1、第四单元 自然界的水 课题 1 爱护水资源 【知识目标】 1.了解世界和我国的水资源状况,学习用辩证的观点看待水资源的丰富和有限。 2.了解水污染、水枯竭等水危机问题及水污染的防治、节水方法等应对水危机的措施。 【素养目标】 1.学习用辩证的观点看待水资源的丰富与有限,增强学生的节水意识。 2.培养学生关心社会、为社会做贡献的社会责任感。 【教学重点】 让学生了解世界和我国的水资源状况,培养学生的社会责任感。 【教学难点】 让学生了解世界和我国的水资源状况,培养学生的社会责任感。 一、导入新课 【导入 1】 地球上的水虽然储存量很大,但是真正可以利用的淡水资源并不充裕。有很多国家和地 区长期处
2、于缺水状态。我国人均水资源大约只有世界人均水平的四分之一,一些地区严重缺 水。水体的污染,进一步加剧了水资源的危机。随着经济的发展、人口的增长和人民生活水 平的提高,水的需求量将越来越大。今天我们就先来了解一下地球上的水资源状况。 【导入 2】 多媒体展示有关水的一些优美的自然风景图片,让学生以轻松愉快的心情进入学习状态, 然后再多媒体展示土地干裂、土地沙漠化、工厂排放污水、河流被污染鱼类大量死亡等图片 让学生思考,并带着问题进入新课的学习。 二、探究新知 探究一、人类拥有的水资源既丰富又短缺 1.地表约 71%被水覆盖“水球”。 2.淡水资源极度缺乏 (1)海洋水:储量约占全球总储水量的 9
3、6.5%。 (2)淡水只约占全球水储量的 2.53%,其中大部分还分布在两极和高山的冰雪及永久冻 土层中,难以利用;可利用的只约占其中的 30.4%,即 1.0710 16 m3。 分析海水中蕴藏着丰富的化学资源(海水中含有 80 多种元素,其中含量最高的是氧元 素;海水的含盐量很高,人们可从海水中提取出大量无机盐)。 提问联合国在 1977 年向全世界发出警告:“水,不久将成为一个深刻的社会危机。” 这是危言耸听吗? 回答这是一个现实问题。随着社会的发展,一方面人类生活、生产用水量不断增加, 另一方面水污染加剧了可利用水的减少,使原本紧张的水资源更显短缺。 3.我国属于严重缺水国家 世界人均
4、水量最多的国家是巴西。 我国水资源总量居世界第六位,但人均水量居八十几位,约为世界人均水量的四分之一。 【例 1】 科学家预言:“水不久将成为一个深刻的社会危机。”这是因为 ( C ) A.地球上水很少,不能满足人类的需要 B.由于地球表面气温的作用,水会被不断蒸发掉 C.淡水资源不足,分布又很不均匀,而且人类活动使水不断地受到污染,使淡水资源越来 越紧缺 D.土地沙漠化,使空气中水蒸气不断减少 解析:地球上水资源丰富,地球表面约 71%被水覆盖着,故 A 错误;自然界中存在水循环, 水蒸发不是造成水危机的主要原因,故 B、 D 错误;造成水危机的主要原因是淡水资源的短缺、 人类活动用水量的增
5、加和对水体的污染,故 C 正确。 过渡我国的水资源分布不均衡,所以我们国家实施了“南水北调”工程。为了保护水 资源,我们应该怎样做起? 探究二、爱护水资源 1.节约用水 (1)工业用水重复利用; (2)农业上改漫灌为喷灌、滴灌; (3)改不间断用水为分段用水; (4)改旧式马桶为节水马桶; (5)洗菜水、淘米水浇花,洗衣水拖地、冲厕所等。 你知道世界水日是哪一天吗?中国水周是哪几天吗? 世界水日是每年的 3 月 22 日。1994 年起,中国水周改为每年的 3 月 22 日至 28 日。 2.防治水体污染 来源:工业污染、农业污染、生活污染。 (1)工业废水未达标排放; (2)农业上化肥、农药
6、的不合理使用; (3)生活污水的任意排放。 防治水体污染的措施: (1)工业上,通过应用新技术、新工艺减少污染物的产生,同时对污染的水体作处理使之 符合排放标准; (2)农业上提倡使用农家肥,合理使用化肥和农药; (3)生活污水也应逐步实现集中处理和排放。 【例 2】 水短缺是严重的社会问题。下列应对水短缺的措施,其中合理的是 ( D ) 推广使用无磷洗衣粉 加强工业废水的达标排放 加快生活污水净化处理的建 设 合理使用农药和化肥 提倡节约用水 A.仅 B.仅 C.仅 D. 解析:应对水短缺的措施应从减少水体污染和节约用水两方面来考虑。 爱护水资源 人类拥有的水资源 世界水资源状况 海水占总水
7、量的 . 淡水占总水量的 . 主要为极地冰川 极少量为人类用水 我国水资源状况 人均用水量为世界人均水量的 贫水国家 原因人类用水量不断增加 水体污染 爱护水资源 节约用水防止浪费水 提高水资源利用率 工业上 农业上 生活上 防治水体污染 水污染来源 工业“三废”未处理达标就排放 农业不合理使用化肥和农药 生活污水任意排放 水污染危害 危害人体健康 影响工农渔业生产 破坏生态平衡 水污染防治 工业“三废”处理达标后再排放 农业合理使用化肥和农药 生活污水集中处理达标后再排放 1.由于水资源短缺,有关部门呼吁,人人都应该树立保护水资源的意识,养成节约用水的习惯。 下列节水措施中不正确的是 ( D
8、 ) A.洗过菜的水用来浇花 B.推广使用节水龙头 C.工业废水处理后循环使用 D.少喝水,不洗澡 2.水污染主要来自:工业生产中废渣、废液的任意排放;雨水和土壤接触;农业生产中 农药、化肥的过量施用;城市生活污水的任意排放。下列各项符合题意的是 ( C ) A.仅 B.仅 C.仅 D. 3.下列有关水的认识错误的是 ( B ) A.地球上水的储量很大,但淡水资源并不充裕,且分布也不均匀 B.水是取之不尽,用之不竭的 C.爱护水资源,要节约用水,还要防治水体污染 D.水被污染后,会给人类造成灾难 4.据报道,太湖水由于水体富营养化,导致蓝藻快速繁殖生长,死亡腐烂,使湖水水位下降后, 太湖底泥上
9、泛,使水体产生异味。为改善太湖水水质,除去水中的异味,下面所提建议不合理 的是 ( B ) A.人工捞藻,投加活性炭 B.加入大量生石灰和明矾 C.增加水量,促进水体流动 D.严格控制各种污染源,确保达标后排放 课题 2 水的净化 【知识目标】 1.了解纯水和天然水,软水和硬水的区别;了解净化水在生产和生活中的意义。 2.初步学会沉淀、过滤、吸附和蒸馏等净化水的方法。 3.了解自来水厂的净化过程,培养学生的动手能力。 【素养目标】 1.通过对比实验,感受控制变量法在实验中的应用。 2.通过亲自参与净水过程的实验探究,感受到化学实验的魅力,增强学习化学的兴趣,唤 起珍惜、爱护水资源的意识。 【教
10、学重点】 1.常用净化水的方法。 2.硬水和软水。 3.过滤的实验操作及注意事项。 【教学难点】 1.了解纯净水和自然水,硬水与软水的区别。 2.过滤的实验操作。 一、导入新课 【导入 1】 学习情景展示河水、自来水、纯净水各一瓶,让学生比较并说出它们的区别。 过渡用比较浑浊的河水、湖水、海水、井水如何得到比较澄清的自来水呢?这就是我 们本课题要研究的“水的净化”问题。 【导入 2】 展示鲁滨孙取泥水的图片: 讲解鲁滨孙被困荒岛,口渴难耐,突然发现眼前有汪泉水(烧杯内装适量水),由于是地 表水,故里面溶有一些矿物质(往水中加入适量氯化钙和硫酸镁)。 人在囧途,此时下起了倾盆 大雨,澄清的水变浑
11、浊(往水中加入泥沙),又狂风大作,树叶纷落(往水中加入树叶),浑浊的 水中布满了大大小小的树叶。 鲁滨孙此时心里拔凉拔凉的,但为了生存,他不得不想办法将眼 前的液体净化。请同学们想想,如何帮助他将其净化。 过渡河水、湖水等自然水源中多多少少都会有一些影响我们健康的物质,那么在作为 自来水供给千家万户之前我们需要对水做哪些净化处理呢?那么,就让我们来学习水的净化。 二、探究新知 探究、自来水厂的净化过程 取水沉淀过滤吸附消毒用户 (一)不溶性杂质的净化 演示实验取一烧杯浑浊的湖水,向其中加入 3 药匙明矾粉末,搅拌溶解后,静置观察现 象。 1.沉淀 静置沉淀 吸附沉淀:明矾的作用生成胶状物 吸附
12、杂质 使其沉降 操作下面将烧杯中的未处理的水进行过滤,看看有什么变化?在做实验前,我们先学习 一下怎样制作过滤器具。一张滤纸把它对半折再对半折,然后打开,三层滤纸放在一起,一层 放在一起,把它放在漏斗上,使之紧贴在漏斗壁上,并且滤纸的边缘低于漏斗的边缘。用少量 的水润湿滤纸并使滤纸与漏斗壁之间没有气泡(否则会影响过滤的速度),架好漏斗后使漏斗 下端的尖嘴紧靠烧杯内壁,过滤时盛浑浊液的烧杯口紧靠玻璃棒,并且玻璃棒要轻轻斜靠在 三层滤纸的一边,液面要低于滤纸的边缘(边讲边操作)。 2.过滤(除去不溶性杂质) 过滤操作的要求:“一贴、二低、三靠”。 “一贴”是滤纸紧贴漏斗壁(防止过滤速度慢)。 “二
13、低” 是滤纸的边缘低于漏斗的边缘(防止滤液溢出);滤液的液面低于滤纸的边缘(防 止过滤不完全)。 “三靠”是倾倒液体的烧杯和玻璃棒相靠(防止液滴飞溅),玻璃棒的下端与三层滤纸的 一边相靠(防止戳破滤纸),漏斗下端的尖嘴和烧杯的内壁相靠(防止液滴飞溅)。 探究过滤后滤液浑浊的原因?(烧杯不干净;滤液液面高于滤纸的边缘;滤纸破 损) 讲解过滤只是除去了看见的杂质,而水中还有许多看不见的杂质。 需要用吸附剂(活性 炭)除去,再经消毒剂消毒。 3.吸附(加活性炭就可以吸附):吸附色素和异味。 4.消毒:煮沸,加入漂白粉或通入 Cl2等。 讲述以上操作只是除去了水中的不溶性物质,而在水中的许多可溶性物质
14、,比如我们 看到的水垢,它是水中大量的钙、镁化合物在加热或长时间放置时生成的。 (二)可溶性杂质的净化 硬水:含较多可溶性钙、镁化合物的水。 软水:不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。 1.鉴别:用肥皂水硬水:易起浮渣 泡沫少 软水:不起浮渣 泡沫多 2.硬水的危害 小结用硬水洗涤衣物,既浪费肥皂也洗不净衣物,时间长了还会使衣物变硬;硬水会使 锅炉内结垢,不仅浪费燃料,而且使锅炉内管道局部过热,易引起管道变形或损坏,严重时还 可能引起爆炸。 3.硬水的软化 生活上:煮沸。 工业上和实验室:蒸馏。 演示实验实验室制取蒸馏水的过程。 介绍蒸馏装置:由蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接液管、接收瓶组成。温
15、度计的水银 球和蒸馏烧瓶的支管口在同一水平线上,冷却水应从冷凝管的下口流入,上口流出,以保证冷 凝管的套管中充满水,用不带支管的接液管时,接液管与接收瓶之间不可用塞子连接,以免造 成封闭体系。 【例题】 如图所示是某学生设计的过滤操作装置图。 (1)写出有标号仪器的名称:A.铁架台;B.漏斗;C.烧杯。 (2)图中有 1 处错误,说明改正的方法:加玻璃棒引流,玻璃棒靠在三层滤纸一侧。 (3)纠正错误后,该学生在进行过滤操作后,发现过滤后的液体仍有浑浊现象,原因可能 是滤纸破损(或液面高于滤纸的边缘等)。 解析:过滤的主要仪器有铁架台(带铁圈)、漏斗、烧杯和玻璃棒,过滤时要注意“一贴、 二低、三
16、靠”。滤液浑浊的原因可能是滤纸破损、液面高于滤纸边缘等。 1.下列说法中正确的是 ( B ) A.无色、无臭、清澈透明的水一定是纯净物 B.活性炭可以吸附掉一些溶解的杂质,除去臭味 C.青少年长期饮用纯净水有益健康 D.使用硬水对生活和生产有益 2.河水净化的主要步骤如图所示,有关说法错误的是 ( D ) A.步骤可除去难溶性杂质 B.X 试剂可以是活性炭 C.步骤可杀菌、消毒 D.净化后的水是纯净物 3.活性炭净水器可除去水中的臭味,是因为它具有 ( C ) A.导电性 B.传热性 C.吸附性 D.氧化性 4.对于静置、吸附、过滤、蒸馏等净化水的操作 上述操作中,净化程度由高到低的顺序是 蒸
17、馏、吸附、过滤、静置;可以降低水的硬度的是蒸馏;综合运用上述 4 项操作净水效果 更好,其先后顺序是静置、过滤、吸附、蒸馏。 课题 3 水的组成 【知识目标】 1.认识水的组成。 2.了解单质和化合物的区别和联系。 3.观察水电解的实验,并检验水的两种电解产物氢气和氧气。 4.了解人类认识物质世界的过程和方法。 【素养目标】 1.通过氢气燃烧和水电解体验科学家探究水组成的艰辛历程,加强科学精神的培养。 2.通过分组实验,培养学生合作、勤于思考的精神,逐步形成良好的学习习惯。 【教学重点】 通过电解水实验认识水的组成。 【教学难点】 了解物质简单分类的方法,能区分常见物质。 一、导入新课 【导入
18、 1】 复习引入前面我们学习了水在自然界的分布,它与人类的密切关系,水污染的形成、 危 害以及防治方法。 知道了水是人类宝贵的自然资源,我们要保护水、 爱惜水,节约用水。 那么, 同学们想一想,水是纯净物还是混合物?水的物理性质是什么?它是由哪些元素组成的?这节 课我们就一起来解决这几个问题。 【导入 2】 教师:水是一种无色透明的物质,历史上人们一直认为水是一种单一的物质,那么水这种 物质里究竟含有什么呢?今天我们来学习一下水的组成。 【导入 3】 在古希腊,人们认为物质普遍由四种元素组成,分别是水、气、土、火。长期以来人们都 对水是一种元素深信不疑,直到有一天发现氧气的英国科学家普利斯特里
19、喜欢给朋友们 变魔术,手拿着一个空瓶子,在朋友的面前晃来晃去,为的是展示这是一个透明的空瓶子。然 后,他便迅速地把一只点燃的蜡烛移近瓶口,“啪”的一声巨响瓶口吐出了长长的火焰,但立 刻就熄灭了,发现空瓶子中有液珠出现。你们知道这其中的奥秘吗? 二、探究新知 探究一、氢气的性质 过渡我们先做一个实验:演示氢气在空气中燃烧的现象。 1.氢气的性质 氢气的物理性质 无色、无臭、难溶于水的气体 氢气的化学性质 具有可燃性 2.纯净的氢气在空气中点燃 3.氢气的验纯方法 管口朝下,用拇指堵住试管口移近酒精灯火焰,移开拇指,如听到很小的声音,则表明氢 气较纯,如发出尖锐爆鸣声,则表明氢气不纯。 4.你能写
20、出反应的文字表达式吗? 氢气+氧气水 【例 1】 如图是通过电解水的实验对得到的气体进行检验的操作图。 (1)盛氢气的管口向下的原因是氢气的密度比空气小。 (2)检验氢气时,如果发出尖锐爆鸣声,表明氢气不纯;如果发出轻微的声音,则表明氢气 较纯。混有空气(或氧气)的氢气,点燃时易发生爆炸,所以点燃氢气前,一定要检验氢气的纯 度。 探究二、电解水实验 1.实验装置:水电解器和直流电源 2.实验步骤 (1)组装仪器; (2)检验装置气密性; (3)装药品(水和少量氢氧化钠或稀硫酸); (4)通电,一段时间后观察; (5)停止实验,检验两管气体。 3.实验现象 (1)通电后两电极上都产生气泡,一段时
21、间后正、负极气体体积比大约为 12; (2)正极产生的气体能使带火星的木条复燃,是氧气;负极产生的气体能燃烧,火焰呈淡 蓝色,是氢气。 4.文字表达式:水氢气+氧气。 5.结论:水是由氢元素和氧元素组成的。 6.微观模型 (1) (2) 注释水在通电条件下,水分子破裂成氢原子和氧原子,每两个氢原子构成一个氢分子, 许多氢分子构成氢气;每两个氧原子构成一个氧分子,许多氧分子构成氧气。在水电解时,发 生改变的微粒是水分子,而不变的是氢原子和氧原子,也就是在化学变化中分子可分,而原子 不可分。 7.总结:正氧负氢,氢二氧一。 【例 2】 水在生活、生产和化学实验中起着十分重要的作用。 (1)某自来水
22、厂生产的主要步骤为:河水A(明矾)B(沉淀)C(过滤)D(加液氯) 净水。 这一过程中加明矾的作用是溶于水形成胶状物,除去悬浮物,加液氯的目的是消毒杀菌。 (2)电解水实验如图所示,a 玻璃管中生成的气体是氧气,检验该气体的方法是将带火星 的木条放在玻璃管尖嘴口,若木条复燃,则说明生成的气体是氧气。 电解水发生的化学反应的示意图如下: 从示意图中可获得的正确信息是 CE(填写编号)。 A.反应前后共有 6 种原子,4 种分子 B.反应前后元素种类不变,都为 3 种 C.化学变化的实质是原子的重新组合 D.化学变化中分子是最小的微粒 E.该化学反应中,氢、氧两种分子的个数比是 21 F.水是由氢
23、气和氧气组成的 电解水的文字表达式为水氢气+氧气。 小结电解水的实验中,发生变化的粒子是水分子,保持不变的粒子是氢原子和氧原子, 生成的新粒子是氢分子和氧分子;此实验说明在化学变化中分子可分,原子不可分;正极生成 的物质是氧气,负极生成的物质是氢气,且两者体积之比约为 12。 探究三、单质、氧化物、化合物 1.从水电解的实验和发生的化学反应可见,水是由氢(H)、 氧(O)两种元素组成的,这种组 成中含有不同种元素的纯净物叫作化合物。那么二氧化碳(CO2)、高锰酸钾(KMnO4)、五氧化 二磷(P2O5)、氢气(H2)、氧化铁(Fe2O3)、氮气(N2)和氧气(O2),如果把它们分为两类,你准备
24、怎 么分?分类的依据是什么? 答案:氢气、氮气和氧气为一类物质;二氧化碳、高锰酸钾、五氧化二磷、氧化铁为一类 物质。 分类依据是:前者是由一种元素组成的,后者是由两种或两种以上元素组成的。 2.根据各物质的组成元素特点,把上述物质中的氢气、氮气和氧气称之为单质。 3.上述化合物中二氧化碳(CO2)、五氧化二磷(P2O5)、氧化铁(Fe2O3)又称氧化物(定义: 由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的物质)。高锰酸钾中含有氧元素,但不是氧化物, 只能称为含氧化合物,为什么? 答案:氧化物、含氧化合物、化合物的关系如下: 【例 3】 将下列物质按要求分类。 空气 氧气 水蒸气 高锰酸钾 铁粉 氮气
25、 海水 冰水混合物 过氧化氢 二氧化硫 (1)属于混合物的是(填序号,下同)。 (2)属于单质的是。 (3)属于氧化物的是。 解析:(1)由两种或两种以上的物质混合而成的物质叫混合物,属于混合物的有。 (2) 由同种元素组成的纯净物叫单质,属于单质的有。(3)由两种元素组成,其中一种元素 是氧元素的化合物叫氧化物,属于氧化物的有。 小结单质是只由一种元素组成的纯净物;化合物是由两种或两种以上的元素组成的纯 净物;若化合物中只含有两种元素,且其中一种元素是氧元素,那么这种化合物也称为氧化物。 1.下图中的“ ”和“”分别表示不同元素的原子,其中可能表示氧化物的是 ( D ) 2.在电解水的实验中
26、可以直接观察到的现象是 ( B ) A.水是由氢、氧元素组成的 B.两电极均冒气泡,正极管内气体与负极管内气体的体积比约为 12 C.每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的 D.有氢气和氧气产生,且体积比为 21 3.如图是电解水实验的装置,下列叙述正确的是 ( D ) A.试管 b 中的气体是氢气 B.水是由氢原子和氧原子直接构成的 C.试管 a、b 中所得气体的质量比约为 21 D.该实验证明水是由氢元素和氧元素组成的 4.下列说法正确的是 ( A ) A.化合物中一定含有不同种元素 B.只含有一种元素的物质一定是纯净物 C.混合物一定由不同种分子构成 D.含氧元素的物质一定是化合物
27、课题 4 化学式与化合价 第 1 课时 化学式与化合价 【知识目标】 1.熟练掌握常用的元素符号、离子符号、化学式、化合价等化学用语。 2.熟练运用常用的化学用语表达化学基本概念、物质的组成。 【素养目标】 体会化学用语对化学学习的重要性,培养学生运用化学用语学习化学的习惯。 【教学重点】 1.熟记常见元素及原子团的化合价。 2.用化学式表示某些物质的组成,并利用化合价推求化学式。 【教学难点】 1.化学式的书写。 2.利用化合价推求化学式。 一、导入新课 【导入 1】 妈妈用的化妆品怎么判断它是保湿型的呢?原来瓶子上写了 H2O,通过之前的学习,我们 知道了 H2O 表示的就是水的意思。其实
28、像 H2O 这样的化学符号,我们将其统称为化学式,那么 水的化学式为什么是 H2O,而不是其他呢?它还能不能表示其他意思呢,这节课我们就一起来 学习一下第四单元课题 4。 【导入 2】 同学们,你能用元素符号组成一些熟悉物质的化学符号吗? 氯化钠NaCl、氧气O2、四氧化三铁Fe3O4、氮气N2。 这些化学符号是怎样组成的呢? 下面我们来学习一种新的化学用语化学式。 二、探究新知 探究一、化学式 1.定义:用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子叫作化学式。 提问化学式有什么意义呢?我们以水的化学式“H2O”为例进行学习。 2.注意: (1)纯净物的化学式是唯一的,混合物无化学式; (2)书写
29、化学式必须以事实为基础; (3)由原子构成的单质的化学式与元素符号一样。 3.意义(以 H2O 为例): 宏观表示一种物质:水 表示该物质的元素组成:水由氢、氧两种元素组成 微观 表示物质的一个分子:一个水分子 表示物质的分子构成:每个水分子由两个氢原子和 一个氧原子构成 提问水中是否含氢气、氧气?理解右下角数字的正确含义。2H2O 表示什么? 回答水中没有氢气和氧气;右下角的 2 表示一个水分子中有 2 个氢原子;2H2O 表示 2 个水分子。 练习请以水的化学式表示的意义为参考,说说二氧化碳的化学式(CO2)表示的意义。 讨论符号 H、2H、H2、2H2、2H +各具有几个意义?分别是什么
30、? 4.化学式的写法和读法 (1)单质(单质是由同一种元素组成的纯净物) 金属(如铁 Fe、铜 Cu 等)。 固态非金属(如碳 C、磷 P、硫 S 等)。 稀有气体(如氦 He、氖 Ne、氩 Ar 等)。 非金属气体(如氢气 H2、氧气 O2、氮气 N2、氟气 F2、氯气 Cl2等)。 (2)化合物(化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物) 写法: a.氧化物:如 CuO、P2O5,“氧在后”。 b.金属与非金属元素组成的化合物:如 NaCl、ZnS,“金左,非右”。 注意化学式中原子个数为 1 时,“1”不标出;化学式中右下角的数字一般为最简整数 比。 读法:一般从右向左读作“某化某”,如
31、 ZnS 读作硫化锌。非金属氧化物还要读出化学 式中各种元素的原子个数,如 P2O5读作五氧化二磷。 【例 1】 小明认为 O2表示氧气,你认为 O2还可表示的是 ( B ) 氧元素 一个氧分子 两个氧元素 氧气由氧元素组成 每个氧分子由两 个氧原子构成 两个氧原子 A. B. C. D. 解析:O2是化学式,宏观上表示物质氧气及氧气由氧元素组成,微观上表示氧分子及氧分 子的构成,故正确;氧元素应用元素符号 O 表示,故是错误的;元素是宏观概念,不讲 个数,故是错误的;表示两个氧原子直接在元素符号前写“2”,即 2O,故是错误的。 探究二、化合价及其应用 实验测知,化合物均有固定的组成,即形成
32、化合物的元素有固定的原子个数比。 物质 HCl H2O NaCl Fe2O3 原子个数比 11 21 11 23 通过观察我们可以得出:物质不同,原子个数比可能不同。 分析在形成化合物时,各原子为了使其结构达到稳定,即最外层电子数达到 8,不同原 子的个数比是电子数目不同造成的。 1.化学上用“化合价”来表示原子之间相互化合的数目。化合价是元素化合时表现出来 的性质。 看课本第 85 页表 4 - 2 一些常见元素和根的化合价。 2.注意 (1)化合价有正价和负价之分,有些元素有多种化合价。 (2)单质中元素化合价为 0。 (3)金属元素显正价,非金属元素一般显负价。 (4)在化合物中各元素正
33、负化合价的代数和为 0。 (5)氧元素通常显-2 价,氢元素通常显+1 价。 观察Ca(OH)2、NaOH、CaCO3、Na2CO3、CuSO4、NH4NO3、(NH4)2SO4这些化合物中加横线的 部分有什么特点? 3.原子团:有些物质如 Ca(OH)2、CaCO3中的一些原子团,如 OH -、C -,常作为一个整体参 加化学反应,这样的原子团,又叫作根。根也有化合价,如 OH -为-1 价。 原子团 化学式 化合价 原子团 化学式 化合价 氢氧根 OH - -1 硝酸根 N - -1 碳酸根 C - -2 硫酸根 S - -2 铵根 N +1 高锰酸根 Mn - -1 原子团的化合价是其组
34、成元素的化合价的代数和。 4.化合价的书写:在元素符号的正上方先标“+”“-”,后标数值。 - - 练习请同学们标出下列物质中各元素的化合价。讨论常见化合物中,元素正负化合价 的代数和有什么相同之处? - - - - - - - 小结(1)一些元素在不同物质中可显示不同的化合价。 (2)在化合物里元素正负化合价的代数和为 0。 (3)化合价口诀: 一价氢氯钾钠银,二价氧钡钙镁锌,三铝四硅五价磷,二三铁二四碳,二四六硫都齐全。 注意:Fe 有+2、+3 价;Cu 有+1、+2 价,高价时读作铁或铜,低价时读作亚铁或亚铜。 例如:FeCl2读作氯化亚铁,FeCl3读作氯化铁;Cu2O 读作氧化亚铜
35、,CuO 读作氧化铜。 探究化合价的表示与离子符号有何区别? 如:+3 价铁元素: ,铁离子:Fe 3+(两同两不同)。 5.化合价的应用 (1)已知化合价书写化学式(知价写式) 【例 2】 已知磷为+5 价,氧为-2 价,写出磷的氧化物的化学式。 解析: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 求两种元素正、负化合价绝对值的最小公倍数。 52=10 求各元素的原子数: 最小公倍数 正价数(或负价数) 原子数 P: 10 5 = 2 O: 10 2 = 5 把原子数写在各元素符号的右下方,即得化学式:P2O5。 检查化学式,当正价总数与负价总数的代数和等于 0
36、时,化学式才算是正确的。 (+5)2+(-2)5=0 答案:P2O5 小结知价写式的一般步骤: (1)写出元素符号,正价在左,负价在右。 (2)求两种元素正、负化合价绝对值的最小公倍数。 (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。 (5)按元素正负化合价代数和为 0 的原则检查化学式。 练习写出溴化钠、氧化钙、氧化铝、二氧化氮的化学式。 答案:NaBr、CaO、Al2O3、NO2 补充十字交叉法写化学式 一排序,二标价,三约简,四交叉,五检查 例如:写出下列物质的化学式。 氧化铝 硫化氢 水 氯化镁 - - - - 练习写出下列物质的化学式。 氧化钠 氯化钡
37、氯化银 答案:Na2O BaCl2 AgCl (2)已知化学式书写化合价(知式写价) 【例 3】 根据在化合物中元素正、负化合价代数和为 0 的原则,已知氧元素为-2 价, 计算二氧化硫里硫元素的化合价。 解:根据元素正负化合价代数和为 0 可知,S 元素的化合价为+4。 练习标出下列加点元素的化合价。 S 、S O2、S O3、H2S O4、N O、N O2、 O 5、N H4N O3 答案: 、 O2、 O3、H2 O4、 O、 O2、 O5、 - H4 O3 【例 4】 下列有关化合价的说法,不正确的是 ( D ) A.化合价是用来表示原子之间相互化合的数目 B.化合物中,一种元素可能有
38、多种化合价 C.化合物中所有元素正负化合价的代数和为 0 D.根的化合价就是该根中各元素化合价的代数和,其数值为 0 解析:化合价表示不同种原子相互化合时的数目,故 A 正确;化合物中有些元素只有一种 化合价,有些元素有多种化合价,故 B正确;化合物中元素正负化合价的代数和为 0,故 C 正确; 根的化合价一定不是 0,故 D 不正确。 1.下列化学符号所表示的含义正确的是 ( A ) A.He 可表示氦气 B.N2表示 2 个氮原子 C.NaCl 可表示 1 个氯化钠分子 D.SO2只表示二氧化硫由硫、氧两种元素组成 2.在防控新冠肺炎疫情期间,各校广泛使用的 84 消毒液,有效成分为次氯酸
39、钠(NaClO)。在 NaClO 中氯元素的化合价为 ( C ) A.-1 B.0 C.+1 D.+5 3.某含铁盐溶液能够在高浓度的碱性环境下长期稳定存在,且具有较强的灭菌消毒功能,该 盐是一种绿色、无污染的净水剂,其化学式为 Na2FeO3,则其中铁元素的化合价是( C ) A.+2 B.+3 C.+4 D.+6 4.我国科学家发现,亚硒酸钠能消除加速人体衰老的活性氧。 亚硒酸钠中硒元素(Se)为+4 价, 氧元素为-2 价,则亚硒酸钠的化学式为 ( A ) A.Na2SeO3 B.Na2SeO4 C.NaSeO3 D.Na2SeO2 第 2 课时 有关相对分子质量的计算 【知识目标】 1
40、.理解相对分子质量的含义,能利用相对原子质量和相对分子质量计算物质的组成。 2.能看懂某些商品标签或说明书上标示的物质成分和含量,并会进行相关计算。 【素养目标】 1.通过识别生活中各种商品标签、说明书上标示的物质成分及其含量,感受化学就在我 们身边,增强对化学的热爱之情。 2.通过解决标签中的问题,体会化学的学科价值,树立化学源于生活、 服务于生活的理念。 【教学重点】 根据化学式计算物质的相对分子质量、各元素的质量比、某元素的质量分数。 【教学难点】 根据化学式计算物质中各元素的质量比和某元素的质量分数。 一、导入新课 【导入 1】 小明同学在学习了 水的组成 之后,某一天晚上做了一个梦,
41、梦到水中的氢元素和氧元 素在争论谁对“H2O”的质量贡献大,争论不下,拉着小明来评判,小明不知怎么办,一着急,醒 了。同学们你们会评判吗?这节课我们就帮助小明来解决这个问题吧! 【导入 2】 小强同学在公共墙上看到一则化肥广告:国内首创优质碳酸氢铵(NH4HCO3)含氮量全球最 高 19.8%。 回校后,小强通过计算氮元素的质量分数,发现该广告是虚假广告。 现在同学们想 想,小强为什么会认为该广告是虚假广告,他是如何判断的呢?通过这节课的学习,我相信同 学们一定能解决这个问题。 上节课学习了化学式与化合价,知道了化学式可以表示物质的组成,化合价能表示原子 之间相互化合的数目,每一个化学式中的元
42、素原子个数比是一定的,因此可以说原子的质量 比是一定的,原子所占的比例也是一定的,这就是今天要研究的内容。 二、探究新知 探究、相对分子质量 相对分子质量:化学式中各原子的相对原子质量的总和(符号为Mr)。 1.根据化学式计算相对分子质量 【例 1】 计算 H2O 的相对分子质量。 解:H2O 的相对分子质量=12+161=18。 练习计算 HNO3、NH4NO3、(NH4)2SO4的相对分子质量。 2.根据化学式计算组成物质的元素质量比 【例 2】 计算 H2O 中 H、O 元素的质量比。 解析:在物质中各元素的质量比就是各原子的相对原子质量之和之比。 解:H2O 中 H、O 元素的质量比:
43、(12)(161)=216=18(化为最简整数比)。 练习计算 HNO3、NH4NO3中各元素的质量比。 3.计算物质中某一元素的质量分数(质量分数又称为质量百分含量) 【例 3】 计算 H2O 中 H 元素的质量分数。 解: 100 11.1%。 练习计算 NH4NO3中各元素的质量分数。 4.根据化学式的其他计算 (1)计算化合物中的原子个数之比 如:Fe2O3中铁原子与氧原子个数比为 23 CaCO3中钙、碳、氧原子个数比为 113。 注意某些物质的化学式中,同种元素并不是写在一起的,这时要注意原子个数。 如 NH4NO3中,氮、氢、氧原子个数比应该为 243。 Cu2(OH)2CO3中
44、,铜、碳、氢、氧原子个数比为 2125。 (2)计算一定质量的化合物中某元素的质量 某元素的质量=物质的质量该元素在物质中的质量分数 【例 4】 求 60 g MgSO4中含有氧元素的质量。 解:m(O)=m(MgSO4)w(O)=60 g =32 g。 【例 5】 多少克碳酸氢铵(NH4HCO3)与 400 g 硝酸铵(NH4NO3)含氮元素质量相等? 解:设碳酸氢铵的质量为x,则质量为x的碳酸氢铵中含有氮元素的质量为 m1(N)=x 100 17.72 x, 400 g 硝酸铵中含有氮元素的质量为m2(N)=400 g 100 =400 g35 。 根据题意得 17.72 x=400 g3
45、5 解得x790 g。 (3)有关混合物中元素的质量分数的计算 【例 6】 硝酸铵样品中含有杂质 10%(杂质中不含氮元素),求样品中氮元素的质量分数。 解:纯净的硝酸铵中氮元素的质量分数为w(N)= ( ) ( )100 = 100 =35 。 设不纯的硝酸铵中氮元素的质量分数为x,则有如下关系: = ,解得x=31.5%。 【例 7】 某不纯的尿素CO(NH2)2中氮元素的质量分数为 42.4%,求这种尿素中杂质(不 含氮元素)的质量分数。 解:尿素的相对分子质量=12+16+(14+12)2=60 尿素中氮元素的质量分数为 ( ) ( ) 100 = 100 46.7%。 设不纯的尿素中
46、含尿素的质量分数为x,则有如下关系: = . . ,解得 x90.8%。 所以该尿素中所含杂质的质量分数是 100%-90.8%=9.2%。 1.下列关于硫酸(H2SO4)中氢、硫、氧元素质量之比的计算式,正确的是 ( A ) A.(12)32(164) B.(164)32(12) C.13216 D.214 2.绿原酸(化学式为 C16H18O9)是中药金银花的主要抗菌、抗病毒有效药理成分之一。下列关 于该物质的说法正确的是 ( B ) A.相对分子质量为 354 g B.由三种元素组成 C.碳、氢元素的质量比为 89 D.绿原酸由 16 个碳原子、18 个氢原子、9 个氧原子构成 3.中国
47、是全球抗生素滥用最严重的国家之一。环丙沙星是常用的一种抗生素,其化学式为 C17H18FN3O3。下列说法正确的是 ( C ) A.一个环丙沙星分子中共含有 41 个原子 B.环丙沙星中氟元素的质量分数最小 C.环丙沙星是由五种元素组成的 D.环丙沙星中氢、氮元素质量比为 183 4.锌是人体健康必需的元素,锌缺乏容易造成发育障碍,引起食欲不振,使人体免疫功能低下。 市售的葡萄糖酸锌口服液对治疗锌缺乏症具有较好的疗效。 下图是某品牌葡萄糖酸锌口服液 的标签,请根据标签信息回答: (1)葡萄糖酸锌的相对分子质量为 455; (2)葡萄糖酸锌中锌元素的质量分数为 14.3%。(精确到 0.1%)
48、5.蛋白质在人体胃肠内与水反应,最终生成氨基酸被人体吸收,丙氨酸(化学式为 C3H7O2N)就 是其中的一种。请回答下列问题: (1)丙氨酸分子中 C、H、O、N 的原子个数比为 3721。 (2)丙氨酸的相对分子质量是 89,氮元素的质量分数为 15.7%(计算结果精确到 0.1%)。 (3)合格奶粉每 100 g 中含蛋白质约 18 g,蛋白质中氮元素的平均质量分数为 16%。现测定某 奶粉每 100 g 中含有氮元素的质量为 2 g。请通过计算判断该奶粉是否属于合格奶粉。 解:每 100 g 合格奶粉中氮元素的质量为 18 g16 =2.88 g2 g,故该奶粉属于不合格奶粉; 或该奶粉中蛋白质的质量为 2 g16 =12.5 g18 g,属于不合格奶粉。 答:该奶粉属于不合格奶粉。
