4.3物质组成的表示课件---2024--2025学年九年级化学人教版（2024）上册

第四单元　自然界的水 第四单元　自然界的水 课题 3　物质组成的表示 1 1.能从宏观与微观视角说明化学式的含义。并能用化学式表示常见物质组成的方法。 2.知道常见元素和根的化合价，能分析常见物质中元素的化合价，并能利用化合价推求化学式。 3.了解相对分子质量的含义，能根据化学式进行物质组成的简单计算。 4.能根据相关标签或说明书辨识某些食品、试剂的主要成分，并能比较、分析相应物质的含量。 2 一、化学式 1.化学式的定义 用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子，叫作化学式。 除了 H2O 之外，前面学过的O2、H2、CO2、HCl、Fe3O4 和HgO等化学符号都是化学式，它们分别表示了氧气、氢气、二氧化碳、氯化氢、四氧化三铁和氧化汞等物质的组成。 水的化学式H2O的由来 H2O 2.化学式的意义 （1）由分子构成的物质的化学式的意义 项目  意义 实例（以 H2O 为例） 宏观 微观 表示一种物质 表示物质的元素组成 表示物质的一个分子 表示物质的分子构成 表示水这种物质 表示水是由氢、氧两种元素组成的 表示一个水分子 表示一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成 （2）由原子直接构成的物质的化学式的意义（其化学式为 相应的元素符号） （3）由离子构成的物质中不存在分子，其化学式宏观上表示该物质的组成元素，微观上表示该物质的离子构成及该物质中各元素原子个数的最简比。 说明 （1）纯净物的组成是固定不变的，所以纯净物都有固定的化学式，且表示该组成的化学式只有一个，但一个化学式不一定只表示一种物质，如金刚石和石墨的化学式都是 C ；混合物没有固定的组成，所以混合物没有固定的化学式。 （2）物质的组成是通过实验测定的，化学式的书写必须依据实验结果。 （3）由分子构成的物质的化学式，又叫分子式。但现在统一使用化学式，不使用分子式。 符号H、2H、H2、2H2各具有什么意义？ H：表示氢元素、一个氢原子 2H ：表示2个氢原子 H2 ：表示氢气这种物质；氢气是由氢元素组成； 一个氢分子；每个氢分子由2个氢原子构成。 2H2 ：表示2个氢分子 思考与讨论 3.化学式的写法 单质 由原子构成 由分子构成： 金属单质:Cu Fe Hg Mg 非金属固体：C P S Si 稀有气体：He Ne Ar 用元素符号及其右下角的数字表示 直接用元素符号表示化学式 H2 O2 N2 Cl2 （1）单质化学式写法 元素符号右下角数字表示分子中所含原子数 （2）化合物化学式写法 化合物 氧化物的化学式 CO2 P2O5 Fe3O4 MnO2 氧元素在后，另一种元素在前 金属元素和非金属组成的化合物 NaCl KCl HgO MgO 金属元素在前， 非金属元素在后 在每种元素符号的右下角用阿拉伯数字标明组成这种化合物的各元素原子的个数比。当组成元素的原子个数比是1 时，1 省略不写（H2O2除外） 4.化学式的读法 物质的类型   化学式的读法 单质 气态单质 非气态单质 化合物 氧化物 由金属元素和非 金属元素组成的 化合物 读作“某气”，如 He 读作氦气，O2 读作氧气 直接读元素名称，如 Fe 读作铁，S 读作硫 从右向左读作“氧化某”，如 CuO 读作氧化铜；有时需要读出原子的个数，如 Fe3O4 读作四氧化三铁，CO2 读作二氧化碳 从右向左读作“某化某”，如 NaCl 读作氯化钠，FeS 读作硫化亚铁 归纳 （1）化学式中的元素符号：先写的后读，先读的后写。 （2）含有酸根离子的化合物的名称，一般是从右向左读作“某酸某”，如 KClO3读作氯酸钾，KMnO4 读作高锰酸钾；含有氢氧根离子的化合物的名称，一般是从右向左读作“氢氧化某”，如NaOH 读作氢氧化钠。 （3）有变价的某些元素形成的化合物中，元素显高价时正常命名，显低价时加上“亚”字。如 FeCl3 读作“氯化铁”，FeCl2 读作“氯化亚铁”。 二、化合价 1.化合价 物质 氯化氢 水 二氧化碳 三氧化二铁 微粒个数比 化学式 1:1 2:1 1:2 2:3 HCl Fe2O3 CO2 H2O 化合价表示元素的原子之间相互化合的数目。 （1）化合价 常作为一个整体参加反应的原子集团叫原子团，也叫根。带电荷的原子团也叫离子，常见的带电荷的原子团如下： （2）原子团 原子团名称 原子团符号 常显化合价 离子符号 氢氧根 OH -1 OH- 碳酸根 CO3 -2 CO32- 硫酸根 SO4 -2 SO42- 硝酸根 NO3 -1 NO3- 铵根 NH4 +1 NH4+ 化合物中各元素或原子团的化合价通常是在元素符号或原子团的正上方用“+n”或“-n”表示。 2.化合价的表示方法 Fe2O3 +3 表示氧化铁中铁元素显+3价 Fe3+ 表示一个铁离子带3个单位的正电荷 NaCl +1 -1 表示氯化钠中钠元素显+1价，氯元素显-1价 Na+ Cl- 表示一个钠离子带1个单位的正电荷 表示一个氯离子带1个单位的负电荷 Na2SO4 -2 表示硫酸钠中硫酸根显-2价 SO42- 表示一个硫酸离子带2个单位的负电荷 总结 元素化合价与离子符号书写的区别与联系 项目 化合价 离子符号 符号与数值的位置 元素符号或原子团的正上方 元素符号或原子团的右上角 符号与数值的顺序 先正、负号后数值 先数值后正、负号 数值为 1 时 不能省略 省略 联系 同种元素（或原子团）的化合价和离子所带的电荷通常数值相同，正、负号相同，只是位置不同，符号与数值的书写顺序不同，数值为 1 时，是否省略不同。即“两同三异” 巧记：化合价与离子符号的区别 头上顶着化合价，离子符号右上挎。 划线元素为负价元素 一些常见元素和原子团化合价口诀 一价氢氯钾钠银 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 条件不同价不同 单质为零永不变 常见元素的化合价口诀 负一硝酸、氢氧根， 负二硫酸、碳酸根， 负三记住磷酸根， 正一价的是铵根。 常见原子团的化合价口诀 3.化合价的一般规律 （1）化合价有正价和负价： ①氧元素通常显 -2 价；氢元素通常显 +1 价。 ②金属元素和非金属元素化合时，金属元素显正价，非金属元素显负价，如 。 ③一些元素在不同的物质中可显示不同的化合价——有变价，如 。 ④同一种元素在同一化合物中的化合价也可能不相同，如 。 （2）在化合物里，各元素正、负化合价的代数和为 0。在原子团中各元素正、负化合价的代数和不是 0，应与原子团所带的电荷数相同。 （3）元素的化合价是元素的原子在形成化合物时表现出来的一种性质，因此在单质里，元素的化合价为 0。 标出下列物质中加红元素化合价。 KMnO4 K2MnO4 MnO2 N2 HNO3 NO NH3 4.根据化学式计算某元素的化合价 依据：化合物中各元素正、负化合价的代数和等于 0 +7 +6 +4 0 +5 +2 -3 （1）氧化钙 （2）硫化钠 Ca O +2-2 验证：（+2）+（-2）= 0 Na S +1-2 验证：（+1） ×2 +（-2）= 0 正左负右， 标价交叉， 约简复查。 2 5.根据化合价推求化合物的化学式 （1）硫酸铝 （2）氢氧化钠 Al SO4 Na OH +3 -2 2 ( ) 验证：（+3）×2 + （-2）×3 = 0 +1 -1 验证：（+1） +（-1）= 0 3 原子团的个数不为“1”时加括号。 5.根据化合价推求化合物的化学式 三、物质组成的定量认识 1.计算相对分子质量 分子是由原子构成的，相对分子质量就是化学式中各原子的相对原子质量的总和，符号为 Mr，是个比值，单位为 1，省略不写。 （1）计算方法：将化学式中各元素的相对原子质量乘以该元素的原子个数，然后将乘积相加即可。 （2）计算公式： AmBn 的相对分子质量=Ar（A）×m+Ar（B）×n。 1个水分子的相对分子质量：1×2 + 16 = 18 氧气的相对分子质量=16×2 = 32 氢氧化钙的相对分子质量=40+（16+1）×2 = 74 二氧化碳的相对分子质量=12+2×16 = 44 氨气的相对分子质量=14+1×3 = 17 例1 请计算下列物质相对分子质量。 1.氧气 2.NH3（氨气） 3.二氧化碳 4.氢氧化钙 2.计算物质组成元素的质量比 化合物中各元素的质量比等于各元素的相对原子质量与对应元素原子个数的乘积比。 （1）计算方法：将化学式中各元素的相对原子质量乘以该 元素的原子个数，然后将得到的乘积相比化简得到最简比。 （2）计算公式： AmBn 中A 元素与 B 元素的质量比为［Ar（ A）×m］∶［Ar（B×n］。 水分子中氢、氧原子个数比为2:1。 1个水分子由1个氧原子和2个氢原子构成。 水由水分子构成。 组成水的氢氧元素的质量比为（1×2）︰16 =2︰16=1︰8 2.计算物质组成元素的质量比 例2 利用化学式计算下列物质组成元素的质量比。 1.NH3（氨气） 2.二氧化碳 3.NH4NO3（硝酸铵） 1.mN︰ mH =14 ︰（1×3）=14 ︰ 3 2.mC ︰ mO =12 ︰（16×2） =12 ︰ 32 =3 ︰ 8 3.mN ︰mH ︰ mo =（14×2 ）︰（1×4）︰（16×3） =28︰4︰48 =7 ︰1︰12 （1）不要漏掉化学式中元素符号右下角的数字。 （2）不要把组成元素的原子个数比误认为元素的质量比，例如 CO2 中元素的质量比为 m（C）∶ m（O）=12 ∶（16×2）=3 ∶ 8，而碳、氧的原子个数比为 1 ∶ 2。 计算化合物中元素的质量比时，要注意以下几点： （1）元素只讲种类，不讲个数。如在计算硝酸铵（NH4NO3）中各元素的质量比时，不能写成 2N ∶ 4H ∶ 3O 或 N2 ∶ H4 ∶ O3，要写成 m（N）∶m（H）∶ m（O）=（14×2）∶（1×4）∶（16×3）= 7∶1∶12。 （2）核对各元素的原子个数（注意合并相同元素的原子个数）。 如在计算硝酸铵（NH4NO3）中各元素的质量比时，不能写成 m（N）∶ m（H）∶m（N）∶ m（O）=（14×1）∶（1×4）∶（14×1）∶（16×3）=7∶2∶7∶24。 （3）题目中没有指明元素的顺序时按化学式中元素出现的顺序排列，若给出顺序就要按题目要求解答，一定要注意质量比中元素和数据要前后对应。例如计算 CO2 中氧元素和碳元素的质量比时，正确的计算方法为 m（O）∶ m（C）=（16×2）∶12=8∶3。 说明 3.计算物质中某元素的质量分数 物质中某元素的质量分数，就是该元素的质量与组成物质的元素总质量之比。 （1）计算方法 化合物中某元素的质量分数 该元素相对原子质量×化学式中该原子个数 该化合物的相对分子质量 × 100﹪ = × 100﹪ Ar（A）×m Mr（AmBn） （2）计算公式 在 AmBn 中 A 元素的质量分数 = 水中氢元素的质量分数 11.1% = 100% 1×2 18 × = 例3 计算80kg的硝酸铵中有多少氮元素？ 硝酸铵的相对分子质量：14×2 +1×4+ 16×3 = 80 28kg = 100% 14×2 80 × 80kg × 元素质量= 物质质量×元素质量分数 例4 多少千克硝酸铵中含有56千克氮元素？ 硝酸铵的相对分子质量： 14×2 +1×4+ 16×3 = 80 56千克 = 100% 14×2 80 × x × x=160千克 解：x千克硝酸铵中含有56千克氮元素。 元素质量分数 物质质量 = 元素质量 本节课你学会了哪些知识？ 收获了什么方法？ 还有什么疑惑吗？ 课 堂 达 标 1.早在距今约六千年的半坡文化时期，陶制品上便出现了最早的彩绘。彩绘颜料种类多样，有红彩、黑彩和白彩（主要成分是硫酸钙等），硫酸钙（CaSO4）中，氧元素与钙元素的质量比为（　　） A. 5 ∶ 8 B. 8 ∶ 5 C. 5 ∶ 6 D. 6 ∶ 5 B 2.“临沂炒鸡”是临沂一张靓丽的美食名片，其特色是麻辣鲜香。“麻”的灵魂源于花椒中的花椒酰胺（C16H25NO），下列有关花椒酰胺的说法中错误的是（　　） A. 1 个花椒酰胺分子由 43 个原子构成 B. 花椒酰胺的相对分子质量为 247 C. 花椒酰胺中碳、氧元素的质量比为 16 ∶ 1 D. 247 g 花椒酰胺中含氮元素的质量为 14 g C 3.肼(N2H4)是航天事业的功臣，常用作火箭燃料。下列有关肼的说法正确的是( ) A.肼是一种混合物 B.一个N2H4分子由1个N2分子和2个H2分子组成 C.肼的化学式可简写为NH2 D.N2H4的相对分子质量为32 D 4.关于化合价的认识，下列说法中不正确的是（　　） A.在化合物里，元素正、负化合价的代数和为0 B.在单质里，元素化合价为0 C.一种元素在同种物质中，不能有不同的化合价 D.在化合物里，氧元素通常显-2价，氢元素通常显+1价 C 5.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. O2中的“2”：表示一个氧气分子由两个氧原子构成 B. 中的“-2”：表示氧化镁中氧元素的化合价为-2 C. Fe2+中的“2+”：表示一个铁离子带两个单位的正电荷 D. 2CO中的“2”：表示两个一氧化碳分子 C 6.数字在化学式不同部位可表示不同的意义： ①表示微粒的数目 ②表示元素的化合价 ③表示离子的电荷数 请你判断下列化学式中的“2”分别表示上述哪种含义？（填序号） Mg2+ ；2CO ；CaCO3 。 ③ +2 ① ② 7.写出下列物质的化学式。 Au S Ne HgO KCI 8.读出下列物质的名称。 铜 磷 氦气 四氧化三铁 氯化钠 Cu P He Fe3O4 NaCl 金 硫 氖气 氧化汞 氯化钾 37 $$