第四节物质组成的表示方法 教参二

1、第四节物质组成的表示方法 教参二 在掌握了元素符号的基础上，化学式是学生在初中学习的第二种化学用语。纯净物都有固定的组成，化学式是纯净物组成的真实反映，是世界通用的表示物质组成的化学用语。作为学习化学的基本工具，掌握化合物化学式的书写方法和命名规则是十分重要的。本节还要学习化合物中元素之间的质量关系的计算，从量的角度深化对化学式的理解。 一、学习目标 1能说出化学式的含义； 2能根据化合价写出常见物质的化学式； 3能根据化学式进行简单的计算； 4初步形成对事物进行抽象的能力和定量处理的能力。 二、课时建议 化学式反映物质的组成、化合价1课时，化合物化学式的书写、简单化合物的命名1课时，纯净物中

2、元素之间的质量关系1课时，共3课时。 三、教学设计 1教学设计建议 (1)本节课的教学重点是化合物化学式的书写。这是化学启蒙阶段的重要内容，也是学生容易感到困难的知识。教材首先结合一些事例(如水、铁、氧化铜的组成等)认识化学式是物质组成情况的真实反映。一是定性反映物质组成的元素种类，二是定量反映物质组成元素的原子个数(或比值)。因此，写化学式必须依据事实，不能随心所欲。 (2)化合价是正确书写化学式的“中介”，应让学生了解化合价的由来，认识化合价的作用，学会用化合价书写化学式。在本节中，化合价的引出基于这样一条线索：化合物有固定的组成化学家研究化合物的组成化合物中不同元素的原子个数之比化合价。

3、化合价是在研究物质真实组成的基础上总结出来的，它能帮助我们方便地书写化学式。 (3)书写化学式和命名包含有较多的操作技能成分，对这一内容的教学不能仅限于“讲”规则给学生听，而要立足于让学生“练”。操作技能的形成一般可分为四个阶段：定向模仿整合熟练。要让学生掌握化学式的书写和命名，教师首先要讲清有关的规则，给以正确的示范。要给学生一个清晰、准确的表象，然后要留有充足的时间让学生去练习。只有通过练习(实践)，才能形成技能，达到掌握的程度。 (4)纯净物中元素之间的质量关系是从量的角度更深刻地认识物质的组成。这些质量关系可分为：化合物的组成元素之间的质量关系(部分与部分的关系)；化合物组成元素与化合

4、物整体之间的质量关系(部分与整体的质量关系)。 2教学程序 (1)第一课时：化学式反映物质的组成、化合价 教学流程：(2)第二课时：如何书写化合物的化学式、简单化合物的名称(3)第三课时：纯净物中元素之间的质量关系教学流程：3教学设计（看附件） 四、疑难解析 1元素在相互化合时，反应物原子的个数比为什么总是一定的? 由于每种纯净物的组成是固定不变的，所以表示每一种物质组成的化学式只有一个，如不同来源的水，只要是纯净的，其组成是固定不变的。即水的化学式是H2O，其中氧元素和氢元素的原子个数比为1:2，质量比为8:1。在离子化合物中，例如NaCl、MgCl2等，元素相互化合时，反应物原子的个数比总

5、是一定的。如果不是这个数目比，就不能使构成离子化合物的阴、阳离子的最外电子层 成为稳定结构，也就不能形成稳定的化合物。又由于原子是化学反应中不可再分的最小微粒，所以元素之间相互化合形成某种化合物时，各元素原子数目之间呈现出一定的简单整数比，这个一定数目正好反映了元素的原子在形成化合物时表现出来的一种性质化合价。 2在化合物里，正负化合价的代数和为什么等于零? 在化合物里，正负化合价的代数和等于零。这是化合价与化学式关系的一条重要规则，依据这一规则就能根据已知的化合价写出组成物质的化学式，或根据化合物的化学式判断出各组成元素的化合价。在总结化合价数值时，化学家不仅考虑了应用的简单性，同时也赋予化

6、合价一定的物理意义。 在离子化合物里，元素化合价的数值，就是这种元素的一个原子得失电子的数目，化合价的正负与离子所带电荷一致。由于各种元素的所有原子得电子数目的总和与失电子数目的总和是相等的，所以在离子化合物里元素正负化合价的代数和等于零。在共价化合物里，元素化合价的数值，就是这种元素的一个原子跟其他元素的原子形成的共用电子对的数目。化合价的正负由电子对的偏移来决定，电子对偏向哪种原子，那种原子就为负价，电子对偏离哪种原子，那种原子就为正价。在共价化合物里，由于各种元素的所有原子中偏向的电子对数目与所有偏离的电子对数目相等，所以在共价化合物里元素正负化合价的代数和也等于零。 3元素化合价的符号

7、与离子所带电荷数的符号之间的区别 化学上规定，化合价用+1、+2、-l、-2表示，标在元素符号的正上方。离子所带电荷数用+、2+、-、2-·表示，标在元素符号的右上角，如下表。 4为什么元素具有可变化合价? 一些元素之所以具有可变化合价，是因为它们在不同的条件下与其他元素的原子化合时，既可以失去电子(或电子对偏离)，又可以得到电子(或电子对偏向)，而且得失电子的数目也可以不同，所以有些元素就显示出可变化合价。 5简单化合物的命名规则 明确读与写的反序现象，即先读负，后读正，二元某化某，含氧酸盐某酸某，变价数值要读清，低价亚字要用准。如硝酸铁：Fe(NO3)3，硝酸亚铁：Fe(NO3)

8、2；三氯化铁：FeCl3，氯化亚铁(或二氯化亚铁)：FeCl2。 6在化学研究中如何确定某物质的化学式? 在化学研究中，必须通过实验确知某化合物的存在和测定它的组成成分，才能根据元素的化合价写出它的化学式。必须强调指出，任何一种物质的化学式都不是主观臆造出来的，而是经过多次的精密实验测量和准确计算的结果。我们切不可应用化合价写出实际上不存在的物质的化学式。 7化学式与分子式的区别和联系 化学式是用元素符号表示各种物质的化学组成的式子，它包括分子式、实验式(最简式)、结构式和示性式等。分子式是表示单质或化合物的一个分子中所含有元素的种类及原子数目的式子。从逻辑外延关系上讲，化学式与分子式两者是包

9、含与被包含的关系。有些物质是分子的聚合体，如分子晶体类，能用分子式表示，此类物质的化学式就是分子式。有些物质并不是分子晶体，像原子晶体、金属晶体、离子晶体，它们只能用实验式表示。 8元素在物质中的质量分数概念的建立 往往有的学生弄不清为什么一种化学式中的元素含量与化学式量之比，就是所含元素的质量和物质的质量之比。突破这个难点，要引导学生明确化学式的真实内涵，包括对化学式中的符号、化学计量数、右下角码等意义的理解。化学式反映了物质的真实组成，宏观物质是化学式中组成元素原子按比例的无限重复。 9“练习与实践”部分解答提示 题6、7：有关化合物中某元素质量分数的计算格式，可依照教材的例题格式书写。计

10、算一定量化合物中某元素的含量，可以从该元素的质量分数求得，也可以从该化合物的元素质量比求得(如水中氧元素与氢元素的质量比是8:1，依此可知36 kg水中含4 kg氢)。 教材“活动与探究”栏目中有关尿素样品是否为纯净物的计算题，只要求把题设数据(样品氮元素质量分数)与纯尿素的氮元素质量分数相比较，两者不相同时，则一定不是纯净物。 五、评价建议 1过程性评价 (1)本节内容多，涉及化学用语和化学计算，容易造成学习困难。教师要密切关注学生的参与程度，循循善诱，多留给学生一些思考问题和熟练技能的机会。可以根据学生对本节问题的敏感程度、对化合价与化合物组成关系的认识、学写化学式的认真态度和计算的严谨态

11、度、能否将所学的知识用于解决实际问题的能力等进行过程性评价。此外，教师应在以下几方面关注学生的自我评价：收集关于化学式的实例；记录、书写化学式和化学计算时遇到的困难，以及请教老师或同学的情况；认识、理解化学式意义的能力；书写化学式、进行化学式计算的能力。 过程性评价也可要求学生查阅史料，写一篇关于元素概念发展的小论文。 2结果性评价 本节是典型的化学用语课教学，评价的重点要放在是否已经形成技能上。具体说，就是通过本节的教学，学生对化学式是否已经会写、会读和会进行简单的计算。可以补充如下类型的题目供评价时参考。 (1)写出氢、硫、碳、钠、镁、铝、铁等几种元素的化合价并分别写出它们氧化物的化学式。

12、 (2)在上述元素中，哪种元素跟哪种元素能形成化合物?能写出化学式吗? (3)由名称(硫酸钠、碳酸铜、硝酸镁、三氯化铝)写出化学式。 (4)由化学式K2SO4、KNO3、Na2CO3、AI(OH)3、(NH4)2SO4写出名称。 (5)比较三种氮肥(硫铵、硝铵、尿素)含氮量的高低。 (6)要在每亩地上施加1 kg氮元素，10亩地应施加尿素多少千克?如果改用碳酸氢铵，需要碳酸氢铵肥料多少千克? (7)将17 g某化合物在高温下煅烧，共得到10 g氧化铁和8 g二氧化硫。求：该化合物中含有哪几种元素?每种元素的质量是多少克?该化合物中，各元素的原子个数比是多少? 六、参考资料 1化合价概念的发展

13、弗兰克兰在研究金属烷烃基的化合物时发现，每种金属原子只能和一定数目的有机基团相结合。基于这一发现，他进而考察了无机化合物的化学组成，从而认识到金属有机化合物和无机化合物在结构上有共同性：在金属有机化合物中，金属原子只能与一定数目的基团相结合；在无机化合物中，元素的原子只能与一定数目的其他原子相结合。由此他提出了化合力概念，这个概念是亲和力概念的发展，也是化合价概念的先声。 此后许多化学家相继提出了类似的概念。例如，奥德林于1854年提出了取代值概念，凯库勒于1857年提出了原子基数的概念和亲和力数，库柏于1858年提出了亲和力程度的概念等等。这些概念反映了一个共同的思想内容：元素的原子具有相互

14、结合的能力，这种结合有一定的数量关系。这种思想逐步演变成为化合价概念。 与此同时，关于结合关系质的方面也有发展，形成了化学键的概念。化合价与化学键既相互联系又相互区别。它们有共同的思想和理论来源，都是从化学亲和力概念演变而来的。但是，化学键概念是亲和力质方面的延续，化合价概念则是亲和力量方面的发展。化学键着重表示结合的性质和本质，化合价则着重表示结合的数量。 2定比定律和定组成定律 定比定律是指组成某一化合物的各成分元素的质量比是一定的，也就是说化合物中各元素的组成是不变的。定组成定律是说化合物有一定的组成。两个定律的内容是一致的。 纯净物质究竟有没有固定的组成，曾引起科学家们长期的争论。以法国化学家普罗斯特为代表的科学家们认为，当一物质同其他物质进行化学反应时，彼此的质量比总保持一定，反应后生成的物质的组成也总保持一定。而法国化学界的权威人物贝托雷却反对普罗斯特的看法，他认为物质并无一定的组成，而是根据制造方法的不同(比如每次变换原料的配比)而发生种种变化。两个人进行了激烈的论战并一直持续了8年之久，引起学术界的广泛注意。普罗斯特从碳酸铜开始，对铜、锡、镍、钴、锑等的氧化物和硫化物及其他许多化合物，分别用不同的方法进行制备和分析。还从各地采集到的不同天