1、第四单元第四单元 自然界的水自然界的水 课题课题 4 化学式与化合价化学式与化合价 一、化学式一、化学式 1定义：用元素符号表示物质的式子叫做_。 2表示的意义：由分子构成的物质的化学式，可以表示_，可以表示该物质的_；可以表示 该物质的_；还可以表示该物质的_。 3由两种元素组成化合物的名称，一般从右到左读作_，有时还要读出_。 4书写化合物的化学式时，除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之外，还应注意 以下几点： (1)组成元素原子个数比为_时，省略不写。 (2)氧化物一般把氧元素的符号写在_，另一种元素符号写在_。 (3)金属元素与非金属元素形成的化合物，金属元素符号写
2、在_，非金属元素符号写在_。 二、化合价二、化合价 1化合价有_和_之分。 2在许多化学反应中常作为一个整体参加，这样的原子基团叫做_，也叫根。 3应用化合价推求物质化学式的根据： (1)这种化合物_； (2)化合物中各元素代数和为_。 【答案】一、1化学式 2这种物质 组成元素 1 个分子 1 个分子的构成 3某化某 原子个数 4(1)1 (2)右方 左方 (3)左方 右方 二、1正价 负价 2原子团 3(1)确实存在 (2)零 一、化学式一、化学式 1概念概念 用元素符号表示物质组成的式子叫化学式。 水 H2O 氧气 O2 二氧化碳 CO2 注意啦！注意啦！ (1)纯净物的组成是固定不变的
3、，所以表示每种物质的化学式有一种，但一个化学式不一定只表示一种物质， 如金刚石和石墨的化学式都是“C”；混合物的组成不固定，所以没有化学式。 (2)物质的化学式都是通过实验方法测定物质的组成后得出来的，所以化学式中元素符号右下角的数字不能 改动。 2表示的意义表示的意义 (1)由分子构成的物质的化学式，不仅表示物质的组成，也表示分子的构成，所以也叫分子式，如水(H2O)、 二氧化碳(CO2)等。 (2)由原子直接构成的物质，其元素符号即化学式，此时化学式就有三种意义： 宏观方面：表示一种物质，表示一种元素。 微观方面：表示一个原子。 (3)由离子构成的物质中不存在一个个的分子，其化学式表示了该
4、物质中各元素原子数的最简比。 3化学式相关数字的意义化学式相关数字的意义 (1)写在化学式前面的数字，表示粒子(原子、分子)的个数。如 2Fe 表示两个铁原子，2H2O 表示两个水分子， 此时符号“2Fe”、“2H2O”只表示微观意义，不表示宏观意义。 。 (2)离子符号前面的数字表示离子的数目。 (3)化学式右下角的数字表示一个某粒子中某原子或原子团的数目。 (4)离子符号右上角的数字表示该离子所带电荷数。 (5)元素符号(原子团)正上方的数字表示该元素(原子团)的化合价。 注意：注意： 化学式前面的化学计量数可变，化学式中各元素符号右下角的数字不能变。 4化学式的书写和命名化学式的书写和命
5、名 物质类型 化学式的写法 化学式的读法 单 质 金属 用元素符号表示 铁Fe 元素名称：铁 稀有气体 氦气He “某气”：氦气 非金属 固态 硫S 元素名称：硫 气态 在元素符号的右下角写出表示分子中 原子个数的数字。如氧气O2、氮 气N2、氢气H2 “某气”：O2氧气 化 合 物 氧化物 氧元素符号在右，另一种元素符号在 左。如 CO2、Fe3O4等 从右向左读作“氧化某”或“几氧化几某”： CO2二氧化碳、Fe3O4四氧化三铁 由金属元素和非 金属元素组成的 化合物 金属元素在左，非金属元素在右(“金 左非右”)如 NaCl、KI 等 从右向左读作“某化某”：NaCl一氯化钠 由金属离子
6、和根金属离子在左，根离子在右(“金左根含 OH 的化合物读作“氢氧化某”： 离子构成的化合 物 右”)。 如 ZnSO4、Ca(OH)2等 Ca(OH)2氢氧化钙；含酸根离子的化合 物读作“某酸某”：ZnSO4硫酸锌 典例典例 1 如图，这四位同学描述的是同一个化学符号，此化学符号是 AH B3N2 CNH3 DCO2 【解析】根据题意，该物质由两种元素组成，1 个分子由 3 个原子构成。A、H 是氢元素的符号，不能表示 一种物质，故选项错误；B、3N2是 3 个氮分子的符号，不能表示一种物质，故选项错误；C、NH3是由两 种元素组成的，但 1 个分子由 4 个原子构成，故选项错误；D、CO2
7、由两种元素组成的，且 1 个分子由 3 个 原子构成，故选项正确。故选 D。 【答案】D 二、化合价二、化合价 1化合价的有关化合价的有关规律规律 (1)在任何化合物里，正负化合价的代数和为零。 (2)在化合物里氢通常显+1 价，氧通常显2 价。 (3)金属元素通常显正价，非金属元素通常显负价。 (4)单质里元素的化合价为零。 (5)许多元素具有可变化合价，同种元素在不同的化合物里可显不同的化合价，如：FeO，Fe2O3中铁元素的 化合价分别为+2 和+3。 (6)一些常见元素、根的化合价和离子符号 元素和根 的名称 元素和根 的符号 常见的化合价 离子符号 元素和根 的名称 元素和根 的符号
8、 常见的化合价 离子符 号 钾 K +1 K+ 氟 F 1 F 钠 Na +1 Na+ 氯 Cl 1、+1、+5、+7 Cl 银 Ag +1 Ag+ 溴 Br 1 Br 铜 Cu +1、+2 Cu+、Cu2+ 氮 N 3、 +2、 +3、 +4、 +5 钙 Ca +2 Ca2+ 氧 O 2 镁 Mg +2 Mg2+ 硫 S 2、+4、+6 S2 钡 Ba +2 Ba2+ 磷 P 3、+3、+5 锌 Zn +2 Zn2+ 碳 C +2、+4 汞 Hg +2 Hg2+ 硅 Si +4 铁 Fe +2*、+3 Fe2+、Fe3+ 氢氧根 OH 1 OH 锰 Mn +2、+4、+6、+7 Mn2+ 硝
9、酸根 NO3 1 NO3 铝 Al +3 Al3+ 硫酸根 SO4 2 SO42 氢 H +1 H+ 碳酸根 CO3 2 CO32 铵根 NH4 +1 NH4+ 磷酸根 PO4 3 PO43 * 亚铁指化合价为+2 的铁元素，亚铜指化合价为+1 的铜元素。 化合价口诀 单质元素全为零，化合物中和为零。 氢一氧二要记住，金正非负记分明。 一价金属钾钠银，二价金属钙镁钡和锌。 一二铜汞二三铁，三铝四硅五价磷。 谈根价，也不难，氢氧根负一铵正一。 酸根所有皆为负，一硝三磷二硫碳。 2化学式与化合价的关系化学式与化合价的关系 (1)根据化学式或“根”求某一元素化合价 原则：化合物里正负化合价的代数和为
10、零；在“根”中各元素正负化合价代数和为“根”的化合价。 试确定氯酸钾(KClO3)中氯元素的化合价。 解：设氯元素的化合价为 x，则 (+1)+ x +(2) 3=0 解之得 x = +5 所以，在氯酸钾中，氯元素的化合价为+5 价。 (2)根据化合价求化学式 写出组成的元素：正价在前，负价在后。 求正负化合价绝对值的最小公倍数。 求各元素的原子数最小公倍数/正价数(或负价数)=原子个数。 原子个数写在元素符号右下角。 检查正误正负化合价代数和=0。 典例典例 2 (2019 衡阳)亚硝酸钠是一种工业用盐它有毒、有咸味，外形与食盐相似。人若误食会引起中毒， 危害人体健康。亚硝酸钠(NaNO2)
11、中氮元素的化合价是 A+2 B+3 C+4 D+5 【解析】 钠元素显+1 价， 氧元素显2 价， 设氮元素的化合价是 x， 根据在化合物中正负化合价代数和为零， 可得：(+1)+x+(2) 20，则 x+3 价。故选 B。 【答案】B 典例典例 3 某种电池的正极材料由锂(Li)、钴(Co)和氧元素组成，三种元素的化合价分别是+1、+3、2，则 该物质的化学式为 ALiCoO4 BLiCoO3 CLiCoO2 DLiCoO 【解析】 利用在化合物中正负化合价的代数和为 0 进行分析， LiCoO4中化合价代数和为 1+3+4 (2)=40， 不符合题意；LiCoO3中化合价代数和为 1+3+
12、3 (2)=20，不符合题意；LiCoO2中化合价代数和为 1+3+2 (2)=0，符合题意；LiCoO 中化合价代数和为 1+3+2=+20，不符合题意。故选 C。 【答案】C 1下列同学对“SO2”的认识中，不正确的是 A表示二氧化硫这种物质 B表示二氧化硫由氧原子和硫原子组成 C表示一个二氧化硫分子 D表示一个二氧化硫分子由 2 个氧原子和 1 个硫原子构成 2以下对 O2、CO2、SO2、MnO2四种物质组成的说法中，正确的是 A都含有氧分子 B都是金属元素 C都含有氧元素 D都含有 2 个氧原子 3某同学制作的试剂标签如下，其中化学式书写不正确的是 A B C D 4(2019黄石)
13、Na2FeO4是一种新型水处理剂,既可杀菌消毒,又可净水。其中 Fe 元素的化合价为 A+6 B+3 C+2 D+2、+3 5如图是两种气体发生反应的微观示意图，下列叙述不正确的是 A生成物一定是混合物 B该反应属于化合反应 C反应前后分子种类发生了变化 D反应前后元素化合价发生了变化 6有关化合价的叙述错误的是 A化学变化中元素化合价可能发生变化 B同种元素在不同物质中可能有不同的化合价 C化合价可以是任何整数 D金属元素在化合物中一定显正价 7已知 X 元素原子最外层有 6 个电子，Y 元素原子最外层有 2 个电子，则 A、B 两种元素组成的化合物的 化学式可能是 AYX BYX3 CXY
14、3 DXY 8冰晶石是一种矿物，化学式为 NanAlF6，常用在电解铝工业作助熔剂。已知冰晶石中 F 显1 价，则 n 的值为 A1 B2 C3 D4 11(2019 滨州)某纯净物中只含有 R 和氧两种元素，且 R 元素与氧元素的质量比为 716，R 的相对原子 质量为 14，则该纯净物中 R 元素的化合价为 A1 B2 C3 D4 13下列对化学用语中“2”所表示意义的理解，正确的是 ACa2+中的“2”表示钙元素的化合价为+2 价 BH2 中的“2”表示两个氢原子 C2Mg 中的“2”表示两个镁元素 D2NH3 中的“2”表示 2 个氨分子 14写出对应的物质名称或化学式 物质名称 氧化
15、铁 _ 二氧化硅 _ 氯化镁 化学式 _ He _ FeCl2 _ 物质名称 碳酸钠 _ 硝酸铵 _ 氢氧化铜 化学式 _ Na2S _ KNO3 _ 12如图表示核电荷数为 1117 的元素最高和最低化合价。 (1)从图中可以看出，氯元素的最高正价是_。 (2)若某元素既可显正价，又可显负价，则最高正价与最低负价绝对值的代数和为_。 (3)从原子结构分析知：某元素的最高正价与_相等。 1 【答案】B 【解析】A、“SO2”表示二氧化硫这种物质，此选项正确；B、元素组成物质，“SO2”表示二氧化硫由氧元 素和硫元素组成，二氧化硫分子是由硫原子和氧原子构成的，此选项错误；C、由分子构成的物质，化
16、 学式可表示一个该分子，“SO2”可表示一个二氧化硫分子，此选项正确；D、“SO2”可表示一个二氧化硫 分子由 2 个氧原子和 1 个硫原子构成，此选项正确。故选 B。 2 【答案】C 【解析】A、化学式中元素符号右下角的数字是一个分子中原子的个数，CO2、SO2分别由 CO2分子、SO2 分子构成，错误；B、二氧化锰中含有金属元素锰，O2、CO2、SO2中不含金属元素，错误；C、化学式 在宏观上可以表示物质元素的组成，都含有氧元素，正确；D、四种物质的一个分子中都含有 2 个氧原 子，而不是四种物质含有两个氧原子，错误。故选 C。 3 【答案】C 【解析】A、化合物中各元素化合价的代数和为零
17、，氧化铝中铝元素的化合价为+3，氧元素的化合价为 2，故氧化铝的化学式为 Al2O3，此选项正确；B、氢氧化钾中钾元素的化合价是+1，氢氧根的化合价是 1，故氢氧化钾的化学式为 KOH，此选项正确；C、氯化铁中铁元素的化合价是+3，氯元素的化合价 是1，故氯化铁的化学式为 FeCl3，此选项错误；D、硝酸铜中铜元素的化合价是+2，硝酸根的化合价 是1，故硝酸铜的化学式为 Cu(NO3)2，此选项正确。故选 C。 4 【答案】A 【解析】钠元素显+1 价，氧元素显2 价，设铁元素的化合价是 x，根据在化合物中正负化合价代数和为 零，可得：(+1) 2+x+(2) 4=0，则 x=+6 价。故选
18、A。 5 【答案】A 【解析】A、由生成物的微观构成可知，反应后生成了一种新的化合物，此选项错误；B、由化学反应的 微观示意图可知，该反应是由两种物质发生化学反应生成了一种物质，属于化合反应，此选项正确；C、 由反应前后微粒的变化可知，分子在化学变化中发生了变化，此选项正确；D、由反应前后微粒的变化 可知，该反应是两种单质发生化学反应生成一种化合物，单质中元素的化合价为零，化合物中各元素化 合价的代数和为零，所以反应前后元素化合价发生了变化，此选项正确。故选 A。 6 【答案】C 【解析】A、化学变化中元素化合价可能发生变化，如碳在氧气燃烧生成二氧化碳，反应前后碳元素与氧 元素的化合价发生了改
19、变，正确；B、同种元素在不同物质中可能有不同的化合价，如在一氧化碳中， 碳元素显+2 价，在二氧化碳中碳元素显+4 价，正确；C、一种元素一定数目的原子跟其他元素一定数目 的原子相化合性质叫元素的化合价， 化合价的数值与原子结构最外层电子数有关， 不可能是任意的整数， 错误；D、金属元素的最外层电子数小于 4，易失去电子，在化合物中显正价，正确。故选 C。 7 【答案】A 【解析】离子所带电荷的数值等于化合价的数值，且正负一致；X 元素原子最外层有 6 个电子，在化学 反应中容易得到 2 个电子，从而带上 2 个单位的负电荷，故元素 X 的化合价为2；Y 元素原子最外层 有 2 个电子，在化学
20、反应中容易失去 2 个电子，从而带上 2 个单位的正电荷，故元素 Y 的化合价为+2 价；由化合物化学式的书写一般规律：正价在左，负价在右，正负化合价代数和为零，所以它们形成化 合物的化学式为 YX。故选 A。 8 【答案】C 【解析】化合物中元素的化合价的代数和为零，则(+1) n+(+3)+(1) 6=0，解得 n=3，故选 C。 9 【答案】D 【解析】由题意 R 元素的氧化物中，R 元素与氧元素的质量比为 716，设该物质的 1 个分子中中 R、O 元素的原子个数分别为 x、y，则有 14x7 = 16y16 ，解得 x1 = y2 ，则 R 的氧化物的化学式为 RO2；氧元素显 2
21、价，设氧化物中 R 元素化合价为 z，据化合物中各元素化合价代数和为 0，则有 z+(2) 2=0，解得 z=+4,即 R 元素的化合价为+4 价。故选 D。 10 【答案】D 【解析】A、Ca2+中的“2”表示一个钙离子带有 2 个单位的正电荷，错误；B、H2中的“2”表示一个氢分子 中含有 2 个氢原子，错误；C、2Mg 中的“2”表示两个镁原子，错误；D、2NH3中的“2”表示 2 个氨分子， 正确。故选 D。 11 【答案】氦气 氯化亚铁 Fe2O3 SiO2 MgCl2 硫化钠 硝酸钾 Na2CO3 NH4NO3 Cu(OH)2 【解析】氧化铁中，铁元素显+3 价，氧元素显2 价，所
22、以其化学式为 Fe2O3；He 是氦气的化学式；由 氧化物的命名方法及化学式的写法可知， 二氧化硅的化学式为 SiO2； FeCl2中铁元素显+2 价， 所以 FeCl2 是氯化亚铁的化学式；氯化镁中，镁元素显+2 价，氯元素显1 价，所以其化学式为 MgCl2；碳酸钠 中，钠元素显+1 价，碳酸根显2 价，所以其化学式为 Na2CO3；Na2S 读作硫化钠；硝酸铵中，铵根显 +1 价，硝酸根显1 价，所以其化学式为 NH4NO3；KNO3读作硝酸钾；氢氧化铜中，铜元素显+2 价， 氢氧根显1 价，所以其化学式为 Cu(OH)2。 12 【答案】(1)+7 (2)8 (3)最外层电子数 【解析
23、】(1)从图中可以看出，氯元素的最高正价是+7。 (2)若某元素既可显正价，又可显负价，例如：氯的最高正价是+7，最低负价是1，则可以看出最高正 价与最低负价绝对值的代数和为 8。 (3)从原子结构分析知：氯原子的最外层电子数是 7，最高正价是+7，硫原子的最外层电子数是 6，最高 正价是+6 等，可以看出某元素的最高正价与最外层电子数相等。 明珠蒙尘明珠蒙尘 因为空气污染，印度泰姬陵原本洁白的大理石圆顶近年来逐渐变黄，以至于人们不得不定期用黏土清 除附着物。 美国佐治亚理工大学的研究小组调查发现， 令泰姬陵变得“人老珠黄”的罪魁祸首是当地汽车尾气 和垃圾焚烧所产生的悬浮炭颗粒，它们能吸收紫外
24、光，令白色大理石圆顶呈黄褐色。 第一种低甲烷排放的水稻问世第一种低甲烷排放的水稻问世 稻田产生的强效温室气体甲烷对全球气候变化有重要的影响。瑞典农业科学大学和中国福建省农业科 学院的研发团队新研发出了一种高淀粉水稻品种 SUSIBA2。这种植物在中国的三年大田试验中表现很好， 它有望在增加粮食产量的同时，减少人为因素导致的甲烷排放。这是第一种高产量低甲烷排放的水稻，能 为稻田产生的强效温室气体问题提供可持续的解决方案。 二氧化碳变身碳纤维二氧化碳变身碳纤维 美国乔治 华盛顿大学的一个研究团队开发出一种将温室气体二氧化碳直接转化成在工业和消费领域都 十分紧俏的碳纤维技术。这种技术高效、低能耗，有充足的阳光和大量的二氧化碳即可，通过电解合成纳 米纤维：在 750 0C 装有熔融碳酸盐的高温电解槽中，通过镍和钢电极的热及直流电使二氧化碳溶解，碳纳 米纤维可以在钢电极形成。