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第三章 物質(zhì)構(gòu)成的奧秘 第四節(jié) 物質(zhì)組成的表示方法
第四節(jié) 物質(zhì)組成的表示方法
學(xué)習(xí)目標(biāo)
知識(shí)與技能：
1、能說(shuō)出化學(xué)式的含義；
2、能依據(jù)物質(zhì)組成、利用元素化合價(jià)書(shū)寫(xiě)常見(jiàn)物質(zhì)的化學(xué)式；
3、能根據(jù)化學(xué)式進(jìn)行物質(zhì)組成的簡(jiǎn)單計(jì)算。
過(guò)程與方法：
逐步形成對(duì)事物進(jìn)行抽象概括和定量處理的能力。
情感態(tài)度價(jià)值觀(guān)：
養(yǎng)成尊重客觀(guān)實(shí)際，認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
內(nèi)容要點(diǎn)
1、 通常用化學(xué)式表示物質(zhì)的組成。
2、 可以利用元素化合價(jià)書(shū)寫(xiě)化學(xué)式。
3、 寫(xiě)化學(xué)式時(shí)，正價(jià)元素通常寫(xiě)在左邊，負(fù)價(jià)元素通常寫(xiě)在右邊。原子的數(shù)目用阿拉伯?dāng)?shù)字寫(xiě)在元素符號(hào)的右下角。 在金屬化合物中，金屬元素一般呈正價(jià)，非金屬元素一般呈負(fù)價(jià)；在非金屬氧化物中，非金屬元素一般呈正價(jià)。根據(jù)化合物中各種元素化合價(jià)的代數(shù)和等于零的原則，確定化合物中各種元素原子的數(shù)目。
4、 簡(jiǎn)單化合物的中文命名原則。
5、 兩種元素組成的化合物，在兩種元素中間用“化”字連接，如氧化銅（CuO）。
6、 化學(xué)式中元素的名稱(chēng)從右向左讀，與化學(xué)式的寫(xiě)法剛好相反，如氯化鈉（NaCl）。
7、 元素的原子個(gè)數(shù)在該元素之前先讀出，如五氧化二磷（P2O5）。
8、 含有復(fù)雜原子團(tuán)的化合物，要根據(jù)其特征來(lái)稱(chēng)呼，不需讀出原子或原子團(tuán)的個(gè)數(shù)，如氫氧化鈉（NaOH）、碳酸鈣（CaCO3）、硫酸鈉（Na2SO4）等。
教學(xué)內(nèi)容：
一、化學(xué)式反映了物質(zhì)的組成
1、化學(xué)式（formular），就是用元素符號(hào)和數(shù)字的組合來(lái)表示純凈物組成的式子。
提出的依據(jù)：任何純凈物都有固定的組成，不同的物質(zhì)組成不同
2、化學(xué)式所表示的含義（一般包括宏觀(guān)和微觀(guān)角度）
微觀(guān)上：表示某物質(zhì)；表示該物質(zhì)由哪些元素組成的
宏觀(guān)上：表示該物質(zhì)的一個(gè)分子或者一個(gè)原子；由分子構(gòu)成的物質(zhì)，還可以表示一個(gè)分子的構(gòu)成情況
我們以水（H2O）為例說(shuō)明
化學(xué)式的涵義
以H2O為例
宏觀(guān)
表示一種物質(zhì)
表示水這種物質(zhì)
表示該物質(zhì)有哪些元素組成的
表示水由氧元素和氫元素組成的
微觀(guān)
表示該物質(zhì)的一個(gè)分子
表示一個(gè)水分子
表示一個(gè)分子里有多少個(gè)原子
表示一個(gè)水分子中由2個(gè)氧原子和1個(gè)原子構(gòu)成
質(zhì)量
表示物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量
Mr(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=2+16=18
表示物質(zhì)中各種元素的原子個(gè)數(shù)比
水中氫元素和氧元素的原子個(gè)數(shù)比為2：1
表示物質(zhì)中各種元素的質(zhì)量比
水中氫元素和氧元素的質(zhì)量比為1：8
3、化學(xué)式中元素符號(hào)周?chē)臄?shù)字的意義
如 aRbc
a表示有a個(gè)這樣的微粒
b 表示一個(gè)微粒中有b個(gè)原子或原子團(tuán)
c 表示一個(gè)該離子中帶有c個(gè)正（負(fù)）電荷
一個(gè)硫酸分子中含有4個(gè)氧原子
一個(gè)硫酸分子中含有1個(gè)硫原子
一個(gè)硫酸分子中含有2個(gè)氫原子
3個(gè)硫酸分子
如：3H2SO4
Ca2+
表示鈣離子，一個(gè)鈣離子帶2個(gè)單位的正電荷
注意：同元素符號(hào)的意義相似，在化學(xué)式前有數(shù)字后，就不能表示宏觀(guān)含義，只能表示微觀(guān)含義
二、簡(jiǎn)單化合物的命名
1、兩種元素組成的化合物的命名
根據(jù)元素的名稱(chēng)，從右往左讀作“某化某”。如NaCl讀作“氯化鈉”，ZnO讀作“氧化鋅”，F(xiàn)e3O4讀作“四氧化三鐵”。但要注意，H2O就是“水”，不能讀成“氧化氫”，NH3就是“氨氣”。
2、含有OH原子團(tuán)的化合物的命名
一般命名為“氫氧化某”
如：NaOH讀作“氫氧化鈉”，Cu(OH)2讀作“氫氧化銅”
3、含有其他原子團(tuán)的化合物的命名
一般根據(jù)原子團(tuán)和另一元素的名稱(chēng)從右到左的順序讀作“某酸某”。
如：CaCO3讀作“碳酸鈣”，Cu(NO3)2讀作“硝酸銅”
但注意，H2CO3就讀作“碳酸”，H2SO4就讀作“硫酸”等。
4、某些比較復(fù)雜物質(zhì)的命名
如：Cu2(OH)2CO3讀作“堿式碳酸銅”，H2O2讀作“過(guò)氧化氫”等
三、化合價(jià)和化學(xué)式的寫(xiě)法
1、各種物質(zhì)的化學(xué)式都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定出來(lái)的，一種純凈物只能由一個(gè)化學(xué)式來(lái)表示，不能主觀(guān)臆造
2、化合價(jià)。大量的化合物中不同元素的原子數(shù)目中都是一個(gè)固定的比值，體現(xiàn)這種關(guān)系的數(shù)值就是化合價(jià)
某種元素的化合價(jià)數(shù)值與它原子的最外層電子數(shù)是密切相關(guān)的
3、單質(zhì)的化學(xué)式的寫(xiě)法
（1）金屬單質(zhì)、固體非金屬單質(zhì)、稀有氣體單質(zhì)用元素符號(hào)表示。如金屬單質(zhì)：Fe（鐵）、Na（鈉）；固體非金屬：S（硫）、P（磷）等；稀有氣體：He（氦）、Ne（氖）等
（2）氧氣等多原子分子構(gòu)成的單質(zhì)，在元素符號(hào)的右下角添上下標(biāo)，表示一個(gè)分子含有多少個(gè)該原子。如：O2（氧氣）、O3（臭氧），Cl2（氯氣）
4、化合物的化學(xué)式的寫(xiě)法——根據(jù)化合價(jià)來(lái)寫(xiě)化學(xué)式
（1）一般是正價(jià)的元素（或原子團(tuán)）寫(xiě)在左邊，負(fù)價(jià)元素（或原子團(tuán)）寫(xiě)在右邊
（2）在金屬化合物中，金屬元素一般呈正價(jià)，非金屬呈負(fù)價(jià)；在化合物中，氧元素一般呈-2價(jià)，氫元素一般呈+1價(jià)
（3）化合物中，各種元素化合價(jià)的代數(shù)和為零
注意：
+2
CuO
（1）標(biāo)注某元素的化合價(jià)時(shí)，務(wù)必要寫(xiě)在該元素符號(hào)的正上方，先標(biāo)電性，后標(biāo)數(shù)目如
+2表示在氧化銅中銅元素呈+2價(jià)
（2）某些元素具有可變價(jià)態(tài)，它們表示在與其他元素化合形成化合物時(shí)，會(huì)出現(xiàn)多種可能
特別：Fe 在命名時(shí)，+3價(jià)就是鐵，而在+2價(jià)時(shí)要被稱(chēng)為亞鐵
補(bǔ)充：初中一般常見(jiàn)的原子團(tuán)及化合價(jià)
原子團(tuán)
化學(xué)式
化合價(jià)
原子團(tuán)
化學(xué)式
化合價(jià)
氫氧根
OH
-1
硝酸根
NO3
-1
碳酸氫根
HCO3
-1
高錳酸根
MnO4
-1
碳酸根
CO3
-2
錳酸根
MnO4
-2
氯酸根
ClO3
-1
硫酸根
SO4
-2
磷酸根
PO4
-3
亞硫酸根
SO3
-2
氨根
NH4
+1
識(shí)記：課本P80的常見(jiàn)元素的化合價(jià)
四、根據(jù)化學(xué)式的計(jì)算
（1）某物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算
將化學(xué)式中所有的原子的相對(duì)原子質(zhì)量加和，即是該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量
如：Ca(OH)2
答：Mr[Ca(OH)2]=Ar(Ca)+2(Ar(O)+Ar(H))=40+2(16+1)=74
（2）計(jì)算化合物中的原子個(gè)數(shù)之比
在化學(xué)式中，元素符號(hào)右下角的數(shù)字就是表示該元素原子的個(gè)數(shù)，因此這些數(shù)字的比值就是化合物中的原子個(gè)數(shù)
如：Fe2O3中，鐵原子與氧原子個(gè)數(shù)比就是2：3，碳酸鈣CaCO3中鈣、碳、氧原子個(gè)數(shù)比為1：1：3
但注意某些物質(zhì)的化學(xué)式中，同種元素并不寫(xiě)在一起的，這時(shí)要注意原子個(gè)數(shù)
如：NH4NO3中，氮、氫、氧原子個(gè)數(shù)比應(yīng)該為2：4：3
Cu2(OH)2CO3中，銅、碳、氫、氧原子個(gè)數(shù)比為2：1：2：5
（3）計(jì)算化合物中各元素質(zhì)量之比
在化合物中，各元素質(zhì)量之比就是各元素的原子個(gè)數(shù)與它的相對(duì)原子質(zhì)量積之間的比值
如：氯酸鉀（KClO3）中，m（K）：m（Cl）：m（O）=39：35.5：16×3＝78：71：96
硝酸銨（NH4NO3）中，m（N）：m（H）：m（O）＝14×2：1×4：16×3＝7：：1：12
（4）計(jì)算化合物中某一元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（ω）＝ ×100％＝ ×100％
如：計(jì)算MgSO4中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
ω(O)＝ ×100％＝ ×100％＝53.3％
（5）計(jì)算一定質(zhì)量的物質(zhì)中某元素的質(zhì)量
某元素的質(zhì)量＝物質(zhì)的質(zhì)量×該元素在物質(zhì)中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
如：求60gMgSO4中含有氧的質(zhì)量
m（O）＝m（MgSO4）×ω(O)＝60g×53.3％＝32g
（6）有關(guān)化合物中元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算
如：
例1 硝酸銨樣品中含有雜質(zhì)10％（雜質(zhì)中不含氮元素），求樣品中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
首先，先求出純凈的硝酸銨中，氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：
尿素中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω(N)＝ ×100％＝ ×100％＝35％
設(shè)不純的硝酸銨中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，則有如下關(guān)系：
純硝酸銨
不純的硝酸銨
含有硝酸銨
100％
90％
含有氮元素
35％
x
故： ，x＝31.5%
例2 某不純的尿素[CO(NH2)2]中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42.4%，求這種尿素中雜質(zhì)（不含氮元素）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
解：尿素的相對(duì)分子質(zhì)量=12+16+（14+2×1）×2＝60
尿素中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω(N)＝ ×100％＝ ×100％＝46.7％
設(shè)不純的尿素中含尿素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，則有如下的關(guān)系
純尿素
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