教師工作頁化合價

2023-01-23 06:06:05 字數 3289 閱讀 5985

本課題包括化學式、化合價和有關相對分子質量的計算三部分內容,它們是學習化學的重要工具,因此是「雙基」的重要部分。能夠較好地掌握它們,對於今後的化學學習有很大的幫助。

教材首先講述了化學式的概念,指出由於純淨物有固定的組成,因此每種物質只有乙個化學式。同時還指出物質的組成是通過實驗測定的,能以化學式的書寫必須依據實驗的結果,但是在初學化學進行化學式書寫練習時,主要是應用化合價來推求。

教材的第二段介紹化合價,這是本課的重點和難點。由於課程標準不要求學生掌握化合價概念,因此課文對化合價概念的處理極其簡化,不正面下定義,僅僅根據化合物有定組成,也就是形成化合物的元素有固定的原子個數比,指出化學上用化合價來表示原子之間相互化合的數目。然後著重介紹一些常見元素和根的化合價,以及確定化合物中元素化合價應注意的事項。

教材的第三段是應用化合價推求化學式,這是學生必須掌握的技能,是教學的另乙個重點。書上以推求五氧化二磷的化學式為例來講述推求的步驟和方法。至於已知化合物中一種元素的化合價以推求另一種元素的化合價,書上沒正面介紹,教師可通過課堂討論來解決。

教材的第四段介紹化學式的寫法和讀法。這部分內容屬於規則性質,無多少道理好講,但要求記住和應用。

教材的第五段包括相對分子質量的涵義、計算相對分子質量和組成物質各元素的質量比,計算物質中某元素的質量分數等內容,課程標準對這些內容要求不高,故教學中不能任意擴大與加深。

在學習有關相對分子質量的計算之後,可以引導學生檢視藥品、食品等商品的標籤或說明書,了解有關物質的成分或純度,使他們認識到本課題的知識在日常生活中是有用的。

教學建議如下:

1.為了幫助學生了解化學式的涵義,並使教學饒有興趣,可以讓學生仔細研究圖4-11「化學式h2o的意義」,然後放映以此圖為模版製成的別的化學式的投影圖,讓學生說出它們所表示的意義。

2.記憶元素化合價是十分枯燥乏味的事情。為了幫助學生能夠逐步記住一些常見元素的化合價,教師就要認真組織本段教材的「活動與**」,讓學生主動地投入到學習活動中去。

這段活動與**,可在課下進行。編成的化合價歌謠、快板等,可在課上或化學晚會上交流。

3.「化學式的寫法與讀法」的教學,最好是講練結合。其活動與**可在課上進行。

4.有關相對分子質量計算的教學,開始時,應引導學生複習相對原子質量的概念,了解相對分子質量跟相對原子質量一樣,也是相對質量。由於計算比較簡單,教師可啟發學生自己學習,並通過討論糾正錯誤。

在有關相對分子質量計算教學完成之後,可讓學生傳看幾種商品(如醫藥、化學試劑、洗滌劑、食品等)的標籤或說明書,教給學生如何檢視它們的成分、含量或純度,並適當講解化學試劑按純度分級的情況。

四、資料

1.定組成定律

羅蒙諾索夫(俄,1711—1765)和拉瓦錫分別用天平做定量實驗後,就認為化合物有一定的組成。但這個論斷經過多年的爭論,直到2023年,經法國的一位藥劑師普羅斯(又用許多實驗證明以後,才最後作了結論。普羅斯分析了從世界各地蒐集來的礦石裡的化合物和他在實驗室裡製備出來的相應的化合物,證明天下的同一種化合物都是一樣的(如只有一種氧化鋇、一種氯化鈉、一種硝酸鉀,等等)。

2023年比利時分析化學家斯達(為了確證普羅斯的假說,進行了極精密的試驗,他用的天平的靈敏度可達0.03 mg,他分析測定用四種方法製備的氯化銀,實驗的誤差小於0.004%,結果證明這種化合物不論用什麼方法製備,其組成成分都相同。

因此進一步證實了定組成定律。

定組成定律也叫定比定律,名稱不同但內容基本上是一樣的。定組成定律是說化合物有固定的組成,定比定律則是說組成某一化合物的時候,各成分元素常依一定的質量比互相化合。

後來由於它逐漸成為不證自明的定律,因此在教學中都只是認真地貫徹這個精神,而不再花更多的教學時間去講述這個定律了。

但在化學不斷發展的過程中,也終於發現了定組成定律的例外。有些由金屬元素組成的金屬互化物,不遵守化合價規則,它們的組成在相當大的限度內是可以變化的。例如,cuzn、cu5zn8、cuzn3等。

2.化合價和氧化數

(1)化合價

化合價又叫原子價。原子價起源於倍比定律、定比定律,是為說明原子學說而提出的。在19世紀瑞典化學家阿崙尼烏斯( 1859—1927)提出電離理論以後,認為原子價有正負之分,構成化合物的各原子的原子價的代數和為零。

按照現代觀點,化合價分成電價和共價。

元素在離子化合物裡的化合價叫電價。電價數就是這種元素的乙個原子得失電子的數目,失去電子為正價,得到電子為負價。

元素在共價化合物裡的化合價叫共價。共價數就是這種元素的乙個原子跟其他元素原子形成共用電子對數目,所以共價鍵沒有正負之分。共價鍵不容易從分子式推斷,而要從結構分析。

但有不少物質的結構尚未知道,這就難以確定共價數。因此化學上提出了氧化數的概念。現行中學化學教材裡不出現氧化數概念,根據成鍵的兩原子吸引電子對能力的差別,把元素在共價化合物裡的化合價分成正、負價,實質上是元素的氧化數。

(2)氧化數

元素的氧化態又叫氧化數(或氧化值),它是按一定規則給元素指定乙個數字,它表徵了元素在各物質中的表觀電荷(又叫形式電荷)數。

在離子型化合物中,元素原子的氧化數就等於原子的離子電荷數。例如在bacl2裡,鋇的氧化數是+2,氯的氧化數是-1。

在結構已知的共價化合物中,把屬於兩原子的共用電子對指定給兩原子中電負性更大的乙個原子以後,兩原子「電荷數」就是它們的氧化數。例如在h2s中,氫的氧化數是+1,硫的氧化數是-2。

在單質中,相同元素的電負性相同,沒有發生電子的轉移或偏移,元素的氧化數定為零。例如在h2、n2、cl2和zn、fe等單質中,元素的氧化數為零。

在過氧化物(h2o2、na2o2)裡,氧的氧化數是-1。

在活潑金屬的氫化物(nah、cah2)裡,氫的氧化數是-1。

在結構未知的化合物中,某元素的氧化數可以從該化合物中其他元素的氧化數算出,習慣的規定是:

①在乙個中性化合物中,所有元素原子的氧化數總和等於零。

②在乙個複雜離子中,所有元素原子的氧化數的代數和等於該離子的電荷數。例如在so42-裡,硫的氧化數是+6,氧的氧化數是-2,代數和是+6+(-2)×4=-2。

在fe3o4中,氧的氧化數是-2,鐵的氧化數是。由此可見,氧化數純粹是為了說明氧化態而引入的人為規定的概念,它可以是正數、負數或分數。氧化數實質上是一種形式電荷數,表示元素原子平均的、表觀的氧化狀態。

當一種元素的原子同時和電負性相差較大的兩種元素的原子化合時,例如:

在ch3cl裡,碳的氧化數是-2,在chcl3裡,碳的氧化數是+2。但是在上述兩種化合物裡,碳的化合價都是4價。

嚴格地說,化合價只表示元素的原子結合成分子時,原子數目的比例關係;從分子結構來看,化合價就是離子鍵的電價數和共價鍵的共價數,因此化合價不可能有分數,共價也沒有正負之分。兩者相比,化合價更能反映分子內部的基本屬性,而氧化數在書寫化學式和化學方程式配平中更加實用。因此氧化數這一概念在2023年被國際純粹與應用化學聯合會(iupac)所通過,並為化學界普遍接受。

目前中學教材中所提的化合價一般就指的是氧化數。

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