第1节 元素与物质分类 第1课时（教学设计）化学鲁科版2019必修第二册

第一节 元素与物质世界 第1课时 元素与物质之间的关系 物质分类 一、知识目标 1. 了解元素与物质的关系，掌握物质分类的方法，如树状分类法和交叉分类法。 1. 理解酸、碱、盐、氧化物的分类及性质，能根据物质的组成和性质对其进行分类。 1. 认识价类二维图，能根据元素的化合价和物质类别绘制价类二维图。 二、核心素养目标 1. 宏观辨识与微观探析：从宏观上对物质进行分类，理解不同类别物质的性质；从微观上认识元素在物质中的存在形式和化合价变化。 1. 证据推理与模型认知：通过对物质分类方法的学习，建立分类的思维模型，培养逻辑推理能力。 1. 科学探究与创新意识：通过交流研讨、小试牛刀等活动，培养探究精神和创新意识，提高解决问题的能力。 一、教学重点 1.物质分类的方法，酸、碱、盐、氧化物的分类及性质 2.价类二维图的应用 二、教学难点 1.交叉分类法的理解和应用 2.价类二维图的绘制和分析 本节教学内容出自鲁科版2019高中化学必修第一册第二章《元素与物质世界》第一节《元素与物质分类》第1课时《元素与物质之间的关系 物质分类》。此部分内容是高中化学学习的重要基础，起着衔接初中化学知识与高中化学知识体系的关键作用，为后续深入学习化学物质的性质、化学反应原理等内容奠定坚实基础，在化学学习进程中具有不可忽视的重要地位。 根据《课标》要求以及初高中化学知识衔接的实际需求，本课时聚焦于元素与物质之间的关系以及物质分类方法的学习。教材中通过树状分类法和交叉分类法对化学物质进行系统分类，帮助学生构建清晰的物质分类框架。同时，详细讲解酸、碱、盐、氧化物的分类及性质，使学生对各类物质的本质特征有更深入的认识。此外，引入价类二维图，让学生了解同一种元素在不同物质中的存在形式和价态变化，加深对元素与物质关系的理解。 教学对象为初高中过渡阶段的学生，他们在生活中积累的经验和化学知识基础相对有限，初中化学学习仅使他们初步接触了一些常见的化学物质和简单的化学反应，对化学物质的认识较为零散和表面。在思维方式上，学生正处于从直观的经验思维向抽象的逻辑思维转变的关键时期，尚未将分类方法内化为一种有效的学习工具和化学思维方式。 在初中阶段，学生已经对纯净物、混合物以及酸、碱、盐等概念有了一定的了解，这为本课时的学习提供了一定的知识支撑。然而，高中阶段的化学学习对物质分类的系统性和深度有了更高的要求，需要学生能够从不同角度对化学物质进行分类，并理解各类物质之间的内在联系和转化规律。因此，在教学过程中，教师应充分考虑学生的现有知识水平和思维特点，紧密结合初中化学知识，逐步引导学生拓展和深化对物质分类的认识。通过生动有趣的实例和多样化的教学方法，激发学生的学习兴趣，帮助他们顺利完成从初中化学到高中化学的过渡，逐步形成科学的分类思维和化学学科核心素养。 教学环节一 课堂导入 【引入】同学们，我们来看一个生活中的例子。快递企业运用智能机器人对快递物品进行分拣，24小时不间断工作，大大提高了工作效率，还节省了70%的人力。大家想一想，在日常生活中，还有哪些地方应用了分类法呢？分类又有什么意义呢？那在化学中，分类法又有怎样的意义呢？ 【问题】联系实际，谈谈日常生活中应用分类法的例子，并讨论对它们进行分类的意义，以及在化学中的意义。 【学生思考】学生们积极思考并发言，列举如图书馆对书籍分类、超市对商品分类等例子，讨论得出分类能提高人们工作、学习的效率，使人们更快、更便捷地达到目的等生活中分类的意义。 【教师讲解】评价学生的回答，强调分类是学习和研究化学物质及其变化的一种常用的科学方法。物质的种类繁多，运用分类可以将许多具有共性的物质归为一类，触类旁通，避免重复研究，而且可以更深刻领会物质的内在的区别与联系，这就是化学中分类的意义。 设计意图 从生活实例引入，让学生感受分类法的广泛应用，激发学生的学习兴趣，引导学生思考分类法在生活和化学中的意义，为后续学习化学中的分类方法做铺垫。 教学环节二 学习化学中常用的分类方法 活动一 课堂思考引入 【引导思考】现在老师给出一些物质：钠、镁、铁、氧化铁、氯化钠、氢氧化钠、一氧化碳、二氧化碳、氯气、氢气、氧气、氯化亚铁、三氧化二铁、碳酸钠、碳单质、碳酸、氯化铁。大家思考一下，组成这些物质的元素有哪些？以上讨论对你认识元素与物质的关系有什么启示？如何从元素组成的角度对这些物质进行分类？你知道的含碳的物质中碳元素的化合价是怎样？分别属于哪类物质？带着这些问题，让我们一起进入今天关于元素与物质分类的学习。 设计意图 通过问题引入化学中物质的分类主题。 活动二 树状分类法 【引入】我们已经知道了分类法在化学中的重要意义，那化学中常用的分类方法有哪些呢？下面我们先来学习树状分类法。 【问题】请同学们观察教材上树状分类法的图示，思考树状分类法是如何对物质进行分类的？ 【学生思考】学生们仔细观察图示，思考后回答，树状分类法是将物质分为混合物和纯净物，纯净物又分为单质和化合物，单质分为金属单质和非金属单质，化合物分为氧化物、酸、碱、盐等。 【教师讲解】评价学生的回答，强调树状分类法是对同类事物按照某些属性进行再分类的一种分类方法。展示物质分类的树状图，详细讲解各分类的依据和特点，如单质是仅由一种元素组成的纯净物，化合物是由两种或两种以上的元素组成的纯净物等。 【知识延伸】介绍元素的游离态和化合态，以及同素异形体的概念，如金刚石、石墨、足球烯(C₆₀)是碳元素的同素异形体。 设计意图 通过引导学生观察和思考，让学生自主探究树状分类法的分类方式，培养学生的观察和分析能力。详细讲解各分类的依据和特点，帮助学生理解和掌握树状分类法。介绍同素异形体的概念，拓宽学生的知识面。 活动三 交叉分类法 【引入】除了树状分类法，化学中还有另一种常用的分类方法——交叉分类法。下面我们以碳酸钠为例，来学习交叉分类法。 【问题】对于纯净物，从其组成的阳离子看，它属于什么盐？从阴离子看，它属于什么盐？它属于什么分类法？该如何定义？ 【学生思考】学生们思考后回答，从阳离子看，属于钠盐；从阴离子看，它属于碳酸盐；它属于交叉分类法，交叉分类法是对同一物质按照不同的标准进行分类。 【教师讲解】评价学生的回答，强调交叉分类法可以从不同角度对物质进行分类，展示交叉分类法的示例，如对盐按照所含阳离子、阴离子、溶解性等不同标准进行分类，对酸按照是否含氧元素、电离时产生的数、有无挥发性、酸性强弱等标准进行分类。 【设计意图】通过具体的例子引导学生理解交叉分类法的概念和应用，让学生明白可以从不同角度对物质进行分类，培养学生的分类思维和综合分析能力。 教学任务三 学习酸、碱、盐、氧化物的分类及性质 活动一 酸的分类及性质 【引入】我们学习了化学中常用的分类方法，下面我们来具体学习酸、碱、盐、氧化物的分类及性质。首先来看酸的分类及性质。 【问题】请同学们阅读教材上酸的分类内容，思考酸可以按照哪些标准进行分类？ 【学生思考】学生们阅读后回答，酸可以按照是否含氧元素分为含氧酸和无氧酸，按照电离时产生的数分为一元酸、二元酸、多元酸，按照有无挥发性分为挥发性酸和难挥发性酸，按照酸性强弱分为强酸和弱酸。 【教师讲解】评价学生的回答，展示酸分类的表格，强调不同分类标准下酸的特点。以稀盐酸为例，讲解酸的性质，如酸能使紫色石蕊溶液变红，能与活泼金属反应生成盐和氢气，能与碱反应生成盐和水，能与碱性氧化物反应生成盐和水，能与盐反应生成新盐和新酸。 设计意图 通过引导学生阅读和思考，让学生自主总结酸的分类标准，培养学生的自主学习能力。以具体的酸为例讲解酸的性质，让学生更好地理解和掌握酸的化学性质。 活动二 碱的分类及性质 【引入】我们已经学习了酸的分类及性质，接下来学习碱的分类及性质。 【问题】请同学们阅读教材上碱的分类内容，思考碱可以按照哪些标准进行分类？ 【学生思考】学生们阅读后回答，碱可以按照电离时产生的数分为一元碱、二元碱、多元碱，按照溶解性分为可溶性碱和不溶性碱，按照碱性强弱分为强碱和弱碱。 【教师讲解】评价学生的回答，展示碱分类的表格，强调不同分类标准下碱的特点。以为例，讲解碱的性质，如碱能使酚酞变红、石蕊变蓝，能与酸性氧化物反应生成盐和水，能与酸反应生成盐和水，能与盐反应生成新盐和新碱。 设计意图 通过引导学生阅读和思考，让学生自主总结碱的分类标准，培养学生的自主学习能力。以具体的碱为例讲解碱的性质，让学生更好地理解和掌握碱的化学性质。 活动三 盐的分类及性质 【引入】学习完酸和碱的分类及性质，下面我们来学习盐的分类及性质。 【问题】请同学们阅读教材上盐的分类内容，思考盐可以按照哪些标准进行分类？ 【学生思考】学生们阅读后回答，盐可以按照酸根是否含氧分为含氧酸盐和无氧酸盐，按照组成分为正盐、酸式盐、碱式盐，按照溶解性分为可溶性盐和难溶性盐。 【教师讲解】评价学生的回答，展示盐分类的表格，强调不同分类标准下盐的特点。以为例，讲解盐的性质，如盐能与酸反应生成新盐和新酸，能与碱反应生成新盐和新碱，能与盐反应生成新盐和新盐。 设计意图 通过引导学生阅读和思考，让学生自主总结盐的分类标准，培养学生的自主学习能力。以具体的盐为例讲解盐的性质，让学生更好地理解和掌握盐的化学性质。 活动四 氧化物的分类及性质 【引入】最后我们来学习氧化物的分类及性质。 【问题】请同学们阅读教材上氧化物的分类内容，思考氧化物可以按照哪些标准进行分类？ 【学生思考】学生们阅读后回答，氧化物可以按照组成元素分为金属氧化物和非金属氧化物，按照物质状态分为固体氧化物、液体氧化物、气体氧化物，还可以按照与酸、碱反应的性质分为酸性氧化物和碱性氧化物。 【教师讲解】评价学生的回答，展示氧化物分类的表格，强调不同分类标准下氧化物的特点。以为例讲解酸性氧化物的性质，如酸性氧化物能与碱性氧化物反应生成盐，能与碱反应生成盐和水，能与水反应生成酸；以为例讲解碱性氧化物的性质，如碱性氧化物能与酸性氧化物反应生成盐，能与酸反应生成盐和水，能与水反应生成碱。强调金属氧化物不一定是碱性氧化物，非金属氧化物不一定是酸性氧化物，酸性氧化物不一定是非金属氧化物，碱性氧化物一定是金属氧化物。 设计意图 通过引导学生阅读和思考，让学生自主总结氧化物的分类标准，培养学生的自主学习能力。以具体的氧化物为例讲解其性质，让学生更好地理解和掌握氧化物的化学性质。同时强调一些特殊情况，帮助学生准确把握氧化物的概念。 教学任务四 学习价类二维图 活动一 价类二维图 【引入】我们学习了酸、碱、盐、氧化物等物质的分类及性质，那如何更直观地展示同一种元素在不同类别的物质中的存在以及元素的化合价变化呢？这就需要用到价类二维图。 【问题】请同学们观察教材上碳元素的价类二维图，思考价类二维图能给我们提供哪些信息？ 【学生思考】学生们观察后回答，价类二维图可以展示同一种元素可以存在于不同类别的物质，有些元素在不同化合物中：可能呈现不同价态。 【教师讲解】评价学生的回答，强调价类二维图的重要性，它可以帮助我们系统地学习和理解元素及其化合物的知识。 【展示题目】展示硫元素的价类二维图示例，让学生完成硫元素的价类二维图。 【讲解】展示出硫元素的价类二维图，并详细讲解不同价位对应的物质。 设计意图 通过引导学生观察和思考，让学生理解价类二维图的含义和作用，培养学生的观察和分析能力。让学生自己完成硫元素的价类二维图，加深对价类二维图的理解和应用。 一、分类方法 1. 树状分类法 · 物质 · 混合物 · 纯净物 · 单质 · 金属单质 · 非金属单质 · 化合物 · 氧化物 · 酸 · 碱 · 盐 1. 交叉分类法 · 示例：Na₂CO₃ · 钠盐 · 碳酸盐 二、酸、碱、盐、氧化物的分类及性质 1.酸 · 分类 · 含氧酸、无氧酸 · 一元酸、二元酸、多元酸 · 挥发性酸、难挥发性酸 · 强酸、弱酸 · 性质（以稀盐酸为例） · 与活泼金属反应 · 与碱反应 · 与碱性氧化物反应 · 与盐反应 2.碱 · 分类 · 可溶性碱、不溶性碱 · 一元碱、二元碱、多元碱 · 强碱、弱碱 · 性质（以Ca(OH)₂为例） · 与酸性氧化物反应 · 与酸反应 · 与盐反应 1. 盐 · 分类 · 正盐、酸式盐、碱式盐 · 含氧酸盐、无氧酸盐 · 可溶性盐、难溶性盐 · 性质（以Na₂CO₃为例） · 与酸反应 · 与碱反应 · 与盐反应 1. 氧化物 · 分类 · 按组成元素：金属氧化物、非金属氧化物 · 按性质：酸性氧化物、碱性氧化物 · 性质 · 酸性氧化物（以CO₂为例） · 碱性氧化物（以Na₂O为例） 三、价类二维图 · 示例：碳元素、硫元素 1．对下列物质进行分类，全部正确的是( ) ①纯碱 ②食盐水 ③石灰水 ④烧碱 ⑤液氧 ⑥KClO3 A．碱——①④ B．纯净物——③④⑤ C．盐——①⑥ D．混合物——②⑤ 【答案】C 【解析】A．纯碱是碳酸钠，属于盐，烧碱是氢氧化钠，属于碱，A选项错误；B．食盐水是氯化钠的水溶液，石灰水是氢氧化钙的水溶液，二者均为混合物，液氧是氧气的液态形式，属于纯净物，B选项错误；C．纯碱（碳酸钠）和氯酸钾都由金属阳离子和酸根离子构成，属于盐，C选项正确；D．食盐水是混合物，液氧是纯净物，D选项错误。答案选C。 2．物质的分类如图所示： 由图判断下列说法中不正确的是( ) A．图甲所示的分类方法属于树状分类法 B．图乙所示的分类方法属于交叉分类法 C．碱性氧化物一定是金属氧化物 D．非金属氧化物一定是酸性氧化物 甲 乙 【答案】D 【解析】A．树状分类法是对同类事物按照某些属性进行再分类的一种分类方法，图甲符合树状分类法的特征，A选项正确；B．交叉分类法是对同一物质按不同标准进行分类，图乙对物质按不同标准进行分类，属于交叉分类法，B选项正确；C．碱性氧化物是与酸反应生成盐和水的氧化物，一定是金属氧化物，C选项正确；D．非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如一氧化碳、一氧化氮等不属于酸性氧化物，D选项错误。答案选D 3．已知由碳元素组成的单质有金刚石、石墨和足球烯(C60)等，由氧元素组成的单质有O2和O3，下列说法不正确的是( ) A．一种元素可能形成两种或两种以上不同的单质 B．单质的种类一定多于元素的种类 C．由同一种元素形成的几种单质互为同素异形体 D．金刚石、石墨和足球烯(C60)在氧气中燃烧都只能生成一种物质 【答案】D 【解析】A．由碳元素能形成金刚石、石墨和足球烯等多种单质，氧元素能形成氧气和臭氧等单质，说明一种元素可能形成两种或两种以上不同的单质，A选项正确；B．因为一种元素可以形成多种单质，所以单质的种类一定多于元素的种类，B选项正确；C．由同一种元素形成的几种性质不同的单质叫做这种元素的同素异形体，金刚石、石墨和足球烯等是碳元素的同素异形体，氧气和臭氧是氧元素的同素异形体，C选项正确；D．金刚石、石墨和足球烯(C₆₀)在氧气充足时燃烧生成二氧化碳，在氧气不充足时燃烧会生成一氧化碳，不一定只生成一种物质，D选项错误。答案选D。 4．Na2CO3、NaCl、NaOH、Na2SO4可按某种标准划分为一类物质，下列分类标准不正确的是( ) A．钠的化合物 B．纯净物 C．钠盐 D．无机物 【答案】C 【解析】A．碳酸钠、氯化钠、氢氧化钠、硫酸钠都含有钠元素，属于钠的化合物，A选项正确；B．它们都是由一种物质组成的，属于纯净物，B选项正确；C．氢氧化钠属于碱，不属于盐，C选项错误；D．它们都属于无机物，D选项正确。答案选C。 5．将下列各组物质，按单质、氧化物、酸、碱、盐分类顺序排列正确的是( ) A．银、二氧化硫、硫酸、烧碱、食盐 B．碘酒、冰、硫酸氢钠、烧碱、碳酸钙 C．氢气、干冰、硝酸、烧碱、硝酸钾 D．铜、氧化铜、醋酸、石灰水、碳酸氢钠 【答案】C 【解析】A．食盐主要成分是氯化钠，还含有其他杂质，属于混合物，不是盐的纯净物，A选项错误；B．碘酒是碘的酒精溶液，属于混合物，硫酸氢钠属于盐，不是酸，B选项错误；C．氢气是单质，干冰是二氧化碳固体，属于氧化物，硝酸属于酸，烧碱是氢氧化钠，属于碱，硝酸钾属于盐，C选项正确；D．石灰水是氢氧化钙的水溶液，属于混合物，不是碱的纯净物，D选项错误。答案选C。 6.下列十种物质： 1. 下列十种物质： ①水、②空气、③铁、④二氧化碳、⑤H₂SO₄、⑥熟石灰[Ca(OH)₂]、 ⑦胆矾、⑧FeCl₃溶液、⑨碱式碳酸铜[Cu₂(OH)₂CO₃]、⑩碳酸氢钠（NaHCO₃）。 其中属于混合物的是___________________（填序号，下同）； 属于氧化物的是___________________；属于碱的是___________________； 属于酸的是___________________；属于盐的是___________________。 【答案】②⑧；①④；⑥；⑤；⑦⑨⑩ 【解析】混合物是由两种或两种以上物质组成的，空气是由氮气、氧气等多种物质组成，FeCl₃溶液是氯化铁和水组成的，所以②⑧属于混合物；氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，水和二氧化碳符合氧化物的定义，所以①④属于氧化物；碱是阴离子全部是氢氧根离子的化合物，熟石灰（氢氧化钙）符合碱的定义，所以⑥属于碱；酸是阳离子全部是氢离子的化合物，硫酸符合酸的定义，所以⑤属于酸；盐是由金属阳离子（或铵根离子）和酸根离子构成的化合物，胆矾（五水硫酸铜）、碱式碳酸铜、碳酸氢钠都符合盐的定义，所以⑦⑨⑩属于盐。 在本次教学中，通过联系生活中快递分拣等分类实例引入，有效激发了学生的学习兴趣，让学生体会到分类法在生活和化学中的重要意义。在讲解分类方法、酸、碱、盐、氧化物的分类及性质和价类二维图等知识时，结合具体例子进行分析，学生对概念的理解较为顺利。但在教学过程中，发现部分学生对交叉分类法的应用还不够熟练，在判断物质所属类别时容易混淆。在今后的教学中，应加强这方面的练习，多提供一些实际例子让学生进行分类，加深他们对知识的掌握。同时，对于价类二维图的应用拓展还可以进一步加强，引导学生更好地利用价类二维图分析元素与物质之间的关系。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$