2019-2020年九年级化学上册 第四单元 物质构成的奥秘 课题 4 化学式与化合价优秀教案 新人教版.doc

2019-2020年九年级化学上册 第四单元 物质构成的奥秘 课题 4 化学式与化合价优秀教案 新人教版 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。 教材首先介绍了化学式的概念，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，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。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，不正面下定义，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。教材中还介绍了应用化合价推求化学式，这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。至于已知化合物中一种元素的化合价以推求另一种元素的化合价，书上没正面介绍，教师可通过课堂讨论来解决。教材接着介绍化学式的写法和读法。然后教材又描述了相对分子质量的含义、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，课程标准对这些内容要求不高，故教学中不能任意扩大与加深。 在学习有关相对分子质量的计算之后，可以引导学生查看药品、食品等商品的标签或说明书，了解有关物质的成分或纯度，使他们认识到本课题的知识在日常生活中是有用的。课时分配:2课时整体设计三维目标1.知识与技能（1）了解什么是化学式及化学式的意义;（2）熟记常见元素及原子团的化合价;（3）能利用化学式简单推求化合价，进而能用化学式正确地表示常见物质的组成;（4）学会简单化学式的读法。2.过程与方法（1）通过化学式意义的学习，使学生学会用化学语言表述物质的组成;（2）通过化合价概念、特点的学习使学生初步学会运用观察、比较、概括等处理信息的方法。3.情感态度与价值观（1）通过化学式的学习，让学生感受化学语言独特的魅力，增强对化学学科的喜爱；（2）通过不同的化合价记忆方法的交流，培养合作精神和竞争意识；（3）通过激励学生用不同的方法记忆元素及原子团的化合价，培养学生的创新精神；（4）通过化学式和化合价的学习，使学生领会必须根据客观事实和化合物的组成写化学式，建立科学的物质观和实事求是的科学精神。教学重点1.熟记常见元素及原子团的化合价;2.用化学式表示某些物质的组成，并利用化合价推求化学式。教学难点1.化学式的书写;2.利用化合价写化学式。第一课时 化学式教学过程导入新课导入一投影展示 我们已经知道一些物质的化学式，如上图中H2O可反映出物质的多种信息，化学式可以简单明了地表示物质的组成。本节课我们就来学习化学式。导入二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。推进新课提问 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、Ag2.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？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提问 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）提问 水中是否含氢气、氧气？理解右下角小数字的正确含义。2H2O表示什么？回答 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？为什么？回答 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 我们知道物质有混合物和纯净物之分，是否它们都能用化学式表示其组成呢？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。练习 请以水的化学式表示的意义为参考，说说二氧化碳的化学式（CO2）表示的意义。讨论 符号H、2H、H2、2H2、2H+各具有几个意义？分别是什么？结论 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）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。过渡 学习了化学式的意义，给你一个化学式你会读吗？3.化学式的写法和读法(1)单质用元素符号表示：金属（铁Fe、铜Cu等）固态非金属（如碳C、磷P等）稀有气体（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）写法：a.氧化物：如CuO、P2O5，“氧在后”。b.金属与非金属元素组成的化合物：如NaCl、ZnS，“金左，非右”。（注意）1.化学式中原子个数为1时，“1”不标出。2.化学式中右下方的小数字一般为最简整数比。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。过渡 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。二、化合价实验测知，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。投影 物质HClH2ONaClFe2O3原子个数比11211123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 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。1.氧元素通常显负2价。2.氢元素通常显正1价。3.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？回答 有些物质如Ca（OH）2、CaCO3中的一些原子集团，作为整体参加化学反应，这样的原子集团叫做原子团，也叫根，根也有化合价。投影 部分原子团的化合价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NO3-1碳酸根CO3-2硫酸根SO4-2铵根NH4+1高锰酸根MnO4-1原子团的化合价是其组成元素的化合价的代数和。 投影 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？ 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。设问 学习了化合价有什么用呢？1.已知化合价书写化学式（知价写式）例题 已知磷为+5价，氧为-2价，写出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。52=10（3）求各元素的原子数：最小公倍数 正价数（或负价数 ） 原子数P： 10 5 =2O： 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，化学式才算是正确的。（+5）2+（-2）5=+10-10=0答：这种磷的化合物的化学式是P2O5。小结 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 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 十字交叉法写化学式一排序，二标价，三约简，四交叉，五检查例如：写出下列物质的化学式氧化铝 硫化氢 水 氯化镁 练习：写出下列物质的化学式氧化钠 氯化钡 氯化银答案：Na2O BaCl2 AgCl2.已知化学式书写化合价（知式写价）例：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元素的化合价为+4。练习：标出下列加点元素的化合价：S、SO2、SO3、H2SO4NO、NO2、N2O5、NH4NO3答案：、 、课堂练习1.2CO2表示（ ）A.2个二氧化碳分子 B.2个碳原子和4个氧原子C.2个碳原子和2个氧分子 D.2个碳原子和2个氧原子2.五氧化二氮的化学式为（ ）A.5O2N B.O2N2 C.N2O5 D.N5O23.下列物质化学式错误的是（ ）A.MgO B.AlO C.Ca(OH)2 D.Na2CO3答案：1.A 2.C 3.B课堂小结通过本节课的学习，我们知道表示物质的组成可以用化学式，化学式既可以表示该物质中有哪几种元素，又可表示出该物质中的一个分子中每种原子各有几个。化学式是通过实验测定的，除此以外我们还可以通过化合价推求化学式。同时我们还知道了化合价表示原子之间相互化合的数目。板书设计课题4 化学式与化合价一、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2.意义（以水为例）宏观微观3.化学式的写法和读法二、化合价1.化合价表示原子之间相互化合的数目2.原子团：作为一个整体参加反应的原子集团，也叫根3.注意事项：4.应用(1)已知化合价书写化学式(2)已知化学式书写化合价布置作业1.上册课本P87习题 1.(1)(2)(3)(4) 3、5、62.某宝石的主要成分是SiO2，SiO2中硅元素的化合价是（ ）A.+1 B.+2 C.+3 D.+43.某含铁盐溶液能够在高浓度的碱性环境下长期稳定存在，且具有较强的灭菌消毒功能，该盐是一种绿色、无污染的净水剂，其化学式为Na2FeO3。则其中铁元素的化合价是（ ）A.+2 B.+3 C.+4 D.+64.我国科学家发现，亚硒酸钠能消除加速人体衰老的活性氧。亚硒酸钠中硒元素（Se）为+4价，氧元素为-2价，则亚硒酸钠的化学式为（ ）A.Na2SeO3 B.Na2SeO4 C.NaSeO3 D.Na2SeO2答案：2.D 3.C 4.A教学反思 通过本节课的教学，发现化合价概念较抽象使学生接受有一定的困难，所以应分散难点。前面的离子、元素等知识的学习不容忽视，它是这节课的重要基础。记忆化合价十分枯燥，组织好本课的活动与探究，让学生主动投入到学习活动中。在课下让学生编化合价的歌谣，利于学生记忆，有的学生编得挺不错！第二课时 根据化学式的计算教学过程导入新课上节课我们学习了化学式与化合价，知道了化学式可以表示物质的组成，化合价能表示原子之间相互化合的数目。每一个化学式中元素原子个数比是一定的，因此我们也可以说原子质量比是一定的，原子所占的比例也是一定的。这就是我们今天要研究的内容。推进新课根据化学式可以进行以下几种常见计算。1.根据化学式计算相对分子质量例1 计算H2O的相对分子质量。因为H2O中有两个H原子和一个O原子所以应计算两个H原子的相对原子质量和一个氧原子的相对原子质量之和解：H2O的相对分子质量=21+161=18（相对分子质量的单位为1，一般不写出）例2 计算2H2O的相对分子质量。解：2H2O的相对分子质量=2（21+161）=36练习 计算3HNO3、NH4NO3、(NH4)2SO4的相对分子质量。2.根据化学式计算组成物质的元素质量比例 计算H2O中H、O元素的质量比。在物质中各元素的质量比就是同种原子的相对原子质量之和之比。解：H2O中H、O元素的质量比=(21)(161)=216=18（化为最简整数比）计算二氧化碳中各元素的质量比m(C)m(O)=(121)(162)=1232=38计算硫酸中各元素的质量比：m(H)m(S)m(O)=(12)32(164) =11632计算硫酸铵中各元素的质量比：m(N)m(H)m(S)m(O)=(214)(18)32(164)=72816练习 计算HNO3、NH4NO3中各元素的质量比。3.计算物质中某一元素的质量分数。（质量分数又称为质量百分含量）例 计算水中H元素的质量分数100%=100% =11.1%答：水中氢元素的质量分数为11.1%。练习 计算NH4NO3中各元素的质量分数。4.根据化学式的其他计算（1）计算化合物中的原子个数之比在化学式中，元素符号右下角的数字就是表示该元素原子的个数，因此这些数字的比值就是化合物中的原子个数比。如：Fe2O3中，铁原子与氧原子个数比就是23，CaCO3中钙、碳、氧原子个数比为113。注意某些物质的化学式中，同种元素并不写在一起的，这时要注意原子个数。如：NH4NO3中，氮、氢、氧原子个数比应该为243Cu2(OH)2CO3中，铜、碳、氢、氧原子个数比为2125（2）计算一定质量的化合物中某元素的质量 某元素的质量=物质的质量该元素在物质中的质量分数 例1 求 60 g MgSO4 中含有氧的质量。解：m（O）=m（MgSO4）w(O)=60 g=32 g例2 多少克碳酸氢铵（ NH4HCO3 ）与 400 g 硝酸铵（NH4NO3 ）含氮元素质量相等?解：根据所含氮元素质量相等来列等式设需要碳酸氢铵的质量为x，则质量为x的碳酸氢铵中含有氮元素的质量为m1（N）=x=17.7%x400 g硝酸铵中含有氮元素质量为m2（N）=400100%=400 g35%根据题意：17.7%x=400 g35%；x=790 g（3）有关混合物中元素的质量分数的计算 例1 硝酸铵样品中含有杂质10%（杂质中不含氮元素），求样品中氮元素的质量分数。解：先求出纯净的硝酸铵中氮的质量分数为： w(N)=100=100=35 设不纯的硝酸铵中氮元素的质量分数为x，则有如下关系：，x=31.5% 例2 某不纯的尿素CO(NH2) 2中氮元素的质量分数为 42.4% ，求这种尿素中杂质（不含氮元素）的质量分数。解：尿素的相对分子质量=12+16+（14+21）2=60尿素中氮元素的质量分数w(N)=100=100=46.7 设不纯的尿素中含尿素的质量分数为x，则有如下的关系:，x=90.8%所以该尿素中所含杂质的质量分数是w(杂)=1-90.8%=9.2%课堂练习1.计算下列相对分子质量。H2SO4_2Ca(OH)2_2.计算NH4HCO3中N、H、C、O四种元素的质量比。3.计算12.25 g KClO3中含有氧元素的质量。4.计算120 g NH4NO3中含N元素的质量与多少克CO(NH2)2中所含N元素的质量相等？答案：1.98 148 2.1451248 3.4.8 g 4.90 g课堂小结本节课主要学习了关于化学式的相关计算。化学式的计算是化学计算中的基础知识，大家需要熟练掌握，在以后学习中才能应用自如。板书设计根据化学式的计算1.根据化学式计算相对分子质量2.根据化学式计算组成物质的元素质量比3.计算物质中某一元素的质量分数（质量分数又称为质量百分含量）4.根据化学式的其他计算布置作业1.上册课本P87 习题7、8、9、102.锌是人体健康必需的元素，锌缺乏容易造成发育障碍，易患异食癖等病症，使人体免疫功能低下。市售的葡萄糖酸锌口服液对治疗锌缺乏症具有较好的疗效。下图是某品牌葡萄糖酸锌口服液的标签，请根据标签信息回答：牌口服液主要成分:葡萄糖酸锌化学式:C12H22O14Zn含锌量:每支口服液含锌6.5 mg 制药厂（1）葡萄糖酸锌的相对分子质量为_；（2）葡萄糖酸锌中锌元素的质量分数为_。（精确到0.1%）3.蛋白质在人体胃肠内与水反应，最终生成氨基酸被人体吸收。丙氨酸(化学式为C3H7O2N)就是其中的一种。请回答下列问题：(1)丙氨酸分子中C、H、O、N原子个数比为_。(2)丙氨酸的相对分子质量是_，氮元素的质量分数为_(计算结果精确到0.1)。(3)合格奶粉每100 g中含蛋白质约18 g，蛋白质中氮元素的平均质量分数为16。现测定某奶粉每100 g中含有氮元素的质量为2 g。请通过计算判断该奶粉是否属于合格奶粉。答案：2.(1)455 (2)14.3%3.(1)3721 (2)89 15.7 (3)氮元素的质量：18 g16=2.88 g2 g，不合格奶粉(或蛋白质的质量：2 g16=12.5 g18 g，不合格奶粉)教学反思 本节课是学生学习化学以来第一次进行计算，学生比较好奇。教学过程中都是呈现比较简单的练习题。通过简单运算了解了化学物质组成的特点，知道了物质组成中元素之间有一定的比例关系。学生学习热情较高，掌握得也比较好，达到了教学目标的要求。备课资料“H2O”是什么？ 全世界无论哪个国家，只要学过化学的人都知道，这是水的化学式，它是化学学科所特有的语言，蕴藏着丰富的内容，既表明水的组成，也表示氢、氧两元素的原子个数比、质量比等。应用它表示化学反应更是一目了然。而这些符号名称是怎样得到的呢？在古代，没有统一的化学符号。如古希腊用行星的形象符号来表示一些金属元素。 后来炼金术士们还采用一些图画符号来表示元素和化合物，不过他们把这些符号视为机密，所以往往因人而异，如： 这种与物质的组成毫不相干的命名和符号不利于化学的发展。 1808年，道尔顿自行设计出一整套符号来表示他的理论。他认为简单原子都是球形的，所以他的元素符号都是圆圈，或用圆圈内标出一些字母的方法表示元素。如： 再将这些基本元素符号组合起来形成各种化合物。如硫酸气（SO3）用表示，显然道尔顿采用的符号仍然没有跳出象形文字的圈子，使用起来还很不方便。鉴于以上原因，瑞典化学家贝采里乌斯（17791848）对化学符号进行了改革。他所创造的符号比较简单，不用那么多的几何图形，而是取元素拉丁文名称的起首大写字母作为该元素的符号。如果几种元素的拉丁文名称起首字母相同，则要加上另外一个小写字母以示区别。他在谈到这种表示方法的目的和特点时说：“这种新的化学符号是为了用作实验室中药品容器的标签而创造的。这是唯一的简明地表示药品的化学组成的方式。如果我们用文字和词汇来表示一个化合物，往往需要写一行字，但是使用化学符号则要简短得多，而且可以达到一目了然的效果。”他还指出：“化学符号用字母表示，以便书写起来极其容易，并且消除书刊印刷中的困难”。他还用幂数（指数）的形式来表示化合物中元素的数目，例如：SO2、P2O5。他的表示方法与我们现今所采用的方法的差别只在于他将阿拉伯数字放在右上角，而现在通用的符号是把数字放在右下角。贝采里乌斯进行化学符号的改革对化学的发展起了不小的作用，不仅为每一个学习和研究化学的人提供了方便，也给各国化学家提供了一个通用符号，成为世界性的化学语言，这些符号已沿用了一百多年，至今还在使用。