内容正文:
课题2 通用的化学语言
一、知识目标
1.建立对元素概念的初步认识,了解世界上的物质由118种元素组成,知道为数不多的元素能组成上亿种物质。
2.了解常见元素的名称和符号,掌握元素符号的书写规则(采用拉丁字母一大二小)。
3.知道可以用化学式表示物质的组成,能用化学方程式表示化学反应,了解化学模型在化学研究中的作用。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:从宏观上认识物质由元素组成,从微观上理解元素在物质中的存在形式,能通过化学式分析物质的元素组成。
2.证据推理与模型认知:通过对元素符号、化学式、化学方程式等化学语言的学习,建立化学语言的模型,理解化学语言的国际通用性。
3.科学态度与社会责任:了解我国近代化学先驱徐寿创造元素中文名称命名规则的历史,增强民族自豪感;认识到化学语言在国际交流与合作中的重要作用。
一、教学重点
1.元素组成物质,常见元素的名称和符号,元素符号的书写规则;
2.化学式的意义,化学方程式的表示方法。
二、教学难点
1.理解元素组成万物,掌握元素符号、常见物质的化学式等化学语言的正确书写和应用。
本节教学内容出自沪科版2024年八年级化学全一册主题1《化学的魅力》专题1《化学使生活更美好》课题2《通用的化学语言》。化学语言是化学学科重要的交流工具,它能跨越语言障碍,让全球的化学家、工程师等进行无障碍的物质组成和变化等方面的交流,在化学的学习和研究中具有不可替代的作用。 本课题内容主要围绕元素和通用化学语言展开。先引导学生认识元素,了解元素组成物质的多样性,介绍元素中文名称的命名规则;接着阐述化学语言实现世界通用的方式,包括元素符号的规定、化学式、化学模型以及化学反应的表示等内容。教材通过烟花设计的情境导入,激发学生的学习兴趣,再结合小游戏、物质组成示例等多种形式,帮助学生理解元素和化学语言的相关知识。最后通过典型范例、变式练习和技能实战等环节,巩固学生对知识的掌握和应用能力。
教学对象是八年级的学生,他们刚刚接触化学学科,对化学充满了好奇和新鲜感,但化学知识储备较少,思维能力还处于发展阶段。在生活中,学生可能对烟花等现象有一定的观察,但对于烟花背后的化学原理了解甚少。在学习能力方面,八年级学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段,他们需要借助直观的实例和模型来理解抽象的化学概念。 在之前的学习中,学生可能对一些常见的物质有初步的认识,但对于物质是由元素组成这一概念还比较模糊。对于元素符号、化学式等化学语言,他们可能是初次接触,理解和记忆起来有一定的难度。因此,在教学过程中,教师应充分利用生活实例,如烟花、维生素C泡腾片等,让学生感受化学与生活的紧密联系,激发学生的学习兴趣。同时,要通过直观的模型和生动的讲解,帮助学生理解元素和化学语言的概念,逐步培养学生的抽象思维能力和化学学科素养。此外,教师还应关注学生在学习过程中的个体差异,鼓励学生积极参与课堂活动,及时给予学生肯定和指导,让学生在轻松愉快的氛围中学习化学知识。
教学环节一 新课导入
【播放烟花视频】同学们,老师先给大家播放一段精彩的视频。(播放上海迪士尼乐园夜晚烟花秀的视频)大家是不是觉得特别绚丽、特别震撼?相信很多同学都看过迪士尼的烟花,或者上海的跨年烟花,那场面简直美轮美奂。
【提问】大家想一想,烟花为什么能绽放出如此五彩缤纷、形态各异的光芒和图案呢?这背后藏着怎样的化学奥秘呢?再发挥一下你们的想象力,想象一下,来自世界各地的游客,像美国人、法国人、日本人、巴西人,都在欣赏同一场烟花。那烟花设计师是如何确保全球的工程师、工人,无论说什么语言,都能精确地制造出设计师想要的效果呢?难道烟花设计师要分别用中文、英文、法文、日文……给每个国家的工人写一份不同的说明书吗?
显然这太混乱,也容易出错。所以,他们一定需要一种全世界化学家、工程师都能看得懂的“密码”!
【引出课题】在化学世界里,也有这样一种神奇的“世界通用语言”,它能跨越国界,让所有化学家无障碍交流物质的组成和变化。这就是我们今天要一起探索的——“通用的化学语言”。
设计意图
1.激发学生兴趣:通过播放精彩的烟花视频,营造出绚丽多彩的氛围,迅速吸引学生的注意力,激发他们对烟花背后化学原理的好奇心和探索欲望,提高学生的课堂参与度。
2.紧密联系生活:以学生熟悉的迪士尼烟花秀和跨年烟花为切入点,将化学知识与生活实际紧密结合,让学生感受到化学就在身边,使抽象的化学知识变得具体而有趣。
3.引发深度思考,自然导入新课:提出关于烟花设计和制造中语言沟通的问题,引导学生思考化学领域中通用语言的必要性,从而自然地引出本节课的主题,让学生明确学习方向,带着问题去探索通用化学语言的奥秘,增强学习的主动性和积极性。
教学环节二 你知道元素吗
活动一:物质由元素组成
【师生活动】
小游戏引导
老师:“请同学们用字母a、b、c、d、e组合出单词,看看能组合出哪些呢?”
学生积极思考并回答,如bad、bed、cab、cad、dab、ace等。
老师:“我们知道26个字母可以组成目前大约超过100万个,并且每天还在增加,理论上可以组成无限个单词。而在化学世界里,目前元素不过百余种,但它们可以组成数以亿计的物质!世界上的物质都是由118种元素组成,自然界中发现的元素94种,人工合成的元素24种。”
设计意图:通过小游戏让学生从熟悉的字母组合单词类比到元素组成物质,降低理解难度,激发学生兴趣。
分析元素组成物质情况
老师展示表格,表1.1 碳、氢、氧三种元素组成物质示例
让学生观察并分析这些物质由哪些元素组成。
元素
物质
石墨
氧气
氢气
水
二氧化碳
一氧化碳
酒精
氢元素
√
√
√
氧元素
√
√
√
√
√
碳元素
√
√
√
√
学生观察表格后回答。
老师总结:“有些物质由一种元素组成,如氧气由氧元素组成;氢气由氢元素组成;金刚石和石墨都是由碳元素组成。大部分物质由两种或更多种元素组成,如水是由氢元素和氧元素组成;二氧化碳和一氧化碳都是由氧元素和碳元素组成;酒精则是由碳、氢、氧三种元素组成。”
设计意图:通过具体的物质和元素示例,让学生直观地了解元素与物质的组成关系。
活动二:科学发展史
【情景引入】老师:“我们已经知道了元素能组成各种各样的物质,那元素的中文名称是怎么来的呢?其实元素的中文名称最早是我国近代化学先驱徐寿于1869年翻译《化学鉴原》时创造的。接下来我们就了解一下他创造的元素中文名称命名规则。”
【师生活动】介绍命名规则
老师详细讲解徐寿创造的元素中文名称命名规则:根据元素英文名称的首音节或次音节转成发音类似的汉字,再加上部首进行大致区分,凡是金属元素(汞除外)均使用“钅”部首;而非金属元素则分别加“气”“氵”或“石”部首,以表示其单质在通常状况下的存在状态是气态、液态或固态。
设计意图:让学生了解元素中文名称的由来和命名规则,增加化学学习的趣味性和文化内涵。
举例说明
老师举例:“比如金属元素钠(Na),部首是钅;镁(Mg),部首是钅。非金属元素氧(O),部首是气;溴(Br),部首是氵;碳(C),部首是石。”
设计意图:通过具体例子让学生更好地理解命名规则。
【针对训练】
1.下列元素中,属于金属元素且中文名称部首符合规则的是( )
A. 氯 B. 铁 C. 氦 D. 溴
【答案】B
【解析】氯是非金属元素,部首是气;铁是金属元素,部首是钅,符合规则;氦是非金属元素,部首是气;溴是非金属元素,部首是氵。所以选B。
2.下列物质中,由一种元素组成的是( )
A. 水 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 葡萄糖
【答案】B
【解析】水由氢元素和氧元素组成;氧气由氧元素组成;二氧化碳由碳元素和氧元素组成;葡萄糖由碳、氢、氧三种元素组成。所以由一种元素组成的是氧气,选B。
教学环节三 化学语言是如何实现世界通用的
活动一:元素符号的规定
【情景引入】
老师:“我们知道不同国家语言文字对元素名称的书写方式不同,这给化学家们的交流带来了很大困难。那如何解决这个问题呢?这就需要国际上通用的元素符号来表示元素,接下来我们就学习元素符号的规定。”
【师生活动】
介绍元素符号的起源
老师:“1813年,瑞典化学家贝采里乌斯提出了元素符号。由于各国语言文字对元素名称的书写方式不同,因此难以交流,所以国际上采用通用的元素符号来表示元素。”
设计意图:让学生了解元素符号产生的背景和意义。
讲解元素符号书写规则
老师:“国际上规定,元素符号采用这种元素的拉丁文第一个字母的大写来表示。比如氧的拉丁文是oxygeniun,元素符号为O;氢的拉丁文是hydrogenium,元素符号为H;碳的拉丁文Carbonium,元素符号为C。”
老师进一步提问:“如果几种元素拉丁文的第一个字母相同,怎么办呢?比如铜的拉丁文Cuprum,和碳的拉丁文Carbonium,首字母相同,铜的元素符号该怎么表示呢?”
学生思考后,老师解答:“如果几种元素拉丁文的第一个字母相同,就附加一个小写字母来区别。所以铜元素(拉丁文Cuprum)用‘Cu’表示。再如氯元素(拉丁文Chlorum)用‘Cl’表示,钙元素(拉丁文Calcium)用‘Ca’表示。元素符号书写原则是采用拉丁字母一大二小,国际通用,即第一个字母要大写,第二个字母要小写。”
设计意图:逐步引导学生理解元素符号的书写规则,通过对比和举例加深记忆。
【针对训练】
1.下列元素符号书写正确的是( )
A. 镁mg B. 铝AL C. 氯Cl D. 钠na
【答案】C
【解析】镁的元素符号是Mg,A错误;铝的元素符号是Al,B错误;氯的元素符号是Cl,C正确;钠的元素符号是Na,D错误。
活动二: 化学式
【情景引入】
老师:“我们已经知道了元素符号,那如何用这些元素符号来表示物质的组成呢?这就涉及到化学式了。比如氧气可以用O2,水可以用H2O示,二氧化碳可以用CO2表示。接下来我们深入学习化学式。”
【师生活动】
讲解化学式概念
老师:“化学式是用元素符号和数字的组合可以表示物质的组成。”并展示五氧化二磷P2O5、二氧化硫SO2的化学式,提问:“你能根据化学式,说出以上物质是哪些元素组成的吗?”
学生回答:“五氧化二磷由磷元素和氧元素组成;二氧化硫由硫元素和氧元素组成。”
老师进一步举例:“氧气(O2),是由氧元素组成的;水(H2O),是由氢元素和氧元素组成的;二氧化碳(CO2),是由氧元素和碳元素组成的。”
设计意图:通过具体例子让学生理解化学式的概念和作用。
分析维生素C泡腾片成分
老师展示:某种维生素C泡腾片的产品标签如图1.14所示。
成分
柠檬酸
碳酸氢钠
氯化钠
二氧化硅
化学式
C6H8O7
NaHCO3
NaCl
SiO2
让学生分析它们由哪些元素组成。
学生分析后回答,老师总结并列出表格:
成分
化学式
元素种类
组成元素
柠檬酸
C6H8O7
3种
C、H、O
碳酸氢钠
NaHCO3
4种
Na、H、C、O
氯化钠
NaCl
2种
Na、Cl
二氧化硅
SiO2
2种
Si、O
设计意图:通过实际例子让学生巩固根据化学式分析元素组成的能力。
【针对训练】
1.下列化学式对应的物质,由三种元素组成的是( )
A.H2O B.HCl C.H2SO4 D. O2
【答案】C
【解析】.H2O 由氢元素和氧元素两种元素组成;HCl 由氢元素和氯元素两种元素组成;H2SO4由氢、硫、氧三种元素组成;O2 由氧元素一种元素组成。所以选C。
活动三: 化学模型
【情景引入】
老师:“我们通过化学式知道了物质由哪些元素组成,那这些元素的原子在空间里是怎么连接、怎么排列的呢?这就需要化学模型来帮助我们了。模型是化学研究的一种重要工具,可以帮我们认识和理解一些不能直接观察到的或复杂的事物。”
【师生活动】
介绍化学模型的作用
老师:“化学式告诉我们‘有什么元素’,化学模型则更直观地告诉我们这些元素原子在空间里‘怎么连接、怎么排列’。”
设计意图:让学生明确化学模型的作用。
展示化学模型示例
老师展示分子、原子排列方式的模型(如二氧化碳、水的模型)和原子结构的模型,让学生观察。
老师简单讲解这些模型所代表的物质的微观结构。
设计意图:通过直观展示模型,让学生对物质的微观结构有更清晰的认识。
【针对训练】
1.化学模型的主要作用是( )
A. 仅表示物质由哪些元素组成 B. 表示化学反应的过程
C. 帮助构建物质的微观结构图像 D. 表示元素符号的组合
【答案】C
【解析】化学式表示物质由哪些元素组成,A错误;化学方程式表示化学反应的过程,B错误;化学模型帮助我们在脑海中构建物质的微观结构图像,C正确;元素符号和数字组合表示化学式,D错误。所以选C。
活动四: 化学反应的表示
【情景引入】
老师:“我们知道了元素符号、化学式和化学模型,那如何表示一个化学反应呢?一个化学反应可以有多种表示方法,下面我们来探讨一下。”
【师生活动】
展示不同表示方法
老师以碳在空气中燃烧生成二氧化碳为例,展示用中文表示:,
用英文表示“carbon + oxygen → carbon dioxide”,
用化学用语表示。
老师提问:“你认为哪种表示方法最好?”
学生思考并回答。
老师总结:“这种用化学式来表示化学反应的式子叫做化学方程式。相较于文字表达式,化学方程式不仅简洁,而且更科学,同时还具有国际通用性。不同国家、使用不同语言文字的人们都可以理解,都可以用这种表示方法进行交流与合作。”
设计意图:通过对比不同表示方法,让学生体会化学方程式的优势。
【针对训练】
1.氢气在氧气中燃烧生成水,用化学方程式表示为( )
A.
B. hydrogen + oxygen → water
C.
D.
【答案】C
【解析】A是文字表达式;B是英文表达式;D化学方程式没有配平,正确的化学方程式是,选C。
课题2 通用的化学语言
一、你知道元素吗
(一)物质由元素组成
(二)科学发展史
二、化学语言是如何实现世界通用的
(一)元素符号的规定
(二)化学式
(三)化学模型
(四)化学反应的表示
化学方程式优势:简洁、科学、国际通用
1.我国近代化学启蒙者徐寿与他人合译的《化学鉴原》中,命名为“铝”的元素,其元素符号是( )
A.Cl B.Al C.Ag D.Ca
【答案】B
【解析】书写元素符号时,首字母应大写,如果有第二个字母,第二个字母应小写,铝的元素符号是Al。
故选B。
2.已知某元素中文名称为“碘”,根据命名规则推测它属于( )
A. 金属元素 B. 气态非金属元素 C. 液态非金属元素 D. 固态非金属元素
【答案】D
【解析】“碘”的部首是“石”,根据命名规则,固态非金属元素使用“石”部首,所以碘属于固态非金属元素,选D。
3.下列元素符号书写完全正确的一组是( )
A.氢H,碳C,氧O,硫S
B.碳C,磷P,硫S,硅SI
C.钠Na,铝Al,汞Ag,镁Mg
D.氮N,氯Cl,钙CA,氧O
【答案】A
【解析】A.氢(H)、碳(C)、氧(O)、硫(S),这几种元素符号的书写都遵循“一大”的规则,书写完全正确,故A正确;
B.碳(C)、磷(P)、硫(S)书写正确,但硅的元素符号应为 Si,这里“SI”不符合“一大二小”原则,故B错误;
C.钠(Na)、铝(Al)、镁(Mg)书写正确,而汞的元素符号是 Hg,不是 Ag,Ag 是银的元素符号,故C错误;
D.氮(N)、氯(Cl)、氧(O)书写正确,钙的元素符号应为 Ca,“CA”不符合“一大二小”原则,故D错误;故选:A。
4.下列关于化学模型的说法正确的是( )
A. 化学模型没有实际意义 B. 化学模型只能表示分子结构
C. 化学模型能让我们更直观了解物质微观结构 D. 化学模型和化学式作用相同
【答案】C
【解析】化学模型有重要意义,能帮助我们理解物质微观结构,A错误;化学模型不仅能表示分子结构,还能表示原子结构等,B错误;化学模型能让我们更直观了解物质微观结构,C正确;化学式和化学模型作用不同,化学式表示物质组成,化学模型表示微观结构,D错误。所以选C。
5.某物质的化学式为KMnO4,它由( )种元素组成。
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】KMnO4由钾(K)、锰(Mn)、氧(O)三种元素组成,选B。
6.用高锰酸钾(KMnO4)、氯酸钾(KClO3)、过氧化氢(H2O2)三种物质都可制得氧气,说明它们的组成中都含有( )
A.氧分子 B.氧元素 C.氧化物 D.氧原子
【答案】B
【解析】物质是由元素组成的,根据反应前后元素种类不变,高锰酸钾(KMnO4)、氯酸钾(KClO3)、过氧化氢(H2O2)三种物质都可制得氧气,说明它们的组成中都含有氧元素,故选:B。
7.我国科学家为化学的发展做出了卓越贡献。
我国近代化学启蒙者徐寿与他人合译的《化学鉴原》中,许多元素的中文名称沿用至今。元素名称用字有规律,从偏旁就可以知道它们属于哪一类元素。如有石字旁的硫是固态非金属元素;有金字旁的钠是 元素;有三点水的溴是液态 元素等。
【答案】金属 非金属
【解析】钠为金字旁,属于金属元素;
溴为液态非金属元素。
8.写出元素名称或元素符号。
(1)Li ;Al ;Si ;
(2)镁 ;磷 ;硫 。
【答案】(1) 锂 铝 硅
(2) Mg P S
【解析】(1)Li表示锂元素,故填:锂;
Al表示铝元素,故填:铝;
Si表示硅元素,故填:硅;
(2)镁元素符号为:Mg,故填:Mg;
磷元素符号为:P,故填:P;
硫元素符号为:S,故填:S;
9.回答下列问题:
(1)二氧化碳是由 组成的。
(2)二氧化碳是由 构成的。
(3)1个二氧化碳分子是由 构成的。
(4)铁是由 组成的。
(5)铁是由 构成的。
【答案】(1)碳元素和氧元素
(2)二氧化碳分子
(3)1个碳原子和2个氧原子
(4)铁元素
(5)铁原子
【解析】(1)二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的;
(2)二氧化碳是由二氧化碳分子构成的;
(3)1个二氧化碳分子是由1个碳原子和2个氧原子构成的;
(4)铁是由铁元素组成的;
(5)铁是由铁原子构成的。
在本次教学中,通过烟花秀导入新课,成功吸引了学生的注意力,激发了他们的学习兴趣。在讲解元素和化学语言相关知识时,运用小游戏、实例分析等方法,让抽象的化学概念变得更加直观易懂。但在教学过程中也存在一些不足之处,比如在讲解元素符号书写规则时,部分学生理解较慢,后续练习中仍出现书写错误。在今后的教学中,应加强对重点知识的反复强调和针对性练习,增加课堂互动环节,及时了解学生的学习情况,调整教学节奏和方法,以提高教学效果,让学生更好地掌握化学语言这一重要工具。
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