【新教材新课标】第2单元第3节《物质组成的表示》第2课时 化合价 导学案(原卷版+解析版) -新鲁教版化学九年级上册

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【新教材新课标】第2单元第3节《物质组成的表示》第2课时 化合价 导学案(原卷版+解析版) -新鲁教版化学九年级上册

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物质组成的表示
第2课时 化合价
一、知识目标
1.通过对比、等化合物的化学式,理解化合价的概念,能正确标注常见元素的化合价,建立“原子结构 - 电子得失 - 化合价”的认知链条。
2.熟练掌握常见元素和原子团的化合价,牢记常见元素化合价口诀,如 “一价氢氯钠钾银,二价氧镁钡钙锌……” 以及原子团化合价口诀 “负一硝酸氢氧根,负二硫酸碳酸根;负三记住磷酸根,只有正一是铵根”。
3. 学会运用化合价的规律,依据化学式准确求出元素的化合价,同时能够根据化合价正确书写常见物质的化学式。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:引导学生从微观角度理解化合价的形成与原子最外层电子数的关系,建立起元素化合价与物质微观构成的联系,能从宏观物质的化学式分析其微观组成及元素化合价情况。
2.证据推理与模型认知:通过对化学式中元素化合价规律的探究,培养学生基于证据进行推理的能力,构建根据化合价书写化学式以及根据化学式求化合价的思维模型,并能运用模型解决实际问题。
3.科学探究与创新意识:3.分析生活场景中的化合价标注案例,认识正确使用化合价对工业生产、药品安全的重要性,培养规范使用化学术语的职业意识和社会责任感。
一、教学重点
1.深入理解化合价的概念,把握化合价与原子结构的内在联系,理解元素原子得失电子或共用电子对偏移与化合价的关系。
2熟练记忆常见元素和原子团的化合价,并能灵活运用化合价规律解决化学问题,如根据化学式准确判断元素化合价,根据化合价正确书写化学式。
3.掌握根据化合价书写化学式的方法步骤,包括元素符号的排列顺序、化合价的标注、原子个数比的确定等。
二、教学难点
1.从微观本质上理解化合价的形成过程,即原子在化学反应中通过得失电子或共用电子对形成相对稳定结构从而表现出化合价,这一抽象概念对于学生理解有一定难度。
2.在实际运用中,能够准确无误地根据复杂化合物的化学式求出各元素的化合价,以及根据给定元素化合价正确书写较为复杂物质的化学式,尤其是涉及多种元素和变价元素的情况。
一、化合价
1.回忆氯化钠的形成过程
钠原子最外层有一个电子,容易失去一个电子,形成钠离子。氯原子最外层有七个电子,容易得到一个电子,形成氯离子。一个钠离子和一个氯离子相互作用,就形成了新的物质——氯化钠(NaCl)。
2.根据氯化钠的形成过程,写出氯化镁的形成过程
镁原子最外层有两个电子,容易失去两个电子,形成镁离子。氯原子最外层有七个电子,容易得到一个电子,形成氯离子。一个镁离子和两个氯离子相互作用,就形成了新的物质——氯化镁(MgCl2)。
3.为什么不同离子结合的氯离子的数目不同?与什么有关?
每个钠原子失去1个电子,钠元素表现为+1价。
每个镁原子失去2个电子,镁元素表现为+2价。
每个氯原子得到1个电子,氯元素表现为-1价。
4.什么是化合价?化合价是如何确定的?
化学上用“化合价”来表示原子之间相互化合的数目。通常,一种元素的原子能够跟其他元素的原子相互化合
的比例,与这种元素的化合价有关。在化合物中,元素的化合价是由这种元素的一个原子得到或失去电子的数
目决定的。例如,当钠元素与氯元素化合时,每个钠原子失去1个电子,同时每个氯原子得到1个电子。因
此,在氯化钠中,钠元素表现+1价,氯元素表现-1价。
5.化合价如何表示呢?
标在元素符号正上方,先符号后数字
与离子符号的区别:离子电荷标在右上角,先数字后符号(如 H 、O )。
6.阅读课本,寻找什么是原子团?有几种原子团?
有些化合物如NaOH、NH4Cl、KNO3等,它们中的一些带电原子团如OH-、NH4+、NO3-、SO42-、CO32-等,常作为一个整体参加化学反应,这样的原子团又叫作“根”(或根离子)。根也有化合价,如OH-为-1价。
7.找到课本中的常见元素化合价表格,并根据口诀背诵。
一价氢氯钾钠银 二价氧钙钡镁锌
三铝四硅五价磷 二三铁,二四碳
二四六硫都齐全 铜汞二价最常见
氮磷具有可变价 化学式中来区分
8.阅读课本,了解常见元素的化合价具有哪些规律和注意事项?
化学式中正价元素通常在前,负价元素通常在后。
化合物中,各种元素的正负化合价的代数和为零。
规定:单质中元素化合价为零。
9.如何根据化合价中的规律,计算某物质中某元素的化合价呢?以CaCl2为例,已知氯元素的化合价为-1价,计算其中钙元素的化合价。
根据化合物中,正、负化合价代数和为零的原则进行判断。
设:钙元素的化合价为X
X +(-1)×2=0
得:X= +2
二、根据化合价写化学式
1.如何根据化合价写出物质的化学式?阅读课本寻找答案。
氧元素是-2价,铝元素是+3价,写出氧化铝的化学式:
(1)先写元素符号(正价写左边负价写右边)
(2)标出各元素的化合价(正上方),求出两种元素正、负化合价绝对值的最小公倍数:3×2=6
(3)求各元素的原子数;原子数=最小公倍数/正价(或负价)的绝对值 Al:6÷3=2 O:6÷2=3
(4)把原子数写在各元素符号的右下角,即得化学式(如果原子数为1,则省略不写): Al2O3
(5)检查化学式。计算正价总数值跟负价总数值之和是否等于零:(+3)×2+(-2)×3=0
2有原子团的时候如何书写相应物质的化学式呢?在氢氧化钙中,Ca为+2价,OH为-1价,写出它们形成的化合
物的化学式。.
氢氧化钙的化学式为Ca(OH)2,原子团作为一个整体,当个数不为1时要用括号括起来。
3.根据化合价写出以下物质的化学式
Fe为+3价,OH为-1价,写出它们形成的化合物的化学式为Fe(OH)3,
Fe为+3价,SO4为-2价,写出它们形成的化合物的化学式为Fe2(SO4)3,
Na为+1价,CO3为-2价,写出它们形成的化合物的化学式为Na2CO3。
一、新课引入
活动一:新课导入
问题探究:观察化肥(含)和消毒液(含)包装袋上的化学式,思考这些物质的化学式为什么是这样写的,其中可能隐藏着什么化学规律?
答案:不同元素的原子相互化合时可能存在一定的定量关系,这种关系决定了化学式的写法。
问题探究:水()和双氧水()组成元素都是氢和氧,但构成分子的原子数目不同,这是为什么呢?如何表示不同元素的原子直接相互化合的定量关系?
答案:这背后隐藏的化学概念是化合价,化合价决定了原子之间的化合比例,从而形成各种物质的化学式。
二、化合价
活动一:化合价的定义
问题探究:观察氯化钠、氯化镁、氯化铁的微观模型、化学式和粒子个数比,思考为什么不同离子结合的氯离子的数目不同?与什么有关?
答案:与其最外层电子数和得失电子数有关。一个钠离子带一个单位正电荷,一个氯离子带一个单位负电荷,一个钠离子和一个氯离子结合后所带电荷电性相反,电量相等,相互抵消。一个镁离子带两个单位正电荷,一个氯离子带一个单位负电荷,一个镁离子和两个氯离子结合后所带电荷电性相反,电量相等,相互抵消。
问题探究:每个钠原子失去几个电子,钠元素表现为什么价?每个镁原子失去几个电子,镁元素表现为什么价?每个氯原子得到几个电子,氯元素表现为什么价?
答案:每个钠原子失去个电子,钠元素表现为+1价。每个镁原子失去个电子,镁元素表现为+2价。每个氯原子得到个电子,氯元素表现为-1价。
问题探究:你能用化学式表示空气、土壤吗?为什么?
答案:不能。因为化学式只表示纯净物的组成,空气和土壤是混合物,没有固定的组成,所以不能用化学式表示。
归纳总结:请总结化学式的定义,化合价是由什么决定的?
答案:化学上用“化合价”来表示原子之间相互化合的数目。通常,一种元素的原子能够跟其他元素的原子相互化合的比例,与这种元素的化合价有关。在化合物中,元素的化合价是由这种元素的一个原子得到或失去电子的数目决定的。
活动二:常见元素的化合价及化合价的规律
问题探究:氢原子的最外层有一个电子,想得到一个电子形成稳定结构,氧原子的最外层有六个电子,想得到两个电子形成稳定结构,两种原子都想得到电子,怎么办
答案:有些情况下,不同元素的原子之间相互化合是靠各自提供电子、形成共用电子对来实现的,这种情况下,元素化合价的数值就是形成共用电子对的数目。有些元素的原子在不同条件下得失电子或形成共用电子对的数目是不同的,所以在化合物中表现出多种化合价。如在、和中,碳元素分别表现为、和价。
问题探究:观察硝酸钾()的化学式,其中的是特殊结构,像、、等化合物中的、、等带电原子团常作为一个整体参加化学反应,这样的原子团叫什么?根有化合价吗?举例说明。
答案:这样的原子团又叫作“根”(或根离子)。根有化合价,如为价。
问题探究:观察所给离子带的电荷数与其化合价数的异同点,总结规律。
答案:离子带的电荷数与其化合价数的相同点为数字相同,号相同,不同点为二者标注的位置不同,数字和号的前后位置不同,的省略不同。
问题探究:化合价应该如何表示?
答案:

问题探究:观察常见元素的化合价表格,思考以下问题:
(1)氢元素和氧元素的化合价是多少?
答案:氢元素通常显价,氧元素通常显价。
(2)从表中可以看出金属元素和非金属元素的化合价各有什么特点?
答案:金属元素一般显正价,非金属元素正负价都有。
(3)元素的化合价只有一种么?
答案:不是,有些元素的原子在不同条件下得失电子或形成共用电子对的数目是不同的,所以在化合物中表现出多种化合价。
(4)根据表中元素的化合价,计算、、中各元素正负化合价的代数和。
答案:在中,;在中,;在中,。化合物中,各种元素的正负化合价的代数和为零。规定:单质中元素化合价为零。
归纳总结:请总结化合价的规律。
答案:在化合物中,各元素的正负化合价之和为零。我们以此为依据,可以根据元素的化合价写出已知物质的化学式。元素的化合价用于定量描述不同元素的原子之间形成化合物时相互化合的比例。常见元素和原子团化合价口诀要牢记。
活动三:根据化学式判断化合价
问题探究:知氯化钙()中氯元素的化合价为价,如何计算氯化钙中钙元素的化合价?
答案:设钙元素的化合价为,根据化合物中,正、负化合价代数和为零的原则,可以列式,解得。
问题探究:你能根据上述方法,计算出氧化铝()中铝元素的化合价和硝酸()中氮元素的化合价吗?
答案:设氧化铝中铝元素的化合价为,已知氧元素显-2价,根据化合物中正负化合价代数和为零可得:,,解得。
设硝酸中氮元素的化合价为,氢元素显+1-2价,根据化合物中正负化合价代数和为0可得:+1+y+(-2)×3=0y-5=0y= 5。
问题探究:观察所给离子带的电荷数与其化合价数的异同点,总结规律。
答案:离子带的电荷数与其化合价数的相同点为数字相同,+/-号相同,不同点为二者标注的位置不同,数字和+/-号的前后位置不同,1的省略不同。
问题探究:回顾课前介绍的两种生活用品,求出中元素的化合价和中元素的化合价。
答案:Nx+1价,氧元素显-2价,根据化合物中正负化合价代数和为零可得:x x x
Clx价,氧元素显价,根据化合物中正负化合价代数和为零可得:x
典例1:2025年4月4日,我国发布关于中重稀土资源实施出口管制的公告。钪(Sc)作为中重稀土元素之一,其氧化物(Se2O3)在航空航天、燃料电池等领域有重要应用。该氧化物中钪元素(Sc)的化合价为
+2 B.+4 C.+3 D.+6
【答案】C
【详解】Sc2O3中氧元素显-2价,设钪元素的化合价为x。根据化合物中化合价的代数和为0,2x+(-2)×3=0,x=+3,故选C。
典例2:目前工业化最薄的可折叠玻璃厚度仅为0.03毫米。其主要成分为二氧化硅(SiO2)和其他氧化物,已知SiO2中氧元素的化合价价,则硅元素的化合价为
A. B.+2 C.+4 D.0
【答案】C
【详解】已知SiO2中O的化合价为 2价,设Si的化合价为x,在化合物中,各元素正负化合价代数和为零,则有:x+( 2)×2=0,解得x=+4。
故选C。
三、根据化合价书写化学式
活动四:根据化合价书写化学式
问题探究:自主阅读课本活动探究:根据化合价写化学式,以氧化铝为例,总结根据化合价写化学式的方法步骤。以氧化铝为例,由铝元素和氧元素组成的氧化铝中,氧元素是-2价,铝元素是+3价,写出氧化铝的化学式。
答案:1.先写元素符号(正价写左边负价写右边)
2.标出各元素的化合价(正上方),求出两种元素正、负化合价绝对值的最小公倍数:3×2=6
3.求各元素的原子数;原子数=最小公倍数/正价(或负价)的绝对值 Al:6÷3=2 O:6÷2=3
4.把原子数写在各元素符号的右下角,即得化学式(如果原子数为1,则省略不写): Al2O3
5.检查化学式。计算正价总数值跟负价总数值之和是否等于零:(+3)×2+(-2)×3=0
氧化铝的化学式是Al2O3,读作三氧化二铝。
问题探究:独立完成以下练习:已知磷为+5价,氧为-2价,写出磷的这种化合物的化学式。
答案:1.写出组成的元素符号:正价在左,负价在右。
2.求出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;原子数=最小公倍数/正价(或负价)的绝对值,P:10÷5=2 O:10÷2=5
4.原子个数写在元素符号右下角。
5.检查正误:正负化合价代数和=0。
磷的这种化合物的化学式是P2O5,读作五氧化二磷。
问题探究:观察化合物、、的名称与其化学式的读写顺序,总结规律并推测、、的名称。
答案:化合物的读法:从右往左读作某化某,有数字的也要读出来。读作二氧化氮,读作三氧化二铁,读作氯化钙。
问题探究:有原子团的时候如何书写相应物质的化学式呢?以氢氧化钙为例,为价,为价,写出它们形成的化合物的化学式。
答案:写出化学式为,原子团作为一个整体,当个数不为时要用括号括起来。
问题探究:继续巩固有原子团的化合物的化学式的写法,为价,为价,写出它们形成的化合物的化学式;为价,为价,写出它们形成的化合物的化学式;为价,为价,写出它们形成的化合物的化学式。
答案:分别为、、
归纳总结:请总结根据化合价书写化学式的注意事项。
答案:根据化合价书写化学式的口诀:正价负价先标号,公倍除价得角标,金属在前要记牢,总价归零错不了!同时要注意,物质的组成是通过实验测得的,因此化学式的书写必须依据客观事实。
典例1:掌握化学用语是学好化学的关键。下列用语表述正确的是
A.碳酸钾的化学式: B.铜离子:
C.价的钙元素: D.4个氢原子:
【答案】B
【详解】A、钾元素的化合价为+1价,碳酸根的化合价为-2价,根据正价在左负价在右,正负化合价代数和为零,化合价数值约到最简交叉写在元素右下角,故碳酸钾化学式为:K2CO3,选项错误;
B、铜离子带2个单位正电荷,离子符号的书写,将数字和正负号标在元素符号的右上角,先写数字,后标正负号,数值为1,省略不写,故离子符号为:Cu2+,选项正确;
C、化合价的表示方法:在元素的正上方表示,正负号在前,数字在后,故价的钙元素表示为:,选项错误;
D、用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,就在其元素符号前加上相应的数字,故4个氢原子表示为:4H,选项错误;
故选B。
典例2:化学用语是学习化学的工具。请帮助小深同学分析,下列化学用语错误的是
A.硫酸镁的化学式: B.铁离子:
C.氯化钠中钠元素的化合价: D.氩气:
【答案】B
【详解】A、硫酸镁中镁元素显+2价,硫酸根显-2价,根据正价在左负价在右,正负化合价代数和为零,化合价数值约到最简交叉写在元素右下角,化学式为:MgSO4;选项正确;
B、铁离子带3个单位的正电荷,离子符号为:Fe3+;Fe2+是亚铁离子,选项错误;
C、氯化钠中钠元素的化合价为+1价,元素化合价的表示方法:确定出化合物中所要标出的元素的化合价,然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示,正负号在前,数字在后,所以氯化钠中钠元素的化合价表示为:,选项正确;
D、氩气属于稀有气体单质,由原子直接构成,用元素符号表示物质,故化学式为:,选项正确;
故选B。
一、化合价
1.氯化钠的形成过程
钠原子最外层有一个电子,容易失去一个电子,形成钠离子。氯原子最外层有七个电子,容易得到一个电子,形成氯离子。一个钠离子和一个氯离子相互作用,就形成了新的物质——氯化钠(NaCl)。
2.化合价的定义
化学上用“化合价”来表示原子之间相互化合的数目。通常,一种元素的原子能够跟其他元素的原子相互化合
的比例,与这种元素的化合价有关。在化合物中,元素的化合价是由这种元素的一个原子得到或失去电子的数
目决定的。例如,当钠元素与氯元素化合时,每个钠原子失去1个电子,同时每个氯原子得到1个电子。因
此,在氯化钠中,钠元素表现+1价,氯元素表现-1价。
3.化合价的表示方法
标在元素符号正上方,先符号后数字
与离子符号的区别:离子电荷标在右上角,先数字后符号(如 H 、O )。
4.原子团的概念及常见原子团
有些化合物如NaOH、NH4Cl、KNO3等,它们中的一些带电原子团如OH-、NH4+、NO3-、SO42-、CO32-等,常作为一个整体参加化学反应,这样的原子团又叫作“根”(或根离子)。根也有化合价,如OH-为-1价。
5.常见元素化合价背诵口诀
一价氢氯钾钠银 二价氧钙钡镁锌
三铝四硅五价磷 二三铁,二四碳
二四六硫都齐全 铜汞二价最常见
氮磷具有可变价 化学式中来区分
常见元素化合价的规律和注意事项
化学式中正价元素通常在前,负价元素通常在后。
化合物中,各种元素的正负化合价的代数和为零。
规定:单质中元素化合价为零。
根据化学式计算某物质中某元素的化合价的方法
以CaCl2为例,已知氯元素的化合价为-1价,计算其中钙元素的化合价。
根据化合物中,正、负化合价代数和为零的原则进行判断。
设:钙元素的化合价为X
X +(-1)×2=0
得:X= +2
二、根据化合价写化学式
根据化合价写出物质的化学式的步骤
氧元素是-2价,铝元素是+3价,写出氧化铝的化学式:
(1)先写元素符号(正价写左边负价写右边)
(2)标出各元素的化合价(正上方),求出两种元素正、负化合价绝对值的最小公倍数:3×2=6
(3)求各元素的原子数;原子数=最小公倍数/正价(或负价)的绝对值 Al:6÷3=2 O:6÷2=3
(4)把原子数写在各元素符号的右下角,即得化学式(如果原子数为1,则省略不写): Al2O3
(5)检查化学式。计算正价总数值跟负价总数值之和是否等于零:(+3)×2+(-2)×3=0
1.有关元素化合价的下列说法中,正确的是
A.在单质铁中,铁元素可能显+2或+3价
B.在化合物中,同一种元素只能表现出一种化合价
C.在化合物中,金属元素总是显正价,非金属元素总是显负价
D.在任何化合物中,各元素正负化合价之和为零
【答案】D
【详解】A、单质中元素的化合价为0 ,在单质铁中,铁元素的化合价是0价,不是+2价或+3价,A 错误;
B、在化合物中,同一种元素可能表现出不同的化合价,例如在NH4NO3中,铵根()中氮元素显-3价,硝酸根()中氮元素显+5价,B 错误;
C、在化合物中,金属元素一般显正价,但非金属元素不一定总是显负价,例如在H2O中,氢元素是非金属元素,显+1价,C 错误;
D、在任何化合物中,各元素正负化合价之和为零,这是化合物中化合价的重要规则,D 正确。
故选D。
2.下列化学用语与所表述的意义相符且正确的是
A.碳酸钙、碳酸钠——CaCO3、NaCO3 B.2Fe2+——两个铁离子
C.——氮气中氮元素的化合价为零 D.氦气——He2
【答案】C
【详解】A、碳酸钙中钙元素化合价为+2价,碳酸钠中钠元素化合价为+1价,碳酸根-2价,根据化学式书写原则,正价在左负价在右,正负化合价代数和为零,化合价数值约到最简交叉写在元素右下角,故碳酸钙化学式是:CaCO3,碳酸钠化学式是:Na2CO3,选项错误;
B、2Fe2+表示2个亚铁离子,铁离子的符号是:2Fe3+,选项错误;
C、单质中元素的化合价为0,N2表示单质,故氮元素化合价表示为:,选项正确;
D、氦气是稀有气体,由原子构成,故氦气的化学式就是氦元素的符号即He,选项错误;
故选:C。
考点1化合价
1.下面的内容摘抄自某同学的课堂笔记,其中化学式的书写及元素化合价的标注均正确的是
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】化合价的表示方法:标在相应元素的正上方表示,正负号在前,数字在后。
【详解】A、单质中元素化合价为0,故碳单质中碳元素化合价表示为:,选项正确;
B、氯化钙中钙元素显+2价,根据化合物中各元素正负化合价代数和为0,则氯元素化合价为-1价,故氯化钙中氯元素化合价表示为:,选项错误;
C、钠元素显+1价,碳酸根显-2价,则碳酸钠化学式表示为:Na2CO3,根据化合物中各元素正负化合价代数和为0,可知碳元素化合价为+4,故碳酸钠中碳元素化合价表示为:,选项错误;
D、氧化铝中铝元素显+3价,故氧化铝中铝元素化合价表示为:,选项错误;
故选A。
2.《黄帝九鼎神丹经决》收录了我国古代炼丹家孤刚子的“炼石胆取精华法”,其中描述了硫酸铜的热解。硫酸铜中铜元素的化合价为
A.-2 B.+2 C.+4 D.+6
【答案】B
【详解】硫酸铜中硫酸根的化合价为-2,根据化合物中各元素化合价的代数和为0,则铜元素的化合价为+2,故选B。
3.下列有关化学知识的说法正确的是
A.具有相同质子数的粒子一定属于同种元素
B.在化合物中,金属元素一定显正价,非金属元素一定显负价
C.由同种元素组成的物质一定属于单质
D.化合物中各元素的化合价代数和一定为零
【答案】D
【详解】A、同种元素质子数相同,但质子数相同的粒子不一定属于同种元素,如氖原子和水分子的质子数相同,不属于同种元素,故选项说法错误;
B、在同一化合物中,若金属元素显正价,则非金属元素一定显负价错误,如碳酸钠中碳元素是+4价,故选项说法错误;
C、单质由一种元素组成,由一种元素组成的物质一定是单质错误,如氧气和臭氧,故选项说法错误;
D、化合物中各元素化合价的代数和一定为零,故选项说法正确。
故选D。
考点2 根据化合价写化学式
4.化学与我们的生产、生活密切相关。请用所学的化学知识按要求填空。
(1)氦气密度远小于空气,且化学性质极不活泼,较氢气安全,常用于飞船或广告气球中的充入气体。氦气的化学式为 。
(2)舱外宇航服用铝、橡胶等材料制作而成,其中铝原子在化学变化中形成的离子符号是 。
(3)高岭土是烧制陶瓷常用的原料,其主要成分之一是二氧化硅(SiO2),SiO2中Si的化合价为 。
【答案】(1)He
(2)Al3+
(3)+4
【详解】(1)氦气属于稀有气体,由原子直接构成的物质,元素符号可表示该物质组成,则氦气可表示为He,故填:He;
(2)铝原子的最外层电子数是3,小于4,则在化学变化中铝原子容易失去3个电子,形成带3个单位正电荷的铝离子,其离子符号为Al3+,故填:Al3+;
(3)二氧化硅(SiO2)中氧元素化合价为-2价,设硅元素化合价为x,根据化合物中正负化合价代数为0,则有x+(-2)×2=0,得x=+4价,故填:+4。
5.化学用语可准确、简洁地表达化学信息,请用化学用语填空:
(1)氖气 ;
(2)硫酸钠 ;
(3)标出氧化铁中铁元素的化合价 ;
(4)分析碳酸氢钠的化学式,写出碳酸氢钙的化学式 ;
(5)在、、中,硫元素化合价最高的化合物是 。
【答案】(1)Ne
(2)
(3)
(4)
(5)
【详解】(1)氖气的化学式为Ne;
(2)硫酸钠的化学式为;
(3)氧化铁中氧元素的化合价为-2价,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则氧化铁中铁元素的化合价为+3价,化合价的表示方法:确定出化学式中该元素的化合价,然后在该元素的正上方用数字和正负符号表示,正负符号在前,数字在后,数值为1时不能省略,故氧化铁中铁元素的化合价为+3价表示为;
(4)碳酸氢钠中钠元素的化合价为+1价,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则碳酸氢钠中碳酸氢根的化合价为-1价,而碳酸氢钙中钙元素的化合价为+2价,则碳酸氢钙的化学式为;
(5)中钠元素的化合价为+1价,、中氧元素的化合价为-2价,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则、、中硫元素的化合价分别为-2价、+4价、+6价,则在、、中,硫元素化合价最高的化合物是。
6.化学用语是学习化学的基本工具,按要求回答下面问题:
(1)写出氦气的化学式 ;
(2)标出硫酸镁中硫元素的化合价 ;
(3)写出硝酸铵溶液中的阴离子 ;
(4)写出地壳中含量最多的金属元素和非金属元素形成的化合物的化学式 。
【答案】(1)He
(2)
(3)
(4)Al2O3
【详解】(1)氦气是稀有气体,是由氦原子构成的,化学式为He;
(2)元素化合价的表示方法:确定出化合物中所要标出的元素的化合价,然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示,正负号在前,数字在后,数值为1时,不能省略,硫酸镁的化学式为,其中镁元素显+2价,氧元素显-2价,设硫元素的化合价为x,根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0,则有(+2)+x+(-2)×4=0,解得x=+6,故硫酸镁中硫元素显+6价,表示为;
(3)离子的表示方法,在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略,若表示多个该离子,就在其离子符号前加上相应的数字,硝酸铵是由铵根离子和硝酸根离子构成的,阴离子为硝酸根离子,表示为;
(4)地壳中含量最多的金属元素(铝元素Al)和非金属元素(氧元素O)形成的化合物为氧化铝,其中铝元素显+3价,氧元素显-2价,氧化铝的化学式为Al2O3。
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物质组成的表示
第2课时 化合价
一、知识目标
1.通过对比、等化合物的化学式,理解化合价的概念,能正确标注常见元素的化合价,建立“原子结构 - 电子得失 - 化合价”的认知链条。
2.熟练掌握常见元素和原子团的化合价,牢记常见元素化合价口诀,如 “一价氢氯钠钾银,二价氧镁钡钙锌……” 以及原子团化合价口诀 “负一硝酸氢氧根,负二硫酸碳酸根;负三记住磷酸根,只有正一是铵根”。
3. 学会运用化合价的规律,依据化学式准确求出元素的化合价,同时能够根据化合价正确书写常见物质的化学式。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:引导学生从微观角度理解化合价的形成与原子最外层电子数的关系,建立起元素化合价与物质微观构成的联系,能从宏观物质的化学式分析其微观组成及元素化合价情况。
2.证据推理与模型认知:通过对化学式中元素化合价规律的探究,培养学生基于证据进行推理的能力,构建根据化合价书写化学式以及根据化学式求化合价的思维模型,并能运用模型解决实际问题。
3.科学探究与创新意识:3.分析生活场景中的化合价标注案例,认识正确使用化合价对工业生产、药品安全的重要性,培养规范使用化学术语的职业意识和社会责任感。
一、教学重点
1.深入理解化合价的概念,把握化合价与原子结构的内在联系,理解元素原子得失电子或共用电子对偏移与化合价的关系。
2熟练记忆常见元素和原子团的化合价,并能灵活运用化合价规律解决化学问题,如根据化学式准确判断元素化合价,根据化合价正确书写化学式。
3.掌握根据化合价书写化学式的方法步骤,包括元素符号的排列顺序、化合价的标注、原子个数比的确定等。
二、教学难点
1.从微观本质上理解化合价的形成过程,即原子在化学反应中通过得失电子或共用电子对形成相对稳定结构从而表现出化合价,这一抽象概念对于学生理解有一定难度。
2.在实际运用中,能够准确无误地根据复杂化合物的化学式求出各元素的化合价,以及根据给定元素化合价正确书写较为复杂物质的化学式,尤其是涉及多种元素和变价元素的情况。
一、化合价
1.回忆氯化钠的形成过程
钠原子最外层有 ,容易失去 ,形成 。氯原子最外层有 ,容易得到 ,形成 。一个 和一个 相互作用,就形成了新的物质——氯化钠(NaCl)。
2.根据氯化钠的形成过程,写出氯化镁的形成过程
镁原子最外层有 ,容易失去 ,形成 。氯原子最外层有 ,容易得到 ,
形成 。一个 和两个 相互作用,就形成了新的物质——氯化镁(MgCl2)。
3.为什么不同离子结合的氯离子的数目不同?与什么有关?
每个钠原子失去 个电子,钠元素表现为 价。
每个镁原子失去 个电子,镁元素表现为 价。
每个氯原子得到 个电子,氯元素表现为 价。
4.什么是化合价?化合价是如何确定的?
化学上用“化合价”来表示原子之间相互化合的数目。通常,一种元素的原子能够跟其他元素的原子 ,与这种元素的化合价有关。在化合物中,元素的化合价是由这种元素的一个原子 电子的数
目决定的。例如,当钠元素与氯元素化合时,每个钠原子失去 ,同时每个氯原子得到 。因
此,在氯化钠中,钠元素表现 价,氯元素表现 价。
5.化合价如何表示呢?
标在元素符号 ,先 后 。
与离子符号的区别:离子电荷标在 ,先数字后符号(如 H 、O )。
6.阅读课本,寻找什么是原子团?有几种原子团?
有些化合物如NaOH、NH4Cl、KNO3等,它们中的一些带电原子团如OH-、NH4+、NO3-、SO42-、CO32-等,常作为一个整体参加化学反应,这样的 又叫作“根”(或根离子)。根也有化合价,如OH-为 价。
7.找到课本中的常见元素化合价表格,并根据口诀背诵。
一价 钾钠银 二价 钡镁锌
三铝四硅五价磷 二三 ,二四 .
二四六硫都齐全 二价最常见
氮磷具有可变价 化学式中来区分
8.阅读课本,了解常见元素的化合价具有哪些规律和注意事项?
化学式中 元素通常在前, 元素通常在后。
化合物中,各种元素的正负化合价的 。
规定:单质中元素化合价为 。
9.如何根据化合价中的规律,计算某物质中某元素的化合价呢?以CaCl2为例,已知氯元素的化合价为-1价,计算其中钙元素的化合价。
根据化合物中,正、负化合价代数和 的原则进行判断。
设:钙元素的化合价为X
X +(-1)×2=0
得: .
二、根据化合价写化学式
1.如何根据化合价写出物质的化学式?阅读课本寻找答案。
氧元素是-2价,铝元素是+3价,写出氧化铝的化学式:
(1)先写元素符号(正价写 负价写 )
(2)标出各元素的化合价( ),求出两种元素正、负化合价绝对值的 : .
(3)求各元素的原子数;原子数=最小公倍数/正价(或负价)的绝对值 Al: O: .
(4)把原子数写在各元素符号的 ,即得化学式(如果原子数为1,则省略不写): .
(5)检查化学式。计算正价总数值跟负价总数值之和是否等于零: .
2有原子团的时候如何书写相应物质的化学式呢?在氢氧化钙中,Ca为+2价,OH为-1价,写出它们形成的化合
物的化学式。.
氢氧化钙的化学式为 ,原子团作为一个整体,当个数不为1时要用 。
3.根据化合价写出以下物质的化学式
Fe为+3价,OH为-1价,写出它们形成的化合物的化学式为 ,
Fe为+3价,SO4为-2价,写出它们形成的化合物的化学式为 ,
Na为+1价,CO3为-2价,写出它们形成的化合物的化学式为 。
一、新课引入
活动一:新课导入
问题探究:观察化肥(含)和消毒液(含)包装袋上的化学式,思考这些物质的化学式为什么是这样写的,其中可能隐藏着什么化学规律?
问题探究:水()和双氧水()组成元素都是氢和氧,但构成分子的原子数目不同,这是为什么呢?如何表示不同元素的原子直接相互化合的定量关系?
二、化合价
活动一:化合价的定义
问题探究:观察氯化钠、氯化镁、氯化铁的微观模型、化学式和粒子个数比,思考为什么不同离子结合的氯离子的数目不同?与什么有关?
问题探究:每个钠原子失去几个电子,钠元素表现为什么价?每个镁原子失去几个电子,镁元素表现为什么价?每个氯原子得到几个电子,氯元素表现为什么价?
问题探究:你能用化学式表示空气、土壤吗?为什么?
归纳总结:请总结化学式的定义,化合价是由什么决定的?
活动二:常见元素的化合价及化合价的规律
问题探究:氢原子的最外层有一个电子,想得到一个电子形成稳定结构,氧原子的最外层有六个电子,想得到两个电子形成稳定结构,两种原子都想得到电子,怎么办
问题探究:观察硝酸钾()的化学式,其中的是特殊结构,像、、等化合物中的、、等带电原子团常作为一个整体参加化学反应,这样的原子团叫什么?根有化合价吗?举例说明。
问题探究:观察所给离子带的电荷数与其化合价数的异同点,总结规律。
问题探究:化合价应该如何表示?
问题探究:观察常见元素的化合价表格,思考以下问题:
(1)氢元素和氧元素的化合价是多少?
(2)从表中可以看出金属元素和非金属元素的化合价各有什么特点?
(3)元素的化合价只有一种么?
(4)根据表中元素的化合价,计算、、中各元素正负化合价的代数和。
归纳总结:请总结化合价的规律。
活动三:根据化学式判断化合价
问题探究:知氯化钙()中氯元素的化合价为价,如何计算氯化钙中钙元素的化合价?
问题探究:你能根据上述方法,计算出氧化铝()中铝元素的化合价和硝酸()中氮元素的化合价吗?
问题探究:观察所给离子带的电荷数与其化合价数的异同点,总结规律。
问题探究:回顾课前介绍的两种生活用品,求出中元素的化合价和中元素的化合价。
典例1:2025年4月4日,我国发布关于中重稀土资源实施出口管制的公告。钪(Sc)作为中重稀土元素之一,其氧化物(Se2O3)在航空航天、燃料电池等领域有重要应用。该氧化物中钪元素(Sc)的化合价为
+2 B.+4 C.+3 D.+6
典例2:目前工业化最薄的可折叠玻璃厚度仅为0.03毫米。其主要成分为二氧化硅(SiO2)和其他氧化物,已知SiO2中氧元素的化合价价,则硅元素的化合价为
A. B.+2 C.+4 D.0
三、根据化合价书写化学式
活动四:根据化合价书写化学式
问题探究:自主阅读课本活动探究:根据化合价写化学式,以氧化铝为例,总结根据化合价写化学式的方法步骤。以氧化铝为例,由铝元素和氧元素组成的氧化铝中,氧元素是-2价,铝元素是+3价,写出氧化铝的化学式。
问题探究:独立完成以下练习:已知磷为+5价,氧为-2价,写出磷的这种化合物的化学式。
问题探究:观察化合物、、的名称与其化学式的读写顺序,总结规律并推测、、的名称。
问题探究:有原子团的时候如何书写相应物质的化学式呢?以氢氧化钙为例,为价,为价,写出它们形成的化合物的化学式。
问题探究:继续巩固有原子团的化合物的化学式的写法,为价,为价,写出它们形成的化合物的化学式;为价,为价,写出它们形成的化合物的化学式;为价,为价,写出它们形成的化合物的化学式。
归纳总结:请总结根据化合价书写化学式的注意事项。
典例1:掌握化学用语是学好化学的关键。下列用语表述正确的是
A.碳酸钾的化学式: B.铜离子:
C.价的钙元素: D.4个氢原子:
典例2:化学用语是学习化学的工具。请帮助小深同学分析,下列化学用语错误的是
A.硫酸镁的化学式: B.铁离子:
C.氯化钠中钠元素的化合价: D.氩气:
一、化合价
1.氯化钠的形成过程
钠原子最外层有 ,容易失去 ,形成 。氯原子最外层有 ,容易得到 ,形成 。一个 和一个 相互作用,就形成了新的物质——氯化钠(NaCl)。
2.化合价的定义
化学上用“化合价”来表示原子之间相互化合的数目。通常,一种元素的原子能够跟其他元素的原子 ,与这种元素的化合价有关。在化合物中,元素的化合价是由这种元素的一个原子 电子的数
目决定的。例如,当钠元素与氯元素化合时,每个钠原子失去 ,同时每个氯原子得到 。因
此,在氯化钠中,钠元素表现 价,氯元素表现 价。
3.化合价的表示方法
标在元素符号 ,先 后 .
与离子符号的区别:离子电荷标在 ,先数字后符号(如 H 、O )。
4.原子团的概念及常见原子团
有些化合物如NaOH、NH4Cl、KNO3等,它们中的一些带电原子团如OH-、NH4+、NO3-、SO42-、CO32-等,常作为一个整体参加化学反应,这样的 又叫作“根”(或根离子)。根也有化合价,如OH-为-1价。
5.常见元素化合价背诵口诀
一价 钾钠银 二价 钡镁锌
三铝四硅五价磷 二三 ,二四 .
二四六硫都齐全 二价最常见
氮磷具有可变价 化学式中来区分
常见元素化合价的规律和注意事项
化学式中 元素通常在前, 元素通常在后。
化合物中,各种元素的正负化合价的 。
规定:单质中元素化合价为 。
根据化学式计算某物质中某元素的化合价的方法
以CaCl2为例,已知氯元素的化合价为-1价,计算其中钙元素的化合价。
根据化合物中,正、负化合价代数和 的原则进行判断。
设:钙元素的化合价为X
X +(-1)×2=0
得: .
二、根据化合价写化学式
根据化合价写出物质的化学式的步骤
氧元素是-2价,铝元素是+3价,写出氧化铝的化学式:
(1)先写元素符号(正价写 负价写 )
(2)标出各元素的化合价( ,求出两种元素正、负化合价绝对值的 : .
(3)求各元素的原子数;原子数=最小公倍数/正价(或负价)的绝对值 Al: O: .
(4)把原子数写在各元素符号的 ,即得化学式(如果原子数为1,则省略不写): .
(5)检查化学式。计算正价总数值跟负价总数值之和是否等于零: .
1.有关元素化合价的下列说法中,正确的是
A.在单质铁中,铁元素可能显+2或+3价
B.在化合物中,同一种元素只能表现出一种化合价
C.在化合物中,金属元素总是显正价,非金属元素总是显负价
D.在任何化合物中,各元素正负化合价之和为零
2.下列化学用语与所表述的意义相符且正确的是
A.碳酸钙、碳酸钠——CaCO3、NaCO3 B.2Fe2+——两个铁离子
C.——氮气中氮元素的化合价为零 D.氦气——He2
考点1化合价
1.下面的内容摘抄自某同学的课堂笔记,其中化学式的书写及元素化合价的标注均正确的是
A. B. C. D.
2.《黄帝九鼎神丹经决》收录了我国古代炼丹家孤刚子的“炼石胆取精华法”,其中描述了硫酸铜的热解。硫酸铜中铜元素的化合价为
A.-2 B.+2 C.+4 D.+6
3.下列有关化学知识的说法正确的是
A.具有相同质子数的粒子一定属于同种元素
B.在化合物中,金属元素一定显正价,非金属元素一定显负价
C.由同种元素组成的物质一定属于单质
D.化合物中各元素的化合价代数和一定为零
考点2 根据化合价写化学式
4.化学与我们的生产、生活密切相关。请用所学的化学知识按要求填空。
(1)氦气密度远小于空气,且化学性质极不活泼,较氢气安全,常用于飞船或广告气球中的充入气体。氦气的化学式为 。
(2)舱外宇航服用铝、橡胶等材料制作而成,其中铝原子在化学变化中形成的离子符号是 。
(3)高岭土是烧制陶瓷常用的原料,其主要成分之一是二氧化硅(SiO2),SiO2中Si的化合价为 。
5.化学用语可准确、简洁地表达化学信息,请用化学用语填空:
(1)氖气 ;
(2)硫酸钠 ;
(3)标出氧化铁中铁元素的化合价 ;
(4)分析碳酸氢钠的化学式,写出碳酸氢钙的化学式 ;
(5)在、、中,硫元素化合价最高的化合物是 。
6.化学用语是学习化学的基本工具,按要求回答下面问题:
(1)写出氦气的化学式 ;
(2)标出硫酸镁中硫元素的化合价 ;
(3)写出硝酸铵溶液中的阴离子 ;
(4)写出地壳中含量最多的金属元素和非金属元素形成的化合物的化学式 。
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