九年级化学课题离子化学式与化合价.docx
《九年级化学课题离子化学式与化合价.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《九年级化学课题离子化学式与化合价.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
九年级化学课题离子化学式与化合价
课题：
离子、化学式与化合价
[学习目标集成]
1．初步了解核外电子是分层排布的；了解原子结构的表示方法；会认1～18号元素的原子结构示意图；了解原子结构与元素化学性质的关系。
2．了解离子形成的过程；认识离子也是构成物质的一种粒子；初步了解氯化钠化合物的形成过程。
3．熟练的根据给出的粒子结构示意图判断粒子的种类，能书写简单的离子符号。
4．熟记常见元素及原子团的化合价。
5．了解化学式的涵义，并用规范的语言描述化学式的意义；
6．了解相对分子质量的涵义，并能利用相对原子质量和相对分子质量进行有关简单计算。
7．能看懂某些商品标签或说明书上标示的物质成分和含量
重点：
核外电子排布规律及其与元素化学性质的关系，离子的形成和离子表示方法，根据化学式进行简单的计算。
难点：
核外电子分层运动想象表象的形成，理解化合价的意义。
[知识要点梳理]
知识点一：
核外电子的分层排布
1．电子层：
核外电子运动有自己的特点，在含有多个电子的原子里，电子的能量是不相同的，按电子的能量差异，将核外电子分成不同的能层，能量低的电子通常在离核较近的区域运动，能量高的电子通常在离核较远的区域运动，科学家形象地将这些区域称为电子层（图11—1）。
2．核外电子的分层排布规律
第一层不超过2个，第二层不超过8个……最外层不超过8个。
【要点诠释】每层最多容纳电子数为2n2个（n代表电子层数），即第一层不超过2个，第二层不超过8个，第三层不超过18个；最外层电子数不超过8个（只有1个电子层时，最多可容纳2个电子）。
3．原子结构示意图
原子结构示意图可简洁、方便地表示原子的结构，其各部分的意义如图11－2所示（以铝原子为例）
【要点诠释】元素性质与原子最外层电子数的关系
化学上根据事实，把原子最外电子层有8个电子（只有一个电子层的具有2个电子）的结构，称为相对稳定结构。
稀有气体元素原子最外电子层是相对稳定结构，金属元素和非金属元素的原子在化学反应中有通过得失电子或共用电子，达到相对稳定结构的倾向。
元素的最外层电子数主要决定了元素的化学性质。
元素分类
金属元素
非金属元素
稀有气体元素
最外层电子数
较少（一般少于4个）
较多（一般4～7个）
8个（氦是2个）
得失电子倾向
易失去最外层电子
易得到电子
相对稳定、不易得失电子
化学性质
不稳定
不稳定
稳定
知识点二：
离子
1．概念：
因得失电子而带电荷的原子（或原子团）叫离子，如Na+、Cl－（或SO42－）等。
2．离子的分类
3．离子的形成：
阳离子：
金属元素的原子易失去电子，使原子核外电子所带的负电荷比原子核带的正电荷少，使原子带上正电荷，就变成了阳离子。
（核电荷数＝质子数＞核外电子数）
阴离子：
非金属元素的原子易得到电子，使原子核外电子所带的负电荷比原子核带的正电荷多，使原子带上负电荷，就变成了阴离子。
（核电荷数＝质子数＜核外电子数）
用图示表示为：
阳离子
原子
阴离子
4．离子符号及其意义（数字“2”的意义）
【要点诠释】离子与原子的区别和联系：
粒子种类
原子
离子
阳离子
阴离子
区 别
粒子结构
质子数＝电子数
质子数＞电子数
质子数＜电子数
粒子电性
不显电性
显正电性
显负电性
符号
用元素符号表示
用阳离子符号表示
用阴离子符号表示
举 例
联 系
知识点三：
离子化合物的形成过程（以NaCl为例）
知识点四：
化学式的含义及书写方法
1.概念：
用元素符号来表示物质组成的式子叫做化学式。
纯净物都有一定的组成，都可用一个相应的化学式来表示其组成。
有些化学式还能表示这种物质的分子构成，这种化学式也叫做分子式。
【要点诠释】化学式的意义
分类
意义
实例（以H2O为例）
宏观
①表示一种物质
水
②表示该物质的元素组成
水是由氢、氧两种元素组成的
微观
③表示物质的一个分子
一个水分子
④表示物质的分子构成
每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的
描述分子构成，具体到某种物质的分子，就要说：
每个某分子是由几个某原子构成的。
强调每个分子！
2.化学式中元素符号周围的数字的意义
每一个化学式中的数字都有其特定的意义，特别要注意化学式前面的数字与化学式中元素符号右下角的数字具有不同的意义。
例如：
3.化学式的写法和读法
化学式的写法：
（1）单质：
金属、稀有气体及大多数固态非金属通常用元素符号表示它们的化学式，如：
铁（Fe）、汞（Hg）、氦气（He）、碳（C）、硫（S）、磷（P）等；常见非金属气体的分子由两个原子构成，其化学式分别表示为：
氧气（O2）、氢气（H2）、氮气（N2）、氯气（Cl2）等。
（2）化合物（目前只研究两种元素组成的化合物）：
氧化物的化学式书写，总是氧在后，其他元素在前，如Al2O3、SO2等；金属与非金属形成的化合物，其化学式总是金属在前，非金属在后，如NaCl、MgCl2等。
化学式中原子个数为1时，“1”不标出。
化学式的读法：
由两种元素组成的化合物，其读法顺序一般与化学式的书写顺序相反，从右到左读作“某化某”，例如：
KCl读作氯化钾。
有时还要读出化学式中各种元素的原子个数，例如：
Fe3O4读作四氧化三铁，P2O5读作五氧化二磷。
知识点五：
化合价的含义与一般规律
元素化合价是元素的原子之间形成化合物时表现出来的一种性质，用来表示原子之间化合的数目。
1.化合价的表示方法：
通常在元素符号或原子团（作为整体参加反应的原子集团）的正上方用＋n或—n表示。
【要点诠释】化合价与离子符号的书写有一定区别与联系，如下表所示。
化合价
离子
表示方法
用＋1，＋2，－1，－2……表示，标在元素符号正上方（“1”不能省略）
用＋，2＋，－，2－……表示，标在元素符号右上角（“1”省略）
实例
Na＋、Mg2＋、Al3＋、Cl－、OH－、SO42－
联系
同种元素（或原子团）的化合价和离子的电荷，通常数值相等，位置不同，正负号写法不同
化合价与最外层电子数的关系：
元素的最高正价数值与该元素的最外层电子数相等；元素的负价数值=8﹣该元素原子最外层电子数。
常见元素及原子团的化合价
＋1价
K、Na、Ag、H、NH4
－1价
F、Cl、I、OH、NO3
＋2价
Ca、Mg、Ba、Zn、Cu
－2价
O、S、SO4、CO3
2.化合价的一般规律
化合价有正价和负价
（1）在化合物中氢元素通常显+1价；氧元素通常显-2价；在氧化物中氧元素显-2价，其他元素显正价；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。
（2）某些元素在不同的物质中可显不同的化合价。
例如：
（3）在同一物质里，同一元素也可显不同的化合价。
例如：
（4）在单质分子里，元素的化合价为零。
（5）化合物中各元素的化合价代数和为零。
【要点诠释】化合价的对象是元素而不是物质。
因此“O2的化合价为零”的说法是错误的。
3.化合价的应用
依据：
在化合物里正负化合价的代数和为0。
应用：
（1）检验化学式的正误。
（2）根据化学式判断元素的化合价。
（3）根据化合价，推求实际存在的化合物的化学式。
推求化学式的一般步骤是：
①排列元素符号（一般正价在前，负价在后）；②确定原子个数（依据化合价代数和为0；③写出化学式；④检查化学式。
例如：
已知Al为+3价，O为—2价，求Al元素和O元素形成的化合物的化学式。
解：
一般正价元素写在左边，负价元素写在右边，
即化学式为Al2O3。
若两元素的化合价数值不互质则交叉后通常须约简，
约简SO3。
【要点诠释】
①只有确切知道某物质存在才能根据化合价书写化学式，而不能根据化合价随意乱写事实上不存在的物质的化学式。
②一般把正价写在前面，负价写在后面。
但也有例外，
4.原子团
在化学反应中常作为一个整体参加反应，好像一个原子一样，这样的原子集团称为原子团，又叫根。
【要点诠释】
（1）原子团的化合价等于原子团中各元素的化合价的代数和。
应用1：
SO4中S为+6价，O为—2价，所以SO4原子团的化合价为+6+（—2）×4=—2。
应用2：
CO3的化合价是—2价，O为—2价，那么CO3中C元素的化合价是多少呢？
设碳的化合价是x，则有x+（—2）×3=—2 则x=+4价。
（2）原子团是化合物的一部分。
单种原子团不能构成物质。
（3）原子团化合价的数值与正负和原子团对应的离子电荷的数值与正负一致。
（4）原子团并非在所有的化学反应中都作为一个整体参加反应。
例如：
在2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑中，
高锰酸钾里的MnO4—（高锰酸根）就发生了改变变成了MnO42—（锰酸根）
知识点六：
掌握有关化学式的计算：
1.相对分子质量：
化学式中各原子的相对原子质量的总和就是相对分子质量，用符号Mr表示。
由此可见，相对分子质量也是以碳12原子质量的1/12作为标准的一种相对质量。
2.根据化学式可以计算
（1）相对分子质量：
相对分子质量=（各个相对原子质量×原子个数）之和
（2）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
（3）物质中各元素的质量比：
化学式中各元素的质量比=各元素的相对原子质量之比×原子个数之比
（4）计算化合物中某一元素的质量分数：
物质中某元素的质量分数=
（5）计算一定质量的物质中某元素的质量＝物质的质量×该元素在物质中的质量分数
【要点诠释】
①计算相对分子质量时，不同元素的原子之间用加号，同一种原子的个数不止一个时，用该种原子的相对原子质量乘以该种原子的个数。
②求物质中某元素的质量分数，结果用百分数表示。
[规律方法指导]
1．图示法理解分子、原子、离子三者的关系
2．根据原子结构示意图书写离子化合物的化学式
①根据原子结构示意图确定确定化合价
最外层电子数大于4时通常显负价，数值为（8﹣最外层电子数）；最外层电子数小于4时通常显正价，数值为最外层电子数。
②根据写化学式的方法书写化学式。
3．用化合价口诀记忆常见元素的化合价
一价氟氯溴碘氢，还有金属钾钠银；二价镁氧钙钡锌，铝三硅四都固定；氯氮变价要注意，一二铜汞一三金；二四碳铅二三铁，二四六硫三五磷。
以下几句可在以后学习过程中适时插入：
“亚铜”+1“铜”+2，“亚铁”+2“铁”+3，置换反应铁+2，复分解时价不变。
另附原子团化合价:
+1
+l价的是铵根；NH4
－1－1
－1氢氧，硝酸根；OH，NO3
－1 －1
高锰酸根，氯酸根；MnO4，ClO3
－2 －2
－2硫酸，碳酸根；SO4，CO3
－2 －2
亚硫酸根，锰酸根；SO3，MnO4
－3
－3记住磷酸根。
PO4
[经典例题透析]
类型一：
核外电子的分层排布
题1、元素周期表对学习和研究化学很重要，它的内容十分丰富。
下表是依据元素周期表画出的1～18号元素的原子结构示意图。
对它进行研究：
（1）原子序数17的元素名称是_______在化学反应中，该元素的原子容易______（填“得”或“失”）电子；原子序数为13的元素属于_______元素（填“金属”或“非金属”）。
（2）发现如下规律：
①原子序数与元素原子核电荷数在数值上相等；
②________________________；
③________________________……
请你分析归纳：
（1）此表纵行排列的依据是________________________。
（2）此表横行排列的依据是________________________。
【思路点拨】本题为一开放性试题，引导学生分析发现原子结构与元素性质之间的关系。
【解析】元素的化学性质主要取决于原子最外层电子数，最外层电子数出现周期性变化，则元素的化学性质也随之呈现周期性变化规律。
原子中最外层电子数大于或等于4的元素一般为非金属元素，易得电子；最外层电子数小于4的元素一般为金属元素，易失电子；最外层电子数为8（He为2）的元素为稀有气体元素。
【答案】
（1）氯 得 金属
（2）②最外层电子数最多为8个 ③第一层电子数最多为2个
（1）最外层电子数相等
（2）电子层数相等
【总结升华】通过分析元素周期表来得出规律，一般可以采用对比方法，即横向、纵向比较，紧扣原子结构的变化情况和最外层电子数的变化规律，找出相同点（普遍规律）和不同点（递变规律）。
【举一反三】
【变式1】下图中的①、②是氟元素、钙元素在元素周期表中的信息，A、B、C、D是四种粒子的结构示意图。
请你回答：
（1）氟元素的相对原子质量为___________，钙元素的原子序数为___________；
（2）X=___________；
（3）A、B、C、D属于同种元素的粒子是 （填序号）；
（4）A粒子的化学性质与B、C、D中哪一种粒子的化学性质相似___________（填序号）；
【变式2】已知元素周期表中第三周期各元素原子结构示意图如下，请回答：
（1）在化学反应中，钠元素的原子容易失去电子变成________（填“阴”或“阳”）离子；
（2）元素的化学性质与原子结构中的______________数关系密切；
（3）从原子结构方面看：
同一周期的元素具有相同的_______________数；
（4）在此周期中，各元素的原子结构呈现的变化规律是：
______________________依次递增。
类型二：
化合物的形成
题2、下列粒子结构示意图中，表示阳离子的是（ ）
【思路点拨】根据粒子的结构示意图判断粒子是原子、阳离子还是阴离子。
【分析】A为氧原子；B为镁离子，是阳离子；C为氖原子；D为氟离子，是阴离子。
故选B。
【答案】B
【总结升华】原子中：
核内质子数=核外电子总数；阳离子中：
核内质子数﹥核外电子总数；
阴离子中：
核内质子数﹤核外电子总数
【举一反三】
【变式3】下列四种粒子的结构示意图中，属于稀有气体元素的原子是（ ）
【变式4】由下面卡通图11—2分析得出的结论错误的是（ ）
A．钠原子，在化学反应中容易失去电子 B．钠原子与钠离子都不显电性
C．氯原子得1个电子形成氯离子 D．氯化钠由钠离子和氯离子构成
类型三：
分子、原子、离子之间的联系
题3、下列关于分子、原子、离子的说法中，错误的是（ ）
A．分子、原子、离子都能构成物质
B．在化学反应过程中，原子的种类、数目均不改变
C．水是由氢、氧两种原子直接构成的
D．物质的热胀冷缩现象是分子间隔的大小随温度而改变的缘故
【思路点拨】清楚分子、原子、离子三种粒子之间的关系。
【解析】分子、原子、离子都是构成物质的粒子，A正确；在化学反应过程中，原子的种类、数目均不改变，B正确；水是由水分子直接构成的，C错误；物质的热胀冷缩现象是分子间隔改变了，D正确。
【答案】C
【总结升华】分子、原子、离子都是构成物质的粒子，都可以保持物质的化学性质。
有些物质由分子直接构成，原子构成分子，分子再构成物质。
在化学变化中，原子的种类、数目均不改变。
【举一反三】
【变式5】分子、原子、离子都是构成物质的微粒。
下列由原子直接构成的是
A．铜 B．氧气 C．氯化钠 D．二氧化碳
【变式6】科学研究证明，物质是由微粒构成的。
请用原子、分子或离子填空：
（1）应用最广泛的铁是由 构成的；
（2）空气中含量最多的氮气是由 构成的；
（3）调味用的氯化钠是由 构成的。
类型四：
化学式的含义和书写
题4、维生素C的化学式为C6H8O6，关于“C6H8O6”表示的意义，四位同学表达了如图11—3所示的四种说法。
（1）请你将说法③、说法④省略的部分填写在横线上。
说法③：
表示维生素C由___________；
说法④：
表示每个维生素C分子由____________________________。
【思路点拨】从化学式获得信息就是对化学式表示意义的认识和理解。
【解析】由化学式既可以得出该物质的宏观组成、微观构成等含义。
【答案】
（1）说法③：
碳、氢、氧三种元素组成 说法④：
6个碳原子、8个氢原子、6个氧原子构成
【总结升华】化学式的意义是中考的重要知识点，几乎是必考内容，近年来，考题的形式呈多样性如：
本题是以图片的形式出现，也可以以信息形式出现，但难度一般不大。
只要记住化学式的含义即可。
【举一反三】
【变式7】双氧水的化学式为H2O2，图11—4四位同学在讨论此化学式的意义时叙述错误的是（ ）
【变式8】油炸食物不宜多吃,因长时间煎炸会产生有毒物质丙烯醛（C3H4O）。
根据丙烯醛的化学式C3H4O, 你能得出哪些信息？
（任写四条）
①____________________________；②____________________________；
③____________________________；④____________________________。
题5、下列各物质的化学式书写正确的是（ ）。
A．氧化铝AlO B．碳酸钠NaCO3
C．氢氧化镁MgOH D．氯化钙CaCl2
【思路点拨】化学式的书写要保证各元素化合价代数和为零。
【分析】选项B、C和D三者化学式中各元素化合价代数合都不为零，违反了化合价原则。
【答案】D
【总结升华】判断化学式的正误一般要从化合价原则（主要是根据正、负化合价代数和为零）、元素符号的书写、书写顺序（正价在前，负价在后）等几个方面去考虑。
【举一反三】
【变式9】下列试剂瓶的标签上，化学式书写错误的是（ ）
A B C D
【变式10】下列化学符号与名称相符合的是（ ）
A．氧元素O2 B．氯离子C1－ C．碳酸钠NaCO3 D．金AU
类型五：
化学式周围数字的意义
题6、写出下列符号中“2”的意义:
①2Cl ②2Cl2 ③Mg2+ ④Mg（OH）2
【思路点拨】知道符号周围数字的含义。
【解析】⑴两个氯原子 ⑵两个氯分子、每个氯分子有两个氯原子构成
⑶每个镁离子带两个单位的正电荷 ⑷每个氢氧化镁分子含有两个氢氧根离子
【答案】见解析
【总结升华】元素符号右上角有数字且数字后面有“+”或“－”，表示一个离子所带电荷数；元素符号前有系数表示原子个数，化学式中元素符号右下角有数字表示一个分子所含原子个数。
【举一反三】
【变式11】在符号2H、2SO2、2Ca、2H2O中，数字“2”表示的意义不尽相同，其中“2”的意义表示分子个数的有 （ ）
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
【变式12】对下化学用语中“2”的含义叙述不正确的是（ ）
A．2K+中的“2”表示钾离子的个数是2
B．Cu2+中的“2”表示铜的化合价为+2
C．C2H5OH中的“2”表示一个乙醇分子中含有的碳原子数是2
D．CO（NH2）2中括号外的“2”表示一个尿素分子含有的NH2原子团的个数是2
类型六、化合价的应用
题7、红宝石的主要成分是氧化铝（A12O3）氧化铝中铝元素的化合价是
A．+0 B．+3 C．+4 D．+5
【思路点拨】利用化合物中各元素的化合价代数和为零。
【分析】该题目考查化合价的知识。
常见元素氧的化合价为-2价，即可推知铝为+3价。
【答案】B
【总结升华】已知化学式求化合价，依据化合物中正负化合价代数和为零。
【举一反三】
【变式13】当前高效能的砷化镓（GaAs）太阳能电池，产生能量的效率高达33％。
已知GaAs中，As元素化合价为﹣3价，则Ga元素的化合价为（ ）
A．﹣l B．+1 C．+2 D．+3
【变式14】超导材料为具有零电阻及反磁性的物质，以Y2O3、BaCO3和CuO为原料经研磨烧结可合成一种高温超导物质Y2Ba4Cu6Ox，假设在研磨烧结过程中各元素的化合价无变化，则x的值为（ ）
A．12 B．13 C．15 D．26
类型七：
有关化学式的计算
题8、抗震救灾，众志成城。
用于汶川震后防疫的众多消毒剂中，有一种高效消毒剂的主要成分为三氯异氰尿酸（C3O3N3C13），又称高氯精。
下列有关高氯精的说法不正确的是（ ）
A．高氯精由4种元素组成
B．高氯精中C、O、N、Cｌ的原子个数比为1；l：
1：
1
C．高氯精中C、N两种元素的质量比为12：
14
D．高氯精中氯元素的质量分数为25％
【思路点拨】根据化学式的计算原子个数比、元素的质量比、元素的质量分数。
【解析】此题考查的是有关化学式的意义。
给定化学式（C3O3N3C13），从题上看出该化合物由四种元素组成；其原子个数比为1：
1：
1：
1；有关C、N两种元素的质量比：
12X3：
14X3=12：
14；
。
故答案为D
【答案】D
【总结升华】化学式的相关计算应是每年中考的必考题，但考试形式逐渐多样化，经常与社会、生物、物理等学科相互渗透，要注重基础知识的掌握，以不变应万变。
【举一反三】
【变式15】2020年初，我国南方地区抗击暴风雪中融
升级会员 