1、1课题 4 化学式和化合价一、化学式1.定义： 说明：（1） 每种纯净物的组成是固定的，所以表示每种纯净物组成的化学式只有 1 个，同一种物质的化学式与状态无关。如水和冰的化学式都是 H2O；氧气和液氧的化学式都是 O2；混合物无固定的组成，因此混合物没有化学式。（2）化学式中元素符号右下角的数字是固定不变的，不能随意改动。写化学式必须依据实验结果或根据元素化合价推求。2、 化学式表示的意义（由分子构成的物质） （以“水：H 2O”为例） 表示某种物质宏观表示该物质由哪些元素组成 意义 表示该物质的一个分子微观表示该物质分子由哪些原子构成及物质的一个分子的构成讨论：下列化学式中数字“2”的意义
2、表示 2 个水分子中2H2O表示每个（或 1 个）水分子中含有 2 个氢原子说明：由分子构成的物质化学式中元素周期符号右下角的小数字是表示一个某分子中含有某种原子的个数由分子构成的物质化学式前面加上2 的数字时，只表示分子的个数，则只有微观上的意义，而没有宏观意义。如：3H 2O 中的“3”表示 3 个水分子。要表示多个分子，只须在分子化学式前加上数字即可。2 个二氧化碳分子：2CO 2 五个五氧化二磷分子：5P 2O5练习：写出下列化学式表示的意义：.H 2O2 和 2H2O2 .CO 2 和 2CO2(2). 说出符号 H、2H、H 2、2H 2；NH 3 2NH3 各表示的意义及数字“2
3、3”的含义？说出符号 Cl 2Cl Cl2 2Cl2；各表示的意义？3.化学式的写法及命名（即读法名称）(1)单质化学式的书写：_、_和_的学式用元素符号直接表示，对于_ ，除元素符号外，还在元素符号右下角写上表示分子中所含_。如：O 2、 N2、H 2、Cl 2、O 3 等。写法： 怎样读单质的名称命名：金属单质固体非金属单质和稀有气体单一般直接读元素名称。气体非金属单质读：“元素名称+气”如：Fe- 铁 S-硫 Ne-氖；O 2-氧气 Cl2-2氯气(2)化合物化学式的写法及命名（读法名称）说明：书写化合物化学式的应注意哪几点a.知道这种化合物由哪几种元素组成。b.知道这种化合物中各元素的
4、原子个数比。 （多数化合物中各元素的原子个数比通常要用化合价求出，后面学习。 ）当化合物组成元素的原子个数比是 1 时，1可省略，c.化合物化学式中各元素符号在化学式中的排列先后顺序排列规律：根据元素或原子团的类别排列：金属元素铵根（NH 4）原子团在左边（或前面） ，非金属元素氢氧根（OH）酸根（如：SO4CO 3 NO3PO 4ClO 3MnO 4）原子团在后边（或后面） ；氧化物中氧元素在后。 （归纳：金左非右氧化物氧在后）.根据元素或原子团化合价的正负排列：一般正价元素或正价原子团（如：铵根：NH 4）在前，负价元素或负价原子团在后。d.化学式中各种元素的原子个数，要用小号数字标在元素
5、符号在右下角，原子个数为“1”时，通常省略不写。如：Fe 3O4. P2O5. MgCl2 .Na2CO3.化合物的化学式写法：（要求掌握三类化合物化学式的书写）氧化物化学式的书写氧化物化学式的书写，一般把氧元素符号写在右方，另一种元素符号写在左方。还要在元素符号的右下角用小号数字标出各种元素的原子个数，原子个数是 1 时，1 省略不标。如：水：H 2O、四氧化三铁：Fe 4O3。五氧化二磷：P2O5 由金属元素和非金属元素两种元素组成的化合物化学式的书写由金属元素和非金属元素两种元素组成组成的化合物，书写化学式时，一般把金属元素符号写在左方，非金属元素符号写在右方。一般要根据化合价求出金属元
6、素和非金属元素的原子个数比，因为有些金属元素和非金属元素组成的化合物原子个数比往往不是 1：1。因此也要通过化合价求出来（学完化合价再讲） 。例：氯化钠：NaCl。氯化镁 MgCl2 硫化钠： Na2S.化合物化学式的名称读法（1）氧化物化学式的名称读法：读法顺序：从化学式后面往前读或从右往左读。金属氧化物读作：氧化某 如：CuO 读作:氧化铜 非金属氧化物一般读作“几氧化某或几氧化几某”如：CO 2 读作:二氧化碳 P2O5 读作：五氧化二磷 注意：非金属氧化物一般读出各元素的原子个数法，原子个数为 1，不用读出。少数非金属氧化物则要读出：如：CO 读作:一氧化碳，主要是为了区别二氧化碳：C
7、O 2 ；NO 读作:一氧化氮，主要是为了区别二氧化氮：NO 2 少数氧化物要采用通俗的读法：如：H 2O 读作“水” ，不能读成“氧化二氢” ，H 2O2 读作“过氧化氢” 。不能读成“二氧化二氢”(2)由金属元素和非金属元素两种元素组成组成的化合物化学式的名称读法顺序：从化学式后面往前读或从右往左读，一般读作：某化某 （即非金属元素名称+“化”字+ 金属元素名称）如： NaCl 读作：氯化钠 MgCl2、读作：氯化镁，不能读成：二氯化镁。注意：该类化合物化学式不用读出原子的个数。二、化合价1、概念：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3子之间相互化合的数目。2.化合价
8、的实质元素的化合价的数值与元素原子的最外层电子数有密切关系，在由离子构成的化合物中，元素的化合价数值就是这种元素一个原子得失电子的数目，金属元素原子最外层电子数一般小于 4，所以金属元素的化合价一般等于它的最外层电子数；非金属元素的原子最外层电子数一般多于 4，因此，非金属元素一般有变价（即同一种元素有多种化合价） ，非金属元素的最高正化合价等于它的最外层电子数，非金属元素的负化合价等于它的最外层电子数减 8。3.化合价的确定（1）化合价正负的确定：元素原子失电子显正价，得电子显负价，没有电子得失显零价（如：单质中的元素） 。（2）化合价数的确定：化合价数值=得失电子的数目化合物中金属元素最高
9、正价=失电子数目= 原子最外层电子数化合物中非金属元素最低负价=得电子数目= 原子最外层电子数8例： Na 化合价为+1 价； S 的化合价为-2+6；4.化合价的表示方法化合价有正价负价零价之分，正价用“+”号表示，负价用“”号表示，零价用“0”表示。化合价通常用在元素符号或原子团的正上方用正数（如：+n ）或负数（如：-n）表示。 “+-”号在前，价数在后，价数为“1”时，不能省略。如：Error! 2Error! Error!2Error!3 Error!2Error!5 Error!2Error!4 Error!（ Error!） 2 （Error! 4） 2Error!4 特别注意：
10、给化合物化学式中元素标化合价时，只能标该种元素的单价，不能标价数总和。如： Error!Error!2 中 Cl 元素的化合价标法不正确。正确应为：Error!Error!2 但计算时要计价数和：（ +2）+（-1）2=05.化合价的一般规律（1）合价有正价负价和零价（2）在化合物中氧元素通常显-2 价，氢元素通常显+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。特殊：H 2Error!2（过氧化氢）Na2Error!2 NaError!(氢化钠)(3)有些元素具有可变化合价。如：铁元素有+2 价+3 价；氯元素有-1 价+1 价 +5 价+7 价（一般地最外层电子数越
11、多，化合价种类就越多）（4）同一种元素在不同物质里可显不同的化合价。如：Error! Error!Error!2 Error!Error!3（5）在同一物质里，同一种元素也可显不同的化合价。 Error!H4Error!O3(6)、在化合物中正、负化合价的代数和为 0，在单质里，元素的化合价为 0。归纳：金正非负单质 0；氢 1（+1）氧 2（-2）为标准。正负总价和为 0，许多元素有变价，条件不同，价不同。6.熟记常见元素的化合价（见印化学资料一）+1 钾、钠、氢、银 +2 钡、镁、钙、锌、铜+3 铝 +2、+3 铁1 氯 2 氧2 8 1+11 2 8 6+166666647.原子团（又叫
12、根）（1）定义：说明：原子团不是化合物，它只是组成物质化学式的一个部分，与不同的元素结合可以组成不同的物质。原子团是带电的，原子团在许多情况下作为一个整体参加反应，但有时也会被破坏。如：氯酸钾（KClO 3）中的氯酸根（ClO 3）在加热分解时被破坏。（2）熟记常用原子团（见化学资料或课本 85 页）（3）原子团也有化合价，熟记常用原子团的化合价（见化学资料或课本 85 页）例：氢氧根：Error! 铵根：Error! 4 硫酸根：Error! 4 碳酸根: Error!3 硝酸根:Error! 3 说明：原子团的化合价不是原子团中某一种元素的化合价，而是整个原子团的总价和，即组成原子团的各原
13、子正负化合价的代数和=原子团的化合价。所以原子团的化合价是不等于 0 的。（4）原子团也可以形成离子，会写常用原子团离子。 （见化学资料或课本 85 页）如：氢氧根离子：OH -铵根离子：NH 4+ 硝酸根离子：NO 3- 硫酸根离子：SO 42- 碳酸根离子：CO 32- 常见原子团的化合价根的名称 铵根 氢氧根 硝酸根 硫酸根 碳酸根离子符号 NH4+ OH NO3 SO42 CO32化合价 +1 1 1 2 28.确定元素或原子团化合价的方法。（1）根据熟记的元素或原子团的化合价歌诀确定（2）通过计算化合物中正负化合价代数和为 0 求得（3）根据元素原子结构示意图最外层电子数或原子最外层
14、得失电子数确定9、化合价与离子电荷数的区别与联系区别：（1）化合价标在元素符号的正上方；离子的电荷数标在元素符号的右上角（标的位置不同） （2）化合价的正（+）负（-）在前，价数在后，化合价数 值为“1”时，不能省略；离子的电荷数值在前，正（+）负（-）号在后，电荷数为“1”时，不能省略。联系：同种元素（或原子团）的化合价，通常数值相等，正（+）负（-）号相同，只是位置不同。 （即化合价数=电荷数，化合价的正负跟电荷正负相同）三.化合价的应用1.根据化学式确定元素（或原子团）的化合价计算依据：化合物中各元素正负化合价的代数和为 0例：计算化合物：（1）高锰酸钾（KMnO 4）中锰（Mn ）元素
15、的化合价。（2）氯酸钾（KClO 3）中氯（Cl）元素的化合价2.根据化合价判断化学式的正误判断依据：化合物中各元素正负化合价的代数和为 0例：判断下列物质的化学式是否正确：碳酸钠：NaCO 3 氧化铝：AlO 氢氧化钙：CaOH3、应用化合价推求实际存在的化合物的化学式5例题：P86 页方法一：最小公倍法步骤：排列元素符号（一般正价元素或正价原子团在前，负价元素或负价原子团在后）确定元素原子个数或原子团个数（根据化合价原则，利用最小公倍 数法求得）写出化学式检查化学式正误方法二：十字交叉法 （简记：先排顺序，后标价，约最简，再交叉）步骤：（1）一排顺序（正价元素或正价原子团在前，负价元素或负
16、价原子团在后）（2）二标价：在元素符号或原子团的上方标出化合价（3）三约简价数对角交叉写右下（注：原子或原子团的个数比要为最简比）注意：某些特殊物质的原子个数不能约简（4）四验正负总价和是否为 0练习：写出+5 价磷+2 价钙-2 价硫分别与氧组成的化学式+2 价镁与 -1 价氯组成的化学式特殊物质：过氧化氢：H 2O2 四氧化二氮：N 2O4 过氧化钠 Na2O2 4、利用化合价书写酸碱盐等化合物的化学式（1）常见酸化学式的写法及读法酸的组成 酸=氢元素（或氢离子 H+）+酸根原子团（或酸根离子）写法：十字交叉法 例：分别写出硫酸碳酸 硝酸的化学式读法：读作：某酸（“某”是指化学式中除氢氧元
17、素以外的另一中心元素）特殊：HNO 3 读作：硝酸：不能读作：氮酸 HCl 读作：盐酸，不能读作：氯酸（2）常见碱化学式的写法及读法碱的组成 碱=金属元素（金属离子）+ 氢氧根（或氢氧根离子 OH-）写法：十字交叉法 例：写出氢氧化钠氢氧化钙氢氧化铝的化学式读法：读作：氢氧化某或氢氧化亚某 （“某”是指金属元素的名称）注：有两种化合价的金属与氢氧根形成的碱，通常用把低价的读作：氢氧化亚某 高价的读作：氢氧化某 如：Fe(OH) 2 读作“氢氧化亚铁”Fe(OH) 3 读作“氢氧化铁”（3）常见盐的化学式的写法及读法盐的组成盐=金属元素（金属离子）或（铵根或铵根离子）+酸根原子团（或酸根离子）写
18、法：十字交叉法 例：写出硫酸铜 硫酸钠 碳酸钠 硝酸铜 硝酸铵 碳酸钙的化学式 读法：读作：某酸某（注：前面的“某”是指酸根的名称，后面的“某”是指金属元素的名称或铵根）注意：书写含有原子团的化合物（如：酸碱盐）的化学式时，当化学式中原子团的个数超过“1”时，即原子团的个数2 以上时，要在原子团的两边 加上括号（） ，并在括号右下角写上原子团的数目，当原子团个数为“1”时，一般省略括号不写，原子团个数“1”也不用标出。特别注意：化合物化学式中的元素符号不能加括号。如：硫酸铝：(Al) 2(SO4)3 中铝元素加上括号是错误的。氢氧化钠：(Na)(OH) 中钠元素加上括号是错误6的， 氢氧根也不
19、用加括号。两个括号都应该去掉。正确应为：NaOH说明：读含有原子团的化合物的名称时，一般不用读出元素原子的个数和原子团的数目。如：Al 2(SO4)3 不能读成：三个硫酸根化二铝。应读作：硫酸铝5.化合物化学式的读法与写法的关系采取读写顺序相反的原则，即先读的后写，即后读的先写。如：五氧化二磷：写法：P 2O5 ；NaCl 读作：氯化钠，而不能读作：钠化氯； Fe3O4 读作：四氧化三铁，而不能读成：三铁化四氧；三.、有关相对分子质量的计算，相对分子质量:定义1.计算物质的相对分子质量（1）计算单个分子的相对质量方法：指 1 个分子中各种元素原子总数的相对原子质量总和公式：相对分子质量=（化学
20、式中各种原子相对原子质量该种原子的个数）的总和例：计算 O2 H 2O 的相对分子质量说明：在相对分子质量的计算中，不要忘记元素符号右下角的原子个数，本来是多个原子的相对原子质量的总和，往往只计算了 1 个原子的相对原子质量。计算时，应十分留意，记得乘以原子的个数。当化学式中同种元素的原子个数不止 1 个时（“2”以上） ，计算该同种元素的相对原子质量总和就用乘（“” ）法。即某元素的相对原子质量总和=某元素原子的相对原子质量该元素的原子总数（该元素的原子总数就是化学式中该元素符号右下角的小数字） ，同种元素的原子个数可以相加合并。要计算化学式中不同种（或几种）元素的相对原子质量总和，就用加（
21、“+” ）法。即：相对分子质量=甲元素相对原子质量总和+ 乙元素相对原子质量总和+丙元素相对原子质量总和+，其中：甲（或乙或丙）元素相对原子质量总和=甲（或乙或丙）元素相对原子质量甲（或乙或丙）元素的原子总数（2）计算多个分子的相对分子质量总和方法：多个分子的相对分子质量总和=分子的个数单个（1 个）分子的相对分子质量例：分别计算 2H2O 3CO2 的相对分子质量总和计算物质化学式中含有原子团的相对分子质量当原子团的个数2 时，如何计算原子团部分的相对原子质量总和。方法：先计算括号内 1 个原子团中各元素原子的相对原子质量总和，再乘以括号外原子团的个数。例：分别计算 Ca(OH)2 3 Ca
22、(OH)2 相对分子质量2.计算化合物中组成元素的质量比公式：（1）某元素的质量=某元素原子的相对原子质量某元素的原子总数（2）化学式中各元素的质量比=各种元素的相对原子质量总和之比例：计算 H2SO4 中各元素的质量比解：在 H2SO4 中，氢（H）硫（S）氧（O）的质量比=_或在 H2SO4 中，m(H): m(S): m(O)=_7说明：在上述的第种解法中各元素的质量比不能写成 m(2H): m(S): m(4O)或 m(H2): m(S): m(O4)这些形式的写法都是错误的，因为元素只讲种类，不讲个数。计算化合物各元素的质量比时，必须指明元素的比例顺序，等号左边的元素比例顺序必须要与
23、后面的元素质量比数据相对应。各元素的质量比不等于各元素的原子个数比。如上述 H2SO4 中，氢（H）硫（S）氧（ O）的质量比不等于 2：1：4（错误）化合物的一个分子中，各元素之间的质量比都为一个不变的定值练习：计算 NH4NO3 CO(NH2)2 中各元素的质量比归纳公式：各元素的质量比=各元素的“相对原子质量原子个数”之比推导公式：1.某元素原子个数= 量某 元 素 原 子 相 对 原 子 质某 元 素 质 量2.各元素原子个数比= =（ ）之量 之 比各 元 素 原 子 相 对 原 子 质各 元 素 质 量 比各 元 素 质 量相 对 原 子 质 量比3.计算化合物中某元素的质量分数：
24、见 P87 页 3 例题质量分数：某元素的质量与组成化合物的元素总质量之比。（1）化合物为纯净物时，某元素的质量分数计算公式：某元素质量分数= %10化 合 物 的 相 对 分 子 质 量某 元 素 的 原 子 个 数量某 元 素 原 子 相 对 原 子 质推导公式：某元素的原子个数= 该 元 素 的 相 对 原 子 质 量某 元 素 的 原 子 个 数化 合 物 的 相 对 分 子 质 量（2）化合物中混有杂质（即不纯物）时，某元素的质量分数计算方法：首先从混合物中换算出纯净化合物的质量，然后再代入公式进行计算，可用下列公式计算出纯净化合物的质量。公式：纯净化合物质量=混合物质量化合物的纯度
25、混合物中，化合物的质量分数（纯度%）= %10的 质 量或 不 纯 物混 合 物纯 净 化 合 物 的 质 量（混合物中，某元素质量分数= 化 合 物 的 纯 度化 合 物 的 相 对 分 子 质 量原 子 个 数量某 元 素 原 子 相 对 原 子 质 混合物中，某元素质量分数=纯净化合物中某元素的质量分数样品中化合物的质量分数4.求一定质量的化合物中，某元素的质量公式：某元素的质量=纯净化合物的质量化合物中某元素的质量分数推导公式：纯净化合物的质量= 某 元 素 的 质 量 分 数某 元 素 质 量注意：若化合物含有杂质，则要换算出纯净化合物的质量，然后再代入公式进行计算，可用下列公式计算
26、出纯净化合物的质量。公式：纯净化合物质量=混合物质量化合物的纯度5.计算混合物中纯净物（如化合物）的质量分数（即纯度）或混合物中某元素8的质量：(1)混合物质量与混合物中某元素的质量关系混合物质量 纯净物质量 某元纯 净 物 的 质 量 分 数 （ 纯 度 ）纯 净 物 的 质 量 分 数 （ 纯 度 ） 纯 净 物 中 某 元 素 质 量 分 数纯 净 物 中 某 元 素 质 量 分 数 素质(2)对上述（1 ）有关计算公式的总结纯净物质量分数（纯度%） = 100%= 100%纯 净 物 质 量混 合 物 质 量 混 合 物 中 某 元 素 质 量 分 数纯 净 物 中 某 元 素 质 量
27、 分 数纯净物质量=混合物质量纯净物质量分数（纯度）= 某 元 素 质 量纯 净 物 中 某 元 素 质 量 分 数纯净物中某元素的质量=纯净化合物质量化合物中某元素的质量分数混合物中某元素的质量分数=混合物的质量混合物中某元素的质量分数纯净化合物中某元素的质量分数= 100%某 元 素 原 子 的 相 对 原 子 质 量 元 素 的 原 子 个 数化 合 物 的 相 对 分 子 质 量= 100%实 际 形 成 该 化 合 物 时 消 耗 该 元 素 的 实 际 质 量化 合 物 的 实 际 质 量 （ 化 合 物 中 所 有 元 素 的 质 量 总 和 ）6.理解商品标签上的物质成分及含量
28、（1）要注意标示的是物质的质量还是元素的质量，如：加钙盐：标 CaCO3(指物质)：标 Ca(是指元素)；加碘盐：标 KIO3（是指物质），标 I（是指元素）（2）要注意标示的单位质量与所给的质量或体积单位是否一致。7.能根据某种氮肥包装或产品说明书标示的含量推算它的纯度（1）标示的含量是指样品（或产品）的实际含氮量（不纯），要比理论含氮量低。而根据化合物化学式算出来的含氮量又称理论含氮量，是纯净含氮量，也是最高含氮量。纯度%= 100%实 际 含 氮 量 %理 论 含 氮 量 %(2)判断广告的真实性： 若标示的含氮量大于理论含氮量则是虚假广告。8.根据计算来确定有机物的组成中除了 CH 元
29、素之外是否还含有氧元素方法：主要通过燃烧法测定反应后生成水和二氧化碳的质量求出生成物中水的氢元素的质量和二氧化碳中碳元素的质量，把碳氢元素的总质量跟有机物的质量作比较或求出生成物中水和二氧化碳的氧元素总质量跟参加反应的氧气质量比较，就可以测定有机物中是否含有氧元素。（注：有机物一定含有碳氢元素）规律：当有机物的质量刚好等于碳氢元素的质量总和时，则有机物不含氧元素；当有机物的质量大于碳氢元素的质量总和时，则有机物含有氧元素，差值即为氧元素的质量；当参加反应氧气的质量刚好等于反应后生成物（水和二氧化碳）中氧元素的总质量时，则有机物不含有氧元素；当参加反应氧气的质量小于反应后生成物（水和二氧化碳）中
30、氧元素的总质量时，则有机物含有氧元素；9.平均值问题含有同种元素的两种不等量的物质（如：氮肥）混合，混合后所得的某种9元素（如：N）的质量量分数必介于两种物质该元素的质量分数之间。10.在进行有关化学式计算时，涉及到不纯物质的计算必须弄清以下几个概念。（1）样品中纯净物的质量分数就是样品的纯度。（2）纯净物中某元素的质量分数，是根据化学式可以直接求出的间接已知数据，属于元素的理论含量值，是固定不变的量，属于间接已知量。（3）样品（或混合物）中某种元素的质量分数，是通过实验测定获得数据计算出来的。一般比纯净物中某元素的质量分数（元素的理论含量值）小，同时要注意样品中某元素的质量分数（不纯）与纯净物中某元素的质量分数（纯净）是两个不相同的量，不能混淆。（4）样品中纯净物的质量分数（纯度）与样品中某元素的质量分数是两个不同的量，不能混淆。（5）样品（或混合物）中量多的为有效成分，量少的物质为杂质。11.分子中分子数目与原子数目的关系分子化学式中，化学式前面的数字的分子的个数；化学式中元素符号右下角的数字是每个分子中该元素的原子数目；若元素符号右下角没有数字，则表示该元素有 1 个原子，计算原子总数时，一定要计算上去。
