初中化学第四单元 自然界的水课题4 化学式与化合价教案设计

这是一份初中化学第四单元 自然界的水课题4 化学式与化合价教案设计，共6页。教案主要包含了创设情境，导入新课，合作交流，探究新知，练习设计，课堂小结，布置作业等内容，欢迎下载使用。
第2课时 化合价及其应用
第3课时 有关相对分子质量的计算
1．了解化学式的含义。
2．熟记常见元素及原子团的化合价。
3．能用化学式表示物质的组成，并能利用化合价推求化学式。
4．了解相对分子质量的含义，并能利用相对原子质量和相对分子质量计算物质的组成。
5．能看懂某些商品标签或说明书上标示的物质成分和含量。
重点
熟记常见元素及原子团的化合价；用化学式表示某些物质的组成，并利用化合价推求化学式。
难点
化学式的书写；利用化合价写化学式。
一、创设情境，导入新课
各行各业都有自己的语言，它方便易懂易记，同样化学也有自己的语言，并且世界通用。这就是我们今天要学习的化学用语——化学式。
提问：
(1)书写下列元素的元素符号并分类(指出金属、非金属、稀有气体)：H、O、N、C、P、S、F、Si、He、Ne、Ar、K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Cu、Ba、Hg、Ag。
(2)下列符号分别代表某些物质，从组成中所含元素的种类判断各属哪一类物质(单质、化合物、氧化物)：Al、CuO、He、H2、NH3、SO2、ZnO、NaCl、KMnO4。
思考：元素用元素符号来表示，由元素组成的物质可用化学式来表示。通过对以上几种物质的化学式的观察，你认为什么是化学式呢？
二、合作交流，探究新知
(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做化学式。
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)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2个氢原子和1个氧原子构成)。
提问：水中是否含氢气和氧气？右下角小数字的正确含义是什么？2H2O表示什么？
(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。)
思考：化学式前面的数字与化学式中元素符号右下角的数字意义是否相同？
(两者的意义不同，因为化学式前面的数字表示分子个数，右下角的数字表示一个分子中含该元素的原子个数。)
思考：物质有混合物和纯净物之分，它们都能用化学式表示其组成吗？
(纯净物有固定的组成才有化学式，混合物没有固定的组成也就没有化学式。例如：空气是由氧气、氮气等气体组成，所以没法写化学式。)
讨论：符号H、2H、H2、2H2、2H＋各具有几个意义？
H表示氢元素(宏观)和1个氢原子(微观)。
2H表示2个氢原子(只具有微观意义)。
H2表示氢气、氢气由氢元素构成(宏观)和1个氢分子、1个氢分子由2个氢原子构成(微观)。
2H＋表示2个氢离子。
小结：在元素符号或化学式前面加数字只具有微观意义，即n个某分子或n个某原子。
(3)化学式的读写
学习了化学式的意义，给你一个化学式你会读吗？
①单质用元素符号表示：金属(如铁Fe、铜Cu等)；固态非金属(如碳C、磷P等)；稀有气体(如氦He、氖Ne等)；双原子构成的分子(如氢气H2、氧气O2等)。
②化合物(只研究两种元素组成的化合物)的写法
氧化物：如CuO、P2O5，“氧在后”。
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；化学式中右下方的小数字一般为最简整数比。
③化合物的读法
一般从右向左读作“某化某”，例如：ZnS读作硫化锌。有时还要读出化学式中各种元素的原子个数，如Fe3O4读作四氧化三铁。
思考：物质的化学式是否随物质的状态而改变？
小结：一种物质只有一个化学式与该物质的状态无关。例如：水和冰的化学式都为H2O。
(二)化合价
物质的组成是通过实验测定的，因此化学式的书写必须依据实验的结果，除此之外，还可以根据组成元素的化合价来推求元素的原子个数比。
一些物质组成元素的原子个数比
通过观察我们可以得出：物质不同，原子个数比可能不同。
提问：化学式中的各原子个数比为何都是固定且唯一的？
分析：原因是在形成化合物时，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。
总结：实验测知，化合物均有固定的组成，即形成化合物的元素有固定的原子个数比。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。
投影：一些常见元素和根的化合价
思考：请同学们观察这些元素化合价的特点，并找出它们之间的一些简单的规律。
归纳：化合价有正价和负价之分，有些元素有多种化合价，称之为具有可变价。
氧元素通常显负2价；氢元素通常显正1价；金属元素跟非金属元素化合时，金属元素显正价，非金属元素显负价。
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？
(有些物质如Ca(OH)2、CaCO3中的一些原子团作为整体参加化学反应，这样的原子团也叫根，根也有化合价。)
部分原子团的化合价
原子团的化合价是其组成元素的化合价的代数和。
请同学们观察这些化学式的特点。讨论常见化合物中正、负化合价的代数和有什么相同之处？
Neq \(a,\s\up6(＋1))Ceq \(l,\s\up6(－1)) eq \(M,\s\up6(＋2))geq \(O,\s\up6(－2)) eq \(N,\s\up6(＋3))2Oeq \(3,\s\up6(－2)) eq \(H,\s\up6(＋1))2eq \(O,\s\up6(－2)) eq \(S,\s\up6(＋4)) Oeq \(2,\s\up6(－2)) Meq \(n,\s\up6(＋4))Oeq \(2,\s\up6(－2))
总结：①许多元素的原子在不同的条件下可显示不同的化合价；②在化合物里正负化合价的代数和为零；③化合价是元素原子在形成化合物时表现出的性质，因此，单质分子中元素的化合价为零。
化合价口诀：
钾钠银氢正一价，钙镁钡锌正二价；
铝是正三氧负二，氯负一价最常见；
硫有负二正四六，正二正三铁可变；
正一二铜二四碳，单质零价永不变；
其他元素有变价，先死后活来计算。
注意：Fe有＋2、＋3；Cu有＋1、＋2，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，CuO读作氧化铜。
知道了元素的化合价，可以根据成分元素的化合价推求实际存在的化合物中元素原子的个数比，从而写出化合物的化学式。
实例探究：已知某种磷的氧化物中磷为＋5价，氧为－2价，写出这种磷的氧化物的化学式。
解：(1)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
(2)求两种元素正、负化合价绝对值的最小公倍数：5×2＝10
(3)求各元素的原子数：
eq \f(最小公倍数,正价数（或负价数）) ＝ 原子数
P：eq \f(10,5)＝2 O：eq \f(10,2)＝5
(4)把原子数写在各元素符号的右下方，即得化学式：P2O5
(5)检查化学式，当正价总数与负价总数的代数和等于0时，化学式才是正确的。
(＋5)×2＋(－2)×5＝＋10－10＝0
答：这种磷的氧化物的化学式是P2O5。
归纳：知价写式一般步骤：
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按正负化合价代数和为0的原则检查化学式。
练习：(1)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：已知化学式书写化合价(知式写价)
(2)根据在化合物中，正、负化合价代数和为0的原则，已知氧元素为－2价，计算二氧化硫里硫的化合价。
解：SO2；根据正负化合价代数和为零可知S的化合价为＋4。
(三)有关相对分子质量的计算
化学式中各原子的相对原子质量的总和，就是相对分子质量(符号为Mr)。
根据化学式可以进行以下各种计算。
(1)计算相对分子质量
O2的相对分子质量＝16×2＝32
H2O的相对分子质量＝1×2＋16＝18
(2)计算物质组成元素的质量比
例如：二氧化碳(CO2)中碳元素和氧元素的质量比等于
12∶(16×2)＝ 3∶8
(3)计算物质中某元素的质量分数
物质中某元素的质量分数，就是该元素的质量与组成物质的元素总质量之比。例如，计算化肥硝酸铵(NH4NO3)中氮元素的质量分数，可先根据化学式计算出NH4NO3的相对分子质量：
NH4NO3的相对分子质量＝14＋1×4＋14＋16×3＝80
再计算氮元素的质量分数：
eq \f(N的相对原子质量×N的原子数,NH4NO3的相对分子质量)×100% ＝ eq \f(14×2,80)×100% ＝ 35%
药品、食品等商品的标签或说明书上常常用质量分数来表示物质的成分或纯度。
三、练习设计
《探究在线·高效课堂》“基础在线”部分。
四、课堂小结
本节课你学到并掌握了哪些知识，有哪些收获？
五、布置作业
《探究在线·高效课堂》“能力在线”部分。
物质
HCl
H2O
NaCl
Fe2O3
原子个数比
1∶1
2∶1
1∶1
2∶3
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
NOeq \\al(－,3)
－1
碳酸根
COeq \\al(2－,3)
－2
硫酸根
SOeq \\al(2－,4)
－2
铵根
NHeq \\al(＋,4)
＋1
高锰酸根
MnOeq \\al(－,4)
－1