第四单元 化学式与化学方程式 知识点总结-2024-2025学年九年级化学上册同步资源包（科粤版2024）

第四单元 化学式与化学方程式 4.1 化学式 知识点1：表示物质的组成与构成 1、化学式：国际上用元素符号和数字组合来表示物质组成的式子叫作化学式。 （1）只有纯净物才可以用化学式表示。一种纯净物只有一个化学式，如水、水蒸气、冰的化学式都是H2O； （2）一个化学式表示的物质可能不止一种，如P既可以表示红磷，也可以表示白磷。 2、化学式的含义 宏观 表示一种物质 表示该物质的元素组成 微观 由分子构成的物质 表示物质的一个分子 表示该物质的分子构成 由原子构成的物质 表示该物质的一个原子 由离子构成的物质 表示该物质构成离子个数的最简比 （1）由分子构成的物质：化学式有4条含义 例如：水是由无数个水分子聚集而构成，且每一个水分子中含有两个氢原子和一个氧原子，所以用水的分子式H2O作为水的化学式； H2O——宏观：①表示水这种物质； ②表示水由氢元素和氧元素组成； 微观：①表示1个水分子； ②表示1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。 （2）由原子构成的物质：化学式有3条含义 例如：金刚石由无数碳原子聚集而构成，可以直接用碳原子的符号C作为金刚石的化学式； C——宏观： ①表示金刚石这种物质； ②表示金刚石由碳元素组成； 微观：①表示1个碳原子。 （3）由离子构成的物质：化学式有3条含义 例如：氯化钠由大量钠离子和氯离子结合而构成，且氯离子和钠离子的个数比为1:1，所以化学式写为NaCl。 NaCl——宏观：①表示氯化钠这种物质； ②表示氯化钠由钠元素和氯元素组成； 微观：①表示氯化钠中钠离子和氯离子的个数比为1:1。 注：化学式前加了数字后，仅表示微观含义。例如2H2O表示2个水分子。 知识点2：单质化学式的书写 1、由单原子构成的单质：化学式用相应的元素符号表示。 （1）金属单质：Mg（镁）、Cu（铜）、Hg（汞）、Na（钠）等； （2）稀有气体单质：He（氦气）、Ne（氖气）、Ar（氩气）等； （3）部分固态非金属单质：C（金刚石）、P（磷）、Si（硅）、S（硫）等。 2、由分子构成的单质：要在相应的元素符号的右下角写出分子中所含原子的数目。 （1）气体单质：H2（氢气）、O2（氧气）、N2（氮气）、Cl2（氯气）、F2（氟气）、O3（臭氧）等； （2）固体单质：I2（碘）、C60（碳60）等； （3）液体单质：Br2（液溴）等。 知识点3：化合价和化合物化学式的书写 1、元素的化合价 （1）概述：不同元素组成化合物时，它们的原子个数比是不同的，显示了这些元素的某种特性，即元素的化合价。化学上用化合价来确定化合物中原子或离子之间的相互化合的数目。 氯化氢H (+1)Cl (-1) 水H (+1)2O (-2) 氨气N (-3)H (+1)3 元素的化合价与这种元素的原子得到或者失去的电子的数目相关。（Na+与Cl-——Na (+1)Cl (-1)） （2）化合价的一般规律 ①化合价有正价和负价，金属元素与非金属元素化合时，金属元素显正价，非金属元素显负价。 ②以水为例H (+1)2O (-2)，在化合物中，氢元素通常显+1价，氧元素通常显-2价（H (+1)2O (-1)2除外），许多非金属元素和氧元素形成化合物时，则显正价。 ③同种元素在不同物质中可显不同化合价，如C (+2)O、C (+4)O2；同种元素在同一物质里可显不同化合价（如N (-3)H4N (+5)O3）。 ④有一些化合物，常常含有带电的原子团，叫做根。它们常作为一个整体参加反应，如OH-（氢氧根）等。原子团的化合价等于该原子团内各元素正负化合价的代数和。 ⑤在化合物中，各元素的正负化合价之和为0；单质中元素的化合价为0； （3）化合价口诀： 一价氯氢钾钠银；二价氧钙钡镁锌 氯化物中氯元素通常显-1价（Cl-氯离子） 三铝四硅五价磷；二三铁，二四碳 二价的铁是亚铁（Fe2+亚铁离子）；三价的铁才是铁（Fe3+铁离子） 二四六硫都齐全；铜汞二价最常见 硫化物中硫元素通常显-2价（S2-硫离子） 氢一氧二为常规；单质为零永不变 H2O2除外，过氧化氢中氧元素为-1价 负一氢氧硝酸根 氢氧根离子（OH-） 硝酸根离子（NO3-） 负二碳酸硫酸根 碳酸根离子（CO32-） 硫酸根离子（SO42-） 正一价的是铵根 铵根离子（NH4+） （4）化合价与离子符号书写的区别与联系 化合价 离子符号 正负号及数值的位置 元素符号的正上方 元素符号的右上角 正负号与数值的顺序 正负号在前，数值在后 数值在前，正负号在后 数值是1时 不能省略 省略不写 实例 Na (+1)Cl (-1)、Mg (+2)SO (-2)4等 Na+、Cl-、Mg2+、SO42-等 联系 元素的化合价和离子所带的电荷，通常数值相等，正负号相同 只是位置、书写顺序、1的省略不同，意义不同 （5）化学符号中数字的含义 数字的位置 含义 举例 微粒前的数字 微粒的个数，只有微观含义 4CO2表示4个二氧化碳分子 3Mg表示3个镁原子 5Ca2+表示5个钙离子 化学式中元素符号右下角的数字 一个分子中原子的个数 H2O中的“2”表示一个水分子中含有两个氢原子 元素符号右上角的数字 该元素的一个离子所带的电荷数 Mg2+中的“2”表示一个镁离子带两个单位的正电荷 元素符号正上方的数字 元素在化合物中的化合价 Mg (+2)O中的“2”表示氧化镁中镁元素显+2价 2、化合价和化学式 （1）根据元素的化合价书写化合物的化学式——十字交叉法 ①排序：正价前，负价后（一般）；特殊如：NH3；②标价：按照化合价口诀标好化合价；③化简：化合价约分为最简比；④交叉：将约分后的数字交叉写在元素的右下角（1忽略不写，原子团个数大于1需要加括号）。 注意：直接读出角标的化合物，直接写角标，不用标化合价。 （2）根据化学式计算元素的化合价（3）根据化合价判断化学式的正误 依据：在化合物里，各元素正负化合价的代数和为0。 知识点四：化学式的读法 1、单质化学式的读法 （1）常温下为固体，直接读元素名称；如Mg（镁）、P（磷）、I2（碘）、等； （2）常温下为气体，读元素名称加“气”；如He（氦气）、Cl2（氯气）等； （3）常温下为液体，读元素名称前加“液”。如Br2（液溴）； （4）个别物质按约定读法读，如O3（臭氧）等； 2、化合物化学式的读法 两种元素组成 金属+非金属 通常从右到左读作“某化某” 如KCl氯化钾，CaO氧化钙等 特殊：Fe3O4四氧化三铁、MnO2二氧化锰 非金属+非金属 角标≥2要读，氧元素角标为1也读，读作“几某化几某” 如CO2二氧化碳、NO一氧化氮等 特殊：H2O水、NH3氨气、H2O2过氧化氢等 含原子团的化合物 含氢氧根OH 读作“氢氧化某” 如NaOH氢氧化钠、Mg(OH)2氢氧化镁等 含硝酸根NO3、硫酸根SO4、碳酸根CO3 一般读作“某酸某” 如Na2SO4硫酸钠，CaCO3碳酸钙等 前面为氢元素，读作“某酸” 如H2CO3碳酸、H2SO4硫酸、HNO3硝酸等 含铵根NH4 后面为酸根，读作“某酸铵” 如(NH4)2SO4硫酸铵等 后面为原子，读作“某化铵” 如NH4Cl氯化铵等 注：Fe显三价读作铁，显二价读作亚铁。 知识点5：有关化学式的计算 1、计算相对分子质量 相对分子质量 = 化学式中各原子的相对原子质量总和 = 各个元素的相对原子质量 × 原子的个数之和 2、计算构成化合物的各原子的个数比 化合物中各原子的个数比 = 化合物的化学式中各元素右下角的角标之比 3、计算组成化合物的各元素的质量比 化合物中各元素的质量比 =的乘积之比 4、计算化合物中某元素的质量分数 化合物中某元素的质量分数 = × 100% 5、计算一定质量化合物中某元素的质量 化合物中某元素的质量 = 化合物的质量 × 化合物中该元素的质量分数 6、已知化合物中某元素的质量，计算化合物的质量 化合物的质量 = 化合物中某元素的质量 ÷ 化合物中该元素的质量分数 4.2 质量守恒定律 知识点1：质量守恒定律 1、对质量守恒定律的探究 双氧水分解的反应 硫酸铜与氢氧化钠的反应 实验 装置 敞口体系 密闭体系 敞口体系 密闭体系 反应 原理 过氧化氢水+氧气二氧化锰 H2O2H2O+O2MnO2 氢氧化钠+硫酸铜硫酸钠+氢氧化铜 NaOH+CuSO4Na2SO4+Cu(OH)2 实验 现象 锥形瓶内均产生较多气泡 锥形瓶内均产生蓝色絮状沉淀 反应前称量 m1 m2 m3 m4 反应后称量 小于m1（天平倾斜） m2 m3 m4 解释 仍遵循质量守恒定律 反应产生气体且气体逸出，使质量减小 所有反应物、生成物都在装置内，反应前后质量相等 所有反应物、生成物都在装置内，反应前后质量相等 结论 化学反应前后，物质的总质量不变，有气体参加或生成的反应，装置应密闭 2、质量守恒定律的内容 在化学反应中，参加反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。 （1）“化学反应”——质量守恒定律适用于所有的化学变化，而不包括物理变化。 （2）“参加反应的”——不是各物质质量的简单相加，是指实际参与化学反应消耗的那部分质量，没有参与反应的不计算在内，称为“剩余的”。 （3）“各物质”——包括固、液、气三态，不能遗漏任一反应物或生成物，尤其是气体。 （4）“质量守恒”——强调的是质量守恒，而不包括体积等其他方面的守恒。 （5）设计实验验证质量守恒定律时，应注意①实验中必须发生化学反应，而不是物理变化；②所选化学反应伴随着明显的实验现象；③对于有气体参加或有气体生成的反应，都必须在密闭容器中进行。（以防外界气体进入或生成的气体逸出，使托盘天平不平衡） 知识点2：质量守恒的原因及应用 1、化学反应的实质 化学反应的过程就是参加反应的各物质（反应物）的分子先分成原子，原子再重新组合而生成其他物质（生成物）的过程。 由分子构成的物质在化学反应中的变化过程可表示如下： 分子原子新分子新物质 2、质量守恒的原因 （1）宏观上：在化学反应前后，元素的种类没有发生改变，元素的质量也没有改变。 （2）微观上：在化学反应前后，原子的种类没有发生改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变。 3、理解：化学反应前后“六个不变、两个一定变、三个可能变” （1）六个不变 宏观上：①元素的种类不变；②元素的质量不变；③物质的总质量不变。 微观上：①原子的种类不变；②原子的数目不变；③原子的质量不变。 （2）两个改变 宏观上：物质的种类一定改变；微观上：分子的种类一定改变。 （3）三个可能变 宏观上：①物质的状态可能改变；②元素的化合价可能改变； 微观上：分子的数目可能改变。 4、质量守恒定律的应用 （1）解释化学变化中质量变化的原因； （2）推测可能的反应物或生成物； （3）推断物质的元素组成或化学式； （4）求反应中某物质的质量； （5）推断化学反应的基本类型。 （6）求反应中某元素的质量； 注：反应后质量减少的是反应物，质量增加的是生成物，质量不变的可能是催化剂，可能没参与反应 4.3 化学方程式 知识点1：化学方程式 1、概念：用化学式表示化学反应的式子，叫作化学方程式，又叫反应方程式，简称反应式。 2、意义 （1）定性视角：表明反应物、生成物以及反应条件。 （2）定量视角： ①质量关系（宏观）：表示反应物、生成物之间的质量比； 各物质的质量比=其相对分子（原子）质量与该化学式前面的化学计量数的乘积之比； ②比例关系（微观）：表示反应物、生成物之间的粒子个数比。 各物质粒子个数比=该化学式前面的化学计量数之比 3、读法（C+O2CO2） （1）定性视角：碳和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳。 （2）定量视角： ①宏观：在点燃的条件下，每12份质量的碳和32份质量的氧气恰好完全反应，生成44份质量的二氧化碳。 ②微观：在点燃的条件下，每1个碳原子和1个氧分子反应生成1个二氧化碳分子。 注意：化学方程式读的时候，“+”应读作“和”，不能读“加”；“”应读作“生成”，不读“等于”。 知识点2：化学方程式的书写 1、书写原则 （1）一是以科学实验的事实为根据，写出反应物和生成物的化学式，以及反应条件。 （2）二是以质量守恒定律为根据，等号两边各种原子的种类和数目必须相同。 2、书写步骤——“一写”、“二配”、“三标”、“四查” （1）写：根据实验事实，写出反应物、生成物的化学式，用 连接； （2）配：根据质量守恒定律，在化学式前配上适当的化学计量数，使反应前后各元素的原子个数相等，把 改为； （3）标：标明反应条件和生成物状态。 如果反应物中没有气体，而生成物中有气体，则后者用气体符号“↑”标明；溶液中的反应，如果反应物中没有难溶物质，而生成物中有沉淀，则后者用沉淀符号“↓”标明。如果反应物和生成物中都有气体或都有沉淀，就不用注“↑”或“↓”。 （4）查：一查化学式；二查配平；三查条件；四查生成物状态 3、化学方程式的配平方法 （1）观察法：适用难度不大的方程式，复杂化学式入手，酸根按整体配； Fe2(SO4)3+ NaOH Na2SO4+ Fe(OH)3↓ （2）最小公倍数法：所配原子在方程式左右只出现一次； P+ O2点燃 P2O5 （3）奇数配偶法：方程式两边同一元素多次出现，且两边总数一奇一偶，现在奇数化学式前配2； Na2O2+ CO2 Na2CO3+ O2 （4）设1法：将复杂的碳氢化合物的化学计量数设为1，配平氧元素以外的其余元素，最后配氧，若得出其化学计量数为分数，同时扩大化为整数； C4H10+ O2点燃 CO2+ H2O （5）得失氧守恒：从反应物到生成物，观察其得失氧的数目。 Fe2O3+ CO高温 Fe+ CO2 知识点3：根据化学方程式进行计算 1、计算依据 （1）理论依据：质量守恒定律 （2）根本依据：化学方程式中各物质之间的质量关系和比例关系 2、根据化学方程式进行计算的一般步骤——“设”“写”“找”“列”“求”“答” （1）设：设未知量，一般求什么设什么，设x不带单位； （2）写：写出反应的化学方程式，务必检查写对； （3）找：找相关量 ①根据题目明确已知量和未知量，将相关物质的相对分子（原子）质量与其化学计量数的乘积标在化学式的下面；把题中的已知量和未知量标在乘积下面，已知量带单位，x不带单位； ②注意：代入的已知物质的质量必须是纯净物的质量。 若物质不纯，必须换算成纯净物的质量：纯净物的质量=不纯物质的质量×纯度=不纯物质质量－杂质质量； 若已知量是气体体积，要先换算成质量再计算：气体的质量m=气体的密度ρ×气体的体积v； （4）列：列比例式，理论量之比=实际量之比，列比例式时已知量要带单位； （5）求：求未知量x，求解结果要带单位； （6）答：回答问题。 3、根据化学方程式计算的一般题型 （1）根据反应物的质量求生成物的质量 （2）根据生成物的质量求反应物的质量 （3）反应物（或生成物）之间质量互求 （4）求反应物和生成物中各物质的质量比 （5）含杂质（杂质不参加反应）的反应物或生成物的有关计算 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$