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课题3 物质组成的表示
第2课时 化合价
一、知识目标
1．理解化合价的本质，掌握常见元素和原子团的化合价及化合价的一般规律。
2．了解化合价与离子符号表示方法的异同。
3．能运用化合价推断化学式中未知元素的化合价，会根据化合价书写常见化合物的化学式。
二、核心素养目标
1．宏观辨识与微观探析：从宏观的化合物组成认识到微观原子个数比的确定与化合价有关，能从微观角度理解化合价的本质。
2．证据推理与模型认知：通过对化合价规律的总结和应用，建立利用化合价推断化学式和书写化学式的模型。
3．科学态度与社会责任：通过对化合价的学习，进一步认识化学式等化学用语，不仅有助于学术研究，还能帮助解决实际问题，如环境保护和材料科学中的问题，增强科学精神和社会责任 。
一、学习重点
1．常见元素和原子团的化合价。
2．化合价的应用。
二、学习难点
1．理解化合价的本质
2．正确运用化合价的规律书写化学式。
1．元素的化合价有 、有 ，在化合物里，正、负化合价的代数和为 。
2．在化合物里 O 通常为 价，H 通 常为 价，Cl 通常为 价。
3．金属元素与非金属元素化合时，金属元素显 价，非金属元素显 价。
4．在单质里，元素的化合价为 。
一、化合价
活动一：理解化合价的本质及引入化合价概念
问题思考：为什么不同化合物中元素的原子个数比是固定的呢？尝试从原子的结构、得失电子等角度去分析。
活动二：掌握常见元素和原子团的化合价
问题思考1：朗读常见元素化合价的口诀“钾钠氢银正一价，钙镁钡锌正二价；氟氯溴碘负一价，通常氧是负二价；铜正一二铝正三，铁有正二和正三；硫有负二正四六，单质零价永不变”，思考这些元素化合价与元素的金属性、非金属性等有什么关系？
问题思考2：根据口诀，说出钙、铝、铁元素常见的化合价？
活动三：学习化合价的表示方法及与离子符号书写的异同
问题思考：观察老师在黑板上写出的元素和原子团的化合价表示示例，思考化合价的表示方法和离子符号的书写有什么不同和联系？
活动四：探究化合价的一般规律
问题思考： 分析老师给出的化合物的化学式，如、、、、等，思考化合价有哪些规律？
活动五：典例精讲
典例1：《黄帝九鼎神丹经诀》中记载了“炼石胆取精华法”制取硫酸（H2SO4）。硫酸中硫元素的化合价为（　　）
A．＋6 B．＋4 C．－2 D．0
典例2：写出下列化学符号中数字“3”的意义。
（1）Al2O3中的“＋3”表示_____________________________。
（2）Al3＋中的“3＋”表示______________________________。
2、化合价的应用
活动一：推断化学式中未知元素的化合价
问题探究：老师给出利用高锰酸钾制取氧气的反应，涉及、、三种含锰元素的物质，尝试说出这三种物质中锰元素的化合价。
活动二：根据化合价书写化合物化学式
问题思考1：已知磷的某种氧化物中，磷为+5价，氧为价，尝试写出其化学式？
问题思考2：写出氢氧化钙的化学式。
活动三：典例精讲
典例1：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．
典例2：写出溴化钠、氯化钙的化学式。
1．下列关于化合价的说法中，错误的是（ ）
A．在化合物中，各元素化合价的代数和为零
B．在单质中，元素的化合价为零
C．金属元素在化合物中通常显正价
D．非金属元素在化合物中一定显负价
2．氧化镍(NiO)在玻璃工业中用于制造有色玻璃。氧化镍中镍元素(Ni)的化合价为（ ）
A．+1 B．+2 C．+3 D．+4
3．1869年门捷列夫编制出元素周期表。硫元素也排列其中，其常见化合价有-2、0、+4、+6。下列化学式中硫元素的化合价标注错误的是（ ）
A．H2S B．S C．SO2 D．H2SO3
4．自来水常用氯气消毒。氯气与水反应的化学方程式为：Cl2+H2O=HCl+HClO，反应前后相关物质中氯元素的化合价不包括（ ）
A．+1 B．-1 C．+2 D．0
5．物质名称和相应化学式的书写正确的是（ ）
A．氦气：He2 B．氧化铝：AlO C．氯化铁：FeCl3 D．碳酸钠：NaCO3
1．化合价规律
(1) 化合价有 价和 价之分
(2) 氧元素通常为 价
(3) 氢元素通常为 价
(4) 氯元素显负价时只有 价
(5) 化合物里正、负化合价的代数和为 。
(6) 金属元素和非金属元素化合时，金属元素显 价，非金属元素显 价
(7) 一些元素在不同物质中可显 的化合价
(8) 单质里元素的化合价为 。
2．由两种元素组成的化合物的化学式书写
（1）写出元素符号：正价在 ，负价在 。
（2）标出元素的 。
（3）化合价的绝对值交叉放在元素符号的 。
（4）约简并检查化学式。
考点1 化合价和化合价规律
1．下列有关化合价的说法中正确的是（　　）
A．在化合物里各元素正负化合价的代数和为零
B．在H2中，氢元素显+1价
C．一种元素在同一化合物里，不能显示不同的化合价
D．非金属元素在化合物里一定显负价
2．下列物质中均含有氮元素，其中氮元素显+4价的物质是（　　）
A．NO2 B．N2O3 C．HNO3 D．NH3
考点2 根据化合价确定化学式
1．铝土矿的主要成分是氧化铝，氧化铝的化学式是（　　）
A．AlO B．Al2O3 C．AlO3 D．Al2O
2．铕是激光领域的重要材料，其氧化物为。若铕的化合价不变，下列化学式书写正确的是（　　）
A． B． C． D．
答案和解析
一、知识目标
1．理解化合价的本质，掌握常见元素和原子团的化合价及化合价的一般规律。
2．了解化合价与离子符号表示方法的异同。
3．能运用化合价推断化学式中未知元素的化合价，会根据化合价书写常见化合物的化学式。
二、核心素养目标
1．宏观辨识与微观探析：从宏观的化合物组成认识到微观原子个数比的确定与化合价有关，能从微观角度理解化合价的本质。
2．证据推理与模型认知：通过对化合价规律的总结和应用，建立利用化合价推断化学式和书写化学式的模型。
3．科学态度与社会责任：通过对化合价的学习，进一步认识化学式等化学用语，不仅有助于学术研究，还能帮助解决实际问题，如环境保护和材料科学中的问题，增强科学精神和社会责任 。
一、学习重点
1．常见元素和原子团的化合价。
2．化合价的应用。
二、学习难点
1．理解化合价的本质
2．正确运用化合价的规律书写化学式。
1．元素的化合价有正、有负，在化合物里，正、负化合价的代数和为 0。
2．在化合物里 O 通常为-2 价，H 通 常为 +1 价，Cl 通常为-1 价。
3．金属元素与非金属元素化合时，金属元素显正价，非金属元素显负价。
4．在单质里，元素的化合价为 0。
一、化合价
活动一：理解化合价的本质及引入化合价概念
问题思考：为什么不同化合物中元素的原子个数比是固定的呢？尝试从原子的结构、得失电子等角度去分析。
答案：化合价是元素的一种性质，它反映了原子之间相互化合的数目比。本质上与原子的最外层电子数有关，在化学反应中，原子通过得失电子或共用电子对来达到稳定结构，从而形成了不同的化合价。例如氯化钠（），钠原子最外层有个电子，容易失去个电子形成，显价；氯原子最外层有个电子，容易得到个电子形成，显价。
活动二：掌握常见元素和原子团的化合价
问题思考1：朗读常见元素化合价的口诀“钾钠氢银正一价，钙镁钡锌正二价；氟氯溴碘负一价，通常氧是负二价；铜正一二铝正三，铁有正二和正三；硫有负二正四六，单质零价永不变”，思考这些元素化合价与元素的金属性、非金属性等有什么关系？
答案：一般来说，金属元素在化合物中通常显正价，非金属元素在与金属元素化合时显负价，但也有特殊情况，如氢元素与金属元素化合时显负价。
问题思考2：根据口诀，说出钙、铝、铁元素常见的化合价？
答案：钙常见化合价为价；铝常见化合价为价；铁常见化合价为价和价，价的铁读作亚铁，价的铁读作铁。
活动三：学习化合价的表示方法及与离子符号书写的异同
问题思考：观察老师在黑板上写出的元素和原子团的化合价表示示例，思考化合价的表示方法和离子符号的书写有什么不同和联系？
答案：书写差异：离子符号是数字在前，正、负号在后，标在右上角，数值为时省略不写；化合价是数字在后，正、负号在前，标在正上方，数值为时不能省略。联系：它们在数值上相等，正负相同。
活动四：探究化合价的一般规律
问题思考： 分析老师给出的化合物的化学式，如、、、、等，思考化合价有哪些规律？
答案：（1）金属元素与非金属元素化合时，金属元素显正价，非金属元素显负价，如中显价，显价；中显价，显价。（2）一些元素在不同物质中可显不同化合价，如中显价，中显价；一些元素在同一物质中也可能显不同化合价，如中前面的显价，后面的显价。（3）在化合物里，元素正、负化合价的代数和为；（4）在单质里，元素的化合价为，如、等。
活动五：典例精讲
典例1：《黄帝九鼎神丹经诀》中记载了“炼石胆取精华法”制取硫酸（H2SO4）。硫酸中硫元素的化合价为（　　）
A．＋6 B．＋4 C．－2 D．0
答案：A
在中，显价，显价，设硫元素化合价为，则×2 + x + ×4 = 0，解得价，所以选A。
典例2：写出下列化学符号中数字“3”的意义。
（1）Al2O3中的“＋3”表示_____________________________。
（2）Al3＋中的“3＋”表示______________________________。
答案：（1）氧化铝中铝元素为＋3价
（2）1个铝离子带3个单位正电荷
元素符号正上方的数字表示化合价，右上方的数字表示1个离子所带的电荷数目。
3、化合价的应用
活动一：推断化学式中未知元素的化合价
问题探究：老师给出利用高锰酸钾制取氧气的反应，涉及、、三种含锰元素的物质，尝试说出这三种物质中锰元素的化合价。
答案：在中，显价，显价，设锰元素化合价为，则，解得价；在中，设锰元素化合价为，则，解得价；在中，设锰元素化合价为，则，解得价。
活动二：根据化合价书写化合物化学式
问题思考1：已知磷的某种氧化物中，磷为+5价，氧为价，尝试写出其化学式？
答案：（1）定位、标价，写出元素符号并标上化合价：；（2）找最小公倍数，和的最小公倍数是；（3）确定原子数，的原子数为，的原子数为；（4）检查化学式，\times2 + \times5 = 0，说明化学式书写正确，得到。
问题思考2：写出氢氧化钙的化学式。
答案：先定位、标价，显价，氢氧根（）显价；找最小公倍数，和的最小公倍数是；确定原子团数，的原子数为，的原子数为，因为原子团个数不为“”时，需加括号，所以化学式为，最后检查。
活动三：典例精讲
典例1：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．
答案：B
氢氧化钠的化学式为NaOH，KOH为氢氧化钾的化学式，B选项错误，故选B。
典例2：写出溴化钠、氯化钙的化学式。
答案：溴化钠的化学式为，氯化钙的化学式为。
在溴化钠中，显价，显价，根据化合价规律，化学式为；在氯化钙中，显价，显价，化学式为。
2．下列关于化合价的说法中，错误的是（ ）
A．在化合物中，各元素化合价的代数和为零
B．在单质中，元素的化合价为零
C．金属元素在化合物中通常显正价
D．非金属元素在化合物中一定显负价
【答案】D
【解析】A. 根据化合价的规律，在化合物里，元素正、负化合价的代数和为 0，所以在化合物中，各元素化合价的代数和为零，A选项正确；B. 在单质里，元素的化合价为 0，B选项正确；C. 金属元素与非金属元素化合时，金属元素显正价，所以金属元素在化合物中通常显正价，C选项正确；D. 非金属元素在化合物中不一定显负价，例如在水中，氢元素显 +1 价，氢是非金属元素，D选项错误。
2．氧化镍(NiO)在玻璃工业中用于制造有色玻璃。氧化镍中镍元素(Ni)的化合价为（ ）
A．+1 B．+2 C．+3 D．+4
【答案】B
【解析】在化合物里，元素正、负化合价的代数和为 0。在氧化镍（NiO）中，氧元素通常显 -2 价，设镍元素的化合价为 x，则 x + = 0，解得 x = +2，所以氧化镍中镍元素（Ni）的化合价为 +2 价，B选项正确。
3．1869年门捷列夫编制出元素周期表。硫元素也排列其中，其常见化合价有-2、0、+4、+6。下列化学式中硫元素的化合价标注错误的是（ ）
A．H2S B．S C．SO2 D．H2SO3
【答案】D
【解析】A. 在 H S 中，氢元素显 +1 价，设硫元素的化合价为 x，根据化合物中元素正、负化合价的代数和为 0，则 ×2 + x = 0，解得 x = -2，所以 H S 中硫元素化合价标注 -2 正确；B. 单质中元素的化合价为 0，S 是单质，所以硫元素化合价为 0 正确；C. 在 SO 中，氧元素显 -2 价，设硫元素的化合价为 y，根据化合物中元素正、负化合价的代数和为 0，则 y + ×2 = 0，解得 y = +4，所以 SO 中硫元素化合价标注 +4 正确；D. 在 H SO 中，氢元素显 +1 价，氧元素显 -2 价，设硫元素的化合价为 z，根据化合物中元素正、负化合价的代数和为 0，则 ×2 + z + ×3 = 0，解得 z = +4，而不是 +6，所以 D选项错误。
4．自来水常用氯气消毒。氯气与水反应的化学方程式为：Cl2+H2O=HCl+HClO，反应前后相关物质中氯元素的化合价不包括（ ）
A．+1 B．-1 C．+2 D．0
【答案】C
【解析】在单质中元素的化合价为 0，Cl 是单质，所以氯气中氯元素化合价为 0；在 HCl 中，氢元素显 +1 价，设氯元素化合价为 x，根据化合物中元素正、负化合价的代数和为 0，则 + x = 0，解得 x = -1；在 HClO 中，氢元素显 +1 价，氧元素显 -2 价，设氯元素化合价为 y，根据化合物中元素正、负化合价的代数和为 0，则 + y + = 0，解得 y = +1。所以反应前后相关物质中氯元素的化合价不包括 +2，C选项正确。
5．物质名称和相应化学式的书写正确的是（ ）
A．氦气：He2 B．氧化铝：AlO C．氯化铁：FeCl3 D．碳酸钠：NaCO3
【答案】C
【解析】A. 氦气是由原子直接构成的，其化学式用元素符号表示，即 He，而不是 He ，A选项错误；B. 氧化铝中铝元素显 +3 价，氧元素显 -2 价，根据化合物中元素正、负化合价的代数和为 0，其化学式应为 Al O ，而不是 AlO，B选项错误；C. 氯化铁中，铁元素显 +3 价，氯元素显 -1 价，根据化合物中元素正、负化合价的代数和为 0，其化学式为 FeCl ，C选项正确；D. 碳酸钠中钠元素显 +1 价，碳酸根显 -2 价，根据化合物中元素正、负化合价的代数和为 0，其化学式应为 Na CO ，而不是 NaCO ，D选项错误。
1．化合价规律
(1) 化合价有 正 价和 负 价之分
(2) 氧元素通常为 -2 价
(3) 氢元素通常为 +1 价
(4) 氯元素显负价时只有 -1 价
(5) 化合物里正、负化合价的代数和为 零
(6) 金属元素和非金属元素化合时，金属元素显 正 价，非金属元素显 负 价
(7) 一些元素在不同物质中可显不同的化合价
(8) 单质里元素的化合价为 0
2．由两种元素组成的化合物的化学式书写
（1）写出元素符号：正价在左，负价在右。
（2）标出元素的化合价。
（3）化合价的绝对值交叉放在元素符号的右下角。
（4）约简并检查化学式。
考点1 化合价和化合价规律
1．下列有关化合价的说法中正确的是（　　）
A．在化合物里各元素正负化合价的代数和为零
B．在H2中，氢元素显+1价
C．一种元素在同一化合物里，不能显示不同的化合价
D．非金属元素在化合物里一定显负价
【答案】A
【解析】A、在化合物里各元素正负化合价的代数和为零，故A正确；
B、在H2中，氢元素显0价，故B错误；
C、一种元素在同一化合物里，可以显示不同的化合价，例如NH4NO3中，铵根中氮元素显-3价，硝酸根跟氮元素显+5价，故C错误；
D、非金属元素在化合物里一般显负价，故D错误。
故选A。
2．下列物质中均含有氮元素，其中氮元素显+4价的物质是（　　）
A．NO2 B．N2O3 C．HNO3 D．NH3
【答案】A
【解析】A、NO2中，氧元素显-2价，设NO2中氮元素化合价为x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，则有x+（-2）×2=0，解得x=+4，符合题意；
B、N2O3中，氧元素显-2价，设N2O3中氮元素化合价为y，根据在化合物中正负化合价代数和为零，则有2y+（-2）×3=0，解得y=+3，不符合题意；
C、HNO3中，氢元素显+1价，氧元素显-2价，设HNO3中氮元素的化合价是z，根据在化合物中正负化合价代数和为零，则有（+1）+z+（-2）×3=0，解得z=+5，不符合题意；
D、NH3中，氢元素显+1价，设NH3中氮元素化合价为w，根据在化合物中正负化合价代数和为零，则有w+（+1）×3=0，解得w=-3，不符合题意。
故选A。
考点2 根据化合价确定化学式
1．铝土矿的主要成分是氧化铝，氧化铝的化学式是（　　）
A．AlO B．Al2O3 C．AlO3 D．Al2O
【答案】B
【解析】氧化铝中铝元素显+3价，氧元素显-2价，化学式为：Al2O3。
故选B。
2．铕是激光领域的重要材料，其氧化物为。若铕的化合价不变，下列化学式书写正确的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【分析】Eu2O3中氧元素化合价为-2价，设Eu化合价为x，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则2x+（-2）×3=0，解得x=+3。
【解析】A、氯元素化合价为-1价，则氯化铕的化学式为EuCl3，该选项书写不正确；
B、硫酸根的化合价为-2价，则硫酸铕的化学式为Eu2(SO4)3，该选项书写正确；
C、氢氧根的化合价为-1价，则氢氧化铕的化学式为Eu(OH)3，该选项书写不正确；
D、硝酸根的化合价为-1价，则硝酸化铕的化学式为Eu（NO3）3，该选项书写不正确.
故选B。
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