内容正文:
第三单元 认识物质的构成
第三节 物质组成的表示
第1课时 化学式与化合价
板块导航
01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.知道什么是化学式,能说出化学式的意义。
2.知道常见物质化学式的读法和写法。
3.能正确区分各类符号及符号周围数字的意义。
4.能记住常见元素和原子团的化合价,依据化学式书写规则分析物质中元素的化合价;
重难点:化学式的意义。理解化学式与物质组成的明确化学式的含义。
一、化学式及其意义
1.化学式的概念:用元素符号和数字表示物质组成的式子。
2.化学式的意义
表示的意义
以CO2为例
以Fe为例
宏观
表示这种物质
表示二氧化碳这种物质
表示铁这种物质
表示该物质由哪些元素组成
表示二氧化碳由碳元素和氧元素组成
表示铁由铁元素组成
微观
表示该物质的一个分子(或一个原子)
表示一个二氧化碳分子
表示一个铁原子
表示构成物质的一个分子的原子构成(或构成物质的分子中原子个数比)
表示一个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成
3.物质的组成与化学式的关系
(1)由原子构成的物质的化学式的意义,以铁(Fe)为例,它除了表示铁这种物质、铁由铁元素组成、铁由铁原子构成以外,还能表示铁元素和一个铁原子;
(2)由分子构成的物质的化学式的意义。
如H2O:
①表示水这种物质;
②表示水由氢元素和氧元素组成;
③表示一个水分子;
④表示一个水分子由一个氧原子和两个氢原子构成;
⑤表示水由水分子构成。
(3)由离子构成的物质的化学式的意义,以氯化钠(NaCl)为例,它既表示氯化钠这种物质,又表示氯化钠由钠元素和氯元素组成,还表示氯化钠由钠离子和氯离子构成等等。
二、化合价
1.化合价的概念:是用来表示元素在形成化合物时的原子个数比。化合价有正价与负价之分。
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。例如:标出物质中元素的化合价:氯化镁:Mg (+2)Cl (-1)2; 硫酸钠:Na (+1)2SO4。
3.元素化合价与离子的关系
(1)元素(或原子团)的化合价的数值=离子带的电荷数。
(2)元素化合价的符号与离子带的电性一致。例:镁离子:Mg2+ 与 +2价的镁元素:
4.化合价的规则:在化合物中,所有元素的化合价的代数和为零。
5.常见元素、原子团的化合价
钾钠银氢+1价; 钙镁钡锌+2价; 氟氯溴碘-1价; 通常氧硫-2价; 亚铜+1,铜+2;
亚铁+2,铁+3; 铝+3,硅+4,磷+5; 氯化物中氯-1; 硫化物中硫-2;
还要记住根的价; -1氢氧硝酸根; -2碳酸磷酸根; 单质化合价为零。
附:常见原子团的化合价(其化合价等于原子团中各元素的化合价的代数和)
-1价:硝酸根:NO3 氢氧根:OH -2价: 碳酸根:CO3 硫酸根:SO4
-3价:磷酸根:PO4 +1价:铵根:NH4
附:必须背熟的离子符号
阳离子:K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Zn2+ Al3+ Fe3+ Fe2+ Ag+ H+ NH4+
阴离子:Cl- O2- S2- SO42- CO32- NO3- OH- PO43-
6.化合价的规律
(1)一般情况下,元素化合价为常见化合价,氢元素的化合价通常显+1价;氧元素的化合价显-2价。
(2)在化合物中,金属元素为正价。
(3)非金属与氢或金属化合时,非金属元素显负 价;非金属与氧元素化合时,非金属元素显正价。
(4)在化合物中,正、负化合价的代数和为零。
(5)在单质中元素的化合价为零。
(6)有些元素有可变化学价,如Fe2O3中铁元素为 +3价,FeSO4中铁元素为+2价。
(7)有些元素在同一化合物里可显不同的化学价。
【巧学妙记】常见元素的化合价口诀:一价钾钠氯氢银,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,莫忘单质都为零。
7.有关元素化合价的计算:指根据化合价的原则,结合着常见元素或原子团的化合价,来推算化学式中某种元素或原子团的化合价;或者是来推断化学式;或者是推算化学式中某原子或原子团的个数等。
例如,计算二氧化硫中硫元素的化合价是多少?
解析:在SO2里,O为-2价,根据“在化合物中,正负化合价的代数和为零”的原则,硫元素肯定为正价.设:硫元素的化合价为x,列:x+(-2)×2=0,解得:x=+4。
又如,含有氯元素的酸有多种,高氯酸是其中的一种.已知高氯酸中氯元素的化合价为+7价,则高氯酸的化学式是( )
A.HCl B.HClO C.HClO3 D.HClO4
解析:根据“在化合物中,正负化合价的代数和为零”的原则,结合高氯酸中氯元素的化合价为+7价,氢元素为+1,就不难看出选项A是明显不对的;观察比较后三个选项可得,它们只是含有的氯原子的个数不同而已;又知氧元素在化合物中通常显-2价.因此,可以设:氯原子的个数为x,列:(+1)+(+7)+(-2)x=0,解得:x=4.故选项D是正确的。
三、根据化合价书写化学式
1.金属+非金属
(1) 写法:金属靠前,非金属靠后
(2) 读法:“某化某”,一般不读出角标,读出金属的不同价态
(3) 特殊:MnO2——二氧化锰 Fe3O4——四氧化三铁
2.非金属+非金属
(1) 写法:一般显正价元素在前,一般显负价的元素在后
(2) 读法:“某化某”,角标≥2才读,含氧元素角标为“1”也要读 (CO:一氧化碳)
(3) 特殊:H2O——水 H2O2——过氧化氢 NH3——氨气 CH4——甲烷
3.含原子团的化合物
(1) 写法:正价前,负价后,原子团超过1个时要打括号,在括号外右下角写上原子团的个数角标
(2) 读法:都不读角标
(3) 分类:
①氢元素+酸根——读“某酸”
HNO3——硝酸 H2CO3——碳酸 H2SO4——硫酸 H3PO4——磷酸
特殊:盐酸的主要成分氯化氢——HCl
②金属+酸根
酸根/金属
Na
K
Mg
Ca
Fe
Al
NO3
NaNO3
KNO3
Mg(NO3)2
Ca(NO3)2
Fe(NO3)2
Fe(NO3)3
Al(NO3)3
硝酸钠
硝酸钾
硝酸镁
硝酸钙
硝酸亚铁
硝酸铁
硝酸铝
CO3
Na2CO3
K2CO3
MgCO3
CaCO3
FeCO3
Fe2(CO3)3
Al2(CO3)3
碳酸钠
碳酸钾
碳酸镁
碳酸钙
碳酸亚铁
碳酸铁
碳酸铝
SO4
Na2SO4
K2SO4
MgSO4
CaSO4
FeSO4
Fe2(SO4)3
Al2(CO3)3
硫酸钠
硫酸钾
硫酸镁
硫酸钙
硫酸亚铁
硫酸铁
硫酸铝
读法:某酸某,+2价的铁元素读作亚铁,+3价的铁元素读作铁。
③金属+氢氧根
读作:“氢氧化某”
NaOH——氢氧化钠 KOH——氢氧化钾 Fe(OH)2——氢氧化亚铁 Fe(OH)3——氢氧化铁
④铵根+其他元素/原子团
读作:某化铵或某酸铵
NH4Cl——氯化铵 NH4NO3——硝酸铵 (NH4)2SO4——硫酸铵
特殊:NH3·H2O——氨水
1.化学式的意义
意义
举例CO2
宏观意义
1 表示一种物质
2 表示一种物质中有几种元素组成
微观意义
3 表示该物质的一个分子
4表示该物质的一个分子中有哪几种原子?每种原子各有几个?
2.数字含义练习:
(1)判断下列化学符号中数字“2”所表示的意义,将其序号填在相应的横线上:
a.Ca2+ b.NO2 c.2NO d. e.2
①表示分子个数的是 。
②表示一个离子所带电荷的是 。
③表示元素化合价的是 。
④表示一个分子中含有的原子个数的是 。
⑤表示离子个数的是 。
(2)写出下列划线处“2”的意义。
①2H2O ;
②2H ;
③2H2 ;
④H2O ;
⑤中“2”的含义 ;
⑥2中两个“2”的含义 。
3.用化学用语填空。
(1)碳酸钙 。
(2)2个氧原子 。
(3)3个硫酸根离子 。
(4)某气体在空气中占78%(体积百分含量),保持它的化学性质的最小粒子是 。
(5)地壳中含量最多的金属元素形成的离子 。
(6)标出氧化铁中铁元素的化合价 。
(7)相对分子质量最小的氧化物的化学式 。
►问题一 化学式的意义
【典例1】下列符号只有微观含义的是
A. B.N C.S D.
【变式1-1】下列说法正确的是( )
A.SO2中含有氧分子
B.2H表示两个氢分子
C.O2中氧元素的化合价为-2价
D.CO表示一个一氧化碳分子是由一个碳原子和一个氧原子构成
►问题二 化合价
【典例2】(2024·河南郑州·二模)杭州亚运会棒(垒)球体育中心“云之翼”罩棚表面覆盖了带二氧化钛(TiO2)涂层的PTFE膜,让罩棚拥有自净能力。二氧化钛中钛元素的化合价是( )
A.+4 B.+2
C.+1 D.-2
【变式2-1】三氧化二铁()是一种红棕色粉末,用于油漆、橡胶、塑料、建筑等的着色,其中铁元素的化合价是
A.+3 B.-3 C.+2 D.-2
【变式2-2】新能源汽车采用以LiFePO4为材料的新型锂电池。已知在LiFePO4中,PO4根为﹣3价,则Fe元素的化合价为 。
►问题三 化学式等化学用语的书写
【典例3】写出下列物质的化学符号。
(1)水 ;
(2)磷 ;
(3)氦气 ;
(4)铁 ;
(5)氨气 。
【变式3-1】下列化学用语书写正确的是
A.两个碳原子C2 B.钾离子K+1 C.三个氧分子3O2 D.氧化镁Mg2O
►问题四 化学符号及其周围数字的意义
【典例4】对下列“2”的含义的叙述中,不正确的是
A.2K+中的“2”表示钾离子的个数为2
B.Cu2+中的“2”表示铜的化合价为+2价
C.H2O中的“2”表示一个水分子中含有二个氢原子
D.2CO的“2”表示一氧化碳分子的个数为2
【解题必备】化学符号及其周围数字的含义:
【变式4-1】化学符号中的数字能表示不同的含义。下列数字“2”表示离子个数的是
A. B. C. D.
【变式4-2】在化学世界里没有生命的阿拉伯数字也变得鲜活起来,它们在不同的位置表示着不同的含义,下列化学符号中数字“2”表示的意义不正确的是
A.H2中的“2”:表示一个氢气分子由两个氢原子构成
B.Fe2+中的“2+”:表示一个铁离子带两个单位的正电荷
C.中的“-2”:表示氧化镁中氧元素的化合价为-2
D.2CO中的“2”:表示两个一氧化碳分子
1.下列物质的组成中含有原子团的是( )
A.Zn B.ZnO
C.ZnCl2 D.ZnSO4
2.(2023·湖南株洲·中考真题)高氯酸钾(KClO4)可用于制备火箭燃料。在KClO4中,氯元素的化合价为( )
A.+1 B.+3
C.+5 D.+7
3.二氧化氯(ClO2)是国际上公认的最新一代广谱、高效、安全、环保的杀菌消毒剂。ClO2中Cl的化合价为
A.-1 B.+1 C.+2 D.+4
4.下列各化合物中,所含原子团化合价不同的一组是
A.NH4Cl、 B.KNO3、
C.、 D.KMnO4、K2MnO4
5.(2024·辽宁丹东·二模)化学用语是学习化学的工具。下列表示两个分子的是( )
A. B.
C. D.
6.化学用语是学习化学的重要工具,下列化学用语表达正确的是
A.2个氢原子:H2 B.氯化铁:FeCl3
C.2个镁离子:2Mg-2 D.锰酸根离子:
7.(2024·陕西宝鸡·二模)下列关于“2”的含义的解释中,正确的是( )
A.2CO中的“2”表示2个一氧化碳分子
B.Fe2+中的“2”表示每个铁离子带2个单位的正电荷
C.H2O中的“2”表示一个水分子中含有2个氢元素
D.O2中的“2”表示氧气由2个氧原子构成
8.(2024·四川凉山·二模)下列符号中“2”代表的含义不正确的是( )
A.2N——2个氮原子 B.O2——1个氧分子由2个氧原子构成
C.2C1-——2个氯离子 D.Ca2+——钙元素的化合价为+2
9.(2023·四川自贡·统考中考真题)化学用语是学好化学的基础。下列化学用语解释正确的是
A.2O——2个氧元素
B.——水是由氢分子和氧原子构成的
C.——每个分子由60个碳原子构成
D.3——带3个负电荷的氢氧根离子
10.化学用语是学习和研究化学的基础。请用适当的化学用语填空。
(1)两个碳酸根离子_______。
(2)氨气分子_______。
(3)两个汞原子_______。
11.用化学符号完成下列问题:
(1)氦气 。
(2)常温下最轻的气体 。
(3)钙离子 。
(4)KMnO4中锰元素的化合价 。
12.(2023·四川成都·统考中考真题)科学家使用普通氧分子和带电的氧离子得到了新型氧分子()。下列叙述正确的是( )
A.是不带电的分子 B.1个分子含有2个分子
C.与的性质完全相同 D.和混合形成的是纯净物
13.(2023·江苏徐州·二模)下列物质中,氮元素的化合价最低的是( )
A.N2 B.NH3
C.NO2 D.HNO3
14.下列关于数字“2”的含义解释不正确的是
A.SO2表示每个二氧化硫分子中有1个氧分子
B.2CO表示2个一氧化碳分子
C.表示氢氧化亚铁中铁元素显+2价
D.3Mg2+表示每个镁离子带2个单位正电荷
15.化学用语是学习化学的重要工具,是国际通用的化学语言。请用化学符号表示:
(1)①氦气 。
②2个钙离子 。
③4个硫酸根离子 。
④水中“缺氧”的氧指 。
(2)化学用语中的数字在不同的“岗位”上执行着不同的“任务”。请回答下列问题:
①2Cu2+中前“2”表示 ,后“2”表示 。
②2N2中前“2”表示 ,后“2”表示 。
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第三节 物质组成的表示
第1课时 化学式与化合价
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02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.知道什么是化学式,能说出化学式的意义。
2.知道常见物质化学式的读法和写法。
3.能正确区分各类符号及符号周围数字的意义。
4.能记住常见元素和原子团的化合价,依据化学式书写规则分析物质中元素的化合价;
重难点:化学式的意义。理解化学式与物质组成的明确化学式的含义。
一、化学式及其意义
1.化学式的概念:用元素符号和数字表示物质组成的式子。
2.化学式的意义
表示的意义
以CO2为例
以Fe为例
宏观
表示这种物质
表示二氧化碳这种物质
表示铁这种物质
表示该物质由哪些元素组成
表示二氧化碳由碳元素和氧元素组成
表示铁由铁元素组成
微观
表示该物质的一个分子(或一个原子)
表示一个二氧化碳分子
表示一个铁原子
表示构成物质的一个分子的原子构成(或构成物质的分子中原子个数比)
表示一个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成
3.物质的组成与化学式的关系
(1)由原子构成的物质的化学式的意义,以铁(Fe)为例,它除了表示铁这种物质、铁由铁元素组成、铁由铁原子构成以外,还能表示铁元素和一个铁原子;
(2)由分子构成的物质的化学式的意义。
如H2O:
①表示水这种物质;
②表示水由氢元素和氧元素组成;
③表示一个水分子;
④表示一个水分子由一个氧原子和两个氢原子构成;
⑤表示水由水分子构成。
(3)由离子构成的物质的化学式的意义,以氯化钠(NaCl)为例,它既表示氯化钠这种物质,又表示氯化钠由钠元素和氯元素组成,还表示氯化钠由钠离子和氯离子构成等等。
二、化合价
1.化合价的概念:是用来表示元素在形成化合物时的原子个数比。化合价有正价与负价之分。
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。例如:标出物质中元素的化合价:氯化镁:Mg (+2)Cl (-1)2; 硫酸钠:Na (+1)2SO4。
3.元素化合价与离子的关系
(1)元素(或原子团)的化合价的数值=离子带的电荷数。
(2)元素化合价的符号与离子带的电性一致。例:镁离子:Mg2+ 与 +2价的镁元素:Mg (+2)
4.化合价的规则:在化合物中,所有元素的化合价的代数和为零。
5.常见元素、原子团的化合价
钾钠银氢+1价; 钙镁钡锌+2价; 氟氯溴碘-1价; 通常氧硫-2价; 亚铜+1,铜+2;
亚铁+2,铁+3; 铝+3,硅+4,磷+5; 氯化物中氯-1; 硫化物中硫-2;
还要记住根的价; -1氢氧硝酸根; -2碳酸磷酸根; 单质化合价为零。
附:常见原子团的化合价(其化合价等于原子团中各元素的化合价的代数和)
-1价:硝酸根:NO3 氢氧根:OH -2价: 碳酸根:CO3 硫酸根:SO4
-3价:磷酸根:PO4 +1价:铵根:NH4
附:必须背熟的离子符号
阳离子:K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Zn2+ Al3+ Fe3+ Fe2+ Ag+ H+ NH4+
阴离子:Cl- O2- S2- SO42- CO32- NO3- OH- PO43-
6.化合价的规律
(1)一般情况下,元素化合价为常见化合价,氢元素的化合价通常显+1价;氧元素的化合价显-2价。
(2)在化合物中,金属元素为正价。
(3)非金属与氢或金属化合时,非金属元素显负 价;非金属与氧元素化合时,非金属元素显正价。
(4)在化合物中,正、负化合价的代数和为零。
(5)在单质中元素的化合价为零。
(6)有些元素有可变化学价,如Fe2O3中铁元素为 +3价,FeSO4中铁元素为+2价。
(7)有些元素在同一化合物里可显不同的化学价。
【巧学妙记】常见元素的化合价口诀:一价钾钠氯氢银,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,莫忘单质都为零。
7.有关元素化合价的计算:指根据化合价的原则,结合着常见元素或原子团的化合价,来推算化学式中某种元素或原子团的化合价;或者是来推断化学式;或者是推算化学式中某原子或原子团的个数等。
例如,计算二氧化硫中硫元素的化合价是多少?
解析:在SO2里,O为-2价,根据“在化合物中,正负化合价的代数和为零”的原则,硫元素肯定为正价.设:硫元素的化合价为x,列:x+(-2)×2=0,解得:x=+4。
又如,含有氯元素的酸有多种,高氯酸是其中的一种.已知高氯酸中氯元素的化合价为+7价,则高氯酸的化学式是( )
A.HCl B.HClO C.HClO3 D.HClO4
解析:根据“在化合物中,正负化合价的代数和为零”的原则,结合高氯酸中氯元素的化合价为+7价,氢元素为+1,就不难看出选项A是明显不对的;观察比较后三个选项可得,它们只是含有的氯原子的个数不同而已;又知氧元素在化合物中通常显-2价.因此,可以设:氯原子的个数为x,列:(+1)+(+7)+(-2)x=0,解得:x=4.故选项D是正确的。
三、根据化合价书写化学式
1.金属+非金属
(1) 写法:金属靠前,非金属靠后
(2) 读法:“某化某”,一般不读出角标,读出金属的不同价态
(3) 特殊:MnO2——二氧化锰 Fe3O4——四氧化三铁
2.非金属+非金属
(1) 写法:一般显正价元素在前,一般显负价的元素在后
(2) 读法:“某化某”,角标≥2才读,含氧元素角标为“1”也要读 (CO:一氧化碳)
(3) 特殊:H2O——水 H2O2——过氧化氢 NH3——氨气 CH4——甲烷
3.含原子团的化合物
(1) 写法:正价前,负价后,原子团超过1个时要打括号,在括号外右下角写上原子团的个数角标
(2) 读法:都不读角标
(3) 分类:
①氢元素+酸根——读“某酸”
HNO3——硝酸 H2CO3——碳酸 H2SO4——硫酸 H3PO4——磷酸
特殊:盐酸的主要成分氯化氢——HCl
②金属+酸根
酸根/金属
Na
K
Mg
Ca
Fe
Al
NO3
NaNO3
KNO3
Mg(NO3)2
Ca(NO3)2
Fe(NO3)2
Fe(NO3)3
Al(NO3)3
硝酸钠
硝酸钾
硝酸镁
硝酸钙
硝酸亚铁
硝酸铁
硝酸铝
CO3
Na2CO3
K2CO3
MgCO3
CaCO3
FeCO3
Fe2(CO3)3
Al2(CO3)3
碳酸钠
碳酸钾
碳酸镁
碳酸钙
碳酸亚铁
碳酸铁
碳酸铝
SO4
Na2SO4
K2SO4
MgSO4
CaSO4
FeSO4
Fe2(SO4)3
Al2(CO3)3
硫酸钠
硫酸钾
硫酸镁
硫酸钙
硫酸亚铁
硫酸铁
硫酸铝
读法:某酸某,+2价的铁元素读作亚铁,+3价的铁元素读作铁。
③金属+氢氧根
读作:“氢氧化某”
NaOH——氢氧化钠 KOH——氢氧化钾 Fe(OH)2——氢氧化亚铁 Fe(OH)3——氢氧化铁
④铵根+其他元素/原子团
读作:某化铵或某酸铵
NH4Cl——氯化铵 NH4NO3——硝酸铵 (NH4)2SO4——硫酸铵
特殊:NH3·H2O——氨水
1.化学式的意义
意义
举例CO2
宏观意义
1 表示一种物质
2 表示一种物质中有几种元素组成
微观意义
3 表示该物质的一个分子
4表示该物质的一个分子中有哪几种原子?每种原子各有几个?
【答案】 表示二氧化碳 二氧化碳是由碳元素和氧元素组成 1个二氧化碳分子 1个二氧化碳分子是由1个碳原子和2个氧原子构成
2.数字含义练习:
(1)判断下列化学符号中数字“2”所表示的意义,将其序号填在相应的横线上:
a.Ca2+ b.NO2 c.2NO d. e.2
①表示分子个数的是 。
②表示一个离子所带电荷的是 。
③表示元素化合价的是 。
④表示一个分子中含有的原子个数的是 。
⑤表示离子个数的是 。
(2)写出下列划线处“2”的意义。
①2H2O ;
②2H ;
③2H2 ;
④H2O ;
⑤中“2”的含义 ;
⑥2中两个“2”的含义 。
【答案】(1) c a d b e
(2)2个水分子 2个氢原子 2个氢分子 1个水分子中含有2个氢原子 镁元素的化合价为+2价 2个硫酸根离子,1个硫酸根离子中含有4个氧原子
3.用化学用语填空。
(1)碳酸钙 。
(2)2个氧原子 。
(3)3个硫酸根离子 。
(4)某气体在空气中占78%(体积百分含量),保持它的化学性质的最小粒子是 。
(5)地壳中含量最多的金属元素形成的离子 。
(6)标出氧化铁中铁元素的化合价 。
(7)相对分子质量最小的氧化物的化学式 。
【答案】(1)CaCO3
(2)2O
(3)3
(4)N2
(5)Al3+
(6)
(7)H2O
【解析】(1)碳酸钙中,碳酸根显-2价,钙元素显+2价,书写化学式时,一般正价的写在左边,负价的写在右边,根据化合物中各元素化合价代数和为零,碳酸钙的化学式为CaCO3;
(2)原子的表示方法是用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,在其元素符号前加上相应的数字;2个氧原子表示为2O;
(3)离子的书写:在离子符号的右上角标离子所带电荷量和电性,数字在前,正、负号在后。若带1个单位的电荷时,1可以省略。表示多个离子时,在离子符号前加对应数字即可;一个硫酸根离子带两个单位的负电荷,3个硫酸根离子表示为:;
(4)氮气在空气中占78%(体积百分含量),是由氮分子构成的,保持它的化学性质的最小粒子是氮分子,其分子符号为:N2;
(5)地壳中含量最多的金属元素是铝元素,形成的离子是铝离子,其离子符号为:Al3+;
(6)化合物中各元素的化合价带数和为零。氧化铁(Fe2O3)中氧元素的化合价为-2价,设铁元素化合价为x,则有x×2+(-2×)×3=0,解得x=+3,化合价的表示方法是在该元素(或原子团)的上方用正负号和数字表示,正负号在前,数字在后,氧化铁中铁元素的化合价表示为:;;
(7)氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物, 氢相对原子质量最小,相对分子质量最小的氧化物是水,其化学式H2O。
►问题一 化学式的意义
【典例1】下列符号只有微观含义的是
A. B.N C.S D.
【答案】D
【解析】A、O2宏观上可以表示氧气,微观上表示一个氧分子,故A错误;
B、N宏观上可以表示氮元素,微观上表示一个氮原子,故B错误;
C、S宏观上可以表示硫这种物质,硫元素,微观上表示一个硫原子,故C错误;
D、2H2O只能表示微观上的2个水分子,故D正确;
故选:D。
【变式1-1】下列说法正确的是( )
A.SO2中含有氧分子
B.2H表示两个氢分子
C.O2中氧元素的化合价为-2价
D.CO表示一个一氧化碳分子是由一个碳原子和一个氧原子构成
【答案】D
【解析】A、SO2中含有氧原子,不含有氧分子,故选项说法错误;B、元素符号前面加数字表示原子的个数,则2H表示2个氢原子,不表示2个氢分子,故选项说法错误;C、O2为单质,单质中元素的化合价为0,故选项说法错误;D、一氧化碳的分子式为CO,则CO可以表示一个一氧化碳分子是由一个碳原子和一个氧原子构成的,故选项说法正确。故选D。
►问题二 化合价
【典例2】(2024·河南郑州·二模)杭州亚运会棒(垒)球体育中心“云之翼”罩棚表面覆盖了带二氧化钛(TiO2)涂层的PTFE膜,让罩棚拥有自净能力。二氧化钛中钛元素的化合价是( )
A.+4 B.+2
C.+1 D.-2
【答案】A
【解析】二氧化钛中,氧元素显-2价,设钛元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:x+(-2)×2=0,则x=+4价。
故选:A。
【变式2-1】三氧化二铁()是一种红棕色粉末,用于油漆、橡胶、塑料、建筑等的着色,其中铁元素的化合价是
A.+3 B.-3 C.+2 D.-2
【答案】A
【解析】中氧元素的化合价为-2价,设铁元素的化合价为x,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则,解得,故中铁元素的化合价为+3,故选:A。
【变式2-2】新能源汽车采用以LiFePO4为材料的新型锂电池。已知在LiFePO4中,PO4根为﹣3价,则Fe元素的化合价为 。
【答案】+2
【解析】锂的化合价为+1价,PO4根为﹣3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:(+1)+x+(-3)=0,则x=+2价。
►问题三 化学式等化学用语的书写
【典例3】写出下列物质的化学符号。
(1)水 ;
(2)磷 ;
(3)氦气 ;
(4)铁 ;
(5)氨气 。
【答案】(1)H2O (2)P (3)He (4)Fe (5)NH3
【解析】(1)水是由水分子构成的,一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成,其化学式为:H2O;
(2)磷是固态的非金属单质,化学式直接用元素符号来表示,可表示为:P;
(3)氦气是稀有气体单质,其化学式直接用元素符号来表示,可表示为:He;
(4)铁是金属单质,其化学式直接用元素符号来表示,可表示为:Fe;
(5)氨气是由氨气分子构成的,一个氨气分子是由三个氢原子和一个氮原子构成,其化学式为:NH3。
【变式3-1】下列化学用语书写正确的是
A.两个碳原子C2 B.钾离子K+1 C.三个氧分子3O2 D.氧化镁Mg2O
【答案】C
【解析】A、原子的表示方法:用元素符号来表示一个原子,表示多个原子,就在其元素符号前加上相应的数字,所以2个碳原子表示为2C,故书写错误;
B、离子的表示方法,在表示该离子的元素符号或原子团符号右上角,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,所以氟离子表示为K+,故书写错误;
C、分子的表示方法:正确书写物质的化学式,表示多个该分子,就在其化学式前加上相应的数字,所以三个氧分子表示为:3O2,故书写正确;
D、在氧化镁中,镁元素显+2价,氧元素显-2价,化学式为:MgO,故书写错误。
故选C。
►问题四 化学符号及其周围数字的意义
【典例4】对下列“2”的含义的叙述中,不正确的是
A.2K+中的“2”表示钾离子的个数为2
B.Cu2+中的“2”表示铜的化合价为+2价
C.H2O中的“2”表示一个水分子中含有二个氢原子
D.2CO的“2”表示一氧化碳分子的个数为2
【答案】B
【解析】A、标在离子符号前面的数字只具有微观意义,表示离子的个数,所以2K+中的“2”表示2个钾离子,叙述正确,不符合题意;
B、标在元素符号右上角的数字表示离子所带电荷数,所以Cu2+中的“2”表示铜离子带两个单位的正电荷,叙述错误,符合题意;
C、标在元素符号右下角的数字表示一个分子中所含原子的个数,所以H2O中的“2”表示一个水分子中含有二个氢原子,叙述正确,不符合题意;
D、化学式前面的数字,可表示分子的个数,2CO的“2”表示一氧化碳分子的个数为2,叙述正确,不符合题意
故选B。
【解题必备】化学符号及其周围数字的含义:
【变式4-1】化学符号中的数字能表示不同的含义。下列数字“2”表示离子个数的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A、离子符号前面的数字表示离子个数,故2Al3+表示2个铝离子,符合题意;
B、位于化学式中元素符号(或原子团)的右下角,表示一个分子中所含的原子或原子团的个数。故CO2中的“2”表示每个二氧化碳分子中含2个氧原子,不符合题意;
C、元素符号前面的数字表示原子个数,故2Ca表示2个钙原子,不符合题意;
D、位于元素或原子团的正上方,表示元素或原子团的化合价。故中“2”表示氧化铜中铜元素显+2价,不符合题意。
故选A。
【变式4-2】在化学世界里没有生命的阿拉伯数字也变得鲜活起来,它们在不同的位置表示着不同的含义,下列化学符号中数字“2”表示的意义不正确的是
A.H2中的“2”:表示一个氢气分子由两个氢原子构成
B.Fe2+中的“2+”:表示一个铁离子带两个单位的正电荷
C.中的“-2”:表示氧化镁中氧元素的化合价为-2
D.2CO中的“2”:表示两个一氧化碳分子
【答案】B
【解析】A、标在化学式元素符号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个氧原子,即一个氢气分子由两个氢原子构成,故A说法正确;B、标在元素符号右上角的数字表示1个离子所带的电荷数,Fe2+中的“2”表示一个亚铁离子带两个单位的正电荷,故B说法错误;C、标在元素符号正上方的数字表示该元素化合价的数值, 中的“2-”表示氧化镁中氧元素的化合价为-2价,故C说法正确;D、标在分子符号前面的数字表示分子的个数,2CO中的“2”表示两个一氧化碳分子,故D说法正确;故选B。
1.下列物质的组成中含有原子团的是( )
A.Zn B.ZnO
C.ZnCl2 D.ZnSO4
【答案】D
【解析】A、Zn由锌原子构成,不含原子团,A错误;B、ZnO由锌离子和氧离子构成,不含原子团,B错误;C、ZnCl2由锌离子和氯离子构成,不含原子团,C错误;D、ZnSO4中含有原子团,D正确。故选:D。
2.(2023·湖南株洲·中考真题)高氯酸钾(KClO4)可用于制备火箭燃料。在KClO4中,氯元素的化合价为( )
A.+1 B.+3
C.+5 D.+7
【答案】D
【解析】高氯酸钾中钾元素显+1价,氧元素显-2价,设氯元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:(+1)+x+(-2)×4=0,x=+7。故选D。
3.二氧化氯(ClO2)是国际上公认的最新一代广谱、高效、安全、环保的杀菌消毒剂。ClO2中Cl的化合价为
A.-1 B.+1 C.+2 D.+4
【答案】D
【解析】化合物中元素化合价之和为零。ClO2中O显-2价,设Cl的化合价为x,则有,解得x=+4,故选:D。
4.下列各化合物中,所含原子团化合价不同的一组是
A.NH4Cl、 B.KNO3、
C.、 D.KMnO4、K2MnO4
【答案】D
【解析】A、NH4Cl、(NH4)2S中的铵根都是+1价,化合价相同,选项错误;
B、KNO3、Ba(NO3)2中的硝酸根都是-1价,化合价相同,选项错误;
C、Ca(OH)2 、 Al(OH)3中的氢氧根都是-1价,化合价相同,选项错误;
D、KMnO4中的原子团高锰酸根显-1价,K2MnO4中的原子团锰酸根显-2价,化合价不同,选项正确。
故选D。
5.(2024·辽宁丹东·二模)化学用语是学习化学的工具。下列表示两个分子的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A、表示为1个氧离子带有2个单位的负电荷,不符合题意;
B、表示2个氧分子,符合题意;
C、表示1个二氧化硫分子,不符合题意;
D、表示2个氧原子,不符合题意。
故选:B。
6.化学用语是学习化学的重要工具,下列化学用语表达正确的是
A.2个氢原子:H2 B.氯化铁:FeCl3
C.2个镁离子:2Mg-2 D.锰酸根离子:
【答案】B
【解析】A、由原子的表示方法,用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,就在其元素符号前加上相应的数字,故2个氢原子表示为:2H。A不正确;
B、氯化铁中铁元素显+3价,氯元素显-1价,根据化合物中各元素正负化合价代数和为0的规则,可得氯化铁化学式为FeCl3。B正确;
C、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。镁离子的离子符号为Mg2+,2个镁离子即2Mg2+。C不正确;
D、1个锰酸根离子带2个单位负电荷,锰酸根离子的符号为:。D不正确。
综上所述:选择B。
7.(2024·陕西宝鸡·二模)下列关于“2”的含义的解释中,正确的是( )
A.2CO中的“2”表示2个一氧化碳分子
B.Fe2+中的“2”表示每个铁离子带2个单位的正电荷
C.H2O中的“2”表示一个水分子中含有2个氢元素
D.O2中的“2”表示氧气由2个氧原子构成
【答案】A
【解析】A、标在化学式前面的数字表示分子的个数,则2CO中的“2”表示2个一氧化碳分子,故A正确;
B、标在元素符号右上角的数字表示一个离子所得的电荷数,则Fe2+中的“2”表示每个亚铁离子带2个单位的正电荷,故B错误;
C、标在化学式中元素符号右下角的数字表示一个分子中含有某原子的个数,则H2O中的“2”表示一个水分子中含有2个氢原子,故C错误;
D、在化学式中元素符号右下角的数字表示一个分子中含有某原子的个数,O2中的“2”表示一个氧分子中含有2个氧原子,故D错误;
故选:A。
8.(2024·四川凉山·二模)下列符号中“2”代表的含义不正确的是( )
A.2N——2个氮原子 B.O2——1个氧分子由2个氧原子构成
C.2C1-——2个氯离子 D.Ca2+——钙元素的化合价为+2
【答案】D
【解析】A、元素符号前面的数字表示该元素的原子个数,2N表示2个氮原子,故A选项不符合题意;
B、化学式表示一个该分子,O2表示1个氧分子由2个氧原子构成,故B选项不符合题意;
C、离子符号前面的数字表示该离子的个数,2Cl-表示2个氯离子,故C选项不符合题意;
D、离子符号右上角的数字表示一个该离子所带的电荷数,Ca2+中的“2”表示一个钙离子带2个单位的正电荷,故D选项符合题意。
故选D。
9.(2023·四川自贡·统考中考真题)化学用语是学好化学的基础。下列化学用语解释正确的是
A.2O——2个氧元素
B.——水是由氢分子和氧原子构成的
C.——每个分子由60个碳原子构成
D.3——带3个负电荷的氢氧根离子
【答案】C
【解析】A、根据原子的表示方法,用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,就在其元素符号前加上相应的数字。2O表示2个氧原子,元素只讲种类不讲个数,故A说法错误;B、物质是由元素组成的,分子是由原子构成的,H2O表示水是氢元素和氧元素组成的,水是由水分子构成的,一个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的,故B说法错误;C、分子是由原子构成的,C60表示每个 C60 分子由60个碳原子构成,故C说法正确;D、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。3OH-表示3个氢氧根离子,故D说法错误;故选C。
10.化学用语是学习和研究化学的基础。请用适当的化学用语填空。
(1)两个碳酸根离子_______。
(2)氨气分子_______。
(3)两个汞原子_______。
【答案】(1)2;(2)NH3;(3)2Hg
【解析】(1)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。表示多个该离子,就在其离子符号前加上相应的数字,两个碳酸根离子表示为:2。(2)氨气分子由一个氮原子和三个氢原子构成,氨气分子表示为NH3。(3)由原子的表示方法,用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,就在其元素符号前加上相应的数字,两个汞原子表示为:2Hg。
11.用化学符号完成下列问题:
(1)氦气 。
(2)常温下最轻的气体 。
(3)钙离子 。
(4)KMnO4中锰元素的化合价 。
【答案】(1)He
(2)H2
(3)Ca2+
(4)
【解析】(1)氦气属于稀有气体,稀有气体的化学式用元素符号表示,氦气的化学式为:He。
(2)常温下最轻的气体是氢气,化学式为:H2;
(3)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,钙离子可表示为:Ca2+;
(4)高锰酸钾中,锰元素的化合物中,钾元素为+1价,氧元素为-2价,设Mn的化合价为x,则有:(+1)+x+(-2)×4=0,x=+7;元素化合价的表示方法:确定出化合物中所要标出的元素的化合价,然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示,正负号在前,数字在后,KMnO4中锰元素的化合价为+7价,可表示为:。
12.(2023·四川成都·统考中考真题)科学家使用普通氧分子和带电的氧离子得到了新型氧分子()。下列叙述正确的是( )
A.是不带电的分子 B.1个分子含有2个分子
C.与的性质完全相同 D.和混合形成的是纯净物
【答案】A
【解析】A、根据化学式可知,不是不带电的分子,正确;B、1个分子含有4个氧原子,不含有分子,错误;C、与分子结构不同,性质不完全相同,错误;D、和是两种不同物质,混合形成的是混合物,不是纯净物,错误。故选A。
13.(2023·江苏徐州·二模)下列物质中,氮元素的化合价最低的是( )
A.N2 B.NH3
C.NO2 D.HNO3
【答案】B
【解析】A、N2是单质,氮元素的化合价为0;
B、NH3中氢元素的化合价为+1价,则氮元素的化合价为-3价;
C、NO2中氧元素的化合价为-2价,则氮元素的化合价为+4价;
D、HNO3中氢元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价,设氮元素化合价为x,根据化合物中正负化合价代数为0,则有(+1)+ x+(-2)×3=0,得x=+5价;
所以氮元素的化合价最低的化合物是NH3,故选B。
14.下列关于数字“2”的含义解释不正确的是
A.SO2表示每个二氧化硫分子中有1个氧分子
B.2CO表示2个一氧化碳分子
C.表示氢氧化亚铁中铁元素显+2价
D.3Mg2+表示每个镁离子带2个单位正电荷
【答案】A
【解析】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,SO2中的“2”表示1个二氧化硫分子中含有2个氧原子,二氧化硫分子不存在氧分子,故A错误;
B、标在化学式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,故B正确;
C、标在元素符号正上方的数字表示该元素化合价的数值,中的“2”表示氢氧化亚铁中铁元素的化合价为+2价,故C正确;
D、标在元素符号右上角的数字表示离子所带的电荷数,3Mg2+中的“2”表示一个镁离子带有两个单位的正电荷,故D正确。
故选A。
15.化学用语是学习化学的重要工具,是国际通用的化学语言。请用化学符号表示:
(1)①氦气 。
②2个钙离子 。
③4个硫酸根离子 。
④水中“缺氧”的氧指 。
(2)化学用语中的数字在不同的“岗位”上执行着不同的“任务”。请回答下列问题:
①2Cu2+中前“2”表示 ,后“2”表示 。
②2N2中前“2”表示 ,后“2”表示 。
【答案】(1)He 2Ca2+
(2)2个铜离子 每个铜离子带2个单位正电荷 2个氮气分子 一个氮气分子中含有2个氮原子
【解析】(1)①氦气属于稀有气体单质,直接用元素符号表示其化学式,氦气表示为He;
②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,表示多个该离子,在其离子符号前加上相应的数字,2个钙离子表示为:;
③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,表示多个该离子,在其离子符号前加上相应的数字,4个硫酸根离子:;
④水中“缺氧”是指缺少供给呼吸的氧气,氧气的化学式为:;
(2)①离子符号前面的数字,表示离子的个数,化学符号右上角的数字,表示一个该离子所带的电荷数;2Cu2+中前“2”表示:2个铜离子;后“2”表示每个铜离子带2个单位正电荷;
②化学符号前面的数字,表示微粒的个数,化学符号右下角的数字,表示一个该微粒中所含该原子的数目;2N2中前“2”表示2个氮气分子;后“2”表示一个氮气分子中含有2个氮原子。
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