第三单元课题3物质组成的表示-2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

西藏山南的冰川 第四单元 自然界的水 课题3 物质组成的表示 从不同的角度研究物质是化学中常用的研究思路。请阅读“科学史话--水的组成揭秘”，回答下列问题。 (1)人们对水的组成的认识经历了相当长的时间。 温故知新 在普里斯特利的研究中,“易燃空气”实际上是 请用文字表示其与空气混合后点火所发生的反应: 在拉瓦锡的实验中，水蒸气通过一根烧红的铁制枪管，枪管内壁有黑色固体(四氧化三铁)生成，同时得到了“易燃空气”。请用文字表示这一化学反应: (2)在电解水的实验中，两个玻璃管上方产生的气体分别是 和 (3)水是由 元素组成的，每个水分子是由 原子构成的。 (4)依据不同的分类标准，你认为水分别属于哪些物质类别? 1.如图为某品牌矿泉水标签的部分内容。下列说法正确的是（ ） 思考与讨论 主要成分含量（mg/L） 锶 0.1~1.8 偏硅酸 25~60 钾 2~8 钠 8~40 A.“钾”指的是元素 B.“硅”是金属元素 C.“钠”指的是分子 D.该矿泉水是纯净物 2.物质是由元素组成的，元素可由元素符号表示，你知道如何用元素符号表示物质？ 比一比 请大家以语言、图形、符号等形式表示氧气、水、二氧化碳，并比较、分析哪种方法方便通用？ 氧气 oxygen 二氧化碳 carbon dioxide aqua 水 water 语言表示法 O O C O O O H H 图形表示法 H2O O2 CO2 符号表示法 一、化学式 1.用元素符号和数字表示物质组成的式子，叫作化学式 氧气 氮气 氧化汞 二氧化碳 氢气 氧化铁 CO2 H2 O2 N2 Fe2O3 HgO 氯化氢 HCl 每种纯净物的组成是固定不变的，所以表示每种物质组成的化学式只有一个。 连一连 表示水由氢元素和氧元素组成。 表示1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。 表示水这种物质 表示1个水分子 H2O 2（1）化学式的意义 宏观意义 微观意义 说一说 水的组成 分子 原子 元素 化学式 （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） 活动与思考 H2O H2O H O H O H2O 宏观、微观 定性、定量 从水的化学式看水的组成。 1.请仿照“H2O的意义”解释 CO2、H2、Cl2化学式的含义 互动新授 CO2 二氧化碳；由碳、氧元素组成; 一个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成。 H2 氢气；由氢元素组成; 一个氢气分子由两个氢原子构成。 Cl2 氯气；由氯元素组成; 一个氯气分子有两个氯原子构成。 2.某同学描述了某化学符号的含义:①表示一种物质;②表示一个分子;③表示该物质由两种元素组成:④表示一个分子由三个原子构成。该化学符号可能是( ) A.O2 B.NO C.H2O D.HCIO C 思考与讨论 3.（1）符号H、2H、H、2H,各具有什么意义? （2）用元素符号或化学式填空: 7个氮原子 ；4个二氧化碳分子 ；氧离子 ； 3个钠原子 ；1个镁离子 ；2个水分子 ； 1个氢分子 ；五氧化二磷 ；四氧化三铁 化学符号中的数字 意义 举例 元素符号前面的数字 表示原子个数 3Fe中的“3”表示 离子符号前面的数字 表示离子个数 3K+中的“3”表示 化学式前面的数字 表示分子个数 3H2O中“3”表示 化学式中元素符号右下角的数字 表示1个分子中含有该原子的个数 H2O中“2”表示 离子符号右上角的数字 表示1个离子所带的电荷 Mg2+ 中“2”表示 互动新授 2（2）化学符号中数字的意义 3.化学式的书写与读法 物质的组成是通过实验测定的，因此化学式的书写必须依据实验的结果。 书写下列单质的化学式 稀有气体 氦气 、氖气 、氩气 金属 铁 、铜 、铝 、金 固态非金属 碳 、硫 、硅 、磷 气态非金属 氧气 、氮气 、氢气 、氯气 He Ar Fe Cu Al Cu Ne C S Si P O2 N2 H2 Cl2 互动新授 (1)单质的化学式的书写方法 单质种类 书写方式 稀有气体 用元素符号表示，如氦气写为He，氖气写为Ne 金属和固态非金属 习惯上用元素符号表示，如铁写为Fe，碳写为C 气态非金属 在元素符号右下角写上表示分子中所含原子数的数字，如氧气写为O2，臭氧写为O3 互动新授 (2)化合物的化学式的书写方法 要知道这种化合物含有哪几种元素及不同元素原子的个数比， 还应注意以下几点: 当某组成元素的原子个数是1时，1省略不写，如H2O; 书写氧化物的化学式时，一般把氧的元素符号写在右边，另一种元素符号写在左边，如CO2; 由金属元素与非金属元素组成的化合物，书写其化学式时，一般把金属的元素符号写在左边，非金属的元素符号写在右边，如NaC1。 互动新授 1.五氧化二氮的化学式是( ） A. 5O2N B. O5N2 C. N2O5 D.2N5O 互动新授 2.下列符号能表示氯气的是( ） A.2C1 B.Cl2 C.Cl- D.2Cl2 3.下列物质的化学式均有错误，请改正。 (1)二氧化氮一O₂N: (2)过氧化氢一HO: (3)氩气—Ar2: (4)硫化锌—SZn: (3)两种元素组成的化合物的化学式的读法 互动新授 一般读作“某化某”，有时要读出化学式中各种元素的原子个数。 例：NaCl 氯化钠 CO2 二氧化碳 Fe3O4 四氧化三铁 读作 【练一练】写出下列物质的名称：CO、SO2 、MgCl2 P2O5 H2O 读作水 H2O2读作过氧化氢 互动新授 二、化合价 化合物有固定的组成，即形成化合物的元素有固定的原子个数比。 物质 HCl H2O CO2 Fe2O3 原子个数比 1 : 1 2 : 1 1 : 2 2 : 3 1.化合价是反映化合物中元素有固定的原子个数比规律的性质； 2.元素化合价有正、负价，在化合物里，正、负化合价代数和为0。 互动新授 1.化合物中O通常为-2价，H通常为+1价，化合物中正负价代数和为0，请计算HCl中Cl、CO2中C、Fe2O3中Fe的化合价。 2.2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。经 NiFe2O4催化后可将航天员呼出的CO2转化为O2，已知 NiFe2O4中Fe为+3价，则 Ni的化合价为( )。 A.+1 B.+2 C.+4 D.+3 互动新授 失去1个电子 8 Na+ Cl- NaCl +1 -1 化合价的成因：（1）原子得失电子 互动新授 化合价的成因：（2）原子共用电子对 H Cl H Cl HCl +1 -1 互动新授 化合价的表述方法 物质 文字表述法 标注化合价 HCl HCl中Cl为-1价 H2O H2O中O为-2价 CO2 CO2中C为+4价 Fe2O3 Fe2O3中Fe为+3价 表述下表中物质中划线元素的化合价 -1 HCl H2O -2 CO2 +4 Fe2O3 +3 互动新授 带电荷的原子团叫作根，根也有化合价 铵根 - 1 氢氧根 碳酸根 - 2 硫酸根 - 2 硝酸根 - 1 + 1 3.化合物中O通常为-2价，H通常为+1价，在确定元素的化合价时，需要注意以下几点: （1）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）一些元素在不同物质中可显不同的化合价； （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。 互动新授 MgCl2中Mg为+2价，Cl为-1价 CO2中C为+4价，CO中C为+2价 O2中O为0价，H2中H为0价 NH4NO3 Fe3O4 观察表4-3中元素和根的化合价，尝试按一定规律对它们进行分类，并以不同的形式进行交流。 思考与讨论 氢钾钠银铵 +1价， 钙镁钡锌铜 +2价， 亚铁+2铁+3， 铝为+3价 氟氯-1氧-2， -1氢氧硝酸根， -2硫酸碳酸根， 单质零价要记清 记忆口诀 常见化学式 互动新授 【分析】已知元素的化合价，可以根据化合价推求实际存在的化合物中元素原子的个数比，从而写出化合物的化学式。 【例题】已知磷的某种氧化物中磷为+5价，氧为-2价，写出这种磷的氧化物的化学式。 【解法1】(1)写出组成化合物的两种元素的符号，正价的写在左边，负价的写在右边 4.依据化合价正确写化学式 P O (5)检查化学式，当正价总数与负价总数的代数和等于0时，化学式才可能是正确的。 互动新授 答:磷的这种氧化物的化学式是P2O5。 (2)求两种元素正、负化合价绝对值的最小公倍数。 5x2=10 (3)求各元素的原子数。 (4)把原子数写在各元素符号的右下方，即得化学式。 互动新授 【解法2】 2 5 检查化学式，当正价总数与负价总数的代数和等于0时，化学式才可能是正确的。 注意事项 注意元素符号书写顺序； 元素符号字母大小写要写正确；原子个数一般化为最简比，但也有特例，如H2O2的化学式中原子个数不能化简。 (1)在利用高锰酸钾制取氧气的反应中，有三种含锰元素的物质:KMnO4(高锰酸钾)、K2MnO4(锰酸钾)和MnO2(二氧化锰)。查阅表4-3，尝试说出这三种物质中锰元素的化合价。 (2)写出溴化钠、氯化钙、氧化铝、二氧化氮的化学式。 思考与讨论 +7 +6 +4 NaBr CaCl2 Al2O3 NO2 活记化合价 常见元素化合价卡片 常见物质化学式卡片 氢 +1 铵根 +1 钠 +1 氯 -1 钾 +1 氧 -2 银 +1 硫 -2、+6、+4 钙 +2 碳 +2、+4 镁 +2 氢氧根 -1 钡 +2 硝酸根 -1 锌 +2 硫酸根 -2 铝 +3 碳酸根 -2 水 H2O 硫酸铜 CuSO4 氧气 O2 二氧化硫 SO2 氮气 N2 二氧化氮 NO2 氢气 H2 一氧化碳 CO 二氧化碳 CO2 四氧化三铁 Fe3O4 过氧化氢 H2O2 氢氧化钠 NaOH 二氧化锰 MnO2 氢氧化钙 Ca(OH)2 高锰酸钾 KMnO4 碳酸钙 CaCO3 锰酸钾 K2MnO4 碳酸钠 Na2CO3 活学活算 三、物质组成的定量认识 O H H 思考：组成水的氢、氧两种元素之间存在哪些的质量关系。 相对分子质量： 氢元素和氧元素质量比： 氢元素的质量分数： 活学活算 相对分子质量：化学式中各原子的相对原子质量的总和，就是相对分子质量(符号为M)。 1.计算相对分子质量 例1：计算下列物质的相对分子质量。 二氧化碳 过氧化氢 氧气 五氧化二磷 高锰酸钾 想一想 计算相对分子质量时，元素符号右下角的数字如何处理? 活学活算 2.计算物质组成元素的质量比 例2：计算二氧化碳、二氧化硫、氧化铁的组成元素的质量比 CO2中C和O的质量比=12:(16x2) =3:8 SO2中S和O的质量比=32:(16x2) =1:1 Fe2O3中Fe和O的质量比=（56x2）:(16x3)=7:3 注意：化学式书写要正确，格式要规范，计算要准确。 活学活算 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。 例题3：计算化肥硫酸铵[(NH4)2SO4]中氮元素的质量分数(计算结果保留一位小数)。 练习：计算化肥硝酸铵[NH4NO3]、尿素[CO(NH2)2]中氮元素的质量分数(计算结果保留一位小数)。 活学活算 活学活算 2.下图是一种加碘盐包装袋上的部分内容。请回答下列问题。 (1)碘酸钾(KIO3)的相对分子质量是多少?碘酸钾中碘元素的质量分数是多少? (2)400g该食盐中碘元素的质量范围是多少? 食品名称:天然海盐 配料:精制盐、碘酸钾 氯化钠:≥98.5 g/100g 碘酸钾(以I计):18~33mg/kg 食用方法:烹饪时加入，建议每日摄 入量不超过5g 储存条件:密封、避光、常温、防潮 保质期:三年 $$