第3节 物质组成的表示和分析 第1课时（教学设计）化学沪教版2024九年级上册

第3节 物质组成的表示和分析 第1课时 化学式 一、知识目标 1.能用化学式表示某些常见物质的组成； 2.能从宏观与微观、定性与定量相结合的视角说明化学式的含义； 3.了解化学式的写法和读法。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：能从宏观上辨识物质由元素组成，并能从微观上探析物质由分子、原子或离子等粒子构成；通过分析具体物质的化学式，建立宏观物质、组成元素与微观粒子种类、数量之间的关联，理解化学式是这种关联的符号化表达。 2.证据推理与模型认知：基于对具体物质组成的认识，理解化学式书写规则是科学家根据大量事实归纳建立的模型；能运用该模型正确书写常见单质和简单化合物的化学式，并认识到化学式作为一种符号模型，能够简洁、准确地表征物质的组成和结构信息。 3.科学探究与创新意识：在学习和运用化学式书写规则的过程中，体会科学研究的规范性和严谨性；认识到化学式的国际统一规则是科学交流与合作的基础，培养遵循科学规范进行表达的意识；能根据物质的名称尝试推理并书写其化学式，体现基于规则的初步推理能力。 一、教学重点 1.能从宏观与微观、定性与定量相结合的视角说明化学式的含义。 二、教学难点 1.了解化学式的写法和读法。 本节教学内容是沪教版初中化学“物质构成的奥秘”主题的核心内容，位于学生已系统学习分子、原子、元素、纯净物分类及元素符号之后。教材以化学式为纽带，旨在构建物质宏观组成、微观构成与化学符号表征之间的三重表征思维，是学生从定性认知迈向定量表达的关键转折点。沪教版教材在本节编排上逻辑清晰：首先通过实例阐明化学式是物质组成的客观反映，引导学生理解其“宏观-微观-定量”三位一体的含义；紧接着聚焦化学式书写规则的系统学习，强调对常见单质及两类简单化合物的规范书写；最后明确简单化合物的命名法则，实现化学式与物质名称的双向转化。这种“意义理解→规则掌握→应用表达”的递进结构，符合学生符号认知规律。 从学科体系看，化学式是沪教版教材继元素符号后系统引入的第二类基础化学用语，直接服务于后续化学方程式书写、溶液组成计算及物质性质研究。课程标准强调“认识化学符号是表征物质及其变化的工具”，本课时正是这一理念的集中体现。教材通过典型物质的化学式分析，引导学生从宏观与微观相结合的视角深化理解，并初步渗透定量意识。对书写和命名规则的归纳，本质是引导学生建立并应用基于组成和类别的符号模型，这是“证据推理与模型认知”素养落地的具体路径。 在内容呈现上突出实践性与规范性：一方面，强调化学式书写中元素符号大小写、下标数字位置等细节的严谨性，培养学生科学表达习惯；另一方面，通过大量实例引导学生从具体物质中提炼书写与命名通则，并通过“观察与思考”“交流与讨论”等栏目设计，促进学生对规则的自主建构与应用。这种基于实例的模型建立过程，不仅强化了“宏观辨识与微观探析”能力，也渗透了“科学探究与创新意识”中对逻辑推理与规范表述的要求。作为化学符号语言学习的起点，本课时的掌握质量直接影响学生后续进行定量计算和反应分析的效能，是奠定化学学科核心素养的关键基石。 学生已具备分子、原子、元素等基本概念的知识基础，能区分单质与化合物，并掌握了常见元素符号的书写与含义。然而，学生尚未建立系统的化学符号表征思维，对物质宏观组成与微观构成之间的联系仍停留在定性层面，缺乏定量表达的实践体验。例如，学生虽能说出“水由氢氧元素组成”，但难以主动关联“H₂O”中“2”的微观意义及定量关系。在符号书写方面，学生易混淆元素符号的大小写规则，对化合物化学式中元素排列顺序的逻辑缺乏规律性认知，可能机械模仿示例而忽略规则本质。 由于化学式是学生首次接触的复合化学用语，其书写和命名规则需在具体物质分析中抽象提炼。学生虽具备一定的归纳能力，但对“从具体实例概括通用模型”的科学思维尚不熟练。此外，化合物命名规则（如“某化某”与“氧化某”）的相似性易导致混淆（如“氯化钠”与“氧化钠”的名称差异），需通过强化分类对比深化理解。 学生正处于从具象思维向抽象思维过渡的关键期，对可视化模型有较高接受度，但将微观粒子数量关系转化为符号下标仍存在困难。同时，部分学生可能因符号规则的严谨性产生畏难情绪，需通过阶梯式训练和纠错辨析增强信心。 教学环节一 新课导入 【展示】 展示化妆品包装图片，标注“Water”“H2O”等字样。 【提问】同学们观察这款化妆品的包装，猜测它最有可能属于哪种类型的产品？ A. 祛皱型、B. 美白型、C. 保湿型 【学生回答】C. 保湿型 【讲解】大家观察得很仔细，包装上的“H2O”是水的化学符号，水具有保湿作用，所以这款产品是保湿型的。像“H2O”是水的化学符号，我们还接触过其他物质的化学符号，任何纯净物都有固定的组成，可用化学符号来表示。 【提问】回忆以下物质的化学符号：水、氧气、氢气、过氧化氢、二氧化碳、四氧化三铁 【学生回答】H2O、O2、H2、H2O2、CO2、Fe3O4 【讲解】像这样用元素符号和数字的组合表示纯净物组成的式子，就是我们今天要学习的“化学式”。化学式如同物质的“身份证”，接下来我们就一起探究化学式的相关知识。 设计意图 1.贴近生活：从学生熟悉的化妆品包装入手，让学生感受到化学符号在生活中的应用，拉近化学与生活的距离。 2.建立符号认知起点：通过列举常见物质的化学符号，强化学生对“每种纯净物有固定化学符号”的感知，为后续学习化学式的定义、含义等核心知识做好铺垫，降低认知难度。 教学环节二 化学式反映物质的组成 活动一：化学式本质认知 【引入】我们知道任何纯净物都有固定的组成，化学式就是表示这种组成的化学符号，化学式是国际通用的表示物质组成的化学符号。 【展示】展示矿泉水、高锰酸钾等物质的标签或图片，标注其化学式（如 H2SiO3、KMnO4）。 【提问】任何物质都有化学式吗？ 【学生回答】不是，只有纯净物才能用化学式表示。 【提问】化学式可以任意书写吗？ 【学生回答】化学式不能任意书写，每种纯净物只有一个固定的化学式。 【讲解】没错，只有纯净物能用化学式表示，且一种物质只能用一个化学式表示，比如冰、水、水蒸气的化学式都是 H2O，因为它们是同一种物质。每种纯净物都有一个固定的化学式，不能凭空想象、主观臆断。 设计意图 1.培养逻辑思维能力：通过实例分析，帮助学生理解化学式的定义和“纯净物有固定化学式”的特性。 活动二：化学式的含义 【引入】化学式反映了物质的组成情况，下面我们从微观角度来考察几种物质的组成与化学式的关系。 【展示】物质组成与化学式的关系，以“H2O”为例，呈现水分子构成示意图。 【交流讨论】大家结合示意图思考，化学式“H2O”有哪些含义呢？可以从宏观和微观两个角度分析。 【学生回答】宏观上表示水这种物质，水由氢元素和氧元素组成；微观上表示 1 个水分子，1 个水分子由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成。 【提问】“2H2O”表示什么含义呢？ 【学生回答】表示 2 个水分子。 【讲解】非常好！对于由分子构成的物质（如 H₂O、CO₂），化学式的宏观意义是表示一种物质和该物质的元素组成；微观意义是表示一个分子和一个分子的构成。元素符号前的数字表示粒子个数，所以“2H2O”只具有微观意义，即 2 个水分子。 【提问】说出这些化学式的意义：CO2、NH3 【学生回答】CO2：二氧化碳这种物质，二氧化碳由氧元素、碳元素组成，一个二氧化碳分子，一个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成；NH3：氨气这种物质，氨气由氢元素、氮元素组成，一个氨气分子，一个氨气分子由一个氮原子和三个氢原子构成。 【过渡】那由原子构成的物质（如 Cu）和由离子构成的物质（如 NaCl），它们的化学式含义又是什么呢？ 【展示】铜原子构成铜的示意图和氯化钠离子构成示意图。 【讲解】由原子构成的物质（如 Cu），宏观上表示该物质和其元素组成，微观上表示一个原子；由离子构成的物质（如 NaCl），宏观上表示该物质和其元素组成，微观上表示物质的离子构成及离子个数比（如 NaCl 中钠离子和氯离子个数比为 1:1）。 【展示题目】典例：甲：表示一种物质。乙：表示一个分子。丙：表示由两种元素组成。丁：表示一个分子中含有三个原子。上述四位同学描述的是下面的（ ） A．HClO B．O3 C．H2O D．MgO 【学生回答】C 设计意图 1.分层探究：通过不同构成类型的物质（分子、原子、离子构成），引导学生全面理解化学式的含义，突破难点。 2.图文结合：借助示意图帮助学生建立宏观与微观的联系，加深对化学式含义的理解，培养学生的宏观辨识与微观探析能力。 教学环节三 化学式的书写 活动一：单质化学式的书写 【引入】了解了化学式的含义，接下来我们学习如何书写化学式。首先看单质的化学式书写规则，单质可以分为四类：金属、固态非金属、气态非金属、稀有气体。 【提问】回忆以下金属和固态非金属的化学式：钠、铁、碳、硫 【学生回答】Na、Fe、C、S。 【提问】观察这些单质的化学式，它们的书写有什么规律？ 【学生回答】金属和固态非金属单质用元素符号表示。 【讲解】大家总结得很准确，金属和固态非金属直接用元素符号表示，读元素符号的名称。 【提问】回忆以下稀有气体的化学式：氦气、氖气、氩气 【学生回答】He、Ne、Ar。 【提问】观察这些单质的化学式，它们的书写有什么规律？ 【学生回答】稀有气体单质用元素符号表示。 【讲解】没错，稀有气体单质直接用元素符号表示，读“某气”。 【提问】回忆以下气态非金属单质的化学式：氢气、氧气、氮气 【学生回答】H2、O2、N2。 【提问】观察这些单质的化学式，它们的书写有什么规律？ 【学生回答】气态非金属单质在元素符号右下角标原子数。 【讲解】很好，气态非金属需在元素符号右下角写上分子中所含原子数（如氯气 Cl2、臭氧 O3），读“某气”。 设计意图 1.结构化梳理知识：将单质按“金属、固态非金属、气态非金属、稀有气体”分类，引导学生从分类视角学习化学式书写规则，使零散的知识系统化，降低学习难度，帮助学生建立清晰的知识框架。 2.基于已有经验探究：通过回忆已知单质的化学式，让学生在熟悉的知识基础上自主观察、总结书写规律，体现“以学生为主体”的教学理念，培养学生的归纳推理能力。 3.强化规则理解与记忆：针对不同类别单质，通过“提问—回答—讲解”的循环模式，逐一明确书写规则，并结合具体实例加深理解，确保学生准确掌握各类单质化学式的书写方法。 活动二：化合物化学式的书写 【引入】单质的化学式书写有规律，化合物的化学式书写也有相应规则，今天我们主要介绍由两种元素组成的简单化合物，这样的化合物也可以分为两类，一类是氧化物，另一类是金属元素与非金属元素组成的化合物。 【提问】回忆以下常见氧化物的化学式：水、二氧化碳、二氧化锰、五氧化二磷、四氧化三铁 【学生回答】H2O、CO2、MnO2、P2O5、Fe3O4。 【提问】观察这些氧化物，它们的元素符号排列有什么特点？ 【学生回答】氧化物中氧元素符号在右边，另一种元素符号在左边。 【提问】回忆以下常见化合物的化学式：氯化钠、氧化镁、氯化钾 【学生回答】NaCl、MgO、KCl。 【提问】观察这些化合物，它们的元素符号排列有什么特点？ 【学生回答】金属与非金属组成的化合物中，金属元素符号在左边，非金属元素符号在右边。 【讲解】化合物化学式书写规则：氧化物中氧元素写在右边，其他元素写在左边；金属与非金属组成的化合物中，金属元素写在左边，非金属元素写在右边。要注意的是，书写化合物化学式时，要在每种元素符号的右下角用数字标明组成这种化合物的各元素原子的个数比。当组成元素的原子个数比为1时，1省略不写，H2O2等除外。 设计意图 1.分类引导，降低认知难度：将两种元素组成的化合物分为“氧化物”和“金属与非金属组成的化合物”两类，通过明确分类标准，帮助学生聚焦不同类型化合物的书写特点，使复杂的规则条理化，便于理解和掌握。 2.基于旧知推导新知：通过回忆学生已接触的氧化物和金属 - 非金属化合物的化学式，引导学生自主观察元素符号的排列规律，让学生在熟悉的实例中主动发现规则，而非被动接受知识，培养其观察归纳能力。 3.构建系统化书写思路：通过“分类—回忆实例—观察规律—总结规则”的流程，帮助学生形成“按物质类别书写化学式”的思维模式，为后续更复杂化合物的化学式书写奠定方法基础，培养严谨的化学符号书写习惯。 教学环节四 简单化合物的命名 【引入】写出化学式后，我们还要学会给化合物命名，这样才能准确交流。 【展示】呈现 CuO、CaCl2等化合物的化学式和名称。 【提问】观察这些化学式的名称，思考化合物的命名有什么规律？ 【学生回答】由两种元素组成的化合物，从右向左读，中间加“化”字。 【讲解】没错！两种元素组成的化合物命名规则：从右向左读，在元素中间用“化”字连接；原子个数不同时，有时要读出原子个数（如 P2O5读五氧化二磷）；部分物质有习惯读法（如 NH3读氨气）。 【展示题目】典例：写出下列物质的化学式或读出化学式的名称。 氢气、氮气、氦气、磷、硫、铁、HCl、NaCl、HgO、CO2、Fe3O4、P2O5 【学生回答】H2、N2、He、P、S、Fe、氯化氢、氯化钠、氧化汞、二氧化碳、四氧化三铁、五氧化二磷 设计意图 1.衔接书写，完善符号体系：在学习化学式书写规则后自然过渡到命名知识，使“书写—命名”形成完整的化学符号应用链条，帮助学生认识到化学式不仅是书写工具，更是交流载体，明确命名的必要性。 2.实例引导，自主发现规律：通过展示 CuO（氧化铜）、CaCl2（氯化钙）等实例，引导学生观察“化学式—名称”的对应关系，自主总结“从右向左读、加‘化’字”的基本规则，培养学生的分析归纳能力。 3.分层讲解，兼顾细节与特例：在基础规则上补充“读出原子个数”和“习惯读法”，既强化核心规则，又关注特殊情况，确保学生掌握命名的完整性和准确性。 第3节 物质组成的表示和分析（第1课时） 一、化学式反映物质的组成 1.定义：用元素符号和数字的组合表示纯净物组成的式子 2.含义： 分子构成（如 H2O）： 宏观：表示物质（水）；表示元素组成（氢、氧元素） 微观：表示 1 个分子（水分子）；表示分子构成（1 个水分子含 2 个氢原子和 1 个氧原子） 原子构成（如 Cu）： 宏观：表示物质（铜）；表示元素组成（铜元素） 微观：表示 1 个原子（铜原子） 离子构成（如 NaCl）： 宏观：表示物质（氯化钠）；表示元素组成（钠、氯元素） 微观：表示离子构成（钠离子和氯离子）；表示离子个数比（1:1） 2、 化学式的书写 1.单质： 金属 / 固态非金属：直接用元素符号 稀有气体：直接用元素符号 气态非金属：元素符号右下角标原子数 2.化合物： 氧化物：氧元素写在右边，其他元素写在左边 金属 + 非金属：金属元素写在左边，非金属元素写在右边 3、 简单化合物的命名 两种元素组成：从右向左读，中间加“化”字 1.正确使用化学用语是学习化学的基础，用化学用语填空。 （1）三个磷原子：_____。 （2）氢气：_____。 （3）氯化钠中的阳离子：_____。 （4）空气中含量最多的物质：_____(写化学式)。 2.化学用语是学习化学的工具。下列表示两个氮原子的是（ ） A．2N B．N2 C．2NH3 D．N2O4 3.下列符号中，只有微观意义的是（ ） A．H+ B．CO2 C．Cl2 D．Fe 4.下列物质的化学式书写正确的是 （ ） A．氖气：Ne2 B．氮气：N C．氧化锌：OZn D．高锰酸钾：KMnO4 本课时围绕化学式的含义、书写及命名展开教学，通过生活实例导入激发学生兴趣，借助分类归纳法引导学生自主总结单质和化合物化学式的书写规则，结合实例分析强化了化学式宏观与微观含义的联系。教学中注重让学生通过回忆已知化学式、观察规律、互动讨论等方式主动参与知识构建，典型例题和即时练习也有效巩固了重点内容。但仍存在不足：部分学生对“原子个数比省略‘1’”的特殊情况理解不够透彻，对离子构成物质的化学式微观含义表述不够精准。后续需增加针对性辨析练习，通过对比实例加深学生对规则细节的把握，同时加强对不同构成类型物质化学式含义的分层讲解，确保学生形成清晰的知识框架。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$