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化学式是用元素符号和数字来表示物质组成的式子。化学式是实验式、分子式、结构式、示性式、电子式的统称。有些化学式可表示某种物质的分子构成,这种化学式也叫作分子式。化学式仅表示纯净物,混合物没有化学式。
化合价是一种元素的一个原子与其他元素的原子化合,构成化合物时表现出来的性质。一般地,化合价的价数等于每个该原子在化合时得失电子的数量,即该元素能达到稳定结构时得失电子的数量,这往往决定于该元素的电子排布,主要是最外层电子排布,还可能涉及到次外层能达到的由亚层组成的亚稳定结构。
(来源:文章屋网 )
关键词:新课程 初中化学 化学用语 教学
中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)05(c)-0046-01
初中化学教学自实施义务教育化学课程标准以来,实施效果得到了广大教师的高度认同。但怎样处理好既要全面加强素质教育,同时,也不能忽视一些重要基础知识的教学,有待探讨。笔者就有关化学用语的教学谈一点体会。
1 本课题在化学用语教学中的重要地位和作用
初中化学教学中,化学用语的教学是化学教学的关键。从多年化学教学经验来看,凡从事初中化学教学时间较长的老师都知道,学生从学习书写化学式开始就渐渐拉开差距,较大一部分同学因为对化学式的书写深感困难而开始放弃化学。我认为在初中化学用语教学中采用分散教学的原则,应该把化学式与化合价的教学作为化学用语教学的核心和关键。但对于从教时间不长的教师来讲,如何把握新课程标准对教学的要求,更是值得探讨,原因是他们从学生到当教师,这期间初中化学无论在教材编写、还是教学要求以及考试要求均作了多次调整。因此,笔者主要就如何处理化学式与化合价的教学作一分析说明,供同行参考。
2 如何把握化学式与化合价的教学要求
(1)简介化合价的概念。对于化合价概念的教学,既是重点也是难点,由于新课程标准不要求学生掌握化合价的概念,因此教科书不下定义,而是以通过观察比较几种常见化合物的化学式,让学生初步知道在化合物中的元素有固定的原子个数比,指出在化学上用化合价来表示原子之间相互化合的数目。为了能让学生对化合价的意义有一个初步的印象,在教学时也可以这样解释,简言之,“化合价就是元素的一种性质,其体现方式就是原子间在相互化合时原子的数目关系是一定的。只有满足这种数目关系,才能在化学反应中生成稳定的物质,也才能使化合的各原子达到相对稳定结构。”这样描述化合价,既可以使学生对化合价的意义有一个初步的印象,也为后面学习化合价时,为什么对元素的化合价以“规定”的方式交给学生,使学生接受这个“规定”比较自然一些。
(2)把抽象的化合价概念转化为学好化学的重要工具。由于教科书不给化合价直接定义,更不提及化合价的实质,而用“规定”二字直接给出H、O两种元素的化合价,即规定H为+1价,O为-2价。在我们“规定H为+1价,O为-2价”这句话提出后,应该想到学生对这样规定是有疑问的,为什么做出这样的规定呢?还有一个重要的知识点就是,在以后的学习中经常遇到阴、阳离子,如何确定阴、阳离子的化合价,因此,在这里要有一个恰当的教学过渡,应该让学生初步了解元素的化合价:①元素的原子结构;②原子在化学反应时得失电子的数目;③原子在化学反应时得失电子后形成离子的性质;④原子在化学反应时得失电子后形成的离子电荷数目等都是密切相关的。将这些问题给学生作-个初步交待,也为我们对元素的化合价作“规定”找到了依据。在处理这部分教学时,可以引导学生回顾笫三单元课题2在学习离子时,钠元素和氯元素形成氯化钠的过程简单说明,使学生知道元素化合价的初步意义,这样不会增加学习难度。笔者在教学时采用了以下方式,以氯原子和钠原子在化学反应中实质,简要说明化合价的意义(见表1)。
教师在讲清以上变化关系后,可以引导学生观察和思考,很容易得到以下初步结论:①元素的化合价有正价、负价之分;②阳离子显正价,阴离子显负价;③元素的化合价价数与阴、阳离子所带的电荷数目相等。
通过上面的分析,学生对元素化合价的意义也就有所理解了,再往下的学习就顺理成章了。
3 教会学生熟练应用化合价知识
学生对化合价知识的掌握及其应用熟练程度,对以后的化学学习起着至关重要的作用。因此,在学生初步知道元素化合价的意义后,应不失时机地通过对一些典型实例的分析,掌握化合物里元素化合价的一些规律,并要求学生熟记一些常见元素的化合价。
(1)正确理解“为零规则”。根据初中学生的现状以及今后学习的实际需要,也不必要求学生将教科书(表4-2一些常见元素和根的化合价)全部记住,特别是对于一些变价较多的元素,否则会挫伤学习的积极性。要教会学生熟练应用化合价知识,关键注意两点:一是要求熟记一些常见元素和根的化合价;二是对“在化合物中各元素正、负化合价的代数和为零”的真正理解,可以这样说,对“为零规则”不能真正理解,就过不了化学式的书写关。
(2)过好化学式的书写关。元素及原子团的化合价是我们正确书写化学式的工具,只有记住常见元素及原子团的化合价,才能正确书写化学式,从而把学生从死记硬背化学式的苦海中解脱出来,进而激发学生学习化学的兴趣。因此,一般采用把元素化合价及原子团化合价编成口诀,让学生在无意识中记住并理解化合价口诀,再采用默写和抽个别学生背诵等手段来强化学生对化合价的记忆。化学式能否正确的写出,直接关系到能否正确书写化学方程式,针对这一知识点,一般应讲清楚单质和化合物化学式的书写。
在这部分知识讲完之后,应及时训练、检测,但一定要注意循序渐进,不能希望在短时间内达成老师的愿望。随着以后学习逐渐深入,学生对这部分知识的掌握运用也就会逐渐熟练,只有这样,才能把初中化学用语的教学落到实处,过好了化学式的书写关,要全面提高初中化学教学质量也就有了基本保障。
参考文献
【关键词】 化学式 化学价
【中图分类号】 G633.8 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711(2014)02-102-02
【内容分析】
要正确书写物质的化学式,一是要熟练记忆元素符号,二是书写化合物的化学式时,要熟练记忆常见元素和原子团的化合价,三是书写化合物的化学式要符合各元素正负化合价的代数和为零的原则,四是要掌握书写化学式的一般方法。
【教学设计思想和思路】
本节是化学式和化合价第三课时,重点在于加强熟记化合价及其运用,即利用化合价书写化学式,故,本节内容定位在书写化合物的化学式的要领(不包括有原子团的化合物),
在以往的教学中发现,学生对物质化学式只停留在死记硬背的阶段,且所犯错误较多。其原因主要有:一、《义务教育化学课程标准》降低了对化合价的教学要求,只是让学生记住几种常见元素的化合价,而学生对化合价的实质却不是很理解;二是学生书写化学式不规范,对物质化学式中元素符号右下角数字的意义不能准确理解。三、内容枯燥无味,离学生实际生活比较远。针对上述情况笔者在本课时教学设计中的基本思路是:回顾常见元素化合价口诀及其原则,关键是熟练掌握用“化合物中正负化合价的代数和为零”这条原则,展开如何利用化合价来书写化学式。
【教学目标】
1. 知识与技能
①初步理解化合价的实质。
②掌握利用化合价书写化学式。
③能正确写出常见的化合物的化学式。
2. 过程与方法
①通过主动探究化合物的化学式与元素的化合价之间的关系,掌握书写化学式的方法―数字交叉法。
②通过讨论交流、分析等方法,归纳出书写化学式的步骤。
3. 情感态度与价值观
①通过化学式书写,培养学生利用所学知识解决问题的能力。
②结合化学式的书写的教学,培养学生实事求是的科学态度与严谨求学的品质。
一、主要考点及学习要求
1. 熟悉常见元素和原子团的化合价,并能根据化合价书写化学式,或根据化学式判断化合价。
2. 能用化学式表示某些常见物质的组成,并能理解含义,掌握应用。
3. 会利用相对原子质量、相对分子质量进行物质组成的简单计算。
4. 能看懂某些商品标签上表示的物质成分及其含量。
二、中考命题重点及命题规律
化学式的含义及有关化学式的计算、常见元素的化合价、根据化学式求化合价以及根据化合价确定化学式仍将是中考命题的重点。通常的考查方式是:通过联系社会生活实际给出陌生的化学式让考生分析它的组成,在分析组成里通常会出现有关化学式的含义和计算相对分子质量、各元素的质量比、某种元素的质量分数或化合价等;给出几种元素的化合价让考生组合化学式。
三、典型例题及易错点分析
例1 (2006年•河南)达菲的化学式为C16H28N2O4•H3PO4,是世界卫生组织推荐的抗禽流感药物。下列有关说法中正确的是()。
A. 达菲属于氧化物
B. 达菲由碳、氢、氮、氧、磷五种元素组成
C. 达菲分子中碳、氮、磷元素的质量比为16∶2∶1
D. 达菲分子由碳原子、氢原子、四氧化二氮分子和磷酸分子构成
点拨: 含氧的化合物并不一定都是氧化物(如许多酸、碱、盐和有机物中都含有氧),氧化物通常是由氧元素和另外一种元素形成的化合物,所以A错误;达菲是一种复杂的有机物,属纯净物,所以D选项不正确;C选项中的比值是原子个数比而非元素质量比。正确答案选B。
易错点分析:从表面看,达菲的化学式是由两部分构成的,所以许多考生就认定达菲是由C16H28N2O4和H3PO4组成的混合物,于是就机械地选D项。中间加“•”的化学式教材上没有出现过,这是造成本题失误率高的主要原因。但在学到硫酸铜晶体时,相信许多老师都会补充其化学式CuSO4•5H2O,并告知它表示一种物质,是纯净物。所以,不善于将知识迁移是同学们失分的另一原因。
例2 (2007年•河南理综)依据氯元素化合价的不同,有关物质按照一定的规律排列为:① NaCl ② Cl2 ③ HClO ④ R ⑤ Cl2O7,则R可以是下列物质中的()。
A. KClO3 B. Ca(ClO)2 C. HClO4 D. KCl
点拨: 本题考查了化合价的相关知识――不仅要求考生知道常见元素的化合价,还要求考生能根据化学式判断化合价,并写出化学式。根据题意,先找出有关物质的排列规律:按物质中元素的化合价由低到高排列。HClO中Cl的化合价为+1,Cl2O7中Cl的化合价为+7,那么R中Cl的化合价应在+1 ~ +7之间,推出KClO3符合要求。正确答案选A。
易错点分析:① 一些考生不知单质中元素的化合价为零;② 一些考生不会根据化学式推断元素的化合价,对化合物中正负化合价的代数和为零理解不到位;③ 一些考生将元素的化合价计算错误。
例3 (2007年•河南理综)从给定化合价的 、 、 、 、 五种元素中,选择适当的元素按要求写出有关物质的化学式:一种单质_____;一种碱_____;一种复合肥料_____。
点拨: 解题过程中,首先要明白单质、碱、复合肥料的概念,其次要会运用化合价来书写化学式。在单质中元素的化合价为零,所给五种元素中只有Mg为零价,所以第1空为Mg;碱为解离时产生的阴离子全部是OH-的化合物,其阳离子一般为金属离子,本题中只有钾为金属离子,所以第2空为KOH;复合肥料指的是含有氮、磷、钾三种元素中两种或三种的化肥,题中没有磷,+5价的N只能以的形式存在,与+1价的K结合就为KNO3(第3空)。
易错点分析:本题得分率相对较低,主要原因是试题从逆向思维考查知识,综合程度高,部分考生反应不过来,感到无从下手,也有考生知道填哪种物质,但把化学式写错。
化学是初中学生面临的一门新学科,在学习化学式与化合价之前,很多学生被化学实验的独特魅力所吸引,对这门学科产生了浓厚的兴趣.但从化学式和化合价这部分内容开始,不少学生在“读、写、用”三方面都有很大困难,感到越学越难学、越学越糊涂,丧失了学好化学的信心,进而造成分化,从此整个初中化学学习进入低谷.现针对这一课题的教学谈点自己的教后反思.
一、微观问题宏观化,抽象问题具体化
化学式的意义包含宏观和微观两层含义,由分子构成的物质,宏观上表示物质以及物质由什么元素组成,微观上表示物质的一个分子以及一个分子由哪些原子构成.由于化学式所包含的意义比较多,学生容易混淆,且记忆起来是件很费力的事情.我建议对于微观含义将其内容宏观具体化.教师要注意引导,使学生能完整准确地表述出化学式的微观含义.化学式的意义还要举例让学生进行练习,比如学会水的化学式意义以后,立刻用另一种物质,比如二氧化碳进行练习和反馈.在学生的认识得到进一步的巩固之后,尝试将元素和化学式的意义进行对比和总结,使学生对化学式的意义得到深层次的理解.当然,对于由原子直接构成的物质,我们在表述它的化学式的意义时,要注意和由分子构成的物质化学式意义的不同,这一点也需要在具体的练习中给学生指出并加以说明.
二、循序渐进,整合教材内容
按人教版教材的顺序,学生在学习第三单元的内容时,已经学习了离子并能书写出离子符号.具体的方法是,按原子结构示意图判定原子得失电子的情况,确定形成的离子所带的电荷数,书写出离子的符号.这个过程对于能力稍弱的学生来说,很困难,并且像原子团以及原子序数在20号以后的元素的离子,初中阶段的学生是无法用这种方法写出的,就给一部分学生留下了意犹未尽的感觉.化学式与化合价这一课题的内容能很好地解决这个问题,利用多数元素的化合价与对应的离子所带的电荷数值相等,可以教会学生利用化合价来书写离子符号.需要指出的是,教学中不能忽略由原子结构示意图来推导出离子符号的这种做法,因为原子结构示意图是初中化学教学的重点,也是中考的一个重要考点.毕竟这两种方法所涉及的知识点是相得益彰的,如果学生能将这两种方法都熟练掌握并加以理解,将会对化学用语知识的认识有进一步的提升,帮助学生理解并学好高一阶段的化学知识.
三、夯实基础,化繁为简
教学目标
(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。
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
1、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
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.注意:①纯净物的化学式是唯一的,混合物无化学式;
②书写化学式必须以事实为基础;
③由原子构成的单质的化学式与元素符号一样。
3、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。
[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?
3.化学式的写法和读法
(1)单质用元素符号表示:
①金属(铁Fe、铜Cu等)
②固态非金属(如碳C、磷P、硫S等)
③稀有气体(氦He、氖Ne、氩Ar等)
④双原子构成的分子:如氢气H2、氧气O2、氮气N2、氟气F2、氯气Cl2、溴Br2、碘I2等。
(2)化合物(只研究两种元素组成的化合物)
①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。
②读法:一般从右向左读作“某化某”,例如:ZnS读作硫化锌。非金属氧化物还要读出化学式中各种元素的原子个数,如P2O5。
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
[课堂练习]
1.上册课本P87习题
1.(1)(2)(3)(4)
2.2CO2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
第二课时
化合价
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。
物质
HCl
H2O
NaCl
Fe2O3
原子个数比
1∶1
2∶1
1∶1
2∶3
通过观察我们可以得出:物质不同,原子个数比可能不同。
[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。
1、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。
看书本P85表4--2
常见元素和根的化合价
2、注意:①化合价有正价和负价之分,有些元素有多种化合价
②单质中元素化合价为0
③金属元素只有正价,非金属元素一般显负价
④在化合物中正负化合价的代数和为0
⑤氧元素通常显—2价,氢元素通常显+1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?
3、原子团:
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。
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。
4、化合价的书写:在元素符号的正上方先标“+”“—”,后标数值。
H(+1)
O(-2)
Mg(+2)
S(-2)
[练习]
请同学们标出下列物质中各元素的化合价。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化合价口诀:
一价钾氯氢钾钠银,二价氧钡钙镁锌;三铝四硅五价磷,二三铁,二四碳,二四六硫都齐全
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。
[探究]化合价的表示与离子符号有何区别?
如:+3价铁元素
Fe(+3)
铁离子
Fe3+
(两同两不同)
三、化合价的应用
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。
5×2=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
=2
O:
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
AgCl
2.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、H2SO4
NO、NO2、N2O5、NH4NO3
答案:、、、
、、、
[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
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3、5、6
2.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.+4
3.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.+6
4.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!
第三课时
根据化学式的计算
相对分子质量:就是化学式中各原子的相对原子质量的总和。(符号为Mr)
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。
解:H2O的相对分子质量=2×1+16×1=18
[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=(2×1)∶(16×1)=2∶16=1∶8(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)=(12×1)∶(16×2)=12∶32=3∶8
计算硫酸中各元素的质量比:m(H)∶m(S)∶m(O)=(1×2)∶32∶(16×4)
=1∶16∶32
计算硫酸铵中各元素的质量比:m(N)∶m(H)∶m(S)∶m(O)=(2×14)∶(1×8)∶32∶(16×4)=7∶2∶8∶16
[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
如:Fe2O3中,铁原子与氧原子个数比就是2∶3,CaCO3中钙、碳、氧原子个数比为1∶1∶3。
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2∶4∶3
Cu2(OH)2CO3中,铜、碳、氢、氧原子个数比为2∶1∶2∶5
(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%·x
400
g硝酸铵中含有氮元素质量为m2(N)=400××100%=400
g×35%
根据题意:17.7%·x=400
g×35%;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+2×1)×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__________
98__________________
2Ca(OH)2__________148________________
2.计算NH4HCO3中N、H、C、O四种元素的质量比。
(14∶5∶12∶48)
3.计算12.25
g
KClO3中含有氧元素的质量。(4.8
g)
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?(90
g)
布置作业
1.上册课本P87
习题7、8、9、10
2.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_____455____________;
(2)葡萄糖酸锌中锌元素的质量分数为_____14.3%________。(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___3∶7∶2∶1__________。
(2)丙氨酸的相对分子质量是___89__,氮元素的质量分数为___15.7%__(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。{
(3)氮元素的质量:18
g×16%=2.88
g>2
g,不合格奶粉(或蛋白质的质量:2
g÷16%=12.5
g
g,不合格奶粉)}
化学史;教育价值;实现策略
化学史是化学科学产生和发展的历史,是人类探索和改造物质世界的历史,也是人类精神文明发展的历史,是科学精神最集中的载体。化学史教育是指在化学教学中结合化学史实向学生进行的教育。法国著名的科学家郎之万说过:“在科学教学中加入历史的观点是有百利而无一弊的。”然而,多数教师对化学史的教学并不重视,实际教学中往往一带而过,或者让学生课后自行阅读教材中的化学史素材。上述情况的出现表明教师对于在初中化学教学中进行化学史教育的重要性缺乏了解。笔者结合一些教学案例略谈化学史在初中化学教学中的教育价值及其实现策略。
一、激发学生学习兴趣,调动学生学习积极性
化学史上一些发现、发明和科学家的主要事迹、奇闻轶事,都会引起学生的好奇心,激发其学习兴趣。在氧气性质的教学中教师可介绍普利斯特里发现氧气的实验:“当我获得这种气体后,我发现蜡烛在这种气体中燃烧时竟然发出一种非常亮的火焰,我真不知道该如何去解释这种奇怪的现象。我用玻璃管将这种气体吸进肺中,感到胸部很轻松,很舒服,谁知道这种气体将来会不会是一种时髦的奢侈品呢?但现在只有两只老鼠和我才有享受这种气体的权利啊!”(普利斯特里先用小老鼠做了实验)通过上述叙述,学生在科学家诙谐幽默的话语中体会到氧气的性质,也感到化学科学的学习其实是件轻松快乐而又让人兴致盎然的事。
此外,教师可在自制酸碱指示剂的探究实验的教学中,进行波义耳发现指示剂的故事的讲解;在燃烧与灭火中的教学中,介绍德国商人布兰德想从尿里制得黄金,却意外地分离出像蜡那样的色白质软的物质――白磷;讲解二氧化碳性质的时候介绍普利斯特里发明“汽水”的故事等等来激发学生的学习兴趣。
二、培养学生顽强探索的科学品质
化学史上任何一个科学发现和发明,无不凝聚着化学家辛勤的劳动和忘我的追求,而这一过程更能体现化学家孜孜以求、顽强探索的科学精神。初中阶段元素周期表知识的教学中,由于学生对元素性质的认识较少,难于体会元素周期表对化学学科的重要作用,但教师可对门捷列夫勤奋的一生做适当介绍:在门捷列夫的时代,科学家们只发现了63种元素,但是元素之间是否存在联系呢?门捷列夫经过长达十年的研究,终于发现了元素周期律,并据此制出第一张元素周期表,为20世纪的科学发展指明道路。门捷列夫一生勤奋,涉猎广泛,被称为俄国的达芬奇,在他所写的几千卷著作中,仅有10%是有关化学和物理的,其它的是关于经济、技术、地质等方面著作。“什么是天才?终身努力,便成天才!”就是门捷列夫的名言。学生在感叹科学家对科学知识孜孜不倦求索的同时,也会鞭策自己更加勤奋的学习,以更执着的精神探索科学世界。
“每种纯净物质的组成是固定不变的,所以表示每种物质组成的化学式只有一个。”这是人教版义务教育教科书第四单元课题4化学式与化合价中毫不起眼一句话,却是化学家普鲁斯特用整整 7 年的时间,做了上千次的分析实验才得出的结论,教学中教师也可对此段化学史作相应介绍。
三、增强学生崇尚科学、热爱祖国的情感
化学科学的魅力,在于其能在纷繁复杂的表面现象中揭示出物质及其变化之间的规律,在于其创造性和实用性。在化学肥料的教学中,教师可介绍化学家李比希对肥料工业的贡献:千百年来,普遍的观念认为人和动物总是以有机物(即植物和动物)为食物,庄稼也应该是以有机物为“食物”。但是,人们往田里施绿肥、施粪肥时,庄稼的产量并没有明显的提高。为了探索庄稼的秘密,李比希雇人开垦荒地,种上庄稼,并给庄稼施用各种无机盐,根据哪块地里的庄稼长得茂盛,就能知道庄稼喜欢“吃”什么。很快,李比希发现,庄稼非常喜欢吃“钾”和“磷”。在农业化学上,这是具有重大历史意义的发现。为了给庄稼大量供应钾肥,李比希办起了钾肥厂。李比希还发明了制造磷肥的方法。如果说,许多化学家所研究的定律、结构、化学成分等还只有理论意义的话,那么李比希的这些研究具有重大的实际意义。一位评论家曾这样评论道:“世界上没有任何学者对于人类的贡献,能与李比希相比!”这话固然有点偏颇,不过,李比希的研究工作,使庄稼的产量成倍增长,造福于全人类,这不能不说是他的巨大贡献。显然,这样的化学史实的介绍比空洞的口号更能激起学生崇尚科学的情感。
化学史上人才辈出,科学家们崇高的品德,高尚的情操和他们热爱祖国的高尚品质,更是对学生进行人生观教育的良好素材。在盐的教学中,可介绍我国制碱工业的先驱侯德榜的事迹,教育学生为我国杰出的化学家感到自豪,激发学生的爱国情怀。作为四大文明古国的我国,在化学方面也有杰出成就,四大发明中的造纸术、火药对世界科学的发展具有重要作用,我国古代人民很早就掌握了铜的冶炼技术,并制造出享誉世界的青铜器,通过类似化学史的介绍,提高学生的民族自尊心和自豪感。
四、有助于学生科学思维、科学方法的形成
化学教学不应仅仅传授具体的事实性的化学知识,更应让学生形成从化学的视角认识事物、解决问题的思想观点和方法。一切的化学知识中无不蕴含着科学家解决问题,发现真理的思维方法。在质量守恒定律的教学中,无论是对波义耳和罗蒙诺索夫得出截然不同的结论的实验分析,还是罗蒙诺索夫哲学层面的质量守恒定律和拉瓦锡的基于精确实验的物质不灭定律的比较,都是教师用来训练学生科学思维的极好素材。而在水的组成的教学中通过化学史的介绍,更能启发学生:普利斯特里和卡文迪许都认为水是一种元素,而拉瓦锡却能成功揭示出水的组成,除了其不相信燃素说外,还在于其逆向思维,使水分解,从而以无可辩驳的事实揭示出水的组成的奥秘。