主题三专题5课题2组成物质的元素--2025--2026学年八年级化学沪科版（五四学制）全一册

该初中化学课件围绕“组成物质的元素”，系统讲解元素定义、物质分类（单质、化合物、氧化物）、元素符号、周期表及化学式、化合价等核心知识。以生活实例（如氧气与二氧化碳含相同元素却性质不同）导入，连接微观粒子构成与宏观元素组成，搭建从微观到宏观的学习支架。 其亮点在于通过“观察与思考”（分析纯净物元素种类）、“讨论与交流”（列举含氧化合物并分类、寻找生活中含非金属元素物品）等活动，结合化学观念（物质由元素组成、可分类）和科学思维（归纳分类、模型建构），培养科学探究与实践能力。学生能系统梳理知识，教师可借助互动设计提升教学效率。

主题三 物质的组成与结构 专题5　物质的微观构成 课题2　组成物质的元素 义务教育教科书（五·四学制） 化学 八年级 全一册 近百种不同元素组成了上亿种物质。氧气、二氧化碳和水的组成与性质不同，但都含有氧元素；氢、氧两种元素可以分别组成水和过氧化氢这两种性质截然不同的物质。那么，究竟什么是元素呢？ 组成物质的元素 课题2 学习聚焦 结合实例，认识元素的含义及化合价，形成基于元素认识物质的视角。 学会通过元素周期表查找元素的相关信息，体会元素周期表在化学研究中的作用。 学会利用化学式表示、计算物质的组成，深化对物质组成的认识。 什么是元素 我们所认识的氧分子、二氧化碳分子、水分子和过氧化氢分子，都含有氧原子，这些氧原子的原子核内都含有8个质子，即核电荷数均为8。元素是具有相同的核电荷数（即质子数）的一类原子的总称。上述四种不同分子中的氧原子就统称氧元素，而水分子和过氧化氢分子中的氢原子统称氢元素。 科学研究发现，自然界中各种元素的分布和含量各不相同。在地壳中，不同元素含量差别很大，其中含量最多的是氧元素，其他含量较多的元素包括硅、铝、铁等（图5.9）。在海水中，氧元素的含量最多，氢元素的含量次之（图5.10）。在人体中，氧元素的含量最多，碳元素的含量次之。 图5.9　地壳中的元素含量（质量分数） 图5.10　海水中的元素含量（质量分数） 请指出图5.11所示的两组纯净物中每种物质所含元素种类的数目，并说明它们之间有什么不同。 观察与思考 图5.11　两组纯净物 人们通常根据组成物质的元素的种类，将纯净物分为单质和化合物1。由同种元素组成的纯净物叫做单质，如氮气、氯气、铁等。由两种或两种以上元素组成的纯净物叫做化合物，如二氧化碳、酒精、氯化钾等。如果化合物仅由两种元素组成且其中一种是氧元素，则这种化合物称为氧化物，如水、二氧化锰、二氧化碳等。 1　元素在自然界的存在状态可分成两类：游离态和化合态。游离态的元素以单质的形式存在，化合态的元素以化合物的形式存在。 列举你知道的含有氧元素的物质，然后分别指出它们所属的物质类别。 讨论与交流 为便于研究和交流，科学家使用元素符号来表示元素。元素符号既表示一种元素，又表示这种元素的一个原子。例如，“H”既表示氢元素，又表示氢元素的一个原子。我们还可以将离子的电荷数目和电性标注在元素符号的右上角以表示相应离子，如Na+表示带1个单位正电荷的钠离子，Mg2+表示带2个单位正电荷的镁离子，Cl-表示带1个单位负电荷的氯离子。 用化学符号表示微观粒子：① 碳原子；② 两个氢原子；③ 带3个单位正电荷的铝离子；④ 带2个单位负电荷的氧离子。 书写表达 如何对元素进行编排 随着越来越多的元素被陆续发现，探寻各种元素及其性质之间的联系，并预测未知元素及其性质，成为科学家不断努力的目标。1869年，俄国化学家门捷列夫（D. I. Mendeleyev）在总结前人经验和大量科学实践的基础上，把当时已知的63种元素编制成一张元素周期表。附录的现代元素周期表，是在门捷列夫的元素周期表的基础上不断修正和完善而来的。 元素在元素周期表中都有一个序号，称为原子序数。原子序数与元素原子的核电荷数（质子数）在数值上相同。元素周期表中的元素正是按原子序数从左往右、从上到下递增的顺序排列的。 元素有金属元素和非金属元素之分，其中绝大多数是金属元素，它们集中在元素周期表的左边；非金属元素则主要集中在元素周期表的右上部。通过元素周期表，我们可获知各种元素的元素符号、元素名称、相对原子质量等信息（图5.12）。 图5.12　元素周期表中的碳元素信息示意图 寻找生活中一件含有两种及以上非金属元素的物品，然后找出这些元素在元素周期表中的位置，并说明元素周期表提供的信息。 讨论与交流 元素周期表是人们学习和研究化学的重要工具，它能为人们发现新元素、预测物质性质、寻找新材料等提供线索，我们将在高中化学课程中继续深入学习。 如何使用化学符号表示物质的组成 1. 化学式 我们知道物质是由元素组成的，也是由大量微观粒子聚集而成的。人们通过元素符号既可以表示元素，又可以表示该元素对应的微观粒子如原子、离子等。相应地，我们可以用化学式来表示物质的组成。 科学研究表明，纯净物是有固定组成的。例如水，无论是何种来源，处于何种状态，都由氢、氧两种元素组成，都是由大量水分子聚集而成的，而每个水分子都由2个氢原子和1个氧原子构成。化 图5.13　化学式H2O的意义 学式H2O既表示水这种物质，又表示水的元素组成，还可以表示1个水分子及1个水分子中氢、氧原子的个数（图5.13）。 有些物质是由原子或离子直接构成的。若为单质，常用元素符号表示其化学式；若为化合物，其化学式表示各组成元素原子数的最简比。自然界中的大多数物质都是由分子构成的，对这些物质而言，化学式又称为分子式。为简便起见，我们统一使用化学式。 图5.14 钠、氯化钠、氧气、氦气的化学式 根据下表中各物质的微观粒子构成，写出它们的化学式。 书写表达 物质名称 微观粒子构成 化学式 氮气 两个氮原子结合构成的氮分子 铁 铁原子 金刚石 碳原子 氧化镁 Mg2+与O2-以1 ∶1结合 二氧化硅 硅原子与氧原子以1 ∶ 2结合 2. 化合价 水的化学式为H2O，二氧化碳的化学式为CO2，为什么在这些化合物的分子中，不同的原子结合氧原子的数目不同呢？是什么决定了原子之间相互结合的数量关系？ 通常，用化合价来表示形成化合物时一个原子能和其他原子相结合的数目。元素的化合价有正价和负价，在化合物中，正、负化合价的代数和为0。例如，在化合物里，氧元素通常为-2价，氢元素通常为+1价；当氢气与氧气化合时，是2个氢原子结合1个氧原子生成H2O；而碳与氧气化合时，是1个碳原子结合2个氧原子，生成CO2。 有些化合物中含有带电的原子团，如碳酸钙（CaCO3）中的碳酸根（CO32-）、氢氧化钠（NaOH）中的氢氧根（OH-）、氯化铵中的铵根（NH4+）等，这些根常作为一个整体参加化学反应。 元素或根 的名称 元素或根 的符号 主要 化合价 元素或根 的名称 元素或根 的符号 主要 化合价 氢 H +1 钙 Ca +2 碳 C +2、+4 铁 Fe +2、+3 表5.5　一些常见元素和根的主要化合价 元素或根 的名称 元素或根 的符号 主要 化合价 元素或根 的名称 元素或根 的符号 主要 化合价 氮 N -3、+5 锰 Mn +4、+7 氧 O -1、-2 铜 Cu +2 钠 Na +1 锌 Zn +2 镁 Mg +2 银 Ag +1 铝 Al +3 氢氧根 OH- -1 硅 Si +4 碳酸根 CO32- -2 硫 S -2、+4、+6 硝酸根 NO3- -1 氯 Cl -1、+7 硫酸根 SO42- -2 钾 K +1 铵根 NH4+ +1 在确定元素化合价时，我们一般遵循如下规则： （1）化合物中各元素化合价的代数和为0；由于化合价是元素的原子在形成化合物时才表现出来的性质，因此，在单质中元素的化合价约定为0。 （2）金属元素与非金属元素形成化合物时，金属元素显正价，非金属元素显负价。 （3）部分元素可显不同的化合价。 （4）根的化合价等于根中各元素化合价的代数和。 你能根据金属元素、非金属元素的化合价的特点，分析讨论元素化合价的正负、数值与其原子核外最外层电子数的关系吗？ 讨论与交流 根据元素的化合价，在书写化学式时，还应遵守如下规则： （1）一般正价元素（或根）写在左边，负价元素（或根）写在右边。 （2）原子的数目用阿拉伯数字写在元素符号的右下角，若为1时则省略。 （3）化合物中各元素化合价的代数和为0。 由两种元素组成的化合物的名称，一般读作某化某，如NaCl读作氯化钠。有时还要读出化学式中各种元素的原子个数，如CO2读作二氧化碳，Fe3O4读作四氧化三铁。 当化合物的化学式确定后，其各原子的相对原子质量的总和就是该化合物的相对分子质量。根据化学式，可以计算化合物中各组成元素的质量比或质量分数，这里提到的元素的质量分数是指该元素的质量与组成物质的各元素质量总和之比。 学习指南 归纳小结 元素是    的总称。物质是由元素组成的。根据组成元素，可以判断物质的类别。 元素在元素周期表中是按    从左往右、从上到下递增的顺序排列的。通过元素周期表，可以查找元素的名称、符号、相对原子质量等信息。 通常用化合价来表示形成化合物时一个原子能和其他原子相结合的   。元素的化合价有正价和负价，在化合物中，正、负化合价的代数和为  。在单质中，元素的化合价约定为    。根据元素化合价，可以书写化合物的化学式。 化学式可以表示物质的组成。根据化学式，可以计算相对分子质量、组成元素的质量比及质量分数。 例题导引 问题： 某种由氮元素与氧元素组成的化合物中，氮元素的化合价为+5价，氧元素的化合价为-2价。回答下列问题： （1）写出这种氮的氧化物的化学式。 （2）计算该化合物的相对分子质量、化合物中氮元素的质量分数以及氮、氧元素的质量比。   分析： （1）首先，写出组成化合物的两种元素的符号，一般正价的写在左边，负价的写在右边，并标出化合价。 其次，计算两种元素的正、负化合价绝对值的最小公倍数。 再次，计算各元素的原子数。 最后，把原子数写在各元素符号的右下角，即得化学式。 最小公倍数 正价（或负价）的绝对值 原子数= +5 N -2 O 5×2 = 10 N2O5 N： = 2 10 5 O： = 5 10 2 （2）N2O5的相对分子质量= 14×2 + 16×5 = 108 N2O5中氮元素的质量分数 N2O5中氮元素和氧元素的质量比=（14×2）∶（16×5）= 7 ∶20。 N的相对原子质量×N的原子数 N2O5的相对分子质量 = ×100% = ×100% 14×2 108 ≈ 25.9% 练习巩固 1. 氮元素在元素周期表中的相关信息如图5.15所示，下列说法中错误的是（　　）。 （A）氮元素的原子序数为7 （B）氮原子核外电子数为7 （C）氮元素的相对原子质量为7 （D）氮原子的核电荷数为7 图5.15 2. 下列关于物质元素组成的说法正确的是（　　）。 （A）含有两种元素的物质是化合物 （B）含有氧元素的物质是氧化物 （C）水是由一个氧元素和两个氢元素组成的 （D）纯净物中可能含有多种元素 3. 化学符号可用于表示微观粒子、物质组成等。 （1）用化学符号表示： ① 铝原子 　　　　　　。 ② 氢氧化镁  　　　　　　。 ③ 氯离子 　　　　　　。 ④ 两个氧分子 　　　　　　。 （2）说出H、2H、H2、2H2各具有什么意义。 4. 硅元素与氧元素形成的化合物的化学式是 　 　　　 　，该物质的名称是 　　　 　　；氯酸钾（KClO3）中氯元素的化合价是 　　　　 。 5. 部分人群需要每日服用一定量的补钙剂摄入钙。某补钙剂的部分说明如图5.16所示。 （1）若按说明服用，每天至少可补充钙元素 　　　　　 g。 （2）查阅资料，说明钙元素在人体中的主要生理功能。 图5.16 **钙片 ［主要成分］碳酸钙(CaCO3) ［药品规格］每片：2.5 g 　　　　　　每片含：CaCO3 0.2 g ［用　　量］每日2次，每次1片 6. 磁性氧化铁是一种常见的铁的氧化物，其中铁元素的化合价有+2、+3价两种，且正价总数为+8，氧元素的化合价为-2价。 （1）若磁性氧化铁的化学式可表示为FexOy，则x、y分别是多少？ （2）计算磁性氧化铁中金属元素的质量分数。 7. 请查阅资料，设计一张海报，介绍不同形式的元素周期表，并简要说明元素周期表对化学研究的作用。 $$