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

第一课时 · 用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子 O2 H2O H2 纯净物 01 · 有固定的组成 · 有且只有一个化学式 O2 CO2 H2O 混合物 02 · 没有固定的组成 · 没有化学式 空气 海水 汽水 根据物质的化学式，能得到有关物质的组成和构成的信息 H2O 表示水这种物质 表示水由氢元素和氧元素组成 表示一个水分子 表示一个水分子由2个氢原子和 1个氧原子构成 宏观 微观 宏 观 表示一种物质 表示组成物质的元素 由分子构成的物质表示表示该物质的一个分子 表示分子的构成 微 观 由原子构成的物质表示该物质的一个原子 H H O 跟踪练习 主要存在于蔬菜、水果中,它能促进人体生长发育,增强人体对疾病的抵抗力。 维生素C (C6H8O6) 根据化学式，你能得到哪些信息? 判 断 维生素C是由6个碳原子、8个氢原子、6个氧原子构成的 X 维生素C是由维生素C分子构成的；维生素C分子是由6个碳原子、8个氢原子、6个氧原子构成的 √ 符号H、2H、H2、2H2可以表达什么信息？ 讨论 H 2H H2 2H2 氢元素 一个氢原子 两个氢原子 氢气；氢气是由氢元素组成 一个氢分子； 一个氢分子中含有两个氢原子 两个氢分子 宏观 微观 （有化学计量数只表示微观意义） 3Al 3个铝原子 Al3+ 一个铝离子带3个单位的正电荷 3CO2 3个二氧化碳分子 Al2O3 一个氧化铝分子中含有3个氧原子 的意义 由原子构成的单质 由分子构成的单质 单质 金属单质 直接用元素符号表示 铁（Fe）/镁（Mg）/铜（Cu） 稀有气体单质 氦气（He）/氖气（Ne）/氩气（Ar） 一些固态非金属单质 金刚石（C）/磷（P）/硫（S）/硅（Si） 元素符号右下角写上表示分子中所含原子数的数字表示 氢气 氧气 氮气 氯气 碘 臭氧 直接读元素名称 直接读元素名称 读作某气 读作某气 某化某或几某化几某 通常金属元素在左，非金属元素在右 氧化物中氧元素在后 原子个数为1，省略不写 二氧化碳 二氧化锰 四氧化三铁 五氧化二磷 化合物 写法 从后往前写 读法 从后往前读 氧化铜 氯化钠 氧化镁 练习1 写出下列物质的化学式: 铜 锌 碳 硅 氟气 氯气 氩气 Cu Zn C Si F2 Ar Cl2 2.下列化学式是否正确，若有错请更正。 氮气—N 氖气—Ne2 氧化镁—MgO 二氧化锰—MNO2 硫化钠—SNa2 √ N2 Ne MnO2 Na2S 练习3 在化学研究中，我们常依据一定的标准对物质及其变化进行分类 从氢气、氧气、氮气、氦气、二氧化碳、氯化钠六种物质中，按照下列要求，选择适当的物质，将其化学式填入空格中。 (1)空气中含量最高的气体___________； (2)能使带火星的木条复燃的气体 __________； (3)烹饪时用作调味品的是__________； (4)能够使澄清石灰水变浑浊的气体是 _______ ； (5)可冲入霓虹灯内且通电时会发出有色光的气体是 ______； (6)对环境保护最理想的燃料是 _________ 。 N2 O2 NaCl CO2 He H2 练习与应用 在化学研究中，我们常依据一定的标准对物质及其变化进行分类 1. 下列能表示2O2的是（ ） A B C D D 2. 符号“3H2SO4”中有"1、2、3、4”四个数字,它们表示的意义正确的是（ ） D A. “1”表示１个硫元素 B. “2”表示１个氢分子 C.“3”表示３个氢分子 D. “4”表示１个H2SO4分子中有４个氧原子 第二课时 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 元素的化合价是元素的原子之间形成化合物时表现出来的一种性质，用来表示原子间化合的数目 一些物质组成元素的原子个数比 物质 HCl H2O CO2 Fe2O3 原子个数比 1:1 2:1 1:2 2:3 表示方法：在元素符号或原子团正上方用＋n 或－n 表示。 例：+1 +2 +3 -1 Na Mg Al Cl +11 2 8 1 +17 2 8 7 钠原子Na 氯原子Cl +11 2 8 +17 2 8 8 钠离子Na+ 氯离子Cl- 失电子 得电子 NaCl 氯化钠 感知化合价 +1 Na -1 Cl 化合价与最外层电子数密切相关 氯化钠形成过程： 化合价 离子 表示方法 符号 联系 标在元素符号的正上方 左符号右数目（1要写） 标在元素符号的右上角 左数目右符号（1不写） Al、O、Mg Al3＋、O2-、Mg2＋ ＋3 －2 ＋2 同种元素的化合价与离子的电荷，通常数值相等，正负相同，书写位置不同，顺序相反。 化合价与离子的比较： 头顶价 肩挑离 常见原子团的化合价 表4-3一些常见元素和根的化合价 两种或多种元素的原子结合在一起形成带电的离子，作为一个整体参加化学反应，这样的原子集合称为原子团 化学上常用“根”来命名 负一硝酸氢氧根 负二碳酸硫酸根 正一价的是铵根 元素 元素符号 常见化合价 元素 元素符号 常见化合价 钾 K +1 氢 H +1 钠 Na +1 氟 F -1 银 Ag +1 氯 Cl -1.+1.+5.+7 钙 Ca +2 溴 Br -1 镁 Mg +2 氧 O -2 钡 Ba +2 硫 S -2、+4、+6 铜 Cu +1、+2 碳 C +2、+4 铁 Fe +2、+3 硅 Si +4 铝 Al +3 氮 N -3.+2.+4.+5 锰 Mn +2.+4.+6.+7 磷 P -3、+3、+5 锌 Zn +2 金属元素的化合价 金属元素跟非金属化合时， 金属元素显正价。 一些常见元素和根的化合价 金属元素，最外层电子数<4，易失去电子，显正电。 21 元素 元素符号 常见化合价 元素 元素符号 常见化合价 钾 K +1 氢 H +1 钠 Na +1 氟 F -1 银 Ag +1 氯 Cl -1.+1.+5.+7 钙 Ca +2 溴 Br -1 镁 Mg +2 氧 O -2 钡 Ba +2 硫 S -2、+4、+6 铜 Cu +1、+2 碳 C +2、+4 铁 Fe +2、+3 硅 Si +4 铝 Al +3 氮 N -3.+2.+4.+5 锰 Mn +2.+4.+6.+7 磷 P -3、+3、+5 锌 Zn +2 非金属元素的化合价 金属元素跟非金属化合时， 非金属元素显负价。 一些常见元素和根的化合价 非金属元素，最外层电子数>4，易得到电子，显负电。 22 元素 元素符号 常见化合价 元素 元素符号 常见化合价 钾 K +1 氢 H +1 钠 Na +1 氟 F -1 银 Ag +1 氯 Cl -1.+1.+5.+7 钙 Ca +2 溴 Br -1 镁 Mg +2 氧 O -2 钡 Ba +2 硫 S -2、+4、+6 铜 Cu +1、+2 碳 C +2、+4 铁 Fe +2、+3 硅 Si +4 铝 Al +3 氮 N -3.+2.+4.+5 锰 Mn +2.+4.+6.+7 磷 P -3、+3、+5 锌 Zn +2 一些元素在不同物质中 可显不同的化合价 一些常见元素和根的化合价 规律总结 化合物中金属元素通常显 ，非金属元素通常显 . 氧化物中氧元素通常显 ，另一种元素通常显 . 化合物中正、负化合价的代数和为 . 单质中元素化合价为 . 原子团中各元素的化合价之和等于 . 正价 负价 负价 正价 0 0 该原子团的化合价 -1 原子个数×化合价 表4-3 一些常见元素和根的化合价 一价氢锂钾钠银 二价氧镁钙钡锌 三铝四硅五价磷 二三铁，二四碳 一七氯，三五氮 硫价常显二四六 铜汞一二也都有，条件不同价不同 单质为零永不变 一些常见元素化合价口诀 一些常见原子团的化合价 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 负价 P：=2 O：=5 （+5） = 0 化合价的应用 （1）已知化合价，求化学式 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：(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。 P O (2)求两种元素正、负化合价绝对值的最小公倍数 5 X 2=10 (3)求各元素的原子数 化合价的应用 （1）已知化合价，求化学式 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：(4)把原子数写在各元素符号的右下方，即得化学式 P2O5 (5)检查化学式，当正价总数与负价总数的代数和等于0时，化学式才可能时正确的。 答：磷的这种氧化物的化学式是P2O5 已知 P 为 +5 价，O 为 -2 价。写出它们组成物质的化学式 正前负后 +5 -2 5 2 5 2 思考与讨论： 写出溴化钠、氯化钙、氧化铝、二氧化氮的化学式 溴化钠 Na Br +1 -1 NaBr 氯化钙 Ca Cl +2 -1 CaCl2 氧化铝 Al O +3 -2 Al2O3 二氧化氮 N O +4 -2 NO2 例题：已知氧为-2价,求Fe2O3中铁元素的化合价。 （2）已知化学式，求化合价 解： Fe2O3 依据：化合物里正负化合价代数和为0。 x=+3 化合价的应用 x -2 (-2)×3 2x + = 0 计算高锰酸钾中锰元素的化合价 KMnO4 x +1 -2 X=+7 可变价元素的化合价必须根据计算才能确定。 解：设锰元素的化合价为x = 0 +1 + x + (-2)×4 K2MnO4 锰酸钾 -2 +1 +6 MnO2 二氧化锰 -2 +4 同种元素在不同的化合物里可显不同的化合价 ( ) 注：原子团作为一个整体，当个数不为1时要用括号括起来 已知铁为+3价，硫酸根为-2价，写出硫酸铁的化学式。(注意原子团要看成一个原子) 1、Fe SO4 2、Fe SO4 +3 -2 3、Fe SO4 +3 -2 2 3 4、约简 5、检查 →Fe2(SO4)3 (+3)×2+(-2)×3=0 原子团形成化合物的命名 CaCO3 Na2CO3 MgCO3 碳酸钙 碳酸钠 碳酸镁 CaSO4 BaSO4 Al2(SO4)3 硫酸钙 硫酸钡 硫酸铝 NaNO3 Ca(NO3)2 硝酸钠 硝酸银 硝酸钙 NaOH Ca(OH)2 Al(OH)3 氢氧化钠 氢氧化钙 总 结 原子团个数不读 从右向左读（从后向前） 酸根离子形成化合物读作“某酸某” AgNO3 氢氧化铝 氢氧离子形成化合物读作“氢氧化某” 练习与应用 在化学研究中，我们常依据一定的标准对物质及其变化进行分类 制笔行业中经常用到铂、钌(Ru)等贵金属。现有5种含钌元素的物质：Ru、RuO2、Ru2O3、RuCl3 、 K2RuO4。回答下列问题： （1）RuO2读作 。 （2）上述5种物质中钌元素的化合价一共有 种。 （3）从物质分类的角度看，K2RuO4属于 （填字母序号）。 A．化合物 B．氧化物 C．纯净物 D．混合物 二氧化钌 4 C 0 -2 -2 -2 +4 +3 -1 +3 +1 +6 A Mg Al Cu Fe C S P Si He Ne Ar H2 N2 O2 F2 Cl2 H2O CO2 CO NO2 SO2 P2O5 HgO Fe3O4 MnO2 H2O2 KMnO4 K2MnO4 HNO3 HCl H2SO4 H2CO3 NH4NO3 NH4Cl (NH4)2SO4 (NH4)2CO3 K2O KOH KNO3 KCl K2SO4 K2CO3 Na2O 氧化钠 NaOH NaNO3 NaCl Na2SO4 Na2CO3 氢氧化钠 硝酸钠 氯化钠 硫酸钠 碳酸钠 Al2O3 Al(OH)3 Al(NO3)3 AlCl3 Al2(SO4)3 氧化铝 氢氧化铝 硝酸铝 氯化铝 硫酸铝 P95 练习与应用 第三课时 物质组成的定量认识 组成物质的各元素之间存在定量关系。我们可以利用化学式及相对原子质量进行计算，从定量角度认识物质的组成 新课引入 化肥中的氮元素能防止植物的叶子变黄，促进农作物的生长。李叔叔在挑选化肥时看到商品架上摆放了主要成分为KNO3、NH4NO3、CO(NH2)2的三种化肥。他希望挑选一种氮元素含量最高的氮肥。 KNO3的组成和构成 K+ NO3- KNO3 质量的组成 K+ NO3- 【思考】一个KNO3 “分子”的质量由哪些微粒组成？ 一个KNO3 “分子”的实际质量 = K 实际质量 + N 实际质量 + 3O 实际质量 一个KNO3 “分子”的相对质量 = K 相对原子质量 + N 相对原子质量 + 3O相对原子质量 一个KNO3 “分子”的相对质量 = K 相对原子质量 + N 相对原子质量 + 3O相对原子质量 根据括号中的相对原子质量，列式并计算KNO3的相对质量（N-14 O-16 K-39） KNO3的相对质量： 。 【归纳小结】 化学式中各原子的相对原子质量之和——相对分子质量（Mr） 相对分子质量的计算 练习1：计算硝酸铵NH4NO3、尿素CO(NH2)2的相对分子质量。（H-1 C-12 N-14 O-16） Mr(NH4NO3)= Mr[CO(NH2)2]= 【思考】根据相对分子质量的组成，如何计算出氮元素在各物质中的质量分数呢？ KNO3中氮元素的质量分数 （N-14 O-16 K-39） KNO3粒子数 N% 氮原子质量分数= 氮原子质量分数= 氮原子质量分数= … … … 氮元素质量分数= n 个 元素的质量分数 以KNO3 为例： N的质量分数= 氮的相对原子质量 氮原子的个数 KNO3的相对分子质量 KNO3中各元素的质量分数 ①列出KNO3 中各元素质量分数的计算式，通过分式比较各元素质量分数的大小，在饼状图中将氮元素对应的占比涂上阴影。（N-14 O-16 K-39） K%= N%= O%= A B C 销售额 第一季度 第二季度 第三季度 0.386138613861386 0.138613861386139 0.475247524752475 各元素的质量分数的计算 ②列出NH4NO3 中各元素质量分数的计算式，通过分式比较各元素质量分数的大小，在饼状图中将氮元素对应的占比涂上阴影。（H-1 N-14 O-16） N%= H%= O%= C B A 51 销售额 第一季度 第二季度 第三季度 0.35 0.05 0.6 各元素的质量分数的计算 ③列出CO(NH2)2中各元素质量分数的计算式，通过分式比较各元素质量分数的大小，在饼状图中将氮元素对应的占比涂上阴影。（C-12 H-1 N-14 O-16） C%= O%= N%= H%= A B C D 销售额 第一季度 第二季度 第三季度 第四季度 0.2 0.3 0.466666666666667 0.0666666666666667 比较：三种氮肥中氮元素的含量 KNO3 NH4NO3 CO(NH2)2 三种氮肥中氮元素的含量从高到低依次是： CO(NH2)2 > NH4NO3 > KNO3 因此推荐李叔叔使用尿素作为氮肥 利用有关相对分子质量的计算解决实际问题 李叔叔拿起一包化肥并仔细看了一下标签中的信息（如下图），他想知道一包化肥总共含有氮元素多少千克？ 试列式计算。（尿素： CO(NH2)2 ；H-1 C-12 N-14 O-16） N%= = m（化肥）= 60kg m（N）= 60 kg 100% = 28kg m（N）= m（化肥） N% 物质中各元素的质量比 C % ： O % ： N % ： H % ： 【分析】试分析尿素CO(NH2)2 中各元素的质量分数，写出各元素的质量比。 （H-1 C-12 N-14 O-16） m (C) : m (O) : m (N) : m (H) = ： ： ： = 3 : 4 : 7 : 1 =12: 16: 28: 4 【思考】物质中各元素的质量比 分子中各原子的质量比 = 物质中各元素的质量比 试写出KNO3、NH4NO3试中各元素的质量比 （H-1 N-14 O-16 K-39） KNO3 NH4NO3 m (K) : m (N) : m (O) = m (N) : m (H) : m (O) = 39 : 14 : 16 = 39 : 14 : 48 14 : 1 : 16 =28 : 4 : 48 = 7: 1 : 12 有关化学式的计算 1.计算化合物中各元素的质量比时，一定要注意：元素的种类与各元素的原子个数比的顺序要对应。 2.计算化合物中某元素的质量分数时，一定要×100%。若结果除不尽，没有特定要求一般保留一位小数，如题干有特定要求请严格按题干进行填写。 温馨提示 有关化学式的计算 3. 温馨提示   宏观 微观 药品、食品等商品的标签或说明上常常用质量分数来表示物质的成分或纯度。 课堂小结 1. 了解相对分子质量的含义、掌握求相对分子质量的方法； 2. 了解物质中各元素质量比的计算方法 3. 了解物质中某元素的质量分数的计算方法 4. 注意规范有关计算的书写格式 习题巩固 碳酸钙（CaCO3）是某种补钙剂的主要成分，该药品说明书标注每片药中含钙500mg。 （Ca-40 C-12 O-16） 1. 求碳酸钙（CaCO3）中各元素的质量比 2. 求碳酸钙（CaCO3）的相对分子质量 4. 若这些钙全部由碳酸钙提供，试计算每片药中碳酸钙的质量。 3. 求碳酸钙（CaCO3）中各元素的质量分数 P103 练习与应用 $$