第一节 化学元素（教学设计） 化学北京版2024九年级上册

第四章 认识化学元素 第一节 化学元素 一、知识目标 1. 了解元素的概念及其分类，了解元素符号的意义和写法； 2. 认识元素周期表的结构和规律； 3. 认识物质的分类。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：学生能从宏观识别不同元素组成的物质，描述其性质与用途；从微观粒子视角，理解元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称，构建宏微结合观念。 2.科学探究与创新意识：通过探究元素相关性质实验、解读元素周期表规律，熟悉科学探究流程，提升分析数据、得出结论能力。 3.科学态度与社会责任：秉持严谨、实事求是的科学态度学习元素知识，尊重科学史实；了解元素对人体健康、生态环境的关键影响，树立正确化学价值观，增强社会责任感。 4.变化观念与平衡思想：认识元素在化学反应中种类不变，理解物质转化背后元素守恒，形成动态变化认知。 一、教学重点 1. 元素符号的意义和写法； 2. 物质的分类。 二、教学难点 元素符号的意义。 本节教学内容源于新课标北京版（2024 年版）初中化学九年级上册第四章《认识化学元素》第一节《化学元素》。本节内容是学生从宏观物质认识过渡到微观粒子探究的关键节点，承前启后，地位重要。教材以“元素概念发展”为线索导入，从古代五行学说、四元素说到近现代科学定义，帮助学生理解知识演变，培养科学思维。核心内容分四模块：化学元素与元素符号，明确元素是质子数相同的一类原子总称，强调“只讲种类，不讲个数”，规范元素符号“一大二小”写法及意义；元素周期表，介绍门捷列夫贡献，解析周期、族结构及单元格信息，建立元素规律认知；元素与物质，构建物质的分类体系，结合实例加深理解；从元素角度认识化学变化，通过反应实例证明元素种类不变，揭示变化本质。教学重点为元素符号意义写法与物质分类，难点是元素符号意义理解。教材还融入学科融合内容，联系生活与健康，体现化学实用性，习题设计梯度合理，助力知识巩固与应用。 九年级学生此前已学习物质的基本性质、简单化学反应及原子结构初步知识，对“物质由微观粒子构成”有基础认知，为理解“元素是质子数相同的一类原子总称”奠定微观基础，且在生活中接触过“加碘盐”“补铁食品”等含元素相关表述，具备学习切入点。但学生存在明显认知难点：易混淆“元素”与“原子”概念，难以区分宏观与微观描述；对元素符号“一大二小”写法易出现大小写错误，且难以全面理解其“宏观表元素、微观表原子”的双重意义；物质分类体系层级多，学生易混淆分类标准；对元素周期表的周期、族规律及单元格信息解读易停留在表面。此外，九年级学生逻辑思维逐步发展，但抽象思维仍需具象支撑，教学中需结合实例、图表降低认知难度，通过对比辨析、即时练习帮助突破难点。 教学环节一 新课导入 【导入】同学们，大家先看看老师手里这几样东西——海天铁强化生抽、加碘食盐，还有钙加锌口服液。大家仔细观察包装上的文字，会发现都提到了“铁”“碘”“钙”“锌”。那大家想想，这里的“铁”“碘”指的是我们平时看到的铁单质、碘单质吗？ 【学生回答】应该不是，食盐里要是加铁单质，不就有铁渣了吗；口服液里的锌也不可能是金属锌，不然没法喝。 【讲解】这位同学观察得特别细致，思路也很对！其实这里的“铁”“碘”“钙”“锌”，指的都是“元素”。今天咱们就一起走进第四章第一节，学习“化学元素”。 【讲解】我们来看一个视频，观看元素概念的提出与发展，从元素的提出，到元素定义的提出，经历了漫长的时间。 设计意图 从学生生活中常见的“铁强化生抽”“加碘食盐”“钙加锌口服液”切入，通过提问包装上“铁”“碘”“钙”“锌”的含义，搭建化学知识与生活的桥梁。一方面，利用熟悉事物降低抽象概念的学习门槛，激发学生好奇心与探究欲；另一方面，自然引出“元素”核心主题，让学生初步感知元素在生活中的应用，为后续学习奠定“化学源于生活”的认知基础。 教学环节二 化学元素和元素符号 【引入】首先，咱们得弄明白“元素到底是什么”。大家先看大屏幕上的表格，仔细对比同一类原子的质子数和中子数，你们发现了什么规律？ 【学生回答】我们发现碳-12、碳-13、碳-14的质子数都是6，中子数不一样；氧的那几种原子质子数都是8，中子数也不同。 【讲解】说得太准确了！科学家就是根据这个规律给元素下了定义：化学元素是原子中质子数（核电荷数）相同的一类原子的总称。比如质子数为6的所有原子，都属于碳元素；质子数为8的所有原子，都属于氧元素。那大家再思考：元素和原子的描述有什么不同？比如能不能说“一个碳元素”？ 【学生回答】不能吧？之前学原子的时候可以说“一个碳原子”，但元素好像只能说“碳元素”，不能加“一个”。 【讲解】完全正确！元素是宏观概念，只讲种类，不讲个数；原子是微观概念，既讲种类也讲个数。 【提问】那离子属于元素吗？比如钠离子属于钠元素吗？ 【学生回答】属于，钠离子和钠原子质子数都是11，都属于钠元素。 【讲解】非常准确！原子通过得失电子变为离子，其质子数不变。也就是说，元素不仅包括原子，也包括得失电子后形成的离子。 【讲解】元素是宏观概念，物质也是宏观概念，因此，我们可以说物质是由元素组成的。比如，氧气是由氧元素组成的；水是由氢元素和氧元素组成的。 【提问】观察这个表格，我们看一下同种元素不同原子的结构，你能发现原子的的哪些规律？ 【学生回答】对于原子，原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数。 【讲解】非常好！原子的主要质量集中在原子核上，原子的相对原子质量=质子数+中子数。 【提问】那元素的种类主要与什么数有关？ 【学生回答】元素的种类是由质子数（=原子序数=核电荷数）决定的。 【讲解】非常准确！接下来咱们看元素的分类。大家看元素周期表，发现元素被分成了几类。分别是哪几类？ 【学生回答】三类。金属元素、非金属元素、稀有气体元素。 【讲解】没错！老师给大家总结了分类规律：金属元素除了汞，都带“钅”字旁，比如铁（Fe）、铜（Cu）；非金属元素里，固体带“石”字旁，像磷（P）、硫（S），液体带“氵”，比如溴（Br），气体带“气”字头，比如氧（O）、氢（H）；还有一类稀有气体元素，像氦（He）、氖（Ne）。现在请大家快速判断：钠（Na）、氯（Cl）分别属于哪类元素？ 【学生回答】钠（Na）属于金属元素；氯（Cl）属于非金属元素。 【讲解】现在我们已经分别从宏观和微观的角度学习了物质。知道了从宏观上，元素组成物质；微观上，分子、原子、离子构成物质。举个例子，分别从宏观和微观两个角度描述一下氧气。 【学生回答】宏观上，氧气是由氧元素组成的；微观上，氧气是由氧分子构成的，氧分子是由氧原子构成的。 【讲解】同学们掌握的很好!非常好！接下来咱们学习元素符号。国际上规定，用元素的拉丁文名称的第一个大写字母表示元素符号，要是第一个字母相同，就再加一个小写字母，简单说就是“一大二小”。比如钠是Na，不能写成NA或na；氯是Cl，不能写成CL或cl。大家在练习本上试着写一下钠（Na）、铝（Al）、氦（He）的元素符号，注意大小写规范。 【提问】咱们再琢磨元素符号的意义。以“O”为例，大家想想它能表示什么？先自己思考1分钟，然后举手回答。 【学生回答】能表示氧元素，还能表示一个氧原子。 【追问】两位同学分别从宏观和微观角度回答，很全面！那“Fe”除了表示铁元素、一个铁原子，还有别的意义吗？大家结合铁的构成想想——铁是由什么粒子构成的？ 【学生回答】铁是由铁原子直接构成的！ 【讲解】没错！对于由原子直接构成的物质，它的元素符号还能表示这种物质。所以“Fe”还能表示“铁这种物质”。那“3O”表示什么呢？大家对比“O”和“3O”，找找区别。 【学生回答】“3O”前面加了数字，应该只能表示3个氧原子吧？不能表示氧元素了。 【讲解】太对了！当元素符号前面加上数字，就只有微观意义，只表示几个该原子。 设计意图 展示碳、氧、氢不同原子的质子数、中子数数据，引导学生分组讨论找规律，而非直接灌输定义。此设计旨在通过学生自主观察、合作探究，让学生亲身发现“同一类元素原子质子数相同”的本质特征，培养归纳总结能力与合作学习意识，同时让元素定义的得出更具逻辑性与说服力。 教学环节三 元素周期表 【讲解】了解了元素和元素符号，咱们再来认识“元素周期表”。大家知道吗？最早发现元素周期律并编制周期表的，是俄国化学家门捷列夫。现在的元素周期表，是按原子序数从左到右、从上到下递增排列的。大家数一下，元素周期表有几个横行，几个纵列。 【学生回答】7个横行，18个纵列。 【讲解】每一个横行叫一个周期；18个纵行，其中8、9、10三个纵行合称一个族，所以共16个族。咱们再看单个单元格，这里面有四个关键信息：左上角的“16”是原子序数，它在数值上等于质子数、核电荷数；右上角的“S”是元素符号；中间的“硫”是元素名称；最下面的“32.06”是相对原子质量。大家试试根据这个规律，说说氧元素单元格里各数字和符号的意义。 【学生回答】左上角的8是原子序数，等于质子数8；O是元素符号；氧是元素名称；16.00是相对原子质量。 设计意图 结合元素周期表截图，按汉字部首（“钅”“石”“氵”“气”）总结元素分类规律，同时举例说明各类元素（如Fe、P、Br、O、He）。此设计利用汉字特点建立分类记忆线索，降低记忆难度；通过元素周期表直观呈现分类结果，让学生感知元素分类的系统性，为后续学习元素周期表埋下伏笔，同时强化“分类思想”这一化学核心思维方法。 教学环节四 元素与物质 【提问】说得又准又全！接下来咱们梳理“元素与物质”的关系。大家先回忆：物质是由什么组成的？又是由什么构成的？ 【学生回答】物质由元素组成，由分子、原子、离子构成。 【讲解】没错！比如氧气（O2）由氧元素组成，由氧分子构成；铁（Fe）由铁元素组成，由铁原子构成；氯化钠（NaCl）由钠元素和氯元素组成，由钠离子和氯离子构成。 【讲解】基于此，咱们还能对物质进行分类。物质先分为混合物和纯净物——混合物含两种及以上物质，比如空气；纯净物只含一种物质。纯净物又分为单质和化合物：单质是由一种元素组成的纯净物，像O2、Fe；化合物是由两种及以上元素组成的纯净物，像H2O、KMnO4。化合物里还有一类特殊的“氧化物”，必须含两种元素，且其中一种是氧元素，比如CO2、H2O。现在大家判断：五氧化二磷（P2O5）属于哪类物质？ 【学生回答】五氧化二磷是纯净物，因为只有一种物质；它由磷和氧两种元素组成，所以是化合物；又因为含两种元素且一种是氧，所以还是氧化物。 【讲解】逻辑特别清晰！元素在自然界的存在状态可分成两类：游离态和化合态。以单质的形式存在的元素叫作游离态，以化合物的形式存在的元素叫作化合态。元素在自然界中的分布并不均匀。按质量计算， 地壳中含量最高的是氧元素，其他元素含量由高到低依次是硅、铝、铁、钙等。 【提问】地壳中含量最多的元素是哪个？地壳中含量最多的金属元素是哪个？ 【学生回答】地壳中含量最多的元素是氧；地壳中含量最多的金属元素是铝。 【讲解】无机盐虽然含量少，但是对人体非常重要。缺乏不同的无机盐，会有不同的症状。自然界中含钙元素的物质：石灰石、大理石（其主要成分都是CaCO3） 设计意图 通过回顾“物质由元素组成，由分子、原子、离子构成”，并举例（O2、Fe、NaCl）说明。该设计衔接前期微观粒子知识，建立“宏观元素-微观粒子-物质”的联系，帮助学生构建完整的物质构成认知体系，理解宏观与微观的辩证关系。 教学环节五 从元素的角度认识化学变化 【提问】最后咱们从元素角度看化学变化。大家看大屏幕上的反应式：磷和氧气点燃生成五氧化二磷，硫和氧气点燃生成二氧化硫。大家分析反应前后的元素种类，有什么发现？ 【学生回答】反应前是磷、氧元素，反应后还是磷、氧元素；硫和氧气反应前后都是硫、氧元素，元素种类没变！ 【讲解】这就是化学变化的重要规律——反应前后元素种类不变。在化学变化中，元素的种类不会改变，改变的只是元素的组合方式，即通过物质组成的变化，实现物质间的转化。 设计意图 展示磷、硫与氧气反应，过氧化氢分解的反应式，引导学生分析反应前后元素种类。此设计通过具体化学反应实例，让学生自主发现“反应前后元素种类不变”的规律，而非被动接受结论。一方面，巩固化学反应的微观本质（原子重新组合），另一方面，从元素角度深化对化学变化的理解，为后续学习质量守恒定律奠定基础，同时培养学生从宏观角度分析化学反应的能力。 第一节 化学元素 一、化学符号与元素符号 1、元素概念：质子数相同的一类原子的总称。 2、元素分类：金属元素、非金属元素、稀有气体元素 3、元素符号：一大二小；意义：某元素；某元素的一个原子；某物质（由原子构成的物质） 二、元素周期表：7个周期，16个族 三、元素与物质：元素组成物质 四、从元素角度认识化学变化：化学反应前后，元素种类不变。 1.分子、原子、离子都是构成物质的粒子，下列物质由分子直接构成的是 ；由原子直接构成的是 ；由离子直接构成的是 。（填序号） ①氮气 ②铁 ③氯化钠 ④二氧化碳 ⑤汞 ⑥金刚 ⑦氦气 ⑧水 2.不同元素的原子中，①中子数；②质子数；③电子总数；④电子层数；⑤最外层电子数；⑥核电荷数，肯定不相同的是（　　） A．①②③④ B．②③⑥ C．②④⑥ D．② 3.写出下列元素符号 钠（ ） 氯（ ） 铝（ ） 氮（ ） 氦 （ ） 钡 （ ） 4.写出下列符号代表的含义 3H（ ） 5N （ ）6Cl（ ） 2O2（ ） H（ ） （ ）；Cu（ ）（ ）（ ） 5.下列地壳中含量较多的几种元素中，含量最多的金属元素的是（　　） A．钙 B．铝 C．铁 D．硅 6.用元素符号回答：质子数最少的元素是 ，地壳中含量最多的金属元素是 ，水中含的元素是 ，常温下液态金属中所含的元素是 ．符号中都有“N”的元素是 。 7.根据日常生活经验，用元素符号填空： （1）一般引起甲状腺肿大的原因是因为体内缺少 元素． （2）贫血的病人需要补充 元素． （3）人体中缺 容易引起骨质疏松。 （4）温度计中填充的液体金属是 ． 8.如图所示是元素周期表的一部分，请据此回答下列问题： （1）氧元素的原子序数是 ，其原子的核外电子数是 ，最外层电子数为 。 （2）氮元素与氧元素的本质区别是： 。 （3）氯原子与氯离子具有相同的 、 （答两点即可）；其化学性质 （填“相同”或“不同”），原因是 。 9.学习《物质构成的奥秘》我们明白了物质的组成与结构： （1）元素的种类决定于原子结构中的 ； （2）元素的化学性质主要决定于原子结构中的 ； （3）宏观上，物质由 组成，微观上物质由 构成，如水由 构成，氯化钠由 构成，而铁由 构成． 本次教学围绕“化学元素”核心内容展开，基本达成预设目标，但仍有优化空间。成功之处在于：借助生活中“加碘盐”“钙加锌口服液”等实例导入，快速拉近学生与抽象概念的距离；通过对比原子、离子的质子数，结合表格梳理元素与原子的区别，帮助学生突破“元素只讲种类不讲个数”的认知难点；利用元素周期表实物图与单元格拆解，直观呈现周期、族及各信息含义，降低学习难度。不足方面：一是物质分类教学中，对“氧化物”与“含氧化合物”的界限辨析不够充分，部分学生仍混淆二者；二是元素符号意义讲解时，对“由原子构成的物质符号可表物质”的拓展较仓促，学生理解不深入；三是课堂互动多集中于集体问答，个别基础薄弱学生参与度低。后续教学需优化：增加“氧化物判断”专项对比练习，设计分层提问兼顾不同层次学生，延长元素符号意义的小组讨论时间，强化知识内化。 / 学科网（北京）股份有限公司 $