進(jìn)行化學(xué)計(jì)算?；瘜W(xué)鍵的形成1原子間的相互作用原子之間通過(guò)相互作用形成化學(xué)鍵，導(dǎo)致原子組合成分子或離子化合物。2電子轉(zhuǎn)移或共享化學(xué)鍵的形成涉及電子轉(zhuǎn)移或共享，導(dǎo)致原子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。3穩(wěn)定結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵的形成使原子獲得更穩(wěn)定的電子結(jié)構(gòu)，降低能量。離子鍵的形成電子轉(zhuǎn)移金屬原子失去電子形成帶正電荷的陽(yáng)離子，非金屬原子得到電子形成帶負(fù)電荷的陰離子。靜電吸引陰陽(yáng)離子之間由于靜電吸引力而結(jié)合在一起，形成離子化合物。離子鍵陰陽(yáng)離子之間通過(guò)靜電吸引力形成的化學(xué)鍵稱為離子鍵。共價(jià)鍵的形成1原子軌道重疊原子軌道重疊后形成共用電子對(duì)2電子云重疊電子云重疊，形成共用電子對(duì)3原子間吸引原子核與共用電子對(duì)相互吸引4共價(jià)鍵原子之間通過(guò)共用電子對(duì)形成的化學(xué)鍵共價(jià)鍵是原子之間通過(guò)共用電子對(duì)形成的化學(xué)鍵，這種鍵稱為共價(jià)鍵。共價(jià)鍵的形成通常是由于原子軌道之間的重疊，使得電子云相互交疊，形成共用電子對(duì)，從而使原子核與共用電子對(duì)之間產(chǎn)生靜電吸引力，形成化學(xué)鍵。金屬鍵的形成自由電子金屬原子最外層電子結(jié)合力弱，易失去電子形成自由電子。電子海自由電子在金屬晶格中自由移動(dòng)，形成電子海，像膠水一樣把金屬陽(yáng)離子牢牢地束縛在一起。金屬鍵金屬陽(yáng)離子和自由電子之間的靜電吸引力就是金屬鍵，它是一種非定域的化學(xué)鍵?；瘜W(xué)鍵長(zhǎng)和鍵能化學(xué)鍵長(zhǎng)是指兩個(gè)原子核之間的平衡距離，也就是原子核之間靜電吸引力與原子核之間斥力平衡時(shí)的距離?；瘜W(xué)鍵長(zhǎng)決定著分子的大小和形狀，影響著物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)?；瘜W(xué)鍵能是指將一個(gè)分子中的所有化學(xué)鍵斷裂，生成自由原子所需能量的平均值，通常用千焦/摩爾(kJ/mol)表示?；瘜W(xué)鍵能越大，化學(xué)鍵越穩(wěn)定，不易斷裂?；瘜W(xué)鍵的極性極性共價(jià)鍵兩個(gè)原子對(duì)電子對(duì)的吸引力不同，電子對(duì)偏向吸引力較強(qiáng)的原子，形成極性共價(jià)鍵。極性共價(jià)鍵的鍵的極性取決于兩個(gè)原子電負(fù)性的差異。非極性共價(jià)鍵兩個(gè)原子對(duì)電子對(duì)的吸引力相同，電子對(duì)均勻分布，形成非極性共價(jià)鍵。非極性共價(jià)鍵的鍵的極性為零。分子的空間構(gòu)型V形水分子是V形，這是由于氧原子與兩個(gè)氫原子形成的兩個(gè)鍵角為104.5度，導(dǎo)致分子呈現(xiàn)V形結(jié)構(gòu)。直線形二氧化碳分子是直線形，因?yàn)樘荚优c兩個(gè)氧原子形成的兩個(gè)鍵角為180度，導(dǎo)致分子呈現(xiàn)直線結(jié)構(gòu)。四面體形甲烷分子是四面體形，這是因?yàn)樘荚优c四個(gè)氫原子形成的四個(gè)鍵角都為109.5度，導(dǎo)致分子呈現(xiàn)四面體結(jié)構(gòu)。分子的極性極性分子極性分子是指分子中正負(fù)電荷中心不重合的分子，例如水分子。非極性分子非極性分子是指分子中正負(fù)電荷中心重合的分子，例如二氧化碳分子。影響因素分子的極性受分子結(jié)構(gòu)和鍵的極性影響。分子間作用力氫鍵氫鍵是一種較強(qiáng)的分子間作用力，存在于含有氫鍵的分子之間，例如水分子。范德華力范德華力是一種較弱的分子間作用力，存在于所有分子之間，例如氦氣分子。偶極-偶極力偶極-偶極力存在于極性分子之間，例如氯化氫分子。倫敦色散力倫敦色散力存在于所有分子之間，即使是極性分子。分子間作用力的類型氫鍵氫鍵是指極性分子中氫原子與另一個(gè)電負(fù)性強(qiáng)的原子之間形成的特殊相互作用力。它是一種較強(qiáng)的分子間作用力，在水、氨和酒精等物質(zhì)中起著重要作用。范德華力范德華力是指分子間由于電荷分布的瞬時(shí)變化而產(chǎn)生的吸引力，又稱為分子間作用力。它是分子間作用力中最弱的一種，但它在物質(zhì)的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)和溶解度等物理性質(zhì)方面起著重要作用。偶極-偶極作用力偶極-偶極作用力是指兩個(gè)極性分子之間由于極性而產(chǎn)生的相互作用力。這種作用力比范德華力強(qiáng)，但比氫鍵弱。倫敦色散力倫敦色散力是指由于電子云的瞬時(shí)波動(dòng)而產(chǎn)生的瞬時(shí)偶極之間產(chǎn)生的吸引力。它是分子間作用力中最弱的一種，但它普遍存在于所有分子之間。分子間作用力的強(qiáng)弱分子間作用力的大小決定了物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度等物理性質(zhì)。1氫鍵最強(qiáng)2偶極-偶極力3倫敦色散力最弱例如，水分子之間存在氫鍵，因此水的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)較高；而甲烷分子之間只存在倫敦色散力，因此甲烷的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)較低。分子的物理性質(zhì)熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分子間作用力越強(qiáng)，物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)越高。例如，水分子間存在氫鍵，所以水的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都比較高。密度密度是物質(zhì)的質(zhì)量與其體積之比。分子的質(zhì)量和體積都會(huì)影響其密度。例如，水分子比較輕，所以水的密度比較小。溶解性溶解性是指物質(zhì)溶解在另一種物質(zhì)中的能力。極性分子更容易溶解在極性溶劑中，而非極性分子更容易溶解在非極性溶劑中。揮發(fā)性揮發(fā)性是指物質(zhì)在常溫下蒸發(fā)成氣體的能力。分子間作用力越弱，物質(zhì)的揮發(fā)性越強(qiáng)?；瘜W(xué)反應(yīng)與化學(xué)式1化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)化學(xué)反應(yīng)是物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的過(guò)程，舊物質(zhì)的化學(xué)鍵斷裂，新物質(zhì)的化學(xué)鍵形成。2化學(xué)式的作用化學(xué)式可以表示物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)，反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式可以表示化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程。3反應(yīng)方程式的意義化學(xué)方程式用化學(xué)式和計(jì)量數(shù)表示化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)方程式可以定量地描述化學(xué)反應(yīng)過(guò)程?；瘜W(xué)反應(yīng)的類型11.化合反應(yīng)兩種或多種物質(zhì)反應(yīng)生成一種新物質(zhì)的反應(yīng)。22.分解反應(yīng)一種物質(zhì)分解成兩種或多種物質(zhì)的反應(yīng)。33.置換反應(yīng)一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)。44.復(fù)分解反應(yīng)兩種化合物互相交換成分，生成兩種新化合物的反應(yīng)?；瘜W(xué)反應(yīng)的化學(xué)式表示1反應(yīng)物化學(xué)式左邊的物質(zhì)2生成物化學(xué)式右邊的物質(zhì)3反應(yīng)條件反應(yīng)需要的條件4系數(shù)表示物質(zhì)的比例化學(xué)式可以清晰地表示化學(xué)反應(yīng)中參與反應(yīng)的物質(zhì)及其比例，例如，氫氣燃燒反應(yīng)的化學(xué)式為：2H2+O2=2H2O，反應(yīng)物為氫氣和氧氣，生成物為水，反應(yīng)條件為點(diǎn)燃，系數(shù)分別為2、1和2，表示2個(gè)氫氣分子和1個(gè)氧氣分子反應(yīng)生成2個(gè)水分子。平衡反應(yīng)與化學(xué)計(jì)算1化學(xué)方程式反應(yīng)物和生成物的表示2化學(xué)計(jì)量數(shù)反應(yīng)物和生成物的比例3質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后原子總數(shù)不變4化學(xué)計(jì)算根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算物質(zhì)的量化學(xué)計(jì)算是利用化學(xué)方程式和化學(xué)計(jì)量數(shù)進(jìn)行的計(jì)算。利用平衡化學(xué)方程式可以推算出反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量、體積和物質(zhì)的量之間的關(guān)系。反應(yīng)速度與化學(xué)平衡1反應(yīng)速