3.3物質(zhì)組成的表示和分析我們已經(jīng)知道，水可以用H2O表示，氧氣可以用O2表示，二氧化碳可以用CO2

表示等。這些用元素符號和數(shù)字的組合表示純凈物組成的式子，稱為該物質(zhì)的化學(xué)式

(chemicalformula).?目標(biāo)預(yù)覽?能用化學(xué)式表示常見物質(zhì)；能記住常見元素和原子團(tuán)的化合價，依據(jù)化學(xué)式書寫規(guī)則分析物質(zhì)中元素的化合價；能根據(jù)化學(xué)式命名常見物質(zhì)；能從宏觀與微觀、定性與定量相結(jié)合的視角說明化學(xué)式的含義,根據(jù)化學(xué)式進(jìn)行物質(zhì)組成的簡單計算。一、化學(xué)式反映物質(zhì)的組成化學(xué)式是國際通用的表示物質(zhì)組成的化學(xué)符號。它源于一個基本事實(shí)：任何純凈物都有固定的組成。化學(xué)式反映了物質(zhì)的組成情況。我們從微觀角度來考察幾種物質(zhì)的組成與化學(xué)式的關(guān)系(圖3-26)。圖3-26物質(zhì)組成與化學(xué)式的關(guān)系水由大量水分子聚集而成，水的組成元素是H和O。每個水分子由2個氫原子和1個氧原子構(gòu)成，表示水組成的化學(xué)式是H2O。金屬銅由許許多多銅原子構(gòu)成，用銅的元素符號Cu來表示金屬銅。其他金屬和稀有氣體也用元素符號來表示它們的組成，如Fe表示金屬鐵，Ne表示氖氣。表示這些物質(zhì)構(gòu)成的元素符號也就是它們的化學(xué)式。氯化鈉是由許許多多鈉離子和氯離子有序排列構(gòu)成的。氯化鈉中的鈉離子和氯離子個數(shù)比為1:1，氯化鈉可以用化學(xué)式NaCl表示。二、化學(xué)式的書寫單質(zhì)是由同種元素組成的純凈物。有些單質(zhì)的化學(xué)式直接用組成元素的元素符號表示，如鋁的化學(xué)式是Al，紅磷的化學(xué)式是P，氦氣的化學(xué)式是He；有些單質(zhì)的化學(xué)式用元素符號和數(shù)字的組合表示，如氧氣的化學(xué)式是O2，氮?dú)獾幕瘜W(xué)式是N2?；衔锸怯蓛煞N或兩種以上元素組成的，每種化合物中組成元素的原子個數(shù)比是一定的?；瘜W(xué)家在研究大量的化合物中不同元素原子數(shù)目比值關(guān)系的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了體現(xiàn)這種關(guān)系的數(shù)值——元素的化合價(valence)。

表3-4一些元素和原子團(tuán)的常見化合價有了元素的化合價，我們就可以很方便地寫出常見化合物的化學(xué)式。簡單化合物化學(xué)式的書寫以氧化鋁為例，討論化學(xué)式的書寫：1.寫出組成氧化鋁的元素符號：_____________。2.查出組成元素的化合價：_____________。3.根據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和等于零，確定原子數(shù)：__________________________。4.寫出氧化鋁的化學(xué)式：____________。AlO

2個Al原子，3個O原子Al2O3書寫化學(xué)式時應(yīng)注意：(1)寫化學(xué)式時，正價元素通常寫在左邊，負(fù)價元素通常寫在右邊原子的數(shù)目用阿拉伯?dāng)?shù)字寫在元素符號的右下角。(2)在金屬化合物中，金屬元素一般呈正價，非金屬元素一般呈負(fù)價：在非金屬氧化物中，該非金屬元素一般呈正價。(3)根據(jù)化合物中各種元素化合價的代數(shù)和等于零的原則，確定化合物中各種元素的原子數(shù)目。特別需要指出的是，化學(xué)式只能表示實(shí)際存在的物質(zhì)的組成。用化合價法則推算化學(xué)式，只有在該化學(xué)式表示的化合物實(shí)際存在時才有意義。不能根據(jù)元素化合價憑空臆造物質(zhì)，隨意書寫化學(xué)式。為什么氮、氧元素能形成不同的化合物?寫出你知道的氮、氧元素結(jié)合形成的化合物的化學(xué)式。由于在不同的條件下，氮元素顯示不同的化合價，常見的化合價有－3、＋2、＋4、＋5，而氧元素的化合價般為－2，所以氮、氧兩種元素能組成不同的化合物，分別是一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)和五氧化二氮(N2O5)。此外還有N2O、N2O3、N2O4

等。三、簡單化合物的命名根據(jù)簡單化合物的化學(xué)式，我們可以對化合物進(jìn)行命名。簡單化合物的中文命名原則1.兩種元素組成的化合物，在元素中間用“化”字連接，如氧化銅(CuO)。2.化學(xué)式中元素的名稱從右向左讀，與化學(xué)式的寫法剛好相反，如氯化鈉(NaCl)。3.讀名稱的時候，元素的原子個數(shù)在該元素之前，如五氧化二磷(P2O5)。4.含有原子團(tuán)的化合物命名時，一般不需要讀出原子或原子團(tuán)的個數(shù)，如氫氧化鈉(NaOH)、碳酸鈣(CaCO3)、硫酸鋁[Al2(SO4)3]等。物質(zhì)化學(xué)式的正確書寫與命名，是認(rèn)識物質(zhì)的基礎(chǔ)，是學(xué)好化學(xué)必須具備的基本能力。從家里找一些含有你認(rèn)識的化合物的物品，試寫出這些化合物的化學(xué)式和名稱，并說說這些化合物的用途。四、依據(jù)化學(xué)式的計算我們已經(jīng)知道，化合物的化學(xué)式不僅可以表示組成物質(zhì)的各種元素，而且清楚地顯示出所含元素的原子數(shù)之比。那么，化學(xué)式能否告訴我們有關(guān)物質(zhì)的組成元素之間質(zhì)量關(guān)系的信息?參照下面左邊的例子，計算CO2

中碳、氧元素的質(zhì)量比。計算水中氫、氧兩種元素的質(zhì)量比。1.查出H、O元素的相對原子質(zhì)量：H為1，O為162.明確H2O中原子的個數(shù)比：氫原子數(shù):氧原子數(shù)＝2:13.計算H、O元素的質(zhì)量比：(1×2):16＝1:8計算CO2

中碳、氧兩種元素的質(zhì)量比。1.________________________________________________2.________________________________________________3.________________________________________________查出C、O元素的相對原子質(zhì)量：C為12，O為16；明確CO2中原子的個數(shù)比：碳原子數(shù):氧原子數(shù)＝1∶2；計算CO2

元素的質(zhì)量比：2∶(16×2＝3:8。36g水中含有多少克氫元素，多少克氧元素?從分析水的化學(xué)式中含氫、氧元素的質(zhì)量占總質(zhì)量的比例入手，試著進(jìn)行計算。

根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)式，我們還可以確定組成物質(zhì)的某種元素的質(zhì)量在物質(zhì)總質(zhì)量中所占的比，這種比稱為質(zhì)量分?jǐn)?shù)(massfaction)。質(zhì)量分?jǐn)?shù)可用百分?jǐn)?shù)表示。

如Fe2O3

中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可通過下式計算：

化學(xué)符號是連接宏觀與微觀的橋梁化學(xué)符號是學(xué)習(xí)化學(xué)知識和研究交流化學(xué)科學(xué)技術(shù)的專門工具，是人們理解物質(zhì)的組成和變化最貼切、最豐富的符號系統(tǒng)，能從微觀層面科學(xué)簡明地表達(dá)宏觀物質(zhì)及其變化規(guī)律，成為連接宏觀與微觀的橋梁。例如，元素符號既能表示一種元素，也能表示該元素的一個原子；化學(xué)式既能表示一種物質(zhì)，也能表示該物質(zhì)的一個分子和分子中的原子數(shù)目之比。農(nóng)業(yè)技術(shù)人員在研究氮肥的肥效時，需要知道所施氮肥的含氮量；化工生產(chǎn)中對某些產(chǎn)品的質(zhì)量分析，也常涉及測定其中某種元素的含量。在這些實(shí)踐活動中，人們常常根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)式來確定組成物質(zhì)元素之間的質(zhì)量關(guān)系。某地氮肥的銷售價格為：碳酸氫銨(NH4HCO3)550元/噸，尿素[CO(NH2)2]2800元/噸。某農(nóng)民各用1000元錢購買兩種氮肥，哪種氮肥中氮元素的質(zhì)量較大?

1.藍(lán)莓中含有豐富的花青素(C15H11O6)。下列有關(guān)敘述中錯誤的是()A.花青素的相對分子質(zhì)量為287B.花青素中碳、氫、氧三種原子的個數(shù)比為15:11:6C.花青素中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最小D.57.4g花青素中含有36g碳元素C2.構(gòu)建化學(xué)基本觀念是學(xué)好化學(xué)的基礎(chǔ)。下列對化學(xué)基本觀念的認(rèn)識中，不正確的是()。A.結(jié)構(gòu)觀：金剛石和石墨性質(zhì)不同，因?yàn)樗鼈兊慕Y(jié)構(gòu)不同B.分類觀：

根據(jù)組成元素的不同，可將純凈物分為單質(zhì)和化合物C.變化觀：在一定條件下，CO2和O2可以相互轉(zhuǎn)化D.微粒觀：所有原子的原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的D3.選擇碳、鈣、氧三種元素中的兩種或三種組成化合物，寫出其化學(xué)式并命名。CaO氧化鈣CaCO3

碳酸鈣CO一氧化碳CO2

二氧化碳4.甲烷是天然氣的主要成分，在空氣中完全燃燒，可生成二氧化碳和水。右圖是甲烷分子的立體模型，其中黑球代表碳原子，紅球代表氫原子?；卮鹣铝袉栴}。(1)甲烷分子中，碳、氫元素的原子個數(shù)比為_________。(2)甲烷中，碳、氫元素的質(zhì)量比為____________。(3)甲烷中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______________。1:43:175%5.我國瓷都——江西景德鎮(zhèn)生產(chǎn)的瓷器在世界上享有盛譽(yù)。高嶺土[主要成分：Al2(Si2O5)(OH)4]是制造陶瓷器的優(yōu)良原料，因發(fā)現(xiàn)于江西景德鎮(zhèn)附近的高嶺村而得名。高嶺土主要成分中氫、氧元素的質(zhì)量比為______________。1:366.尿素是一種肥效高、土壤適應(yīng)性好的常用氮肥，其化學(xué)式為CO(NH2)2?，F(xiàn)有一尿素樣品，測得其中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為43.5%，試通過計算說明該尿素樣品是純凈物還是混合物。

7.甲烷(CH4)是天然氣和沼氣的主要成分。乙炔(C2H2)又稱電石氣，工業(yè)上常用它燃燒產(chǎn)生的高溫切割和焊接金屬。試通過計算比較甲烷和乙炔中所含碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的大小。

8.硝酸銨(NH4NO3)受撞擊或受熱后會發(fā)生爆炸性的分解，可用作炸藥。硝酸銨含氮量比較高，也用作氮肥。試計算：(1)硝酸銨中氮元素的兩種化合價。(2)硝酸銨中各元素的質(zhì)量比。(3)100g硝酸銨中含氮元素的質(zhì)量。(4)多少克硫酸銨[(NH4)2SO4]中的氨元素與100g硝酸銨中氨元素的質(zhì)量相等?

1.下列關(guān)于輔酶Q10(化學(xué)式為C59H90O4)，說法錯誤的是()A.它由三種元素組成B.它的相對分子質(zhì)量為862C.1個分子中含有153個原子D.含有2個氧分子D2.NiFe2O4

可作為催化劑將人體呼出的CO2

轉(zhuǎn)化為O2，已知NiFe2O4

中Fe為＋3價，則Ni的化合價為()A.＋1B.＋2C.＋3D.＋4B3.下面是某同學(xué)依據(jù)化學(xué)式讀出物質(zhì)的名稱或依據(jù)物質(zhì)的名稱書寫出的化學(xué)式，其中正確的是()A.NO2——二氧化一氮B.Mg(OH)2——二氫氧化鎂C.硫酸鐵—FeSO4D.硫酸銅——CuSO4D4.(鎮(zhèn)江模擬)判斷下列化學(xué)符號中數(shù)字“2”的意義，并將其序號填寫在相應(yīng)的空格里。(1)表示分子個數(shù)____________。(2)表示個離子所帶的電荷數(shù)