表示物质组成的化学式教案

4.4 表示物质组成的化学式一、教学目的要求1.了解化学式的涵义。2.知道一些常见元素和根的化合价。3.能用化学式表示某些物质的组成，并能利用化合价推求化学式。4.了解相对分子质量涵义，能利用相对原子质量和相对分子质量计算物质的组成。二、本课题分析本课题包括化学式、化合价和有关相对分子质量的计算三部分内容，它们是学习化学的重要工具，因此是“双基”的重要部分。能够较好地掌握它们，对于今后的化学学习有很大的帮助。教材首先讲述了化学式的概念，指出由于纯净物有固定的组成，因此每种物质只有一个化学式。同时还指出物质的组成是通过实验测定的，能以化学式的书写必须依据实验的结果，但是在初学化学进行化学式书写练习时，主要是应用化合价来推求。化合价是本课的重点和难点。由于课程标准不要求学生掌握化合价概念，因此课文对化合价概念的处理极其简化，仅仅根据化合物有定组成，也就是形成化合物的元素有固定的原子个数比，指出化学上用化合价来表示原子之间相互化合的数目。然后着重介绍一些常见元素和根的化合价，以及确定化合物中元素化合价应注意的事项。应用化合价推求化学式是学生必须掌握的技能，是教学的另一个重点。书上以推求五氧化二磷的化学式为例来讲述推求的步骤和方法。化学式的写法和读法，属于规则性质，无多少道理好讲，但要求记住和应用。相对分子质量的涵义、计算相对分子质量和组成物质各元素的质量比，计算物质中某元素的质量分数等内容，教学中不能任意扩大与加深。三、教学重点、难点重点：化学式的涵义，有关化学式的。难点：化合价的涵义。四、教学过程化学式1、化学式的概念元素符号不仅可以表示元素，还可以表示由元素组成的物质。这种用元素符号表示物质组成的式子，叫做化学式。每种纯净物质的组成是固定不变的，所以表示每种物质组成的化学式只有一个。上图表示了化学式H2O的各种意义。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，还可以应用元素化合价来推求。2、化学式表示的意义 化学式意义主要有以下几点：(1)化学式能代表某种纯净物质，如CO2的化学式就代表二氧化碳。因为一种物质只用一个化学式来表示。(2)化学式能表示物质组成。如H2O这个化学式能表示出水是由氢元素和氧元素组成。(3)化学式能表示物质的一个分子里各元素的原子个数比（对由分子构成的物质）；表示这种物质中阳离子与阴离子的个数比或原子个数比（由离子或原子构成的物质）。如NaCl这个化学式表示在氯化钠中氯离子和钠离子的个数比为11。 (4)通过化学式可计算式量。如水的化学式是H2O，H2O的式量=1216=18。 (5)通过化学式可计算组成物质的各元素的质量比。如二氧化硫中硫元素和氧元素的质量比等于：32162=11。 (6)通过化学式可计算物质中某一元素的质量分数。如：计算二氧化硫中氧元素的质量分数。 二氧化硫中氧元素的质量分数 化学式的书写要写出简单化合物的化学式，其实并不难，只要记住原子和离子的化合价，遵循以下规则，即可正确的写出化学式。（1）金属和钝气的化学式以元素符号表示，例如铁的化学式为Fe，银的化学式为Ag，氦气的化学式为He。（2）氧气、氢气、氮气及卤素(氟气、氯气、溴、碘)均为双原子所构成的小分子，其化学式分别为O2、H2、N2、F2、Cl2、Br2、I2。臭氧是三原子组成的分子，化学式为O3（3）非金属氧化物的化学式，氧原子要写在后面，而中文学名为几氧化什么，例如：分子中文学名分子中文学名分子中文学名CO一氧化碳CO2二氧化碳SO3三氧化硫NO一氧化氮NO2二氧化氮SO2二氧化硫（4）其它常见的分子： 分子中文学名分子中文学名H2O水H2O2过氧化氢(双氧水)NH3氨气C2H5OH酒精(乙醇)（5）金属离子和非金属离子形成的化合物： A.写化学式时，金属离子写在前面，非金属离子在后面，但中文学名却颠倒念，先说非金属离子，再说金属离子，中间加入化字。例如：NaCl 氯化钠、LiF 氟化锂、NaOH 氢氧化钠、MgO 氧化镁 B.若金属离子和非金属离子带电量不同，必需在右下角加上阿拉伯数字，使其正负电能互相抵消，但中文学名不说出数字。例如：MgCl2 氯化镁、Al2O3 氧化铝、CuCl2 氯化铜、CuCl 氯化亚铜C.若金属离子和酸根离子结合时，中文学名不说化字，且视情形加上小括号。例如：CuCO3 碳酸铜、KNO3 硝酸钾、ZnSO4 硫酸锌 如果金属离子和酸根离子的电荷无法抵消，要在右下角加上阿拉伯数字，使其正负电能互相抵消，如果酸根要加阿拉伯数字的话，要加上小括号，以免误会。例如：Cu(NO3)2 硝酸铜、(NH4)2SO4 硫酸铵、Al2(SO4)3 硫酸铝 D.若氢离子和酸根离子结合，则中文学名的氢字也不说出。例如：H2CO3 碳酸、H2SO4 硫酸、CH3COOH 醋酸 醋酸根离子和金属离子结合时，其化学式金属写在前或后都可以，只有醋酸可以这样，其它酸根离子不可如此。E.金属离子和OH-或CN-结合时，中文学名的化字一定要说出，不要被酸根同化了。例如：KOH 氢氧化钾、Ca(OH)2 氢氧化钙、KCN 氰化钾F.NH4+和非金属结合时，也要说化字；但 NH4+和酸根离子结合时，则不说化字。例如：NH4Cl 氯化铵、(NH4)2SO4 硫酸铵 化合价常用化合价记忆 歌诀一 （1）常规价的：一价氢氯钾钠银，二价氧钙钡镁锌，三铝四硅五氮磷。 （2）变价的：铜一二，铁二三，二（负二）四六硫二四碳，二四六七锰全占。 （3）负价的：负一氟氯和溴碘，负二氧硫负三氮。 常用化合价记忆 歌诀二 一价氢、锂、钠、钾、银，二价氧、镁、钙、钡、锌，铜、汞一、二，铁二、三，碳、锡、铅在二、四寻，硫为负二和四、六，负三到五氮和磷，卤素负一、一、三、五、七，三价记住硼、铝、金。（说明：以上八句歌谣，概述了236种常见元素的化合价，包括固定价和可变价）4.5 化学方程式一、教学目的要求1.通过实验探究认识质量守恒定律，能说明常见化学反应中的质量关系。从微观角度认识在一切化学反应中，反应前后原子的种类和原子的数目没有增减。2.理解化学方程式的涵义，了解书写化学方程式要遵守的原则，能正确书写简单的化学方程式。3.在正确书写化学反应方程式的基础上，进行简单的计算。认识定量研究对于化学科学发展的重大作用。二、本课题分析本课题包括质量守恒定律与化学方程式两部分内容。在质量守恒定律部分内容中，教材首先提出在化学反应中反应物的质量同生成物的质量之间存在什么关系，然后通过作出假设、实验探究、交流讨论、得出结论等科学探究方法，设计并实施一系列的探究性实验方案，指导学生观察、思索，使学生从自己亲身观察到的事实中，经过由此及彼、由表及里的思考，得到参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和这一规律。学习质量守恒定律，也是对学生进行辩证唯物主义教育的重要内容。在教学中要启发学生深刻理解化学方程式的意义，认识用化学方程式表示化学反应的优越性，激发学生学好化学方程式的积极性。在此基础上讲解书写化学方程式的两个原则：1.要以客观事实为基础。教材强调指出的不能随意臆造事实上不存在的物质和化学反应，不能任意编造物质的化学式，对于初学化学的学生尤为重要，应该使他们认识到无论是物质的化学式、物质的化学反应，都应是客观事实的反映，为他们学习化学打下良好的思想基础。2.要遵守质量守恒定律。这是书写化学方程式的核心问题，要引导学生十分明确地认识到，化学方程式中各化学式前的系数，绝不是任意拼凑的，它必须准确反映各物质发生化学反应前后的定量关系。化学方程式要按照质量守恒定律，使各反应物与各生成物中的各原子种类和数目相等。本课题教材“利用化学方程式的简单计算”，只要求学生学习有关纯物质的计算，而且计算中只牵涉到一种单位。三、教学重点、难点重点：量守恒定律的涵义；正确书写化学方程式。难点：化学方程式的配平。四、教学过程质量守恒定律质量守恒定律是化学反应中的基本规律，也是中学化学极其重要的基础知识之一。要正确理解、牢固掌握和灵活运用质量守恒定律，必须抓住以下三个守恒。1.化学反应前后各元素的原子个数守恒 例如：在化学反应2X2 + 3Y2 = 2R，若用X、Y表示R的化学式，其中正确的是： AXY B.X2Y3 C.X4Y6 D.X3Y2 解析：该反应表示两个X2分子和三个Y2分子反应生成两个R分子。反应前，每2个X2分子含4个X原子，3个Y2分子含6个Y原子，则反应每2个R分子中也应含4个X原子和6个Y原子，因此R的化学式为X2Y3。选项为B。 2.化学反应前后各元素的质量守恒 例如：加热铜和氧化铜的混合粉末10g与足量氢气充分反应，得到8.4g铜，原混合物中含铜多少克？ 解析：该反应前后铜元素的质量相等。若设原混合物中铜的质量为x，则含氧化铜为10gx，所以x+(10gx)(6480)=8.4，得x=2g 3.化学反应前后各物质质量总和守恒 例如：往80g盐酸溶液中加入一定量的锌充分反应后，溶液质量增加到86.3g，求参加反应锌的质量。 解析：由于反应前盐酸的质量与参加反应的锌的质量之和等于反应溶液的质量与产生氢气的质量之和。若设参加反应的锌的质量为x，则根据反应后Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2可知产生H2的质量为(2x65)g。因此，80+x=86.3+(2x65)，得x=6.5g化学反应的质量守恒 蜡烛的燃烧化学方程式一、化学方程式的意义 化学方程式是化学反应简明的表达形式。它从“质”和“量”两个方面表达了化学反应的意义。 (1)“质”的含义 表示什么物质参加了反应，生成了什么物质，以及反应是在什么条件下进行的。 (2)“量”的含义 从宏观看，表示了各反应物、生成物间的质量比。如果反应物都是气体，还能表示它们在反应时的体积比。从微观看，如果各反应物、生成物都是由分子构成的，那么化学方程式还表示各反应物、生成物间的分子个数比。例如，化学方程式： 2H2 + O2 点燃 2H2O“质”的含义：经点燃，氢气跟氧气反应生成水。 “量”的含义：从宏观看，每4份质量的氢气跟32份质量的氧气反应生成36份质量的水，即氢气跟氧气反应时的质量比为1:8，从微观看，氢气、氧气和水都是由分子构成的，因此，这个化学方程式还表示了每2个氢分子跟1个氧分子反应生成了2个水分子。二、化学反应方程式的书写：“四要四不”1.要以事实为依据，不能臆造。例如，有的学生将铁丝在氧气里燃烧的化学方程式写为：4Fe + 3O2 点燃 2Fe2O3 是错误的，因为这违背了铁丝在氧气里燃烧生成的是四氧化三铁这一事实。2.要分清反应物和生成物，不能将反应物和生成物“调位”。例如，有的学生将2H2+O2 点燃 2H2O，写成2H2O 点燃 2H2+O2是错误的，前者反应物是氢气和氧气，表示氢气在氧气里燃燃生成水的一个化合反应；后者反应物则是水，表示水在一定条件下反应生成氢气和氧气的一个分解反应，两式所表示的意义是不同的。3.要遵循质量守恒定律，不能忘记配平。初学化学的人常易忘记配平，没有配平就不能反映化学反应中“质量守恒”这一事实，不能称为化学方程式。配平时，只能调整式子左右两边化学式前的系数，而不能改动化学式中元素符号右下角的小数字。4.要正确使用“”“”“”等符号，不能忽视反应条件，许多化学反应在特定条件下才能进行，书写化学方程式时，要在等号上标明反应条件，未标明反应条件的化学方程式不是一个完整的化学方程式。有的还应用“”“”来标明生成物的状态，指生成了气体、沉淀。 值得注意的是，只有当反应物为固态或液态物质、生成物中有气态物质时，一般才可用“”标明。“”符号表示加热而不是点燃。化学方程式的配平及计算一、化学方程式的配平用观察法配平化学反应方程式按照这一方法进行配平的步骤如下：从化学式比较复杂的一种生成物推求有关各反应物化学式的系数和这一生成物的系数。根据求得的化学式的系数再找出其它化学式的系数。例：赤热的铁跟水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气。 H2O + Fe Fe3O4 + H2显然，Fe3O4里的三个铁原子来自反应物里的铁原子，而Fe3O4的四个氧原子又来自反应物水蒸气分子里的氧原子。因此，在反应物水蒸气化学式前必须写一系数4，而铁原子前必须写一系数3。4H2O + 3Fe Fe3O4 + H2不难看出，在生成物氢的化学式前写一系数4，才能使化学方程式配平。然后注明反应条件。4H2O + 3Fe 高温 Fe3O4 + 4H2用最小公倍数法配平化学反应方程式 配平化学方程式的方法很多，这里介绍一种比较简单、常用的方法最小公倍数法。 在P + O2 P2O5中，左边的氧原子数是2，右边的氧原子数是5，两数的最小公倍数是10。因此，在O2前面配上系数5，在P2O5前面配上系数2。P + 5O2 2P2O5式子右边的磷原子数是4，左边的磷原子数是1，因此，要在P的前面配上系数4。4P + 5O2 2P2O5式子两边各元素的原子数配平后，把短线改成“等号”，并标明反应条件。4P+5O2 点燃 2P2O5用奇数配偶法配平化学方程式用奇数配偶法配平化学方程式之一 配平化学方程式的方法很多，除了最小公倍数法以外，还有观察法、奇数配偶法，等等。其中奇偶数法是一种简便易学的方法。它的配平步骤如下：1先在化学方程式左右两边，找出化学式中原子个数出现奇偶不同的一种元素。然后在奇数原子的化学式前写上“2”。例如，在H2S + O2 SO2 + H2O中，化学式O2和H2O里都有氧元素，但氧原子的奇数在方程式的右边（在H2O中），偶数在方程式的左边（在O2中），所以应在H2O前写上“2”。H2S + O2 SO2 + 2H2O。 2配平这一化学式中另一元素的原子总数。例如：2H2S + O2 SO2 + 2H2O3再依次配平其他元素的原子数。2H2S + O2 2SO2 + 2H2O，2H2S + 3O2 2SO2 + 2H2O。 4检查所有的原子是否全部配平，配平后，把方程式上的短线改成等号，并注明反应条件。2H2S+3O2 点燃 2SO2+2H2O 用奇数配偶法配平化学方程式之二 按照这一方法进行配平的步骤如下：找出化学方程式里左右两端出现次数较多的元素。该元素的原子在各端的总数是否是一奇一偶，选定这一元素作为配平的起点。由已推求出的系数决定其它化学式的系数。 例：燃烧硫铁矿（主要成分是FeS2）生成Fe2O3和SO2。FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2 氧是这一方程式里出现次数较多的元素，就以氧作为配平的起点。因为氧气是双原子的分子，无论有多少氧分子跟FeS2起反应，反应物里总含有偶数氧原子。但在生成物里共含有五个氧原子，是奇数，在SO2里含有两个氧原子是偶数，它的化学式前的系数无论怎样，所含氧原子的个数总是偶数。因此，只有变更Fe2O3的系数才能使生成物里的氧原子个数变为偶数。我们可以在化学式Fe2O3前试写一个最小偶数2，再进一步配平。FeS2 + O2 2Fe2O3 + SO2生成物Fe2O3里所含的Fe原子个数应和反应物FeS2里所含的Fe原子个数相等，因此，必须在反应物FeS2化学式前写一系数4。4FeS2 + O2 2Fe2O3 + SO2由此可以推知在化学式SO2前应写一系数8。4FeS2 + O2 2Fe2O3 + 8SO2 生成物里所含氧原子的总数为22，那么反应物里氧的化学式前必须写一系数11才能使化学方程式配平。然后注明反应条件。4FeS2 + 1lO2 点燃 2Fe2O3 + 8SO2二、化学方程式的计算1.根据化学方程式计算的注意事项 1)化学方程式必须配平才能计算； 2）根据物质的组成求各化学式的相对分子质量与化学式前边系数的乘积；3）解题格式的书写要规范化；4）注意单位的书写要求。2.根据化学方程式进行计算的步骤 1) 设未知数 设；2) 写出化学方程式并配平 方 ；3) 标出有关物质的量（上标相对分子质量，下标已知质量和未知数）标；4) 列比例式,求解 比； 5) 简明地写出答案答 。8 4