中考化学总复习：物质组成的表示——化学式与化合价（基础）学案

这是一份中考化学总复习：物质组成的表示——化学式与化合价（基础）学案，共7页。学案主要包含了考纲要求，知识网络，考点梳理，要点诠释，典型例题，思路点拨，总结升华等内容，欢迎下载使用。

1．掌握化学式的书写方法和读法；掌握化学式所表达的意义。
2．了解化合价的含义，能运用化合价规律书写化学式或计算化学式中某元素的化合价。
3．能应用化学式进行相关计算，从量的角度理解物质组成。
【知识网络】
【考点梳理】
考点一、化学式
1.化学式的定义：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.化学式的意义：
3.化学式的读写方法：
【要点诠释】
1.当表述物质组成和构成时要“宏观对宏观”“微观对微观”“个数对个数”。如CO2由碳元素和氧元素组成，1个CO2分子由1个碳原子和2个氧原子构成。也可简单记忆为“见分子用原子，不见分子用元素”。
2.化学式书写规则：书写步骤可概括为：正左、负右、标价、化简、交叉、检查。
（1）一般正价元素在前，负价元素在后（CH4和NH3例外），每种元素的原子数写在符号右下角。
（2）化学式中原子（原子团）个数比一般是最简整数比，元素正负化合价代数和为零。
（3）化学式中原子团个数不为1时，原子团必须加括号。如Ca(OH)2、Mg(NO3)2等。
考点二、化合价
1.元素化合价的表示方法：标化合价时，先写“+”或“－”号，再写化合价的数值，标在元素符号的正上方。如：、、。
2.化合价规则：
（1）在化合物中各元素化合价代数和为零。如：。
(+1)+(+7)+(－2)×4=0。
（2）单质中元素的化合价为零。如、。
（3）在原子团形成的离子中，各元素的化合价代数和等于离子所带电荷数。如：SO42－。
(+6)+(－2)×4=－2。
3.常见元素的化合价:
(1)氢元素通常显+1价，氧元素显－2价。例如：，，。
(2)金属元素一般显正价。例如：，，。
(3)非金属与氢或金属化合时，非金属显负价；非金属与氧元素化合时，非金属显正价。例如：在、、中，硫、氯、磷三种元素的化合价分别为－2、－1和+5。
(4)许多元素具有可变化合价。例如：Fe有0、+2、+3价；Cl有－1、0、+1、+3、+5、+7价；硫有－2、0、+4、+6价。
(5)Fe3O4可看成。
4.化合价的应用：
（1）根据化合价求化合物的化学式。
（2）根据化学式求元素的化合价。
化合物中正负化合价的代数和为零是解答此类问题的基础，一般是跟据无多价元素的化合价求有多价元素的化合价。例如计算KClO3中氯元素的化合价，方法为：设氯元素的化合价为X,依据K、O在化合物中分别为+1价和-2价，各元素正负价的代数和为零列出代数式：（+1）+X+(-2) ×3==0 解得X==+5，所以KClO3中氯元素显+5价。
【要点诠释】
1.元素化合价记忆法：
（1）化合价、化学式联系记忆法。如记住了SO2和SO3就记住了硫元素有+4价和+6价。
（2）读写记忆法。如读三氧化二铁和氧化亚铁就记住了铁元素有+3价和+2价。
（3）借助元素周期表记忆。在A族中，元素的最高正价与族序数相同。如镁是第ⅡA族元素，所以镁元素的最高正价为+2，氯元素是第ⅦA族元素，氯元素的最高正价为+7。最低负价（指非金属元素）为：族序数－8。
如：氯元素的最低负价为：7－8=－1。
（4）口诀记忆法。
口诀一：常见元素的化合价口诀
一价氢氯钾钠银，二价氧钙钡镁锌，三铝四硅五氮磷，二、三铁，二、四碳，二四六硫都齐全，铜汞二价最常见，莫忘单质零价现。
口诀二：常见原子团的化合价口诀
一价铵、硝、氢氧根、高锰酸根、氯酸根；二价碳酸、硫酸、锰酸根；三价只有磷酸根。通常负价除铵根。
2.判断反应中反应物到生成物某些元素的化合价变化：
（1）复分解反应中所有的元素化合价均没有发生变化， 如：，元素化合价没有变化。
（2）有些反应中元素化合价有变化，如：，锌元素的化合价升高，氢元素的化合价降低。
考点三、化学式的计算
1.根据化学式计算的方法：
（1）公式法
根据化学式所表示的意义，可推导出下列计算公式（以化合物AmBn为例）：
①相对分子质量=A元素的相对原子质量×m+B元素的相对原子质量×n。
②A、B元素的质量比：
③A元素的质量分数为：
或 （A元素的质量÷化合物AmBn的质量）×100%
④A元素的质量=化合物AmBn的质量×A元素的质量分数
⑤混合物中，某物质的质量分数为：
(2)关系式法
利用化合物与组成该化合物各元素之间存在的质量关系来列式解题的方法。如Fe2O3和组成它的元素Fe、O之间的关系为：Fe2O3～2Fe～3O，即：Fe2O3～2Fe～3O的质量比为160∶112∶48。运用这种关系建立关系式：Fe2O3～2Fe～3O，可起到简化计算过程的作用。
160 112 48
2.基本计算类型（以Fe2O3为例）：
【要点诠释】
计算化合物中某元素的质量分数，当物质的化学式中该元素的原子不止一个时，计算方法是该元素的相对原子质量总和除以该物质的相对分子质量，然后乘以100％。例如：硝酸铵（NH4NO3）中氮元素的质量分数。
【典型例题】
类型一、考查化学式与化合价
1.下列化学用语既能表示一种元素，又能表示一个原子，还能表示一种物质的是（ ）
A．O B．Fe C．N2 D．CO
【思路点拨】根据化学式与元素符号的含义进行分析解答，金属、大多数固体非金属、稀有气体都是由原子直接构成的，故它们的元素符号，既能表示一个原子，又能表示一种元素，还能表示一种物质。
【答案】B
【解析】
A、O属于气态非金属元素，可表示氧元素，表示一个氧原子，但不能表示一种物质，故选项不符合题意；
B、Fe属于金属元素，可表示铁元素，表示一个铁原子，还能表示铁这一纯净物，故选项符合题意；
C、该符号是氮气的化学式，不是元素符号，故选项不符合题意；
D、该符号是一氧化碳的化学式，不是元素符号，故选项不符合题意。
故选：B。
【总结升华】元素符号能表示一种元素，还能表示该元素的一个原子；化学式能表示一种物质，当元素符号又是化学式时，就同时具备了上述三层意义。
2.请写出下列描述中相关微粒的化学式：
（1）大气平流层中臭氧分子的化学式 ；
（2）常用复合肥料硝酸钾中硝酸根离子的化学式 ；
（3）引起煤气中毒的一氧化碳分子的化学式 。
【思路点拨】化合物化学式的书写一般规律：先读后写，后读先写；金属在前，非金属在后；氧化物中氧在后，原子个数不能漏，正负化合价代数和为零；
读法：一般是从后向前读。
【答案】（1）O3 （2）NO3- （3）CO
【解析】
（1）大气平流层中臭氧分子的化学式为O3；
（2）硝酸根离子的化学式为NO3-；
（3）一氧化碳能引起煤气中毒，一氧化碳分子的化学式为CO。
【总结升华】化学式的写法和读法往往结合起来一块考查，学生需留心，掌握基本规律。
3.用化学式填空：一种常见的复合肥 ；天然气的主要成分（甲烷） 。
【思路点拨】根据复合肥和甲烷的组成解答。复合肥是指含有氮、磷、钾中两种或两种以上元素的化学肥料，天然气的主要成分是甲烷。
【答案】KNO3（或NH4H2PO4等） CH4
【解析】硝酸铵（化学式为KNO3）中含有钾和氮元素，磷酸二氢铵（化学式为NH4H2PO4）中含有氮和磷元素，它们均属于复合肥；天然气的主要成分是甲烷，甲烷的化学式为CH4。
【总结升华】书写物质的化学式时一定要规范、准确，要记住常见物质的化学式、性质及用途。
4.从Na、H、O、N（+5价）四种元素中选择符合要求的元素组成化合物，并将其化学式填写在横线上。
（1）一种氧化物 ；（2）一种酸 ；（3）一种碱 ；（4）一种盐 。
【思路点拨】（1）氧化物是由两种元素组成的化合物，其中一种是氧元素；（2）酸是指电离出来的阳离子全部是氢离子的化合物；（3）碱是指电离出来的阴离子全部是氢氧根离子的化合物；（4）盐是指含有金属离子(或NH4+ )和酸根离子的化合物。
【答案】（1）Na2O（或H2O或N2O5） （2）HNO3 （3）NaOH （4）NaNO3
【解析】
（1）钠与氧结合属于氧化物，因为钠显+1价，氧显-2价，所以氧化钠为Na2O；氢与氧结合也属于氧化物，氢显+1价，氧显-2价，所以化学式为H2O，氮与氧结合也属于氧化物：氮显+5价，氧显-2价，所以化学式是N2O5；
（2）酸是氢与酸根结合，所给元素中能组成硝酸根，氢显+1价，硝酸根显-1价，所以化学式是HNO3；
（3）碱是金属离子与氢氧根结合，由于钠显+1价，氢氧根显-1价，所以化学式是NaOH；
（4）盐是金属离子和酸根离子结合，因为钠显+1价，硝酸根显-1价，所以化学式是NaNO3。
【总结升华】化学式的书写方法：正价在前，负价在后，先约简后十字交叉（原子个数标在元素符号的右下角）。
5.化学就在我们身边，它能改善我们的生活。请从“小苏打、氮气、烧碱、生石灰”中选择合适的物质用化学式填空：
（1）食品包装袋内的干燥剂 ；
（2）烙制糕点所用发酵粉的主要成分之一是 。
【思路点拨】
（1）根据生石灰常用作食品包装袋内的干燥剂，生石灰是氧化钙的俗称及化学式的书写方法进行解答；
（2）根据可用作发酵粉的是小苏打，小苏打是碳酸氢钠的俗称和化学式的书写方法进行解答。
【答案】（1）CaO （2）NaHCO3
【解析】
（1）常用作食品包装袋内的干燥剂是生石灰（氧化钙的俗称），氧化钙由显+2价的钙元素和显-2价的氧元素组成，根据化合价原则，其化学式可表示为：CaO；
（2）可用作发酵粉的是小苏打（碳酸氢钠的俗称），碳酸氢钠由显+1价的钠元素和显-1价的碳酸氢根组成，根据化合价原则，其化学式为NaHCO3。
【总结升华】了解常见物质的性质和用途，做这类题时还要注意，书写物质的化学式时，要符合化合价原则。
举一反三：
【变式1】地壳中含量最多的金属元素和非金属元素所形成的化合物的化学式为（ ）
A．Al2O3 B．SiO2 C．Fe3O4 D．CO2
【答案】A
【解析】地壳里各元素的含量由多到少的顺序排列依次是氧，硅，铝，铁，因此地壳中含量最多的金属元素是Al，非金属元素是 O，依据氧元素的化合价为﹣2，铝元素的化合价为+3，组成的化合物的化学式为：Al2O3；故选A。
【变式2】甲型H1N1流感，感染早期用达菲治疗有效。如图所示的达菲分子的结构图中，不能推断出达菲的（ ）

A．组成元素 B．颜色、气味 C．化学式 D．相对分子质量
【答案】B
【解析】化学式不能提供物质的物理性质。
【变式3】有一种磨牙器能有效帮助去除牙齿表面的牙垢，磨牙器磨头采用50％的橡胶与50％的金刚砂（主要成分为碳化硅）特制而成。已知碳化硅中碳元素显－4价，硅元素显+4价，则碳化硅的化学式为（ ）。
A．SiC B．Si2C3 C．Si3C2 D．SiC2
【答案】A
【解析】根据化合价书写已知化合物的化学式，书写步骤可概括为：先排序（正价前，负价后）后标价，约最简再交叉，写右下且检查。本题可采用“十字交叉法”，按上述方法书写。写法如下：约简为，原子个数为“1”时省略不写，则碳化硅的化学式为SiC。
类型二、考查化学式的有关计算
6.今年中央电视台3.15晚会报道，常州广州等地一些液化气充气站在液化气中填充二甲醚（化学式为C2H6O），有的含量竟高达61.3%。二甲醚是一种化工原料，对液化气罐的配件有较强腐蚀作用，易造成气罐漏气，严重会引起爆炸。请阅读信息后，回答：
（1）二甲醚的相对分子质量是 ；
（2）二甲醚中碳氢氧三种元素的质量比为 。
【思路点拨】
（1）化合物的相对分子质量等于各元素的相对原子质量的总和；
（2）二甲醚中碳氢氧元素的质量比就等于各元素的相对原子质量乘以原子个数之比。
【答案】（1）46 （2）12：3：8
【解析】（1）二甲醚的相对分子质量为：12×2+1×6+16=46；
（2）二甲醚中碳氢氧元素的质量比=（12×2）：（1×6）：16=12：3：8。
【总结升华】本题主要考查学生对相对分子质量概念的掌握和元素质量比的计算，只要学生熟记有关知识，即可正确答题。
举一反三：
【变式】L-多巴是一种药物，它可用于帕金森综合征的治疗。对该药物的研究，使科学家们分别获得诺贝尔医学奖和诺贝尔化学奖，其化学式为C9H11O4N。下列说法不正确的是（ ）
A．L-多巴是由C、H、O、N四种元素组成的
B．L-多巴的1个分子中含有25个原子
C．分子中C∶H∶O∶N的质量比为108∶11∶64∶14
D．化学式中氧元素的质量分数为31.5％
【答案】D
【解析】由化学式C9H11O4N可知，该物质是由碳、氢、氧、氮四种元素组成的，1个分子中含有25个原子，分子中C∶H∶O∶N的质量比为（12×9）∶（1×11）∶（16×4）∶（1×14）=108∶11∶64∶14，该物质中氧元素的质量分数为。
化学式的意义
以CO2为例说明
宏观上
表示一种物质
表示二氧化碳这种物质
表示该物质由哪些元素组成
表示组成元素的质量比
表示二氧化碳由碳元素和氧元素组成
m (C)∶m (O)=3∶8
微观上
表示该物质的一个分子
表示一个二氧化碳分子
表示该物质的构成
表示一个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成
表示该物质的一个分子中原子个数比
n (C)∶n (O)=1∶2
物质类型
化学式的写法
化学式的读法
单质
金属
铁——Fe
用元素符号表示 氦气——He
硫——S
元素名称：Fe——铁
稀有气体
“某气”：He——氦气
非金属
固态
元素名称：S——硫
气态
在元素符号的右下角写一小数字表示。如：氧气——O2、氮气——N2、臭氧——O3
“某气”：O2——氧气
化合物
氧化物
氧元素符号在后，另一元素符号在前。如：CO2、CuO等
从后向前读作“氧化某”，如：CuO——氧化铜；有时需读出原子个数，如：Fe3O4——四氧化三铁
由金属元素和非金属元素组成的化合物
非金属元素符号在后，金属元素符号在前。如：ZnS、KCl等
从后向前读作“某化某”，如：ZnS——硫化锌；有时需读出原子个数，如：FeCl3——三氯化铁
计算物质的相对分子质量
Fe2O3的相对分子质量==56×2+16×3==160
计算组成物质的各元素质量比
Fe2O3中各元素的质量比是：铁元素：氧元素==（56×2）：（16×3）==7:3
计算物质中某元素的质量分数
Fe2O3中Fe的质量分数==【56×2/(56×2+16×3)】×100%
==（112/160）×100%==70%
计算一定量化合物中某元素的质量
例：50吨Fe2O3 中含铁元素多少吨？
解：【50吨×56×2/(56×2+16×3)】×100%==50吨×70%==35吨（答略）