第四单元课题3物质组成的表示第二课时 化合价导学案- 2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

课题 3 物质组成的表示 （第二课时 化合价） 导学案 一、学习目标（简写版） 1. 理解化合价的概念，掌握常见元素和原子团的化合价。 1. 能根据化合价书写化合物的化学式，或根据化学式计算元素的化合价。 1. 学会运用化合价规则检查化学式的正误，提升化学符号运用与逻辑推理能力。 二、学习重难点 1. 重点 0. 常见元素和原子团的化合价记忆。 0. 根据化合价书写化学式及根据化学式计算化合价的方法。 4. 难点 0. 理解化合价的本质及与原子结构的关系。 0. 灵活运用化合价规则解决复杂化合物的化学式书写和化合价计算问题。 三、知识点自主预习填空 1. 化合价的定义：化合价是用来表示原子之间相互化合的数目。元素的化合价有______价和______价之分。 1. 常见元素和原子团的化合价 0. 氢元素通常显______价，氧元素通常显______价。 0. 金属元素与非金属元素化合时，金属元素显______价，非金属元素显______价。 0. 一些元素在不同的化合物中可显______的化合价。 0. 常见原子团的化合价：硫酸根SO42-______价，碳酸根CO32-______价，氢氧根OH-______价，铵根NH4+______价。 7. 化合价规则 0. 在化合物中，各元素正负化合价的代数和为______。 0. 在单质里，元素的化合价为______。 8. 化合价的应用：根据元素的化合价可以写出化合物的______；也可以根据化学式计算出未知元素的______。 四、知识点讲解与要点剖析 （一）化合价的定义 1. 概念深入理解：化合价反映了原子在形成化合物时，得失电子或共用电子对的情况。例如，在氯化钠（NaCl）中，钠原子失去 1 个电子，显 +1 价；氯原子得到 1 个电子，显 -1 价，二者通过电子的得失形成稳定的化合物。它是元素的一种重要性质，用于确定化合物中各元素原子的数目比例。 1. 常考易错点：学生容易忽视化合价与原子结构的联系，误认为化合价是随意规定的。同时，对于化合价的正负含义理解不清晰，不明白正价表示原子失去电子或共用电子对偏离，负价表示原子得到电子或共用电子对偏向。 经典例题：关于化合价的说法正确的是（ ） A. 化合价是元素的一种性质，与原子结构无关 B. 化合价只能是整数 C. 金属元素在化合物中只显正价 D. 非金属元素在化合物中只显负价 解析：A 选项化合价与原子结构密切相关，得失电子或共用电子对情况决定化合价，A 错误；B 选项化合价通常是整数，但也存在分数化合价的特殊情况，不过初中阶段暂不涉及，B 表述不准确；C 选项金属元素在化合物中易失去电子，通常显正价，C 正确；D 选项非金属元素在化合物中不一定只显负价，如水中氢元素显 +1 价，D 错误。答案选 C。 变式题：下列关于化合价的描述错误的是（ ） A. 化合价有正价和负价 B. 化合价表示原子之间相互化合的数目 C. 一种元素只有一种化合价 D. 化合物中各元素化合价代数和为零 解析：A 选项化合价有正负之分，A 正确；B 选项符合化合价定义，B 正确；C 选项一些元素在不同化合物中可显不同化合价，如铁元素在氧化铁中显 +3 价，在氧化亚铁中显 +2 价，C 错误；D 选项是化合价规则，D 正确。答案选 C。 （二）常见元素和原子团的化合价 1. 常见元素化合价规律 0. 氢元素通常显 +1 价（如、HCl），但在金属氢化物中显 -1 价（如NaH）。 0. 氧元素通常显 -2 价（如），但在过氧化物中显 -1 价（如）。 0. 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，如中镁显 +2 价，氯显 -1 价 。 0. 一些变价元素，如铁（Fe）有 +2、+3 价，铜（Cu）有 +1、+2 价，在不同化合物中根据具体情况显不同化合价 。 12. 常见原子团化合价 0. 硫酸根SO42-显 -2 价，如。 0. 碳酸根CO32-显 -2 价，如。 0. 氢氧根OH-显 -1 价，如NaOH、 。 0. 铵根NH4+显 +1 价，如。 13. 记忆方法：可以通过口诀帮助记忆，如 “一价钾钠氯氢银，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” 。对于原子团化合价，也有相应口诀 “负一氢氧硝酸根，负二硫酸碳酸根，正一价的是铵根” 。 14. 常考易错点：容易记错元素或原子团的化合价，尤其是变价元素和特殊情况。例如，混淆硫酸根和亚硫酸根化合价，或者忽略氧元素在过氧化物中的特殊价态。 经典例题：下列化合物中，氯元素化合价为 +5 价的是（ ） A. HCl B. HClO C. D. 解析：根据化合物中各元素正负化合价代数和为零计算。A 选项HCl中氢显 +1 价，氯显 -1 价；B 选项HClO中氢显 +1 价，氧显 -2 价，设氯元素化合价为x，则 + 1 + x + ( - 2) = 0，解得x = + 1价；C 选项中氢显 +1 价，氧显 -2 价，设氯元素化合价为y，则 + 1 + y + ( - 2)×3 = 0，解得y = + 5价；D 选项中氢显 +1 价，氧显 -2 价，设氯元素化合价为z，则 + 1 + z + ( - 2)×4 = 0，解得z = + 7价。答案选 C。 变式题：在中，锰元素的化合价是（ ） A. +2 B. +4 C. +6 D. +7 解析：钾元素显 +1 价，氧元素显 -2 价，设锰元素化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，可得 + 1 + x + ( - 2)×4 = 0，解得x = + 7价。答案选 D。 （三）化合价规则 1. 化合物中化合价代数和为零：这是书写化学式和计算化合价的重要依据。在任何化合物中，所有元素化合价的代数和都等于零。例如，在氧化铝中，铝元素显 +3 价，氧元素显 -2 价，( + 3)×2 + ( - 2)×3 = 0 。 1. 单质中元素化合价为零：因为单质是由同种元素组成，原子没有得失电子或共用电子对的偏移，所以元素化合价为零。如氧气、铁（Fe）等单质中，氧元素和铁元素化合价都为零 。 1. 常考易错点：在计算化合物中元素化合价时，容易遗漏原子的个数，导致计算错误。例如，计算中硫元素化合价，容易忽略硫酸根的个数。在书写化学式时，不遵循化合价代数和为零的规则，写出错误的化学式。 经典例题：某化合物的化学式为，已知其中 R 的化合价为 +5 价，则n的值为（ ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 解析：氢元素显 +1 价，氧元素显 -2 价，R 的化合价为 +5 价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，可得( + 1)×n + 5 + ( - 2)×(2n - 1) = 0，即n + 5 - 4n + 2 = 0，- 3n = - 7，解得n = 2。答案选 B。 变式题：已知某化合物的化学式为，其中 Y 元素的化合价为 -2 价，则 X 元素的化合价为（ ） A. +1 B. +2 C. +3 D. +4 解析：设 X 元素的化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，可得2x + ( - 2)×3 = 0，2x = 6，解得x = + 3价。答案选 C。 （四）化合价的应用 1. 根据化合价书写化学式：步骤如下 0. 写出元素符号，正价在前，负价在后（一般情况）。 0. 标出各元素的化合价。 0. 交叉化合价数字，作为元素符号右下角的数字（最简整数比）。 0. 检查化学式中各元素正负化合价代数和是否为零。例如，书写硫酸铝的化学式，铝元素显 +3 价，硫酸根显 -2 价，先写，计算( + 3)×2 + ( - 2)×3 = 0，化学式正确 。 19. 根据化学式计算化合价：已知化学式，设未知元素化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零的规则列方程求解。例如，求中锰元素的化合价，设锰元素化合价为x，钾元素显 +1 价，氧元素显 -2 价，则( + 1)×2 + x + ( - 2)×4 = 0，解得x = + 6价 。 常考易错点：书写化学式时，交叉数字后不进行化简，或者对原子团处理不当，如将硫酸根写成形式带入化学式。计算化合价时，方程列错或计算错误。 经典例题：已知氮元素在某化合物中显 +3 价，氧元素显 -2 价，该化合物的化学式可能是（ ） A. NO B. C. D. 解析：根据化合价书写化学式的方法，氮元素显 +3 价，氧元素显 -2 价，交叉数字得到。答案选 C。 20. 变式题：已知某化合物的化学式为，R 的化合价为（ ） A. +(2n - m) B. +(2m - n) C. +(n - 2m) D. +(m - 2n) 解析：氢元素显 +1 价，氧元素显 -2 价，设 R 的化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，可得( + 1)×m + x + ( - 2)×n = 0，解得x = + (2n - m)。答案选 A。 五、效果检测（判断正误） 1. 一种元素只有一种化合价。（ ） 1. 在化合物中，各元素正负化合价的代数和可以不为零。（ ） 1. 单质中元素的化合价为零。（ ） 1. 氢氧根OH-的化合价是 +1 价。（ ） 1. 根据化合价可以写出所有化合物的化学式。（ ） 六、归纳总结 1. 化合价概念：表示原子之间相互化合的数目，有正负之分，与原子结构相关。 1. 常见化合价：掌握常见元素和原子团化合价，注意变价元素和特殊情况，利用口诀辅助记忆。 1. 化合价规则：化合物中各元素正负化合价代数和为零，单质中元素化合价为零。 1. 化合价应用：能根据化合价书写化学式，根据化学式计算化合价，遵循规则，注意细节避免错误。 7、 课后作业 一、选择题 1．氮元素有多种化合价，下列物质中氮元素的化合价最高的是 A． B． C． D． 2．雷雨天，氮气经过一系列转化可以生成硝酸。转化过程中会涉及下列物质，其中氮元素化合价为的是 A． B．NO C． D． 3．氯化铵是一种常用的化学肥料，可以促进植物的生长。下列物质中N的化合价与氯化铵中N的化合价相同的是 A．N2 B．NH3 C．NO2 D．N2O5 4．水中氧元素的化合价是 A．+1 B．0 C．-1 D．-2 5．锂电池正极材料中含有LiCoO2，Co的化合价为+3，则锂元素的化合价是 A．+1 B．+2 C．-1 D．-2 6．在玻璃、瓷砖表面涂一层纳米二氧化钛(TiO2)，纳米二氧化钛在光照射下可去除表面的油污等，使玻璃、瓷砖的清洁很容易进行。二氧化钛中钛元素的化合价为 A．-1 B．+2 C．+3 D．+4 7．硫化锌可作为歼-10C挂载的霹雳导弹光学元件的材料。硫化锌(ZnS)中S的化合价为 A．-2 B．+4 C．+6 D．+2 8．中国科学院成功研制出可漂浮的二氧化钛材料，该材料可让废弃塑料处理更高效。计算二氧化钛中钛元素的化合价为 A． B． C．0 D． 9．重铬酸钾（）可用于检测酒驾，确定酒精的含量。重铬酸钾中铬（）元素的化合价为 A． B． C． D．0 10．液态二氧化氮（）能与燃料（如偏二甲肼）反应产生高能推力，用于火箭和导弹发动机，则中氮元素的化合价为 A．＋4 B．＋2 C．＋1 D．＋3 11．焦亚硫酸钠常用作食品漂白剂。中的化合价为 A．-1 B．-2 C．+4 D．+6 二、填空与简答 12．有一些物质，如、等，它们中的一些带电荷的原子团，如、，常作为一个整体参加反应。这样的原子团又叫作根。 一些常见元素和根的化合价 元素和根的符号 常见的化合价 (1)上表中表示“根”的符号为 。 (2)氧化铝的化学式为 。 (3)在单质里，元素的化合价为 。 13．我国从2000起就逐渐用ClO2取代氯气（Cl2）对饮用水进行消毒，其消毒杀菌能力优于氯气。ClO2的名称是 ，分子中Cl的化合价是 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 八、答案与解析 （一）自主预习填空答案 1. 正；负 1. +1； -2；正；负；不同； -2； -2； -1； +1 1. 零；零 1. 化学式；化合价 （二）效果检测答案及解析 1. ×。一些元素在不同化合物中可显不同化合价，如铁有 +2、+3 价。 1. ×。在化合物中，各元素正负化合价的代数和一定为零，这是书写化学式和计算化合价的基础。 1. √。单质中原子没有得失电子或共用电子对偏移，元素化合价为零。 1. ×。氢氧根OH-的化合价是 -1 价。 1. ×。根据化合价可以写出大部分化合物的化学式，但有些复杂化合物还需考虑其他因素，如有机物的结构等。 （3） 课后作业答案及解析 1．D 【详解】氮气中氮元素化合价为0；氯化铵中氯元素显-1价，氢元素显+1价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得氮元素显-3价；三氧化二氮中氧元素显-2价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得氮元素显+3价；硝酸钾中钾元素显+1价，氧元素显-2价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得氮元素显+5价。故氮元素的化合价最高的是硝酸钾。 故选D。 2．D 【详解】A、N2​是单质，单质中元素的化合价为0，所以氮气中氮元素化合价是0，该选项错误； B、在NO中，氧元素通常显−2价，设氮元素化合价为x，根据化合物中各元素正、负化合价代数和为0，可得，解得x=+2，即NO中氮元素化合价为+2，该选项错误； C、在NO2中，氧元素显−2价，设氮元素化合价为y，由化合物中各元素正、负化合价代数和为0，则，解得y=+4，即NO2中氮元素化合价为+4，该选项错误； D、在HNO3​中，氢元素显+1价，氧元素显−2价，设氮元素化合价为z，根据化合物中各元素正、负化合价代数和为0，可得，解得z=+5，即HNO3中氮元素化合价为+5，该选项正确。 故选D。 3．B 【详解】在氯化铵（NH4Cl）中，氯元素显−1价 ，氢元素显+1价，设氮元素化合价为x，根据化合物中各元素正、负化合价代数和为零，则，解得x=−3 。 A、N2是单质，单质中元素化合价为0，该选项不符合； B、在NH3中，氢元素显+1价，设氮元素化合价为y，由化合物中各元素正、负化合价代数和为零可得，解得y=−3，与氯化铵中氮元素化合价相同，该选项符合； C、在NO2中，氧元素显−2价，设氮元素化合价为z，根据化合物中各元素正、负化合价代数和为零，有，解得z=+4，该选项不符合； D、在N2O5中，氧元素显−2价，设氮元素化合价为w，根据化合物中各元素正、负化合价代数和为零，可得，解得w=+5，该选项不符合。 故选B。 4．D 【详解】水中化学式为H2O，氢通常显+1价，设氧的化合价为x，根据化合物中各元素化合价代数和为零，则：2×(+1) + x = 0 ， x = -2。 故选D。 5．A 【详解】中Co的化合价为+3、O的化合价为-2，设锂元素的化合价为x，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则，解得，故中锂元素的化合价为+1，故选：A。 6．D 【详解】化合物中元素正负化合价之和为0，二氧化钛（TiO2）中氧元素显-2价，设钛元素的化合价为x，则，解得x=+4。 故选D。 7．A 【详解】由化合物中各元素的化合价代数和为零，硫化锌中锌元素化合价为+2价，故硫元素化合价为-2价，故选：A。 8．B 【详解】二氧化钛中氧元素显-2价，设钛元素的化合价为x，根据在化合物中各元素正负化合价代数和为零，则有x+（-2）×2=0，x=+4； 故选：B。 9．A 【详解】重铬酸钾（）中，钾元素显+1价，氧元素显-2价，设铬元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）×2+2x+（-2）×7=0，则x=+6价。 故选A。 10．A 【详解】中氧元素的化合价为-2，依据化合物中各元素的化合价的代数和为零，则氮元素的化合价为+4，故选A。 11．C 【详解】焦亚硫酸钠中钠元素显+1价，氧元素显-2价，设硫元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：，x=+4。 故选C。 12．(1) (2)Al2O3 (3)0/零 【详解】（1）根据文中对 “根” 的定义，Al是铝元素，O是氧元素，是铵根离子，是带电荷的原子团，所以表示 “根” 的符号为。 （2）氧化铝中铝元素化合价为+3价，氧元素化合价为−2价。设氧化铝化学式为AlxOy，根据化合物中各元素化合价代数和为零的原则，有，解得，所以氧化铝化学式为Al2O3。 （3）在单质里，元素的化合价规定为0。 13． 二氧化氯 +4 【详解】ClO2由氯（Cl）和氧（O）两种元素组成，氧原子数为2。根据非金属氧化物命名规则，需标明氧原子数目，因此读作“二氧化氯”； 由二氧化氯的化学式为ClO2，因氧元素的化合价为-2价，根据化合物中正负化合价的代数和为0，设Cl元素的化合价为x，则x+（-2）×2=0，解得x=+4。 $$