课题2 组成物质的元素 第1课时（教学设计）化学沪科版五四学制2024八年级全一册

课题2 组成物质的元素 第1课时 什么是元素 如何对元素进行编排 一、知识目标 1.准确掌握“元素是具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子的总称”这一定义。 2.能从周期表单元格中提取原子序数、元素符号、元素名称等关键信息。 3.清晰区分元素与原子的概念，灵活运用元素概念判断不同物质是否含同种元素。 4.了解元素在地壳、海水、人体中的含量，掌握物质按元素组成的分类方法，理解元素符号的意义。 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，从微观上理解元素是质子数相同的一类原子的总称，能从元素和原子的角度对物质进行分类和分析。 2.证据推理与模型认知：通过对元素定义、元素周期表结构等知识的学习，建立化学概念和模型，培养逻辑推理和归纳总结能力。 3.科学态度与社会责任：了解元素在生活中的应用，认识化学科学对人类健康和社会发展的重要意义，培养科学态度和社会责任感。 一、教学重点 元素的定义、元素符号的意义、元素周期表的结构和信息。 二、教学难点 对“一类原子”的理解，避免元素与原子概念的混淆，以及灵活运用元素知识解决实际问题。 本节教学内容出自化学沪科版五四制2024八年级全一册专题5《物质的微观构成》课题2第1课时。本课时聚焦于“什么是元素”以及“如何对元素进行编排”这两个核心问题，在整个化学知识体系中具有承上启下的关键作用。它上承物质的组成、分子和原子等知识，下启物质的分类、化学式和化合价等内容，是学生深入理解化学物质本质和化学反应原理的重要基础。 教材首先通过生活实例和微观粒子模型，引导学生认识元素的概念，将抽象的元素概念与具体的物质联系起来，降低学生的学习难度。接着，详细讲解元素和原子的区别与联系，帮助学生构建清晰的微观粒子知识体系。然后，介绍元素在自然界中的含量分布，让学生了解元素与生活的紧密联系。最后，引入元素周期表，引导学生探究元素的编排规律和周期表中各单元格的信息，培养学生的科学探究能力和信息提取能力。这种编排方式符合学生的认知规律，有助于学生逐步深入理解元素的本质和应用。 教学对象是八年级学生，他们正处于从形象思维向抽象思维过渡的关键时期。在学习本课时之前，学生已经对物质的组成、分子和原子等微观概念有了一定的了解，具备了一定的微观想象能力和逻辑推理能力。然而，元素的概念较为抽象，对于学生来说仍然是一个难点。学生可能会将元素与原子的概念混淆，难以理解“一类原子”的含义。同时，学生在运用元素概念判断物质的组成和分类时，可能会出现困难。 在学习兴趣方面，八年级学生对化学实验和生活中的化学现象充满好奇心，但对于抽象的理论知识可能会感到枯燥乏味。因此，在教学过程中，教师应充分利用实验、图片、视频等多种教学手段，将抽象的知识形象化、具体化，激发学生的学习兴趣。此外，教师还应引导学生积极参与课堂讨论和探究活动，培养学生的自主学习能力和合作探究能力，帮助学生逐步掌握元素的概念和应用，提高学生的化学素养。 教学环节一 新课导入 【展示图片】如果把物质比作城堡，元素就是搭建它的“积木”，而元素周期表如何像图书馆分类一样，让这些“积木”变得井然有序。 【提出问题引导思考】同样的“积木”，却搭建出了完全不同的“城堡”。那究竟什么是元素呢？元素又是如何被编排的呢？就像图书馆需要对图书进行分类编排一样，元素也有它自己的“编排规则”，元素周期表就是这个规则的体现。带着这些疑问，让我们一起走进今天的学习——什么是元素以及如何对元素进行编排。 【设计意图】 1.激发学生兴趣：通过图片能迅速吸引学生的目光，激发他们的好奇心和探索欲望，使学生积极主动地参与到课堂学习中来。 2.联系生活实例：将抽象的元素概念具体化、形象化，让学生感受到化学知识就在身边，增强学生对化学学科的亲切感和认同感。 3.引发思考，导入新课：从视频中呈现的现象提出关于元素定义和编排的问题，自然地过渡到本节课的主题，使学生明确学习目标，带着问题去深入探究元素的相关知识，提高学习的主动性和针对性。 教学环节二 什么是元素 活动一 元素的定义 【引入】观察氧分子(O2)、二氧化碳分子(CO2)、水分子(H2O)，这些物质中相同原子的质子数（核电荷数）有什么特点？质子数（即核电荷数）为(8)的所有氧原子统称为什么？ 【学生思考】 1. 学生观察并回答，发现(O2)、(H2O)、(CO2)中都含有质子数为(8)的氧原子。 1. 得出质子数（即核电荷数）为(8)的所有氧原子统称为氧元素。 【讲解】评价、强调：元素是质子数（核电荷数）相同的一类原子的总称。比如镁元素包含(Mg)、(Mg2+ )，铁元素包含(Fe)、(Fe2+)、(Fe3+)，因为原子通过得失电子变为离子，其质子数不变。 【设计意图】通过具体的分子实例，引导学生观察和思考，从而引出元素的定义，让学生更直观地理解元素的概念。 【对应训练1】下列关于元素的说法正确的是（ ） A. 元素是具有相同电子数的一类原子的总称 B. 元素是具有相同中子数的一类原子的总称 C. 元素是具有相同质子数的一类原子的总称 D. 元素是具有相同相对原子质量的一类原子的总称 【答案】C 【解析】元素是具有相同质子数（即核电荷数）的一类原子的总称，与电子数、中子数、相对原子质量无关，所以C选项正确。 活动二 元素和原子的区别 【问题】元素和原子有什么区别呢？请同学们思考元素和原子分别是宏观概念还是微观概念，在描述物质组成和分子构成时如何应用？ 【学生思考】 1. 学生回答：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，又讲个数。 1. 举例说明：水是由氢元素和氧元素组成的；一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的；铁是由铁原子构成的。 【讲解】评价、强调：在描述物质组成时用元素，描述分子构成或某些物质由原子构成时用原子，要注意区分两者的使用场景。 【设计意图】通过对比元素和原子的概念及应用，让学生更清晰地理解两者的区别，避免概念混淆。 【对应训练1】下列说法正确的是（ ） A. 水是由两个氢原子和一个氧原子构成的 B. 水是由氢元素和氧元素组成的 C. 水是由氢分子和氧分子构成的 D. 水分子是由氢元素和氧元素组成的 【答案】B 【解析】水是宏观物质，应该用元素来描述其组成，即水是由氢元素和氧元素组成的，A选项说的是水分子的构成；水是纯净物，不含有氢分子和氧分子，C选项错误；分子是微观粒子，应该说水分子是由氢原子和氧原子构成的，D选项错误。所以选B。 【对应训练2】下列关于元素和原子的叙述中，正确的是（ ） A. 元素是宏观概念，只讲种类，不论个数 B. 原子是微观概念，既讲种类，又讲个数 C. 元素的种类取决于核外电子数 D. 原子的质量主要集中在质子和电子上 【答案】AB 【解析】元素是宏观概念，只讲种类，不论个数；原子是微观概念，既讲种类，又讲个数，A、B选项正确；元素的种类取决于质子数，C选项错误；原子的质量主要集中在原子核上，即质子和中子上，D选项错误。所以选AB。 活动三 元素的含量 【问题】地壳、海水、人体中含量居于前几位的元素分别有哪些呢？ 【学生思考】 1. 学生阅读教材或根据已有知识回答：地壳中含量居于前四位的元素是氧、硅、铝、铁；海水中含量最高的元素是氧元素，氢元素的含量次之；人体中氧元素的含量最多，碳元素的含量次之。 1. 学生用谐音记忆法“养闺女贴（心）”记住地壳中前四位元素。 【讲解】评价、强调：了解元素在不同环境中的含量，有助于我们认识物质的组成和自然界的规律。 【设计意图】让学生了解元素在不同环境中的含量情况，拓宽学生的知识面，同时通过谐音记忆法帮助学生记忆。 【对应训练1】地壳中含量最多的金属元素是（ ） A. 氧 B. 硅 C. 铝 D. 铁 【答案】C 【解析】地壳中含量居于前四位的元素是氧、硅、铝、铁，其中氧和硅是非金属元素，铝是含量最多的金属元素，所以选C。 活动四 物质的分类 【问题】请指出教材图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。 【学生思考】 1. 学生分析第一组物质：氮气((N2))含(1)种元素（氮元素）；氯气((Cl2))含(1)种元素（氯元素）；铁((Fe))含(1)种元素（铁元素）。 1. 分析第二组物质：干冰（固态(CO2)）含(2)种元素（碳元素、氧元素）；氯化钾((KCl))含(2)种元素（钾元素、氯元素）；酒精((C2H5OH))含(3)种元素（碳元素、氢元素、氧元素）。 1. 总结得出：第一组的物质均由一种元素组成，属于单质；第二组的物质均由两种或两种以上元素组成，属于化合物。 【讲解】评价、强调：单质是由同种元素组成的纯净物，化合物是由不同种元素组成的纯净物。化合物中仅由两种元素组成，且其中一种是氧元素的叫做氧化物。 【设计意图】通过对具体物质的分析，让学生学会根据元素种类对物质进行分类，加深对单质、化合物、氧化物概念的理解。 【对应训练1】下列物质中，属于单质的是（ ） A. 水 B. 二氧化碳 C. 氧气 D. 氯酸钾 【答案】C 【解析】氧气是由氧元素一种元素组成的纯净物，属于单质；水、二氧化碳、氯酸钾都是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物。所以选C。 【对应训练2】下列物质中，属于氧化物的是（ ） A. (KMnO4) B. (CO2) C. (H2SO4) D. (O2) 【答案】B 【解析】氧化物是由两种元素组成，且其中一种是氧元素的化合物。(KMnO_4)由三种元素组成，不属于氧化物；(CO_2)由碳和氧两种元素组成，属于氧化物；(H_2SO_4)由三种元素组成，不属于氧化物；(O_2)是单质，不属于氧化物。所以选B。 活动五 元素符号的意义 【问题】元素符号有哪些意义呢？请同学们结合教材内容思考。 【学生思考】 1. 学生回答：元素符号表示一种元素（宏观），表示这种元素的一个原子（微观）。例如(H)表示氢元素，表示一个氢原子；(O)表示氧元素，表示一个氧原子。 1. 部分元素符号有三个意义，如(Fe)表示铁元素、一个铁原子、铁这种物质。具有三种意义的元素符号包括(Cu)、(Mg)、(Hg)等金属；(He)、(Ne)等稀有气体；(C)、(P)、(S)等固态非金属单质。 【讲解】评价、强调：要根据元素符号所代表的物质类型，准确理解其意义，在书写和使用元素符号时要规范。 【设计意图】让学生掌握元素符号的意义，能够正确理解和运用元素符号。 【对应训练1】下列符号既能表示一种元素，又能表示一个原子，还能表示一种物质的是（ ） A. (H) B. (O2) C. (Fe) D. (N) 【答案】C 【解析】(H)能表示氢元素和一个氢原子，但不能表示氢气这种物质；(O2)表示氧气这种物质和一个氧分子，不能表示一种元素和一个原子；(Fe)能表示铁元素、一个铁原子和铁这种物质；(N)能表示氮元素和一个氮原子，但不能表示氮气这种物质。所以选C。 【对应训练2】下列符号中，“2”表示的意义不正确的是（ ） A. (2H)：表示2个氢原子 B. (H2)：表示一个氢分子中含有2个氢原子 C. (2Fe2+)：表示2个亚铁离子 D. (2O)：表示2个氧元素 【答案】D 【解析】元素只讲种类，不讲个数，(2O)表示2个氧原子，不能表示2个氧元素，A、B、C选项对符号意义的表述均正确。所以选D。 教学环节三 如何对元素进行编排 活动一 元素周期表的结构 【引入】我们已经知道了元素的相关知识，那么如何对元素进行编排，让它们变得有序呢？这就引出了元素周期表。 【问题】请同学们阅读教材，回答元素周期表中周期和族的定义，以及元素周期表的起始情况。 【学生思考】 1. 学生回答：每一横行叫一周期，共(7)个周期；每一纵行叫一族（其中(8)、(9)、(10)三个纵行共同组成一个族），共(16)个族。 1. 元素周期表起始有稀有气体元素、金属元素、非金属元素。 【讲解】评价、强调：元素周期表是学习和研究化学的重要工具，周期和族是其重要的结构组成，要牢记相关概念。 【设计意图】让学生了解元素周期表的基本结构，为后续学习元素周期表中元素的信息和规律做铺垫。 【对应训练1】元素周期表中第三周期有（ ）种元素。 A. (2) B. (8) C. (18) D. (32) 【答案】B 【解析】元素周期表中第一周期有(2)种元素，第二、三周期各有(8)种元素，第四、五周期各有(18)种元素，第六周期有(32)种元素。所以第三周期有(8)种元素，选B。 【对应训练2】元素周期表中第(17)号元素位于（ ） A. 第一周期 B. 第二周期 C. 第三周期 D. 第四周期 【答案】C 【解析】第(17)号元素是氯元素，其原子核外有(3)个电子层，电子层数等于周期数，所以氯元素位于第三周期，选C。 活动二 从元素周期表中获取信息 【问题】请同学们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。 【学生思考】 1. 学生举例：选择医用酒精（主要成分是乙醇，化学式为(C2H5OH)），其中含有氢((H))、碳((C))、氧((O))三种非金属元素。 1. 找出元素位置：氢位于第(1)周期、第(IA)族；碳位于第(2)周期、第(IVA)族；氧位于第(2)周期、第(VIA)族。 1. 说明元素周期表提供的信息：原子序数（氢为(1)、碳为(6)、氧为(8)）、元素符号、元素名称；相对原子质量（氢的相对原子质量为(1.008)，碳为(12.01)，氧为(16.00)）；周期数（氢有(1)个电子层，属第(1)周期；碳、氧有(2)个电子层，属第(2)周期）；族数（(H)最外层含(1)个电子在(IA)族，(C)最外层含(4)个电子在(IVA)族，(O)最外层含(6)个电子在(VIA)族）。 【讲解】评价、强调：元素周期表每一格都包含了丰富的信息，我们要学会从其中提取有用信息，了解元素的性质和规律。 【设计意图】通过实际生活中的物品，让学生学会运用元素周期表，培养学生获取信息和应用知识的能力。 【对应训练1】如图是元素周期表中某元素的信息，下列说法不正确的是（ ） A. 该元素的原子序数为(16) B. 该元素的相对原子质量为(32.06) C. 该元素的名称是硫 D. 该元素属于金属元素 【答案】D 【解析】从图中可知该元素原子序数为(16)，相对原子质量为(32.06)，名称是硫，硫属于非金属元素，不是金属元素。所以选D。 【对应训练2】根据元素周期表中钙元素的信息（如图），下列说法不正确的是（ ） A. 钙元素的原子序数是(20) B. 钙元素的相对原子质量是(40.08) C. 钙元素属于非金属元素 D. 钙原子的核外电子数是(20) 【答案】C 【解析】由图可知钙元素原子序数是(20)，相对原子质量是(40.08)，原子序数等于核外电子数，所以钙原子的核外电子数是(20)；钙元素属于金属元素，不是非金属元素。所以选C。 课题2 组成物质的元素 第1课时 什么是元素 如何对元素进行编排 一、什么是元素 1. 元素定义 质子数（核电荷数）相同的一类原子的总称 1. 元素与原子区别 元素：宏观概念，只讲种类，不讲个数 原子：微观概念，既讲种类，又讲个数 1. 元素含量 地壳：氧、硅、铝、铁；海水：氧、氢；人体：氧、碳 1. 物质分类 单质：同种元素组成的纯净物 化合物：不同种元素组成的纯净物 氧化物：两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物 1. 元素符号意义 宏观：一种元素；微观：一个原子；部分：表示该物质（由原子构成的物质） 二、如何对元素进行编排 1. 周期：每一横行，共7个周期 1. 族：每一纵行（8、9、10 三个纵行共同组成一个族），共16个族 1. 元素周期表信息：原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量等。 1.化学符号具有独特的学科内涵。下列相关符号含义的说法正确的是（ ） A．Ag：只能表示金属银 B．2Fe²⁺：表示2个铁离子 C． ：只能表示氩原子的结构示意图 D．2H：表示2个氢原子 【答案】D 【解析】A选项，Ag宏观上表示银元素，微观上表示一个银原子，还能表示金属银这种物质，并非只能表示金属银，A错误；B选项，2Fe²⁺表示2个亚铁离子，铁离子带3个单位正电荷，符号为Fe³⁺，B错误；C选项，该结构示意图也可能表示与氩原子电子层结构相同的离子，如氯离子、硫离子等，并非只能表示氩原子，C错误；D选项，元素符号前面的数字表示原子个数，2H表示2个氢原子，D正确。 2. 硅化镁(Mg₂Si)在半导体制造领域具有重要的应用价值。Mg和Si在元素周期表中的信息如图所示。下列说法正确的是（ ） A．Mg的原子结构示意图为 B．一个硅原子的质量为28.09g C．Si是地壳中含量最多的非金属元素 D．Mg与Si的化学性质不同的原因是最外层电子数不同 【答案】D 【解析】A选项，Mg原子核内有12个质子，核外电子排布为2、8、2，而所给结构示意图核外电子总数错误，A错误；B选项，相对原子质量是一个原子的实际质量与碳 - 12原子质量的1/12的比值，硅的相对原子质量为28.09，并非一个硅原子的质量为28.09g，B错误；C选项，地壳中含量最多的非金属元素是氧元素，不是硅元素，C错误；D选项，元素的化学性质主要由最外层电子数决定，Mg与Si最外层电子数不同，所以化学性质不同，D正确。 3.图1是元素周期表中汞元素的信息。图2是拉瓦锡研究空气成分的装置。由图分析，下列说法不正确的是（ ） A．汞原子的质子数为80 B．汞元素属于金属元素 C．汞的相对原子质量为 D．实验结束后，钟罩内液面上升 【答案】C 【解析】A选项，元素周期表中原子序数等于质子数，汞的原子序数为80，所以汞原子的质子数为80，A正确；B选项，汞元素名称带“钅”字旁，属于金属元素，B正确；C选项，元素周期表中汞元素信息里相对原子质量为200.6，而不是空着，C错误；D选项，拉瓦锡研究空气成分实验中，汞与氧气反应消耗了钟罩内的氧气，压强减小，所以实验结束后，钟罩内液面上升，D正确。 在本节课的教学中，元素概念较为抽象，学生理解起来有一定难度。在讲解时，通过举例和对比的方式，如对比元素和原子的概念，帮助学生区分，取得了一定效果。但仍有部分学生对“一类原子”的理解不够透彻，后续需加强这方面的练习和辅导。元素周期表的内容，学生对周期和族的概念掌握较好，但在从周期表中提取信息和应用信息方面还存在不足。在今后教学中，应增加相关的实例分析和练习，提高学生运用知识的能力。同时，要更加关注学生的反馈，及时调整教学方法和进度，以提升教学质量。 9 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $