2.5.1 化学式、化合价-【拓展与培优】2024-2025学年新教材七年级下册科学（浙教版2024）

第4节 探究物质组成的奥秘(2) ———元素符号、元素周期表 例1 C 例2 B 例3 (1)② (2)质子 巩固练习 A组 1. B 2. B 3. A 4. C 5. C 6. A 7. C 8. Ar Al P He Mg H Al、Mg Ar、P、 He、H Ar、He 9. 原子序数 一个镆原子 10. (1)②③ (2)铝 11. (1)N (2)O (3)Al (4)Na 12. (1)C(或H) (2)H 13. (1)3个氢原子 (2)氯元素、一个氯原子 (3)铁元素、一个铁原子、铁单质 (4)O (5)5Al (6)nNa 14. (1)Unnilennium Une (2)Unununium Uuu 15. (1)增加 化学 (2)16 32.06 (3)P (4)氮气(或氧气等) (5)原子序数(核电荷数)依次 增大 B组 16. D 17. A 18. (1)金属 (2)11 (3)C与 A的化学性质相似;C与D原子具有相同的电子层数 19. (1)7 (2)钾 (3)得到 (4)核电荷数依次增 大 20. (1)3 Li (2)D (3)C 21. (1)H O Mg Cl S (2)Cl- C组 22. (1)② (2)质子 (3)B 23. (1)Li(或锂) (2)BCD 第5节 用化学式表示物质(1) ———化学式、化合价 例1 +4 例2 -3 +5 例3 (1)HBrO3 (2)HClO4、HClO3、HClO2、 HClO、Cl2、HCl 巩固练习 A组 1. A 2. B 3. B 4. A 5. B 6. (1)C (2)D (3)A 7. (1)xH (2)5H2O (3)4CO2 (4)6Fe (5)nN2 (6)Ca2+ (7)OH- (8)Al3+ (9)NH+4 8. (1)2个铁离子 (2)3个亚硫酸根离子 (3)2个氢氧根离子 (4)5个碳酸根离子 B组 9. B 10. C 11. C 12. B 13. B 解析:NH+4 有11个质子,其中1个N原 子有7个质子,4个H原子有4个质子,NH+4 核外电 子总数为10。Na+有11个质子,10个电子。 14. C 解析:每个氮原子有7个质子,5个氮原 子共有35个质子,核外电子数比总质子数少1,因此 N+5 的电子数是34个。正确答案是C。 15. B 16. C 17. (1)电荷 (2)化合价 (3)Fe2+ 解析:(1)离子所带的电荷数跟化合价数值相等。 (2)化学式可以根据元素或原子团的化合价确定。 (3)FeSO4 中阳离子是Fe2+,阴离子是SO2-4 。 18. (1)非金属 (2)+5 19. (1)NO2 (2)N2 单质 (3)-3 20. (1)O2 (2)C (3)H+ (4)NaOH 21. 【举例及分析一】(1)金属元素原子在形成化 合物时只能失去电子而不能得到电子 (2)不成立 (3)负 【提出问题二】一种元素在化合物中可能有多 种化合价 【举例及分析二】+4 在化合物中,一些 元素只有一种化合价,一些元素有多种化合价 C组 22. A 23. (1)+3 (2)BxAy 第5节 用化学式表示物质(2) ———元素符号表示的量 例1 +6 32 例2 D 巩固练习 A组 1. B 2. B 3. D 4. D 5. (1)质子数(或“核 电核数”) (2)Mg(OH)2 6. D 7. (1)Fe2O3 (2)FeO 8. (1)4∶9 (2)114 B组 9. C 10. C 11. C 12. B 13. 3 74 21.6% 14. (1)15 (2)126 15. 6∶9∶8 11∶14 14∶11 16. 甲 17. (1)+5 (2)食 盐 B 18. (1)174 (2)21∶20 (3)348 g (4)6颗 C组 19. D 20. C 解析:根据公式:某原子的相对原子质量 = 该原子的质量 碳原子质量的 1 12 ,已知“银原子的实际质量”为“m” 和“银原子相对原子质量为108”,将可设碳原子的实 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·7· 科学 七年级下册 81 第5节 用化学式表示物质(1)———化学式、化合价 1. 元素符号和化学式的关系 化学用语 元素符号 化学式 意义 宏观 表示一种元素 表示一种物质(由原子 构成的物质) 表示这种物质 表示这种物质由几种元素组成 微观 表 示 该 元 素 的 一 个 原子 表示这种物质的一个分子(由分子构成的物质) 表示一个分子中含有各原子的个数(由分子构成的物质) 量的 意义 ——— 表示这种物质的相对分子质量 表示这种物质中各元素的原子个数比和质量之比 表示物质中各组成元素的质量分数 举例 H 表示氢元素 表示一个氢原子 H2O 表示水 表示水是由氢元素和氧元素组成的 表示1个水分子 表示1个水分子中含有2个氢原子和1个氧原子 注意事项 单独的化学式和元素符号,既有宏观意义,又有微观意义。化学式和元素符号前加上 数字,则只表示微观意义,即只表示相应的粒子个数,如“2H”表示两个氢原子, “3H2O”表示三个水分子,化学式中元素符号右下角的数字表示每个分子中所含该元 素原子的个数,如“CO2”中的“2”表示一个二氧化碳分子中含有两个氧原子 2. 分子、原子、离子的比较 分子 原子 离子 概念 保持物质化学性 质的最小粒子 是化学变化中的最 小粒子 带电的原子或原子团 表示方法 用化学式表示, 如H2、He 用元素符号表示, 如H、Fe 用离子符号表示,如Na+、NO-3 微粒的运动 物理变化是分子 运动的结果,如: 水的蒸发 化学变化是原子运 动的结果,如:水的 电解 离子运动的结果可能是物理变化,也可能是 化学变化,如:NaCl的溶解是物理变化,NaCl 与AgNO3反应是化学变化 化学计量数与 符号的关系 化学式、元素符号、离子符号前加上化学计量数,如2H,2H2,3Na+,只表示原子、分子、 离子的“个数”,不表示元素和物质 联系 阳离子 得电子 失电子􀜩 􀜨􀜑􀜑􀜑 原子 得电子 失电子􀜩 􀜨􀜑􀜑􀜑 阴离子 构成 分裂􀜮􀜯 􀜑 分子 科学七年级下册 82 3. 原子团 ①有一些物质如Ca(OH)2、CaCO3等,它们中的一些原子集团如OH-、CO2-3 ,常作为一个整体参加反 应,这样的原子集团,叫做原子团,又叫做根。 ②命名:原子团不能独立稳定地存在,它是物质 “分子”组成的一部分。 初中科学中的原子团除铵根 (NH+4)在化学式前面部分外,其他原子团在化学式的后一部分,一般 命名“××根”,如下面画线部分为原子团: NH4Cl(铵根)、Na2CO3(碳酸根)、K2SO4(硫酸根)、NaOH (氢氧根)、KNO3(硝酸根)、KMnO4(高锰酸根)、K2MnO4(锰酸根)、KClO3(氯酸根)、NH4NO3(铵根, 硝酸根)。 其他原子团有:SO2-3 (亚硫酸根)、NO-2(亚硝酸根)、HSO-3(亚硫酸氢根)、H2PO-4(磷酸二氢根)等。 【拓展】 化学式和化合价的关系: (1)根据化学式求化合价 ①已知物质的化学式,根据化合价中各元素的正负化合价代数和为0的原则确定元素的化合价。 例1 标出未知元素的化合价:H +1 2R x O -2 3 【解析】 列出式子求解:(+1)×2+x×1+(-2)×3=0 x=+4 ②根据化合价原则,计算原子团中某元素的化合价。 例2 计算NH+4 中氮元素的化合价和H2PO-4(磷酸二氢根)中磷元素的化合价。 【解析】 由于NH+4 带一个单位的正电荷,不是电中性的,因此各元素的化合价代数和不为0,而是等于 +1。设氮元素的化合价为x x+(+1)×4=+1 x=-3 所以在NH+4 中,氮元素的化合价为-3。 同理H2PO-4 带一个单位的负电荷,不是电中性的,因此各元素的化合价代数和不为零,而是-1。设磷 元素的化合价为y (+1)×2+y+(-2)×4=-1 y=+5 所以在H2PO-4 中磷元素的化合价为+5。 ③根据化合价原则,确定物质按化合价的排序。 例3 我们知道元素周期表中,每一竖列(族)中元素的化学性质相似。 元素组成的物质 ⅦA族 单质 化合物 F F2 HF Cl Cl2 HCl HClO、HClO2、HClO3、HClO4 Br Br2 HBr HBrO、HBrO2、 、HBrO4 I I2 HI …… (1)根据表中规律,表中横线上物质的化学式为 。 (2)将表中含氯元素的物质,按氯元素的化合价从高到低的顺序排列: 。 【解析】 氢元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价,根据化学式中所有元素化合价的代数和 为零可知,HCl、HClO、HClO2、HClO3、HClO4 中氯元素的化合价依次为-1、+1、+3、+5、+7价,而单质 中元素的化合价为0,故表中含氯元素的物质按氯元素的化合价从高到低的顺序排列为:HClO4、HClO3、 HClO2、HClO、Cl2、HCl。因为每一竖列中元素的化学性质相似,故横线上化学式中溴元素的化合价为+5, 即为HBrO3。 (2)根据化合价写化学式 根据化合物中化合价的代数和等于0的原则,已知元素的化合价可以推求实际存在物质的化学式,主要 方法有两种: 科学 七年级下册 83 ①最小公倍数法 步骤 举例 写 一般把正价元素的符号(或原子团)写在左边,负价元素的符 号(或原子团)写在右边,并把化合价写在元素符号(或原子 团)的正上方 Al +3 、O -2 求 求出两种元素化合价绝对值的最小公倍数,然后求出每种元 素的原子个数= 最小公倍数 |化合价| 因为|-2|×|+3|=6,所以Al原子个数为63=2 ,O 原子个数为6 2=3 标 将原子个数写在相应元素符号的右下角 Al2O3 验 检验各种元素正负化合价的代数和是否为0,确定化学式的 正确性 (+3)×2+(-2)×3=0,所以该化学式正确 ②交叉法 步骤 例1 硫酸铝 例2 氧化钙 排列 解析名称,确定元素符号(或原子团)的顺序 铝 硫酸根 Al SO4 钙 氧 Ca O 标价 标上化合价 Al +3 、SO -2 4 Ca +2 、O -2 约简 将化合价的绝对值约成最简整数比 Al 3 、SO 2 4 Ca 1 、O 1 交叉 将整数交叉写在元素符号(或原子团)的右下角 检验 根据正负化合价代数和是否为0,检验正误 (+3)×2+(-2)×3=0 (+2)+(-2)=0 A组 1. 下列符号只具有微观含义的是 ( ) A. 3H2 B. SO2 C. Al D. Cl2 2. 下列与符号“2HCl”表示的意义一致的模型 是 ( ) A B C D 3. X、Y、Z三种元素的化合价分别为+1、+4、 -2价,则由这三种元素组成的化合物的化学式可 能为 ( ) A. XYZ4 B. X2YZ3 C. X3YZ2 D. X4YZ3 4. 乙烯(C2H4)、丙烯(C3H6)、丁烯(C4H8)的 组成和结构都很相似,这类物质被称为烯烃。据此 推断分子中碳原子数为n的烯烃的化学式可写为 ( ) A. CnH2n B. CnH2n+2 C. CnH2n-2 D. CnHn 5. 烈性炸药TNT(化学式为C7H5N3O6)广泛 用于开矿、修路、兴修水利等,下列关于TNT的说 法错误的是 ( ) A. TNT是一种化合物 B. 1个TNT分子中有3个氧分子 C. TNT由四种元素组成 D. 每个TNT分子含有21个原子 6. 判断下列化学符号中数字“2”所代表的意 义,并将其序号填在相应的横线上。 A. Mg2+ B. H2O C. 2CO D. 2H+ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 科学七年级下册 84 (1)表示分子个数的是 。 (2)表示离子个数的是 。 (3)表示离子所带的电荷数的是 。 7. 请用元素符号或化学式填空。 (1)x个氢原子: 。 (2)五个水分子: 。 (3)四个二氧化碳分子: 。 (4)六个铁原子: 。 (5)n个氮气分子: 。 (6)带2个单位正电荷的钙离子: 。 (7)带1个单位负电荷的氢氧根离子: 。 (8)带3个单位正电荷的铝离子: 。 (9)带1个单位正电荷的铵根离子: 。 8. 请写出下列符号所表示的意义。 (1)2Fe3+: 。 (2)3SO2-3 : 。 (3)2OH-: 。 (4)5CO2-3 : 。 B组 9. 明矾石广泛用于造纸、制革、化工等工业,其 化学式为:KAl3(SO4)2(OH)x。式中x的值是 ( ) A. 5 B. 6 C. 7 D. 8 10. 在1个OH-和1个NO-3 中,具有相同的 ( ) A. 氧元素和氢元素 B. 氧原子个数 C. 带电电荷数 D. 氢原子个数 11. X原子失去2个电子变成离子,该离子的 符号是 ( ) A. X+2 B. X2- C. X2+ D. X-2 12. 下列关于Fe、Fe2+、Fe3+的说法正确的是 ( ) A. 它们的质子数和中子数不相同 B. 它们的核外电子数不相同 C. 它们的性质完全相同 D. 它们的质量完全相同 13. 下列各组微粒中,质子数和电子数都相同 的是 ( ) A. F-,O2- B. Na+,NH+4 C. S2-,Cl- D. NH3,Na+ 14. 科学家已研究出高能微粒N+5,下列关于它 的说法正确的是 ( ) A. N+5 是由5个氮原子构成的单质 B. N+5 中只有质子,没有中子和电子 C. 每个N+5 中含有35个质子和34个电子 D. 每个N+5 中含有35个质子和35个电子 15. 某化合物的化学式为HnXO2n-1,则元素X 的化合价是 ( ) A. +(5n-1)价 B. +(3n-2)价 C. +(4n-1)价 D. +(3n+1)价 16. 某元素原子A的质子数为a,已知B3+和 A2-具有相同的核外电子数,则B元素的质子数为 ( ) A. a-2+3 B. a-2-3 C. a+2+3 D. a+2-3 17. 请你仔细阅读表中的内容,并回答问题: 常见的几 种 离子 H+ Na+ Mg2+ OH- Cl- SO2-4 对应元素 及 原子团在 化 合物中的 化 合价 H +1 Na +1 Mg +2 OH -1 Cl -1 SO -2 4 所能形成化合 物的化学式 第一类 第二类 第三类 HCl、 H2SO4 NaOH、 Mg(OH)2 MgCl2、 Na2SO4 (1)由前两项内容对照可得出的规律是:元素 和原子团的化合价数值往往与相应离子所带的 数相等。 (2)由后两项内容对照可以得出的规律是:通 过元素或原子团的 可以确定相应化合物 的化学式。 (3)根据硫酸亚铁的化学式FeSO4,可推出该 物质所含阳离子的符号为 。 18. 1886年,法国化学家莫瓦桑第一次制得了 氟的气态单质,并确定其化学式为F2。它几乎可以 与所有金属直接化合,且在化合物中氟几乎都显 -1价。 (1)氟元素属于 (填“金属”或“非金 属”)元素。 (2)科学家还用Xe(氙气)和 PtF。首次合成了 含稀有气体元素的化合物 XePtF6,其中PtF-6 为带 一个单位负电荷的原子团,则XePtF6 中Pt的化合 价为 。 19. 某同学在学习中建构了“氮及其化合物的 价—类关系图”,如图所示。据图回答下列问题。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 科学 七年级下册 85 (1)A点物质由N,O两种元素组成,则它的化 学式为 。 (2)图中B点对应的物质的化学式是 , 物质类别是 。 (3)氨气(NH3)中氮元素的化合价是 。 20. 有A,B,C,D四种元素,已知A元素是人 体中含量最多的元素,B元素的原子可以直接构成 最坚硬的矿物单质,C元素的原子失去一个电子后 只剩下一个质子,D+的电子层结构与氖原子相同。 请回答下列问题。 (1)由A元素组成单质的化学式为 。 (2)B元素的元素符号为 。 (3)C元素的离子符号为 。 (4)A,C,D三种元素组成化合物的化学式为 。 21. 化合价是一个重要的化学概念。对元素化 合价的部分探究过程如下。 【提出问题一】元素正、负化合价有何规律? 推测一:金属元素在化合物中都显正价; 推测二:非金属元素在化合物中只有负价。 【举例及分析一】 (1)NaCl、FeO、Al2O3 中金属元素化合价分别 为+1、+2、+3,其他金属在化合物中也都显正价, 推测一正确。金属都显正价的可能原因是 。 (2)H2O、SO2、CO2 中,氢、氧、硫、碳元素的化 合价分别为+1、-2、+4、+4,说明推测二 (填成立”或“不成立”)。 (3)金属元素与非金属元素形成化合物时,非 金属元素显 价。 【提出问题二】一种元素在化合物中只有一种 化合价吗? 推测一:一种元素在化合物中只有一种化合价; 推测二: 。 【举例及分析二】①由NaCl、NaOH、Na2CO3, Na2SO4 等物质中钠元素都显+1价,得出推测一 成立。 ②由H2S、SO2、SO3、H2SO3 等物质中硫元素 化合价不同,它们中的硫元素的化合价分别为-2、 +4、+6、 ,得出推测二成立。 【结论】通过上述举例分析及结合教材上所给 元素的化合价可知, 。 C组 22. 随着科技的飞速发展,出现了许多新型无 机材料,如植入生物体内的生物陶瓷材料HAP[化 学式为Cam(PO4)nOH],已被医疗上用于修补人的 骨骼和牙组织.HAP的化学式中n等于 ( ) A. 2m-1 3 B. 3m-1 3 C. 2m+1 3 D. m+1 23. (1) 含磷洗衣粉中含有Na5PxO10,其洗涤 废水的任意排放会污染环境,已知在上述化合物中 磷的化合价为+5,则x应为 。 (2) 元素 A与钠形成的化合物的化学式为 NaxA,元素B的氯化物的化学式为BCly,若化合 价不变,则A,B两种元素组成化合物的化学式为 。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋