初中化学人教版（2024）九年级上册（2024）物质组成的表示第2课时教案

这是一份初中化学人教版（2024）九年级上册（2024）物质组成的表示第2课时教案，共9页。教案主要包含了知识目标，核心素养目标等内容，欢迎下载使用。

一、知识目标
1．理解化合价的本质，掌握常见元素和原子团的化合价及化合价的一般规律。
2．了解化合价与离子符号表示方法的异同。
3．能运用化合价推断化学式中未知元素的化合价，会根据化合价书写常见化合物的化学式。
二、核心素养目标
1．宏观辨识与微观探析：从宏观的化合物组成认识到微观原子个数比的确定与化合价有关，能从微观角度理解化合价的本质。
2．证据推理与模型认知：通过对化合价规律的总结和应用，建立利用化合价推断化学式和书写化学式的模型。
3．科学态度与社会责任：通过对化合价的学习，进一步认识化学式等化学用语，不仅有助于学术研究，还能帮助解决实际问题，如环境保护和材料科学中的问题，增强科学精神和社会责任‌。
一、教学重点
1．常见元素和原子团的化合价。
2．化合价的应用。
二、教学难点
1．理解化合价的本质
2．正确运用化合价的规律书写化学式。
本节教学内容源于人教版2024年版九年级化学上册第四单元《自然界的水》课题3《物质组成的表示》（第2课时）。化合价是初中化学课程中重要的化学用语，它在整个化学学习中起着承上启下的作用，是学生学习化学的重要工具，对于后续学习化学方程式的书写、质量守恒定律等知识有着重要意义。
教材首先通过展示不同化合物中组成元素的原子个数比，引发学生思考“什么决定了化合物的原子个数比”，从而引出化合价的概念。接着详细介绍了常见元素和原子团的化合价、化合价的表示方法、化合价标法与离子符号书写的异同以及化合价的一般规律。然后重点讲解了化合价的应用，包括推断化学式中未知元素的化合价和根据化合价书写化合物化学式。教材内容编排由浅入深，逻辑清晰，注重引导学生通过思考、讨论和练习来掌握化合价的相关知识。
学生在之前的化学学习中已经掌握了一些基本的化学概念和物质的化学式，对元素、原子、分子等有了一定的认识，具备了一定的化学基础。但化合价这一概念比较抽象，对于学生来说理解起来有一定难度。 在思维方面，九年级学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，他们对直观、具体的事物比较容易理解，而对于抽象的概念和理论需要更多的实例和练习来辅助理解。在学习能力上，学生已经具备了一定的自主学习和合作探究能力，但在运用新知识解决实际问题的能力还有待提高。 此外，学生在之前的学习中可能已经接触过一些化合物的化学式，但对于化学式中元素原子个数比的确定原理并不清楚。
因此，在教学过程中，教师应结合学生已有的知识经验，通过生动形象的实例和多样化的教学方法，帮助学生理解化合价的概念和规律，引导学生逐步掌握化合价的应用，提高学生运用化学知识解决实际问题的能力。同时，要关注学生的学习差异，鼓励学生积极参与课堂讨论和练习，及时给予反馈和指导，让每个学生都能在原有基础上得到发展。
教学环节一 新课导入
【展示生活实例】同学们，在日常生活中，我们会接触到各种各样的物质，像我们喝的水（H2O）、呼吸的二氧化碳（CO2），还有铁锈的主要成分氧化铁（Fe2O3）。大家仔细观察这些物质的化学式，有没有发现每种化合物里组成元素的原子个数比好像是固定的，比如水中氢和氧的原子个数比是 2 : 1，二氧化碳中碳和氧的原子个数比是 1 : 2 。
【提出问题引导思考】那老师想问大家，是什么决定了化合物中这些原子的个数比呢？比如说为什么水一定是 H2O，而不是 H3O 或者其他的组成形式呢？大家可以先小组讨论一下，大胆地发表自己的想法。（给学生几分钟时间进行小组讨论，然后请小组代表发言分享讨论结果）
【引入新课】大家的想法都很有创意。其实，这背后的奥秘就和我们今天要学习的“化合价”有关。化合价就像是一种“化学语言”，它规定了不同元素在形成化合物时的原子个数比。接下来，就让我们一起揭开化合价的神秘面纱，去探索它的本质和规律。
设计意图
1．激发学生兴趣：通过展示学生日常生活中常见的物质，让学生感受到化学就在身边，从而提高他们对课堂的关注度和参与度。提出关于化合物原子个数比的问题，引发学生的好奇心和求知欲，使他们更愿意主动思考和探索。
2．促进学生参与：组织学生进行小组讨论，鼓励他们积极交流想法，培养学生的合作学习能力和表达能力。在讨论过程中，学生可以充分发挥自己的想象力，提出不同的见解，营造活跃的课堂氛围。
3．自然导入新课：从生活实例中的问题引出本节课的核心内容——化合价，使学生能够清晰地认识到学习化合价的必要性和实际意义，为后续的学习做好铺垫，让学生带着问题和兴趣进入新知识的学习。
教学环节二 化合价
活动一：理解化合价的本质及引入化合价概念
【引入】同学们，我们来看一些常见的化合物，像HCl、H2O、CO2、Fe2O3。科学研究发现，每种化合物中组成元素的原子个数比是一定的。那大家思考一下，是什么决定了化合物的原子个数比呢？这就是我们今天要探讨的化合价所涉及的内容。
【问题】为什么不同化合物中元素的原子个数比是固定的呢？
【学生思考】学生分组讨论，尝试从原子的结构、得失电子等角度去分析，但可能无法准确得出结论。
【讲解】老师引导学生回顾原子的结构和化学反应中原子的变化，讲解化合价的本质：化合价是元素的一种性质，它反映了原子之间相互化合的数目比。本质上与原子的最外层电子数有关，在化学反应中，原子通过得失电子或共用电子对来达到稳定结构，从而形成了不同的化合价。以NaCl为例，钠原子最外层有1个电子，容易失去1个电子形成Na+，显+1价；氯原子最外层有7个电子，容易得到1个电子形成Cl−，显−1价。
设计意图
通过常见化合物的原子个数比问题引入，激发学生的好奇心和求知欲，引导学生思考化合价的本质，为后续学习化合价的规律和应用奠定基础。
活动二：掌握常见元素和原子团的化合价
【引入】我们已经知道了化合价的本质，那么不同元素和原子团的化合价是多少呢？其实有一些常见元素和原子团的化合价是有规律可循的，我们一起来学习一下。
【问题】老师展示常见元素化合价的口诀：“钾钠氢银正一价，钙镁钡锌正二价；氟氯溴碘负一价，通常氧是负二价；铜正一二铝正三，铁有正二和正三；硫有负二正四六，单质零价永不变。”让学生朗读并思考这些元素化合价的特点。
【学生思考】学生朗读口诀，尝试记忆，并思考元素化合价与元素的金属性、非金属性等的关系。
【讲解】老师详细解释口诀，强调一些特殊情况，如+2价的铁读作亚铁，+3价的铁读作铁。同时讲解常见原子团（根）的化合价，指出常作为一个整体参加反应的原子集团叫根，原子团不能单独存在，带电荷的原子团也是离子。如“负一氢氧 硝酸根，负二 碳酸 硫酸根，正一价的是铵根”。以NaOH为例，氢氧根显−1价，钠显+1价。
设计意图
通过口诀的形式帮助学生记忆常见元素和原子团的化合价，便于学生快速掌握，为后续书写化学式和计算化合价奠定基础。
活动三：学习化合价的表示方法及与离子符号书写的异同
【引入】我们知道了常见元素和原子团的化合价，那如何正确表示化合价呢？它和离子符号的书写又有什么不同呢？接下来我们就来学习这些内容。
+ 1
+1
-2
【问题】老师在黑板上写出一些元素和原子团的化合价表示示例，如氧元素的化合价为−2价表示为O，水中氢元素的化合价为+1价表示为H2O，铵根离子的化合价为+1价表示为NH4，同时写出对应的离子符号O2−、H+、NH4+，让学生观察它们的书写特点。
【学生思考】学生仔细观察化合价的表示方法和离子符号的书写，对比两者的不同，思考它们的联系。
【讲解】从老师总结化合价和离子符号的书写差异：离子符号是数字在前，正、负号在后，标在右上角，数值为1时省略不写；化合价是数字在后，正、负号在前，标在正上方，数值为1时不能省略。同时强调化合价与离子所带电荷的联系：它们在数值上相等，正负相同。
设计意图
通过对比化合价的表示方法和离子符号的书写，让学生清晰地掌握两者的区别和联系，避免在书写和应用中混淆 。
活动四：探究化合价的一般规律
【引入】我们已经学习了化合价的表示方法和与离子符号的区别，那化合价有没有什么规律呢？下面我们就来探究一下化合价的一般规律。
【问题】老师给出一些化合物的化学式，如MgO、CaCl2、CO、CO2、NH4NO3等，让学生分析这些化合物中元素的化合价，思考化合价的规律。
【学生思考】学生计算各元素的化合价，分组讨论化合价的规律，可能会发现金属元素与非金属元素化合时化合价的特点，以及一些元素在不同物质或同一物质中化合价的变化情况。
【讲解】老师总结化合价的一般规律：（1）金属元素与非金属元素化合时，金属元素显正价，非金属元素显负价，如MgO中Mg显+2价，O显−2价；CaCl2中Ca显+2价，Cl显−1价。（2）一些元素在不同物质中可显不同化合价，如CO中C显+2价，CO2中C显+4价；一些元素在同一物质中也可能显不同化合价，如NH4NO3中前面的N显−3价，后面的N显+5价。（3）在化合物里，元素正、负化合价的代数和为0；（4）在单质里，元素的化合价为0，如H2、Fe等。
设计意图
通过具体化合物的分析，让学生自主探究化合价的规律，培养学生的分析和归纳能力，加深对化合价规律的理解和记忆。
【对应训练1】《黄帝九鼎神丹经诀》中记载了“炼石胆取精华法”制取硫酸（H2SO4）。硫酸中硫元素的化合价为（ ）
A．＋6 B．＋4 C．－2 D．0
【学生回答】A
【讲解】在H2SO4中，H显+1价，O显−2价，设硫元素化合价为x，则(+1)×2+x+(−2)×4=0+1×2 + x + −2×4 = 0，解得x=+6价，所以选A。
+3
【对应训练2】写出下列化学符号中数字“3”的意义。
（1）Al2O3中的“＋3”表示_____________________________。
（2）Al3＋中的“3＋”表示______________________________。
【学生回答】（1）氧化铝中铝元素为＋3价
（2）1个铝离子带3个单位正电荷
【讲解】元素符号正上方的数字表示化合价，右上方的数字表示1个离子所带的电荷数目。
教学环节三 化合价的应用
活动一：推断化学式中未知元素的化合价
【引入】我们掌握了化合价的规律，那如何利用这些规律来推断化学式中未知元素的化合价呢？接下来我们通过具体的例子来学习。
【问题】老师给出利用高锰酸钾制取氧气的反应，让学生尝试说出这三种含锰元素的物质中锰元素的化合价。
【学生思考】学生根据化合价的规律，设锰元素的化合价为未知数，利用化合物中元素正、负化合价的代数和为0来计算。如在KMnO4中，设锰元素化合价为x，已知K显+1价，O显−2价，则(+1)+x+(−2)×4=0+1 + x + −2×4 = 0，求解x的值。
【讲解】在学生计算的基础上，进行详细讲解和点评。在KMnO4中，解得x=+7价；在K2MnO4中，设锰元素化合价为y，则(+1)×2+y+(−2)×4=0+1×2 + y + −2×4 = 0，解得y=+6价；在MnO2中，设锰元素化合价为z，则z+(−2)×2=0−2×2 = 0，解得z=+4价；在单质O2中，氧元素化合价为0。强调解题的步骤和方法，即先设未知数，再根据化合价规律列方程求解。
设计意图
通过具体的化学反应，让学生运用化合价规律推断未知元素的化合价，培养学生的计算能力和运用知识解决问题的能力。
活动二：根据化合价书写化合物化学式
【引入】我们学会了推断化学式中未知元素的化合价，那反过来，如何根据化合价来书写化合物的化学式呢？下面我们就来学习具体的方法。
【问题】老师给出例子，如已知磷的某种氧化物中，磷为价，氧为价，让学生尝试写出其化学式。
【学生思考】学生按照老师讲解的步骤进行书写：（1）定位、标价，写出元素符号并标上化合价+5−2；（2）找最小公倍数，5和2的最小公倍数是10；（3）确定原子数，P的原子数为105=2，O的原子数为102=5；（4）检查化学式，(+5)×2+(−2)×5=0+5×2 + −2×5 = 0，说明化学式书写正确，得到P2O5。
【讲解】对学生的书写过程进行点评和总结，强调书写步骤和注意事项。当涉及原子团时，如写出氢氧化钙的化学式，同样先定位、标价a+2H−1，找最小公倍数2，确定原子团数，Ca的原子数为22=1，OH的原子数为21=2，因为原子团个数不为“1”时，需加括号，所以化学式为Ca(OH)2OH_2，最后检查(+2)×1+(−1)×2=0+2×1 + −1×2 = 0。
设计意图
通过具体的例子，让学生掌握根据化合价书写化合物化学式的方法和步骤，培养学生的书写能力和逻辑思维能力。
【对应训练1】某同学制作的试剂标签如下，其中化学式书写不正确的是 （ ）
A． B． C． D．
【学生回答】B
【讲解】氢氧化钠的化学式为NaOH，KOH为氢氧化钾的化学式，B选项错误，故选B。
【对应训练2】写出溴化钠、氯化钙的化学式。
【学生回答】溴化钠的化学式为NaBr，氯化钙的化学式为CaCl2。
【讲解】在溴化钠中，Na显+1价，Br显−1价，根据化合价规律，化学式为NaBr；在氯化钙中，Ca显+2价，Cl显−1价，化学式为CaCl2。
课题3 化合价
化合价
常见元素和根的化合价
化合价的表示方法
化合价的标法和离子符号的书写的异同
化合价的一般规律
化合价的应用
1．推断化学式中未知元素的化合价
2．根据元素的化合价书写化学式
下列关于化合价的说法中，错误的是（ ）
A．在化合物中，各元素化合价的代数和为零
B．在单质中，元素的化合价为零
C．金属元素在化合物中通常显正价
D．非金属元素在化合物中一定显负价
2．氧化镍(NiO)在玻璃工业中用于制造有色玻璃。氧化镍中镍元素(Ni)的化合价为（ ）
A．+1 B．+2 C．+3 D．+4
0
+6
+4
-2
3．1869年门捷列夫编制出元素周期表。硫元素也排列其中，其常见化合价有-2、0、+4、+6。下列化学式中硫元素的化合价标注错误的是（ ）
A．H2S B．S C．SO2 D．H2SO3
4．自来水常用氯气消毒。氯气与水反应的化学方程式为：Cl2+H2O=HCl+HClO，反应前后相关物质中氯元素的化合价不包括（ ）
A．+1 B．-1 C．+2 D．0
5．物质名称和相应化学式的书写正确的是（ ）
A．氦气：He2B．氧化铝：AlOC．氯化铁：FeCl3D．碳酸钠：NaCO3
在本节课的教学中，化合价的概念较为抽象，学生理解起来有一定难度。在讲解常见元素和原子团的化合价时，通过口诀的方式帮助学生记忆，效果较好，但部分学生仍需加强练习。在讲解化合价的应用，尤其是根据化合价书写化学式时，学生对找最小公倍数和确定原子数的步骤容易混淆，需要通过更多的实例和练习来巩固。同时，在教学过程中应更加注重引导学生思考，让学生积极参与到课堂中来，提高他们解决实际问题的能力。后续教学中，要针对学生的薄弱环节进行强化训练，提升学生对知识的掌握程度。 物化学式的书写规则掌握不牢，在今后教学中要加强针对性练习，强化学生对重点知识的掌握。