课题4 化学式与化合价
答案：
(1)元素符号和数字的组合 (2)水这种物质 (3)水由氢元素和氧元素组成 (4)1个水分子 (5)1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成 (6)金属 (7)固态非金属 (8)分子中所含原子数 (9)正上方 (10)左 (11)右 (12)正负化合价的代数和为零 (13)0 (14)正负化合价的代数和为零 (15)左 (16)右 (17)各原子相对原子质量的总和 (18)各元素的相对原子质量与原子个数的乘积 (19)该元素的质量与组成物质的元素总质量
1．化学式 (1)概念
用元素符号和数字的组合来表示物质组成的式子叫做化学式。例如，我们前面曾用化学符号表示过一些物质，如O2、C、Fe、CO2、H2O等，它们都是化学式。
(2)化学式的意义
①宏观：a．表示什么物质；b．物质是由什么元素组成的。
②微观：c．表示什么分子；d．1个分子中所含原子的种类和数目。e．由离子构成的物质，还表示构成这种物质的离子个数比。例如，CO2可以传递以下信息：宏观上，CO2既表示二氧化碳气体，又表示二氧化碳是由碳、氧两种元素组成的；微观上，CO2既表示1个二氧化碳分子，又表示1个二氧化碳分子是由1个碳原子和两个氧原子构成的。NaCl可以传递以下信息：宏观上，NaCl既表示氯化钠这种物质，又表示氯化钠是由钠元素和氯元素组成的；微观上，NaCl表示出氯化钠中钠离子与氯离子的个数比是1∶1。
【例1—1】小明认为O2表示氧气，你认为O2还可表示：①氧元素 ②一个氧分子 ③两个氧元素 ④氧气由氧元素组成 ⑤每个氧分子由两个氧原子构成 ⑥两个氧原子 正确的是( )
A．①②③ B．②④⑤ C．②④⑥ D．①④⑥
解析：O2是化学式，宏观上表示物质氧气及氧气由氧元素组成，微观上表示氧分子及氧分子的构成。故②④⑤正确；氧元素应用元素符号O表示，故①是错误的；元素是宏观概念，不讲个数，故③是错误的；表示两个氧原子直接在元素符号前写“2”，即2O，故⑥是错误的。
答案：B
(3)化学式的写法和读法 ①单质
a．元素符号型。稀有气体是由原子直接构成的，金属单质和固态非金属单质的结构比较复杂，习惯上用元素符号来表示它们的化学式。气态单质一般读“某气”，固态单质直接读元素名称。例如：氦气—He，锌—Zn，碳—C等。
b．元素符号与数字组合型。气态非金属单质，多数由分子构成，书写化学式时，首先
写出组成单质的元素符号，再在元素符号右下角用“小数字”写出1个分子的原子个数(“1”省略不写)。读“某气”。例如：氧气—O2，氮气—N2，氢气—H2。
②化合物
a．两原子化合型 写法：氧化物中氧元素写在后；金属元素与非金属元素组成的化合物，金属元素写在前，非金属元素写在后。
读法：从后往前读作“某化某”，有时要读出某种元素的原子个数(原子个数为1，一般不读)。
例如：四氧化三铁—Fe3O4，CO2—二氧化碳，CO—一氧化碳，NaCl—氯化钠等。 b．多原子化合型
写法：一般原子团在后，其他元素在前。 读法：以原子团命名或以中心原子命名。
例如，NaOH—氢氧化钠、H2SO4—硫酸、Na2CO3—碳酸钠。 【例1—2】下列物质的化学式书写不正确的是( ) A．H2 B．He2 C．O2 D．N2
解析：氢气、氧气、氮气都是气态非金属单质，都由双原子分子构成，用元素符号和数字的组合表示化学式；氦气是稀有气体，由原子直接构成，用元素符号表示化学式。
答案：B 2．化合价
化合价是元素的原子之间相互化合时表现出来的一种性质，用来表示原子之间相互化合的原子数目。
(1)化合价的表示方法
＋1＋2－2－1
通常在元素符号的正上方用＋n或－n来表示。如Na、Mg、O、Cl。 (2)常见元素的化合价
有些元素的原子在不同条件下化合的能力不同，出现了一种元素有不同的化合价。如Na只有＋1价，而Cl有－1、＋5、＋7三种化合价。常见元素的化合价如下： 金属 元素 常见的 非金属 元素 常见的 元素 符号 化合价 元素 符号 化合价 钾 K ＋1 氢 H ＋1 钠 Na ＋1 氟 F －1 银 Ag ＋1 氧 O －2 －1、＋5、 钙 Ca ＋2 氯 Cl ＋7 －1、＋5、 镁 Mg ＋2 溴 Br ＋7 －1、＋5、 钡 Ba ＋2 碘 I ＋7 锌 Zn ＋2 氮 N －3、＋5 铝 Al ＋3 磷 P －3、＋5 －2、＋4、 铜 Cu ＋1、＋2 硫 S ＋6 －4、＋2、 铁 Fe ＋2、＋3 碳 C ＋4 ＋2、＋4、 锰 Mn 硅 Si －4、＋4 ＋6、＋7 点技巧 常用元素化合价记忆口诀 正一氢、钠、钾和银，正二镁、钙、钡和锌；铜正一、正二，铝正三；铁有正二和正三；氧负二，氯化物中氯负一。
(3)常见根的化合价
－
根中各元素化合价的代数和就是该根的化合价。如OH的化合价＝(－2)＋(＋1)＝－1。常见根的化合价如下：
根 符号 化合价 －氢氧根 OH －1 －硝酸根 NO3 －1 －碳酸氢根 HCO3 －1 ＋铵根 NH4 ＋1 2－硫酸根 SO4 －2 2－碳酸根 CO3 －2 2－亚硫酸根 SO3 －2 3－磷酸根 PO4 －3 点技巧 常见根的化合价记忆口诀 负一硝酸、氢氧根；负二硫酸、碳酸根；负三记住磷酸根，正一价的是铵根。 (4)化合价的一般规律
①单质中任何元素的化合价为0。
②在化合物里，元素化合价的代数和为零。
③常见化合物中氢一般是＋1价，氧一般是－2价。
④金属元素常显正价。非金属元素与氧化合时常显正价，与氢化合时常显负价。
⑤有些元素在不同的化合物里常显不同的化合价，如碳在CO2里显＋4价，在CO里显＋2价。有些元素在不同的化合物里常显相同的化合价，如钠在NaCl、Na2O里都显＋1价。
【例2】下列有关化合价的说法，不正确的是( ) A．化合价是用来表示原子之间相互化合的数目 B．化合物中，一种元素可能有多种化合价 C．化合物中所有元素化合价的代数和为零
D．根的化合价就是该根中各元素化合价的代数和，其数值为零 解析： A √ 化合价表示不同种原子相互化合时的数目 B √ 化合物中有些元素只有一种化合价，有些元素有多种化合价 C √ 化合物中元素化合价的代数和为零 D × 根的化合价一定不是零 答案：D 3．有关相对分子质量的计算
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(符号为Mr)。 (1)计算相对分子质量
将化学式中各原子的相对原子质量相加。例如，O2的相对分子质量＝16×2＝32，H2O的相对分子质量＝1×2＋16＝18。
析规律 正确求出相对分子质量的关键
求相对分子质量的关键是查对相对原子质量，数清分子中的各原子个数，不要漏掉原子。求含有根的相对分子质量时，最好把根看做整体，先求出一个根的，再乘以根的个数，这样做不容易出错。如Ca(OH)2的相对分子质量＝40＋(16＋1)×2＝74。
(2)计算物质组成元素的质量比
质量比＝各原子的相对原子质量总和之比
例如，二氧化碳(CO2)中碳元素和氧元素的质量比等于12∶(16×2)＝3∶8。 (3)计算物质中某元素的质量分数
该元素的相对原子质量Ar×原子个数
某元素的质量分数＝×100%
化合物的相对分子质量Mr
例如，化肥硝酸铵(NH4NO3)中氮元素的质量分数，可通过下式计算：
Ar14×2
硝酸铵(NH4NO3)中氮元素的质量分数＝×100%＝
Mr14＋1×4＋14＋16×34NO3