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

该初中化学教学设计聚焦化学式意义、化合价规律及应用、物质组成定量计算核心知识点。通过生活商品条形码和价格标签类比导入，将抽象化学符号与生活联系，承上物质微观构成知识，为后续化学方程式学习搭建支架。 资料特色在于融合宏观辨识与微观探析（化学式关联物质组成与微观构成）、证据推理与模型认知（构建化合价推导化学式模型），结合苏丹红实例渗透科学态度。采用口诀记忆、步骤化书写、分层对应训练等学科方法，助力学生突破抽象概念，为教师提供结构化教学流程与实用练习设计。

课题2 组成物质的元素 第2课时 如何使用化学符号表示物质的组成 一、知识目标 1.依据 “正价在前、负价在后，化合价代数和为 0” 的规则，能正确写出物质的化学式。 2.明确元素符号、化学式与物质宏观组成（元素 / 物质）和微观构成（原子 / 分子）的对应关系。 3.学会利用相对原子质量进行相对分子质量、元素质量比、元素质量分数及其变形的相关基本计算。 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，从微观上理解物质由原子、分子或离子构成，能通过化学式将宏观物质与微观粒子联系起来。 2.证据推理与模型认知：建立化学式书写和化合价计算的模型，依据化合价规则推导化学式，通过化学式分析元素组成和微观构成。 3.科学态度与社会责任：通过对苏丹红、丙烯醛等物质的了解，认识化学物质在生活中的两面性，增强合理使用化学物质的意识。 一、教学重点 化学式的意义、化合价的规律及应用、物质组成的定量计算。 二、教学难点 根据化合价书写化学式、理解化学式中数字的意义、利用化学式进行元素质量分数等计算。 本节教学内容源于化学沪科版五四制2024八年级全一册专题5《物质的微观构成》课题2第2课时《如何使用化学符号表示物质的组成》。本课时内容在整个化学知识体系中起着承上启下的关键作用，它是在学生学习了物质的微观构成等基础知识后，进一步深入学习化学符号表示物质组成的重要内容，对于后续化学知识的学习，如化学方程式的书写、化学反应的计算等具有重要的铺垫作用。 教材围绕化学式、化合价以及物质组成的定量表示三个核心内容展开。首先介绍了化学式的定义、意义以及化学符号中数字的含义，让学生理解如何用化学符号准确表示物质的组成；接着讲解常见元素和原子团的化合价，包括化合价的表示方法、规律以及与离子符号书写的异同，为化学式的书写提供理论依据；最后阐述物质组成的定量表示，如相对分子质量、元素质量比和元素质量分数的计算方法，使学生能够从定量的角度认识物质的组成。教材通过大量的实例和典型范例，引导学生逐步掌握这些知识和技能，培养学生的化学思维和应用能力。 教学对象是八年级的学生，他们正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，对化学知识的学习有了一定的基础，但在理解抽象概念和进行逻辑推理方面还存在一定的困难。在之前的学习中，学生已经了解了物质的微观构成，知道了分子、原子等概念，这为本课时的学习奠定了一定的基础。然而，化学式、化合价等概念较为抽象，学生可能会感到理解困难。 学生在学习过程中可能会出现以下问题：一是对化学式的意义理解不够深入，容易混淆宏观和微观意义；二是在记忆常见元素和原子团的化合价时可能会感到枯燥和困难，难以准确运用化合价规则书写化学式；三是在进行物质组成的定量计算时，可能会对计算方法和步骤掌握不熟练，出现计算错误。因此，在教学过程中，教师应充分考虑学生的认知特点和学习困难，采用形象生动的教学方法，如通过实物展示、动画演示等方式帮助学生理解抽象概念；同时，要加强练习和巩固，让学生在实践中掌握知识和技能，提高学生的学习兴趣和学习效果。 教学环节一 新课导入 【展示生活商品图片】同学们，大家看老师在大屏幕上展示的这些图片，有超市里琳琅满目的商品，每件商品上都贴着条形码和价格标签。条形码能精准地标识商品的种类、规格等信息，价格标签则明确了商品的价值。大家想一想，在化学的世界里，物质就如同这些商品，那有没有像条形码和定价规则一样的东西，能精准“标识”物质的组成与构成比例呢？（给学生一些思考和发言时间，鼓励学生大胆猜测） 【引入化学符号概念】大家的想法都很有创意。在化学中，化学式和化合价就承担着这样的重要角色。就像我们熟悉的水，它的化学式是(H_{2}O)，这个简单的符号组合就告诉了我们水是由氢元素和氧元素组成，并且一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。再比如氧气，化学式是(O_{2})，表明氧气是由氧元素组成，一个氧分子由两个氧原子构成。那么，化学式是如何准确表示物质组成的，化合价又在其中起到什么作用呢？带着这些疑问，让我们一起走进今天的学习——如何使用化学符号表示物质的组成。 【设计意图】 1.激发学生兴趣：以生活中常见的商品条形码和价格标签为切入点，将抽象的化学概念与学生熟悉的生活场景相联系，能迅速吸引学生的注意力，激发他们的好奇心和学习兴趣，使学生积极主动地参与到课堂讨论中来。 2.建立知识联系：通过类比商品的标识方式，引导学生思考化学中物质的标识方法，帮助学生在生活经验和化学知识之间建立联系，降低学生对新知识的陌生感和理解难度。 3.引发思考，导入新课：从生活实例引出化学问题，自然地过渡到本节课的主题，让学生明确学习目标，带着问题去探索化学式和化合价的奥秘，提高学习的主动性和积极性。 教学环节二 化学式 活动一 化学式的概念 【引入】如果把物质比作商品，化学式和化合价如何像条形码和定价规则一样，精准“标识”物质的组成与构成比例？今天我们先来认识化学式。同学们，经研究表明，纯净物均有固定的组成，是可以用化学符号来表示的，比如水用表示，氧气用表示。 【问题】那大家能不能根据这些例子，尝试总结一下什么是化学式呢？ 【学生思考】学生自主思考后，可能会回答：用元素符号和数字组合表示物质组成的式子就是化学式。 【讲解】评价、总结学生的回答，强调：非常正确，用元素符号和数字组合表示物质组成的式子就叫做化学式。像、、、、、这些都是化学式。 【对应训练1】下列符号属于化学式的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】表示2个氢原子，不是化学式；表示氢离子，不是化学式；表示氢气，是氢气的化学式；表示氢氧根离子，不是化学式。所以答案选C。 【对应训练2】下列物质的化学式书写正确的是（ ） A. 氧化镁 B. 氧化铝 C. 氯化钠 D. 氧化铁 【答案】C 【解析】氧化镁中镁元素显价，氧元素显价，其化学式为，A选项错误；氧化铝中铝元素显价，氧元素显价，其化学式为，B选项错误；氯化钠中钠元素显价，氯元素显价，其化学式为，C选项正确；氧化铁中铁元素显价，氧元素显价，其化学式为，是氧化亚铁的化学式，D选项错误。所以答案选C。 活动二 化学式的意义 【引入】我们已经知道了什么是化学式，那化学式都有哪些意义呢？下面我们以氧气（）为例来探究一下。 【问题】大家结合教材和氧气的构成，思考一下有哪些宏观和微观意义呢？ 【学生思考】学生阅读教材、思考后，可能会回答：宏观上表示氧气这种物质，表示氧气由氧元素组成；微观上表示一个氧分子，表示一个氧分子由2个氧原子构成。 【讲解】评价、总结学生的回答，强调：非常棒。对于由分子构成的物质，化学式的宏观意义有：表示一种物质，表示物质的元素组成；微观意义有：表示物质的一个分子，表示物质一个分子的构成。那对于由原子构成的物质，比如钠（）、铁（）、氦气（），它们的化学式又有什么意义呢？ 【学生思考】学生思考后回答：宏观上表示一种物质，表示物质的元素组成；微观上表示该物质的一个原子。 【总结】总结由分子构成和由原子构成的物质化学式的意义，强调不同构成方式的物质化学式意义的区别和联系。 【对应训练1】下列关于二氧化碳化学式的意义，说法错误的是（ ） A. 表示二氧化碳这种物质 B. 表示二氧化碳由碳元素和氧元素组成 C. 表示一个二氧化碳分子由一个碳原子和一个氧分子构成 D. 表示一个二氧化碳分子 【答案】C 【解析】宏观上表示二氧化碳这种物质，表示二氧化碳由碳元素和氧元素组成；微观上表示一个二氧化碳分子，表示一个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成，而不是一个碳原子和一个氧分子构成，所以C选项说法错误。答案选C。 【对应训练2】下列符号既能表示一种物质，又能表示一个分子的是（ ） A. B.C.D. 【答案】B 【解析】可表示氢元素或一个氢原子，不能表示一种物质和一个分子；可表示氮气这种物质，也能表示一个氮分子；可表示铁这种物质，也能表示一个铁原子，但铁是由原子构成的，不是分子；可表示氯化钠这种物质，但氯化钠是由离子构成的，不能表示一个分子。所以答案选B。 活动三 化学符号中数字的意义 【引入】在化学符号中，数字有着不同的含义。比如、、，这些符号中的“2”都表示什么意义呢？ 【问题】请同学们观察这几个符号，分析其中“2”的意义。 【学生思考】学生思考后回答：中的“2”表示2个氢原子；中的“2”表示1个氢分子里有2个氢原子；中前面的“2”表示2个氢分子，右下角的“2”表示1个氢分子里有2个氢原子。 【讲解】评价、总结学生的回答，强调：前面的数字表示原子或分子的个数，右下角数字表示1个分子中含该元素原子的个数。 【对应训练1】下列符号中“3”所表示的含义错误的是（ ） A. ：3个水分子 B. ：三氧化硫中含有3个氧原子 C. ：3个碳原子 D. ：一个铝离子带3个单位正电荷 【答案】B 【解析】表示3个水分子，A选项正确；表示一个三氧化硫分子中含有3个氧原子，B选项错误；表示3个碳原子，C选项正确；表示一个铝离子带3个单位正电荷，D选项正确。所以答案选B。 【对应训练2】对下列化学用语中数字“2”的含义描述准确的是（ ） A. ：“2”表示两个氧分子 B. ：“2”表示两个一氧化氮分子 C. ：“2”表示镁元素的化合价为价 D. ：“2”表示一个硫酸分子中有两个氢元素 【答案】B 【解析】表示2个氧原子，A选项错误；表示2个一氧化氮分子，B选项正确；表示一个镁离子带2个单位正电荷，C选项错误；中“2”表示一个硫酸分子中有2个氢原子，元素只讲种类，不讲个数，D选项错误。所以答案选B。 教学环节三 化合价 活动一 常见元素和原子团的化合价 【引入】在化学中，元素的化合价是一个重要的概念。我们先来了解一下常见元素的化合价。 【问题】同学们阅读教材，总结常见元素的化合价规律。 【学生思考】学生阅读教材后，总结出：钾钠氢银正一价，钙镁钡锌正二价；氟氯溴碘负一价，通常氧是负二价；铜正一二铝正三，铁有正二和正三；硫有负二正四六，单质零价永不变。 【讲解】评价、总结学生的回答，强调常见元素化合价的记忆方法和规律，同时介绍价的铁读作亚铁，价的铁读作铁。接着讲解常见原子团（根）的化合价：负一氢氧 硝酸根，负二 碳酸 硫酸根，正一价的是铵根。 【对应训练1】下列元素的化合价标注正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】单质中元素的化合价为，中氧元素化合价应为，B选项错误；中氯元素显价，根据化合物中正负化合价代数和为，铁元素显价，应标注为，C选项错误；中硫酸根显价，铜元素显价，标注方式正确，但书写时“”应在“”后，即书写不规范，D选项错误；标注正确，A选项正确。所以答案选A。 【对应训练2】下列原子团的化合价标注错误的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】氢氧根显价，标注为正确；碳酸根显价，标注为正确；铵根显价，标注为正确；硫酸根显价，应标注为，D选项错误。所以答案选D。 活动二 化合价的标法和离子符号的书写的异同 【引入】化合价和离子符号的书写有相似之处，也有不同点。下面我们来对比学习一下。 【问题】同学们观察、、、这些离子符号和、、、这些化合价的标注，总结它们的异同点。 【学生思考】学生思考后回答：相同点是数字相同，正负号相同；不同点是离子符号数字在前，正、负号在后，标在右上角，数值为时省略不写；化合价数字在后，正、负号在前，标在正上方，数值为时不能省略。 【讲解】评价、总结学生的回答，强调两者的区别和联系，通过举例进一步加深学生的理解。 【对应训练1】下列关于化合价和离子符号书写的说法正确的是（ ） A. 离子符号中数字在前，正、负号在后，标在右上角，数值为时不能省略 B. 化合价数字在后，正、负号在前，标在正上方，数值为时可以省略 C. 钠离子的离子符号是，钠元素的化合价标注为 D. 镁离子的离子符号是，镁元素的化合价标注为 【答案】C 【解析】离子符号中数字在前，正、负号在后，标在右上角，数值为时省略不写，A选项错误；化合价数字在后，正、负号在前，标在正上方，数值为时不能省略，B选项错误；钠离子的离子符号是，钠元素的化合价标注为，C选项正确；镁离子的离子符号是，镁元素的化合价标注为，D选项错误。所以答案选C。 【对应训练2】下列化学用语表示正确的是（ ） A. 氯离子： B. 镁元素的化合价为价： C. 氧离子： D. 铝离子： 【答案】D 【解析】氯离子的符号为，A选项错误；镁元素的化合价为价应标注为，表示镁离子，B选项错误；氧离子的符号为，表示氧元素的化合价为价，C选项错误；铝离子的符号为，D选项正确。所以答案选D。 活动三 化合价的一般规律 【引入】化合价是有一定规律的，我们来探究一下这些规律。 【问题】同学们结合教材和常见元素的化合价，总结化合价的一般规律。 【学生思考】学生思考后回答：金属元素通常显正价，非金属元素通常显负价；在任何化合物里，正负化合价的代数和为零；同种元素在不同的化合物里可显不同的化合价；单质分子里，元素的化合价为。 【讲解】评价、总结学生的回答，通过举例和、进一步说明同种元素在不同化合物里和同一物质中同一元素化合价不同的情况。引导学生分析元素化合价的正负、数值与其原子核外最外层电子数的关系。 【学生思考】学生思考后回答：元素化合价的正负由电子得失方向决定，失电子显正价，得电子显负价；化合价的数值与最外层电子数直接相关，金属的正价数值 = 最外层电子数；非金属的负价数值 = 8 - 最外层电子数，正价数值 = 最外层电子数（得 / 失电子数由最外层电子数的稳定趋势决定）。 【总结】总结化合价的一般规律和与最外层电子数的关系，强调这些规律的重要性。 【对应训练1】下列关于化合价的说法正确的是（ ） A. 化合物中，金属元素一定显正价，非金属元素一定显负价 B. 化合物中各元素的化合价代数和一定为零 C. 同种元素在同一化合物中只能显一种化合价 D. 单质中元素的化合价为价 【答案】B 【解析】化合物中，金属元素一般显正价，非金属元素不一定显负价，如中碳元素显价，A选项错误；化合物中各元素的化合价代数和一定为零，B选项正确；同种元素在同一化合物中可能显不同的化合价，如中氮元素分别显价和价，C选项错误；单质中元素的化合价为价，D选项错误。所以答案选B。 【对应训练2】在中，氮元素的化合价分别是（ ） A. 价、价 B. 价、价 C. 价、价 D. 价、价 【答案】A 【解析】在中，铵根显价，氢元素显价，设铵根中氮元素的化合价为，则，解得；硝酸根显价，氧元素显价，设硝酸根中氮元素的化合价为，则，解得。所以氮元素的化合价分别是价、价，答案选A。 活动四 根据化合价书写化学式 【引入】知道了化合价的规律，我们就可以根据化合价来书写化学式了。下面我们通过具体例子来学习书写方法。 【问题】已知硫的化合价为价，氧为价，如何写出硫的氧化物的化学式？ 【学生思考】学生尝试根据教材中“先排序，后标价，约最简，再交叉”的方法书写。 【讲解】引导学生按照步骤书写：先排序，一般正价元素（或根）写在左边，负价元素（或根）写在右边，所以是、；后标价，为价，为价，即；约最简，和的最大公约数是，约简后为；再交叉，得到。强调书写化学式的规则：原子的数目用阿拉伯数字写在元素符号的右下角，若为时则省略；化合物中各元素化合价的代数和为。 【对应训练1】已知铝元素显价，氧元素显价，写出氧化铝的化学式。 【答案】 【解析】先排序，在前，在后；后标价，；约最简，和互质，无需约简；再交叉，得到。 【对应训练2】已知磷元素的化合价为价，氧元素的化合价为价，写出磷的氧化物的化学式。 【答案】 【解析】先排序，正价元素磷在前，负价元素氧在后；后标价，、；约最简，和已经是最简整数比；再交叉，得到化学式。 教学环节三 物质组成的定量表示 活动一 相对分子质量的计算 【引入】我们学会了化学式的书写和化合价的知识，接下来我们要从定量的角度来研究物质的组成，首先来学习相对分子质量的计算。 【问题】以为例，大家思考一下如何计算它的相对分子质量呢？ 【学生思考】学生根据所学知识尝试计算，可能回答：相对分子质量等于各原子的相对原子质量与原子个数乘积的总和，的相对分子质量为。 【讲解】对学生的计算过程进行肯定和强调，总结相对分子质量的计算公式：相对分子质量 = A的相对原子质量×m＋B的相对原子质量×n。并通过更多例子让学生巩固计算方法。 【设计意图】让学生掌握相对分子质量的计算方法，培养其计算能力。 【对应训练1】计算的相对分子质量。 【答案】 【解析】的相对分子质量为。 【对应训练2】已知某物质的化学式为，其相对分子质量为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】的相对分子质量为。 活动二 化合物中各元素质量比的计算 【引入】我们知道了如何计算相对分子质量，那化合物中各元素的质量比又该如何计算呢？ 【问题】还是以为例，计算其中氮、氧元素的质量比。 【学生思考】学生根据相对原子质量和原子个数进行计算，可能回答：N2O5中氮元素和氧元素的质量比=（14×2）∶（16×5）=7:20 课题2 组成物质的元素 第2课时 如何使用化学符号表示物质的组成 一、化学式 1.定义：用元素符号和数字组合表示物质组成的式子 2.意义: 由分子构成物质 宏观：表示物质、物质元素组成 微观：表示分子、分子构成 由原子构成物质 宏观：表示物质、物质元素组成 微观：表示原子 3.化学符号中数字意义 前面数字：原子或分子个数 右下角数字：1个分子中含该元素原子个数 二、化合价 1.常见元素化合价口诀 2.常见原子团化合价 3.表示方法 4.与离子符号书写异同 5.一般规律 金属正价，非金属负价；化合物中化合价代数和为0；同种元素不同化合物中化合价可不同；单质中元素化合价为0 6.化学式书写规则 正价左，负价右；原子数目标右下角，1省略；化合价代数和为0 7.化学式读写 单质：原子构成：元素符号表示；分子构成：元素符号及右下角数字表示 化合物：氧化物：氧在后；金属与非金属：金属在前 三、物质组成的定量表示 1.相对分子质量计算 2.元素质量比计算 3.元素质量分数计算 1.下列关于水的说法正确的是（ ） A．水由水元素组成 B．水分子由氢原子和氧原子构成 C．水蒸发时，水分子变大 D．一个水分子是由一个氢原子和两个氧原子构成的 【答案】B 【解析】A选项，水是由氢元素和氧元素组成的，不存在“水元素”，A错误；B选项，分子是由原子构成的，水分子由氢原子和氧原子构成，B正确；C选项，水蒸发时，水分子间的间隔变大，而水分子本身大小不变，C错误；D选项，一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的，D错误。 2.有一种“可呼吸二氧化碳”电池，放电时吸收二氧化碳，充电时放出二氧化碳。放电时，金属钠和二氧化碳发生反应生成碳单质和碳酸钠，此反应涉及的化学用语正确的是( ) A．碳酸根离子：CO32 + B．金属钠中钠元素的化合价：Na C．3个二氧化碳分子：3CO2 D．碳酸钠的化学式：NaCO3 【答案】C 【解析】A选项，碳酸根离子带两个单位负电荷，符号应为CO32+，A错误；B选项，单质中元素化合价为0，金属钠中钠元素化合价应表示为()，B错误；C选项，分子的表示方法：正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其化学式前加上相应的数字，3个二氧化碳分子表示为3CO2，C正确；D选项，碳酸钠中钠元素显 +1价，碳酸根显 -2价，其化学式为Na2CO3，D错误。 3.葡萄糖（(C6H12O6)）在人体组织中缓慢氧化放出能量供人类生命活动需要。下列关于葡萄糖的说法正确的是( ) A．从分类上看：葡萄糖属于氧化物 B．从微观上看：葡萄糖分子由24个原子构成 C．从宏观上看：葡萄糖由碳、氢、氧三种元素组成 D．从质量上看：葡萄糖中碳、氢、氧元素的质量比为1:2:1 【答案】C 【解析】A选项，氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，葡萄糖由碳、氢、氧三种元素组成，不属于氧化物，A错误；B选项，一个葡萄糖分子由6个碳原子、12个氢原子和6个氧原子构成，共24个原子，B选项没有强调“一个葡萄糖分子”，表述不准确，B错误；C选项，从宏观上看，葡萄糖由碳、氢、氧三种元素组成，C正确；D选项，葡萄糖中碳、氢、氧元素的质量比为((12×6):(1×12):(16×6)=6:1:8)，D错误。 在本次教学中，通过生动的导入引发学生兴趣，让学生将化学式和化合价与生活中的条形码和定价规则联系起来，帮助理解其对物质组成“标识”的作用。在讲解过程中，利用口诀、实例等方式，使学生较好地掌握了常见元素和原子团的化合价、化学式的书写与意义以及物质组成的定量计算等知识。 然而，教学过程中也存在一些不足。部分学生对化合价的理解和运用仍有困难，尤其是在根据化合价书写化学式时容易出错。在今后的教学中，应加强这方面的练习和指导，多设计一些针对性的练习，帮助学生巩固知识。同时，要更加关注学生的反馈，及时调整教学方法和进度，以满足不同学生的学习需求。 9 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $