第4节 探究物质组成的奥秘 第2课时（培优教学课件）科学新教材浙教版七年级下册

第4节 探究物质组成的奥秘 （第2课时 ） 第2章 物质的微观结构 浙教版七年级科学下册 元素分布、元素符号与元素周期表 目录 元素分布 1 第2章　物质的微观结构 元素符号 2 探索元素周期表 3 科学观念:通过解读图像，知道元素在人体和地壳中的分布，形成元素观;认识元素的简单分类，从元素组成的角度区分单质和化合物，初步理解物质分类的思想；了解元素符号的表示方法，认识并正确书写元素符号;探究元素周期表，初步形成结构决定性质的科学观念。 科学思维:运用分析与综合、比较与分类等思维方法，借助分子模型从微观角度建构单质和化合物的概念；通过记忆、再现的方法掌握元素的读法、写法和意义;运用类比、读表和分析等思维方法寻找元素周期表中的规律。 学习目标 探究实践:通过图像分析、模型建构等活动培养学生的合作探究和自主学习能力；通过对元素周期表的探究活动，认识元素周期表的结构，描述元素排列的规律及元素之间的联系，提升科学探究能力。 态度责任:通过讨论元素在人体中的作用，树立健康生活的意识，领悟自然界基本组成的简单性，使学生知道人体是由多种元素组成的，从而建立“世界是物质的”的观念；通过体验元素符号在生活中的应用，感受科学学习的乐趣;通过探究元素周期表的结构，发现科学规律，体会科学美感，感受科学家精神。 学习目标 重点： 区分单质和化合物。 知道常见元素的符号及意义，能简单运用元素周期表。 教学重难点 难点： 根据物质的组成对常见物质进行分类。 记住常见的元素符号，初步探究元素周期表规律。 课堂导入 1935年，黑龙江省克山县流行一种突发疾病，患者多出现胸闷、恶心、呼吸困难等症状，在短短两个月内死亡36人。因此病在克山县流行，被命名为克山病。 克山病发病的原因主要是缺乏硒元素，硒是人体必需的微量元素，缺乏硒元素会使心肌细胞受到损害，增加患病风险。 可见硒元素在人体中有不可替代的作用。人体中除了硒这种元素，还有其他的元素吗? 01 认识元素概念 第2章　物质的微观结构 一、元素的分布 元素的分布——无处不在的“积木” 地壳中的元素构成 氧 (Oxygen)48.6% 地壳中含量最多的元素，广泛存在于氧化物中。 硅 (Silicon)26.3% 含量第二，沙子、石头的主要成分（SiO₂）。 铝 (Al)7.73% 地壳中含量最多的金属元素 铁 (Fe)4.75% 重要的黑色金属，构成矿物核心 钙 (Ca) 占比约3.45%，是生物骨骼和土壤的重要组成部分。 一、元素的分布 人体中的元素“小宇宙” 我们的身体由各种元素精密构成，这些“生命积木”共同搭建起了生命的基础框架。 O 氧 (65%) 人体含量最多的元素，主要存在于水和各类有机物中。 C 碳 (18%) 构成蛋白质、脂肪、糖类等所有有机物的核心骨架。 H 氢 (10%) 主要存在于水与各类有机物中，积极参与生命化学反应。 N 氮 (3%) 构成蛋白质和核酸的关键元素，支持细胞的修复与再生。 Ca 钙 (1.5%) 构成骨骼和牙齿的主要成分，为人体提供必要的生理结构支撑。 不可或缺的“微量元素” 如铁(Fe)、锌(Zn)、碘(I)等，虽然含量极低，但对维持神经活动、新陈代谢等生命机能至关重要。 一、元素的分布 人体中元素的作用 人体内含有30多种元素，其中11种为大量元素(碳、氢、氧、氮、硫、磷、氯、钙、镁、钠、钾)，约占99.95%，其余为微量元素。它们中有些是必需元素，每一种必需元素在体内都有一个适量范围，过多或过少都不利于人体健康。 各种元素在人体内所起的作用主要有:1构成各种组织，如钙和磷构成骨骼、牙齿等，碳、氢、氧、氮、硫构成血液、毛发、肌肉等。2运载作用，如含铁的血红蛋白具有运输氧气和二氧化碳的作用。3组成酶或酶的激活剂，发挥催化的功能。如锌元素与人体中100多种酶有关，参与蛋白质和核酸的合成等。4调节体液的物理化学特性，如钠离子、钾离子和氯离子能维持体液中水、电解质平衡和酸碱平衡等。5信息传递作用，如硒、碘、锰、铜等。 一、元素的分布 元素的分类——物质世界的“家族树” 混合物 Mixture 💡 核心定义 由两种或多种物质混合而成，各成分之间没有发生化学反应，依然保持着它们各自的原有性质。 🌰 典型实例 • 空气：由氮气、氧气、稀有气体等多种气体混合组成。 • 海水：含有水、氯化钠、矿物质等多种成分。 纯净物 Pure Substance 💡 核心定义 由一种物质组成，具有固定的组成结构和确定的物理、化学性质，可以用专门的化学符号来表示。 🌰 典型实例 & 延伸 • 纯净水 (H₂O)、纯金 (Au)、金刚石 (C) 等。 •注意：我们今天讨论的“化学元素”，就属于纯净物的范畴。 一、元素的分布 纯净物的细分：单质与化合物 核心逻辑： 纯净物的分类依据是“组成元素的种类”，这是判断物质类别的关键标准。 单质 (Element) 由同一种元素组成的纯净物。 例：氧气(O₂)、铁(Fe)、氢气(H₂)。 化合物 (Compound) 由不同种元素组成的纯净物。 例：水(H₂O)、二氧化碳(CO₂)、氯化钠(NaCl)。 💡 课堂挑战：物质分类 Q: 氢气(H₂)、氯化钠(NaCl)、铜(Cu)属于哪一类？ A:H₂、Cu 是单质；NaCl 是化合物。 一、元素的分布 单质的三个大家族 金属元素 (Metals) 特征：通常具有金属光泽，是良好的导电、导热体，并且富有延展性。 代表：铁(Fe)、铜(Cu)、铝(Al) 非金属元素 (Nonmetals) 特征：性质与金属相反，通常无金属光泽，导电、导热性能较差。 代表：碳(C)、氧(O)、氮(N) 稀有气体 (Noble Gases) 特征：化学性质极不活泼，极难与其他物质发生化学反应，很稳定。 代表：氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar) 02 元素符合 第2章　物质的微观结构 二、元素符号 元素的“身份证”——元素符号 📝 核心口诀：书写规则遵循 “一大二小” ✏️ 书写规则详解 ① 单字母符号：必须大写。例：氧(O)、氢(H)、碳(C)。 ② 双字母符号：首字母大写，次字母小写。 例：铁(Fe)、铜(Cu)、钙(Ca)、钠(Na)。 ⚠️ 常见易错点警示 Co (钴元素) ≠ CO (一氧化碳)；Mg (镁元素) ≠ mg (质量单位毫克)。 ⚠ 书写不规范会导致意义完全改变，请务必严谨！ 二、元素符号 元素符号的意义 宏观意义 · 表示一种元素 用于描述物质的宏观组成。例如：符号 "H" 表示氢元素；符号 "Fe" 表示铁元素。 微观意义 · 表示一个原子 用于描述物质的微观构成。例如：符号 "H" 表示一个氢原子；符号 "Fe" 表示一个铁原子。 特殊情况 · 表示这种物质 由原子直接构成的物质（如金属、稀有气体）适用。例如："Fe" 表示铁这种物质；"He" 表示氦气。 二、元素符号 利用元素符号表示离子也很方便，把离子的电荷数目和电性标注在元素符号的右上角。例如，带 1 个单位正电荷的钠离子用 Na+ 表示，带 1 个单位负电荷的氯离子用 Cl- 表示，钙原子失去两个电子形成的钙离子用 Ca2+ 表示。 核心规则 · 离子表示方法 在元素符号的右上角标明电荷数值与电性。 💡 注：数值为 1 时省略不写；"+"代表阳离子，"-"代表阴离子。 典型实例 · 常见离子书写 Na(失1e⁻) →Na⁺(钠离子) | Cl(得1e⁻) →Cl⁻(氯离子) O(得2e⁻) →O²⁻(氧离子) | Mg(失2e⁻) →Mg²⁺(镁离子) 03 探索元素周期表 第2章　物质的微观结构 三、探索元素周期表 伟大的发现：门捷列夫的“化学牌局” 德米特里·门捷列夫 (1834-1907) 19世纪已知60多种元素，性质杂乱。门捷列夫将元素信息记录在卡片上，通过反复排列组合，最终发现了元素性质随原子量递增的周期性规律。 制作“化学牌” 记录元素名称、原子量及核心化学性质 反复排列推演 像洗牌一样寻找规律，探索元素间的内在联系 1869年发表 按原子量排序，大胆预言未知元素的存在 超越时代的科学预言 门捷列夫在周期表中大胆留下空白，准确预言了“类铝”(镓)、“类硼”(钪)等未知元素的性质，这些预言在后来都被一一证实，充分证明了周期律的科学性。 三、探索元素周期表 周期表的结构与意义 结构解析 · 横行与纵行 周期 (7个横行)：电子层数相同，元素性质从左至右呈现周期性递变。 族 (18个纵行)：最外层电子数相同，同族元素化学性质相似。 核心价值 · 工具与指南 化学学习工具：系统分类海量元素，通过位置快速推断元素的物理与化学特性。 前沿科研指南：为发现新元素、研发半导体/超导等新材料提供理论方向。 三、探索元素周期表 图2.4-是元素周期表中铀元素相关的信息，观察后就“元素周期表中的每一格包含哪些信息”跟同学进行交流讨论。 三、探索元素周期表 1. 提出问题：元素周期表中的元素是如何排列的？ 2. 设计活动：两名同学合作从元素周期表中查找表 2.4-4中的元素 相关信息，并将查到的信息填入表2.4-4中。 三、探索元素周期表 三、探索元素周期表 三、探索元素周期表 3. 分析与讨论元素周期表中的以下内容： （1）每一周期开头的是什么类型的元素？ （2）每一周期靠近尾部的是什么类型的元素？ （3）每一周期结尾的是什么类型的元素？ （4）元素之间存在着什么内在的联系？ 三、探索元素周期表 4.交流： （1）通过研究元素周期表，你还发现了什么？ （2）和同学交流你通过互联网或去图书馆查阅资料获得的元素周期 表的相关知识。 （3）元素之间存在着怎样的规律性联系？它与“元素周期表”这个名 称有没有关系？ 三、探索元素周期表 提出问题 科学研究始于问题。科学问题可以通过收集证据来回答。例如，“元素周期表中的元素是如何排列的”可以通过收集信息和实验证据进行回答。科学问题来自人类的好奇心和质疑，来自生活与实践。 04 课堂小结 第2章　物质的微观结构 三、课堂小结 05 课堂练习 第2章　物质的微观结构 五、课堂练习 1．世界是由元素组成的。图中能正确表示地壳中元素含量分布的是（　　） A B C D 四、课堂练习 【答案】B 【解答】解：地壳中含量最丰富的前五种元素是：O、Si、Al、Fe以及其他，只有B图中符合。 故选：B。 四、课堂练习 维生素C（化学式为C6H8O6）主要存在于蔬菜和水果中，它能促进人体生长发育，增强人体对疾病的抵抗力，近年来研究还发现维生素C有防癌作用，下列关于维生素C的说法正确的是（　　） A．维生素C是氧化物 B．维生素C由6个碳原子、8个氢原子、6个氧原子构成 C．维生素C中C、H、O三种元素的质量比为9：1：12 D．青少年应只吃蔬菜和水果，不吃油腻的食品 四、课堂练习 【答案】C 【解答】解：A、维生素C是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物，故选项说法错误。 B、维生素C是由维生素C分子构成的，1个维生素C分子由6个碳原子、8个氢原子、6个氧原子构成，故选项说法错误。 C、维生素C中碳、氢、氧三种元素的质量比为（12×6）：（1×8）：（16×6）＝9：1：12，故选项说法正确。 D、青少年要均衡营养、合理膳食，不能只吃蔬菜和水果，故选项说法错误。 故选：C。 四、课堂练习 化学中元素符号能表示一定的意义，不同的元素符号表示的意义不同．下列对元素符号表示的意义解释正确的是（　　） 序号 元素符号 元素符号所表示的意义 A H 只表示氢元素 B Fe 表示铁元素，表示一个铁原子，表示铁这种物质 C N 只表示一个氮原子 D O 表示氧元素，表示一个氧原子，表示氧气这种物质 A．A B．B C．C D．D 四、课堂练习 【答案】B 【解答】解：A、H可表示氢元素或一个氢原子，故A错误； B、金属元素的元素符号可表示3个意义，即Fe可表示铁元素，表示一个铁原子，表示铁这种物质，故正确； C、N表示氮元素或一个氮原子，故错误； D、元素符号表示3个意义只有金属、稀有气体、固态非金属的元素符号，O是气态非金属元素符号，只表示2个意义，即氧元素或一个氧原子，故错误； 故选：B。 四、课堂练习 X2+、Y2﹣核外都有10个电子，下列对于X、Y的叙述中正确的是（　　） A．X、Y的原子核外都有10个电子 B．两种离子共有20个质子 C．X、Y的原子核内各有10个质子 D．X的核电荷数小于Y的核电荷数 四、课堂练习 【答案】B 【解答】解：A、X2+、Y2﹣核外都有10个电子，X2+是X原子失去2个电子形成的，其原子核外有12个电子，Y2﹣是是Y原子得到2个电子形成的，其原子核外有8个电子，故选项说法错误。 B、X原子核外有12个电子，Y原子核外有8个电子，原子中质子数＝核外电子数，则X原子核内质子数为12，Y原子核内质子数为8；原子得失电子形成离子，核内质子数不变，则两种离子共有12+8＝20个质子，故选项说法正确。 C、根据B选项的解析，X原子核内质子数为12，Y原子核内质子数为8，故选项说法错误。 D、原子中核电荷数＝质子数，X原子核内质子数为12，Y原子核内质子数为8，则X的核电荷数大于Y的核电荷数，故选项说法错误。 故选：B。 06 提升训练 第2章　物质的微观结构 五、提升训练 下列是元素周期表部分内容，请回答： 第一周期 1H   2He 第二周期 3Li 4Be 5B 6C 7N 80 9F 10Ne 第三周期 11Na 12Mg 13Al 14_ 15P 16S 17Cl 18Ar （1）表中第14号元素的符号是 。 （2）一种原子原子核内有14个中子，核外电子有13个，它的相对原子质量是 。 （3）M2﹣与Ne核外电子数相同，则M元素名称为 元素。 五、提升训练 【答案】（1）Si； （2）27； （3）氧。 【解答】解：（1）根据元素周期表，第14号元素是硅元素，硅元素的元素符号为Si； （2）在原子中，质子数＝核外电子数，已知该原子核外电子有13个，所以其质子数为13，又已知原子核内有14个中子，则它的相对原子质量是13+14＝27； （3）Ne是氖原子，氖原子的核外电子数为10，M2−与Ne核外电子数相同，说明M的原子得到2个电子后核外电子数为10，那么M原子的核外电子数为10−2＝8，质子数也为8，质子数为8的元素是氧元素，所以M元素名称为氧元素。 故答案为：（1）Si；（2）27；（3）氧。 $