内容正文:
第三单元 课题3 元素
【教师预习寄语】
本课题是九年级化学微观世界的核心衔接内容,承接原子、分子的微观知识,搭建起物质宏观组成与微观构成的桥梁,是后续学习单质、化合物、化学式、化学方程式的基础。本节课概念抽象、易错点多,预习重点是区分宏观与微观表述、掌握元素符号规范书写及含义、初识元素周期表规律,为新学期学习筑牢基础。
【预习重难点】
重点:元素的定义、元素符号的书写与意义、常见元素的识记
难点:元素与原子的区别与联系、宏观组成与微观构成的规范描述、化学变化中元素与原子的变化规律
一、核心概念:元素
1. 元素的准确定义
元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称。
【教师深度解读(预习必懂)】
(1)元素种类的唯一判定依据:质子数(核电荷数)。
质子数不同,元素种类一定不同;与中子数、电子数无关。
(2)“一类原子”包含两类情况:
一是质子数相同、中子数不同的原子(如氕、氘、氚,均属于氢元素);
二是质子数相同的原子和对应离子(如钠原子和钠离子,都属于钠元素)。
(3)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。
2. 化学变化中的元素与原子规律
在化学变化中:原子种类、数目、质量均不变,元素种类、质量也不变,改变的是分子种类,可能改变分子数目。
预习应用:蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,可证明蜡烛中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素。
3. 元素的简单分类(教材基础)
根据元素性质和汉字偏旁可快速区分,初学只需掌握基础分类:
(1)金属元素:汉字带“钅”字旁(汞除外,汞是液态金属),如铁、铜、铝,最外层电子数一般少于4,化学反应中易失电子。
(2)非金属元素:汉字带“气”“氵”“石”字旁,如氧、氯、硫、碳,最外层电子数一般多于4,化学反应中易得电子。
(3)稀有气体元素:氦、氖、氩等,最外层电子达到稳定结构,化学性质稳定。
4. 地壳与生物体中的元素分布(必考基础)
(1)地壳中含量前五位元素(由多到少):氧、硅、铝、铁、钙(口诀:氧硅铝铁钙)。含量最多的元素是氧,含量最多的金属元素是铝。
(2)生物细胞、人体中含量最多的元素:氧;含量最多的金属元素:钙。
(3)空气中含量最多的元素:氮。
二、重点辨析:元素 vs 原子(高频易错)
这是本课题最大易错点,预习必须精准区分,规范答题语言:
对比项目
元素
原子
概念范畴
宏观概念,描述物质组成
微观概念,描述物质构成
计量规则
只讲种类,不讲个数
既讲种类,又讲个数
核心区别
质子数相同的一类原子总称
化学变化中的最小粒子
相互联系
元素由原子构成,原子的质子数决定元素种类
同种元素可以包含多种不同中子数的原子
规范句式(必背)
宏观:水由氢元素和氧元素组成(不说几个元素)
微观:水由水分子构成;一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
三、核心考点:元素符号
1. 书写规则(国际统一规范)
(1)单字母符号:全部大写,如H(氢)、O(氧)、C(碳)。
(2)双字母符号:第一个大写,第二个小写(一大二小),如Cu(铜)、Ca(钙)、Cl(氯)、Fe(铁)。
预习警示:书写绝对不能连笔、大小写混淆,是考试基础扣分点。
2. 元素符号的两层含义(重中之重)
(1)宏观含义:表示一种元素;
(2)微观含义:表示这种元素的一个原子。
举例:H ①表示氢元素 ②表示一个氢原子
(3)特殊情况:金属元素、稀有气体、固态非金属元素的符号,还可以直接表示对应的单质。
举例:Fe ①铁元素 ②一个铁原子 ③铁这种物质;
He ①氦元素 ②一个氦原子 ③氦气
3. 数字+元素符号的含义(高频考题)
元素符号前加数字,只具有微观含义,表示几个某原子,不再表示元素。
举例:2H 只表示:2个氢原子(不能表示氢元素)
4. 暑假必背常见元素(20种基础元素)
氢H、氦He、锂Li、铍Be、硼B、碳C、氮N、氧O、氟F、氖Ne、钠Na、镁Mg、铝Al、硅Si、磷P、硫S、氯Cl、钾K、钙Ca
四、基础认知:元素周期表
1. 编制规律
元素周期表按原子序数(质子数)由小到大依次排列。原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数(原子中)。
2. 单格信息解读(必考识图)
每一格包含四种核心信息:原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。
示例:以氧元素单元格为例,左上角数字为原子序数(8),中间为元素符号(O),下方为相对原子质量(16.00)。
3. 周期与族的简单规律
(1)周期(横行):共7个横行,即7个周期。周期数=原子的电子层数。
(2)族(纵行):共18个纵行,16个族。同族元素最外层电子数相同,化学性质相似。
五、预习易错点汇总(避坑指南)
1. 误区:质子数相同的微粒一定是同种元素。纠正:微粒包含分子、原子、离子,如水分子和氖原子质子数均为10,但不是同种元素,只有质子数相同的一类原子才是同种元素。
2. 误区:元素可以讲个数。纠正:元素宏观只讲种类,只能说“两种元素”,不能说“两个元素”。
3. 误区:化学变化中元素种类会改变。纠正:化学变化前后,元素、原子种类均不变,只有分子种类改变。
4. 误区:混淆宏观微观描述。纠正:组成配元素(宏观),构成配分子、原子(微观)。
六、预习小结
1. 本质:质子数决定元素种类,最外层电子数决定元素化学性质;
2. 表述:宏观用元素组成,微观用粒子构成;
3. 符号:一大二小书写,两层基础含义,数字在前只表微观;
4. 周期表:序数=质子数,周期看电子层数,同族性质相似。
【巩固练习】
一、单选题(在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列各组元素中,元素符号的大写字母完全相同的是( )
A.氯、钙、铜 B.铝、银、氢 C.氪、钠、硅 D.镁、锰、锌
2.下列元素符号书写不正确的是( )
A.硫S B.锌ZN C.氦He D.硅Si
3.化学用语是化学学习的基础,下列元素符号和名称书写都正确的是( )
①氦 ②钙 ③贡 ④磷
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
4.我国近代化学启蒙者徐寿创造了部分元素的中文名称,下列元素名称与符号一致的是( )
A.氩(Ne) B.铝(K) C.钠(Mg) D.硅(Si)
5.我国近代化学先驱徐寿创造了部分元素的汉语名称。下列元素名称与符号一致的是( )
A.铝—Cl B.钙—Cu C.钠—NA D.氦—He
6.物质由元素组成。地壳中的元素含量(质量分数)如图所示。其中含量最高的金属元素是( )
A.O B.Si C. D.Fe
7.火星探测器测得火星土壤中含量最多的元素与地壳中含量最多的元素相同,这种元素是( )
A.Fe B.Al C.O D.Si
8.钆元素在元素周期表中的信息如下图。下列说法正确的是( )
A.钆的元素符号为GD B.钆的原子序数为64
C.钆的核电荷数为157.2 D.钆的相对原子质量为64
9.我国计划在2030年前实现航天员登月开展科学探索,该计划离不开化学与技术。制造火箭发动机部件可用合金,和的本质区别是( )
A.中子数不同 B.质子数不同
C.相对原子质量不同 D.最外层电子数不同
10.日常生活中高钙牛奶里的“钙”指的是( )
A.物质 B.元素 C.分子 D.原子
11.山西省代县是我国金红石矿(主要成分是)的主要产区。金红石矿是提炼钛的重要矿物原料。如图为钛原子的结构示意图,下列说法正确的是( )
A.钛元素位于元素周期表的第三周期 B.钛元素属于非金属元素
C.图中的 D.钛原子在化学反应中易得到电子
12.镓与锗被称为“半导体工业粮食”,广泛用于砷化镓、氮化镓及光纤制造。如图为镓()原子的结构示意图以及锗()元素在周期表中的信息。下列说法不正确的是( )
A.
B.镓离子的符号为
C.锗原子的质子数为32
D.锗原子的最外层电子数为4
二、填空题
13.空气中体积分数最大且可用于食品防腐的气体是___________;地壳中含量最多的元素是___________。
14.人工智能(AI)的运算与决策高度依赖集成电路,而芯片是AI算力的核心载体。制造芯片的关键材料为高纯度单晶硅,硅具有优良的半导体导电性能,能精准控制电流与信号传输。如图所示为硅元素在元素周期表中信息及原子结构示意图。硅元素位于元素周期表的第______周期,硅原子核内的中子数为______。
15.富硒食品是市场上的畅销食品,科学研究证明,硒具有一定的防癌抗癌作用。硒元素在元素周期表中的信息及原子结构示意图如图所示。
(1)富硒食品中“硒”指的是_________(填“元素”或“单质”)。
(2)硒的相对原子质量是_________。
(3)根据硒的原子结构示意图,判断x=_________。
16.镓是一种奇妙的金属,其熔点较低,放在手心会逐渐熔化,犹如荷叶上的水珠滚来滚去。镓可用于制作半导体,其在元素周期表中的信息和原子结构示意图如图所示。镓属于______(填“金属元素”或“非金属元素”),镓元素位于元素周期表第______周期,镓元素和第三周期中______元素的化学性质相似。
试卷第1页,共3页
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
B
D
D
C
C
B
B
B
题号
11
12
答案
C
B
1.A
【详解】A、氯()、钙()、铜(),元素符号大写字母均为C,该选项符合题意;
B、铝()、银(、氢(),大写字母不同,该选项不符合题意;
C、氪()、钠()、硅(),大写字母不同,该选项不符合题意;
D、镁()、锰()、锌(),大写字母不同,该选项不符合题意;
故选A。
2.B
【详解】A、硫的元素符号为S,书写正确,不符合题意;
B、锌的元素符号为Zn,书写错误,符合题意;
C、氦的元素符号为He,书写正确,不符合题意;
D、硅的元素符号为Si,书写正确,不符合题意;
故选:B。
3.B
【详解】①氦:氦的元素符号为,名称氦和符号的书写均符合规范,正确。
②钙:元素符号的书写规则是第一个字母大写,第二个字母小写,钙的正确元素符号为,写成是错误的,错误。
③贡:符号对应的元素名称是汞,不是贡,名称书写错误,错误。
④磷:磷的元素符号为,名称磷和符号的书写均符合规范,正确。
因此,正确的说法是①和④。
故选:B。
4.D
【详解】A.氩的元素符号为,是氖的元素符号,A错误。
B.铝的元素符号为,是钾的元素符号,B错误。
C.钠的元素符号为,是镁的元素符号,C错误。
D.硅的元素符号为,D正确。
5.D
【分析】元素符号书写遵循“一大二小”规则:单字母符号全部大写,双字母符号第一个字母大写、第二个字母小写。
【详解】A.铝的元素符号为,是氯的元素符号,对应错误。
B.钙的元素符号为,是铜的元素符号,对应错误。
C.钠的元素符号为,选项中第二个字母未小写,书写错误。
D.氦的元素符号为,名称与符号、书写均正确。
6.C
【详解】地壳中元素含量由高到低依次是:O、Si、Al、Fe、其他,氧元素和硅元素均属于非金属元素,铝元素属于金属元素,则含量最高的金属元素是Al。
7.C
【详解】地壳中元素含量从高到低前四位为,其中含量最高的元素是氧(),题干明确火星土壤含量最高的元素与地壳一致,因此该元素为氧,对应选项C。
8.B
【详解】A.钆的元素符号为,元素符号第二个字母需要小写,错误。
B.左上角数字为原子序数,钆的原子序数为64,正确。
C.核电荷数=原子序数=64,157.2是钆的相对原子质量,错误。
D.钆的相对原子质量为157.2,64是原子序数,错误。
9.B
【详解】元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,不同种元素最本质的区别是质子数(即核电荷数)不同,故选B。
10.B
【详解】日常食品、饮品中标注的营养成分(如“高钙”“加铁酱油”中的钙、铁),都是从宏观组成层面描述,统一用元素指代,不管钙在牛奶中以离子、化合物等什么具体形态存在,都按元素标注含量。故选B。
11.C
【详解】A.元素所在周期数等于原子核外电子层数,钛原子核外有4个电子层,应位于第四周期,错误;
B.钛元素名称带“钅”字旁,属于金属元素,错误;
C.原子中质子数等于核外电子总数,因此列式 ,解得 ,正确;
D.钛原子最外层电子数为2,小于4,化学反应中易失去电子,错误。
12.B
【详解】A. 在原子中,质子数等于核外电子总数,因此,解得,A表述正确;
B. 离子符号的书写规则为:电荷的数字在前、正负号在后,标注在元素符号右上角。镓原子最外层3个电子,化学反应中易失去3个电子带3个单位正电荷,正确离子符号为,书写错误,B表述错误;
C. 元素周期表单元格左上角数字为原子序数,原子中原子序数=质子数,因此锗原子质子数为32,C表述正确;
D. 质子数=原子序数,则镓元素的原子序数是31,锗是32号元素,二者在元素周期表中属于同一周期相邻元素,同一周期的元素从左到右,原子的最外层电子数依次递增,镓原子的最外层电子数为3,则锗原子的最外层电子数为4,D表述正确。
13. 氮气 氧
【详解】空气按体积分数计算,氮气约占78.0%,是占比最高的气体;且氮气化学性质稳定,不易与食品发生反应,可作保护气用于食品防腐。
地壳中元素含量从高到低前四位为氧、硅、铝、铁,因此含量最高的元素是氧元素。
14. 三(或3) 14
【详解】周期数=原子核外电子层数,硅原子核外有3个电子层,所以位于第3周期;中子数=相对原子质量-质子数,硅的原子序数为14,故质子数也为14,相对原子质量取整数约为28,中子数。
15.(1)元素
(2)78.97
(3)18
【详解】(1)食品成分标注中的“硒”指宏观的元素,不指代具体的单质、分子等存在形态。
(2)元素周期表单元格中,元素名称下方的数字即为该元素的相对原子质量,直接读取即可。
(3)原子中核内质子数等于核外电子总数,因此满足,计算可得。
16. 金属元素 四(或4) 铝(或Al)
【详解】元素分类:镓的名称带“钅”字旁,且题干明确说明其为金属,属于金属元素。
周期判断:元素周期表中,周期数等于原子的核外电子层数,镓原子核外有4个电子层,因此位于第四周期。
化学性质相似判断:元素的化学性质主要由原子最外层电子数决定,最外层电子数相同的元素化学性质相似。镓原子最外层电子数为3,第三周期的铝原子最外层电子数为3,因此二者化学性质相似。
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