3.2 组成物质的化学元素 第1课时（教学设计）化学新教材沪教版九年级上册

该初中化学教学设计聚焦元素定义、元素符号及元素周期表核心知识，通过《门捷列夫很忙》视频导入，结合物质种类繁多而元素仅100多种的认知反差，衔接学生已学的分子、原子等微观知识，搭建“物质—元素—微观粒子”的三维认知支架，实现从微观到宏观的关键过渡。 资料亮点在于依托同位素原子数据表格引导学生自主对比分析，归纳出质子数决定元素种类的结论，通过问题链辨析元素与原子的宏微区别，结合嫦娥六号、深海钻探等科技情境巩固元素符号含义，落实化学观念与科学思维，帮助学生建立宏微结合的认知体系，提升教师教学效率与学生知识应用能力。

3.2组成物质的化学元素 第1课时 元素及元素符号 年级 九年级 学科 化学 课型 新授课 教材 新教材沪教版九年级上册 教学目标 1.理解元素的定义，明确元素与原子的区别与联系。能区分金属、非金属、稀有气体元素。 2.熟记常见的元素符号，掌握元素符号的书写规则及符号的宏观、微观两层含义。 3.了解元素周期表。能对物质进行简单的分类。 教学重点 元素与原子的区别与联系。常见元素符号的书写与含义。 教学难点 元素与原子的概念辨析。元素符号的含义表述。物质分类。 教材分析 本节课是沪教版九年级化学上册第三章第二节第一课时内容，是学生从微观粒子认知转向宏观物质组成认知的关键过渡课，在整个初中化学知识体系中起到承上启下的核心作用。学生此前已经学习了分子、原子、离子等微观粒子，掌握了物质的微观构成方式，在此基础上引出元素的宏观概念，帮助学生建立“物质—元素—微观粒子”的三维认知体系，打破微观与宏观的认知壁垒。同时，本节课学习的元素定义、元素符号书写及意义，是后续学习单质、化合物、氧化物、化学式、化学方程式等核心知识的基础，是构建化学用语体系、夯实化学学科基础的重要铺垫。 本节课核心教学内容包含两部分：一是元素的概念、不同元素的本质区别及元素的简单分类；二是常见元素符号的书写规则、读法及宏观、微观两层含义。教材内容贴合初中生认知规律，以生活常见物质切入，由浅入深、从具象到抽象，符合循序渐进的教学原则。 学情分析 九年级学生已经掌握原子结构、相对原子质量、物质的微观构成等知识，能够区分分子、原子、离子，具备一定的微观想象能力，为理解元素（一类原子的总称）的概念提供了知识铺垫。同时，学生在生活中对钙、铁、氧、碳等元素有模糊的生活认知，但未形成规范的化学概念。学生具备基础的观察、对比、归纳能力，但抽象逻辑思维尚未完全成熟，对于“宏观概念与微观概念的区别”“一类原子的总称”这类抽象定义理解难度较大，容易混淆元素与原子的适用场景。 学生易出现两大误区，一是认为原子等同于元素，无法区分宏观描述与微观描述；二是元素符号书写不规范，混淆大小写格式，同时难以理解单一元素符号的双重含义。此外，学生容易忽略“化学变化中元素种类不变”的核心规律。 学习优势：本节课知识贴近生活，素材丰富，学生学习兴趣较高，通过提问对比、小组讨论、即时练习等方式，可有效突破认知难点。 教学过程 教学内容 设计意图 课堂导入 【引入】目前已经发现的自然界以及人工合成的物质达6000多万种，而组成这些物质的元素只有100多种！ 【播放视频】门捷列夫很忙节选，了解组成物质的元素。 【教师提问】观察以下几种物质的分子,你有什么发现？ 这些氧原子的构成完全相同吗？氧原子与其他原子有什么不同？从微观角度我们知道水由水分子构成，氧气由氧分子构成，那么从宏观角度，这些物质的基本组成单元是什么？ 【讲授】世间万物种类繁多，但构成所有物质的基本单元只有一百多种，这些基本单元就是我们今天要学习的化学元素。无论是天然物质还是人工合成物质，都是由不同元素组合而成，这也是化学研究物质组成的核心基础。 1.衔接学生已有微观知识，制造宏观认知缺口，激发学生探究兴趣，自然引出本节课课题，帮助学生建立“物质由元素组成”的宏观初步认知。 环节一 元素 【教师提问】观察下表，你发现了什么规律？ 质子数 中子数 电子数 氧原子A 8 8 8 氧原子B 8 9 8 氧原子C 8 10 8 质子数 中子数 电子数 氕 1 0 1 氘 1 1 1 氚 1 2 1 【学生思考】对比数据发现，同种原子质子数相同、中子数不同，不同种原子质子数不同；小组交流后总结：可以根据质子数区分原子种类。可能产生疑问，为什么电子数不能决定原子种类。 【讲解】 1.同种原子质子数相同，决定元素种类的是质子数。 2.氧原子和氧离子都属于氧元素，它们质子数相同，但电子数不同。由于在化学反应中原子可能通过的是电子变成离子，电子数不能决定原子的种类。 问题一 什么是元素？ 【教师提问】 1.你能否结合表格给元素下一个定义？ 2.关于“一类原子”该如何理解？ 3.能不能说水由2个氢元素和1个氧元素组成？为什么？ 4.元素与原子有哪些区别与联系？ 5.化学反应前后元素的种类是否发生改变？ 【学生思考】总结元素的定义，尝试分析原子与元素的区别与联系，结合化学反应的实质是分子破裂成原子，原子重新组合成新的分子，判断化学反应前后元素的种类不变。 【讲解】 1.定义：具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称。元素的种类由质子数（核电荷数）决定，与中子数、电子数无关；质子数不同，元素种类不同。 2.“一类原子”的理解： （1）可以是核电荷数相同，中子数不同的原子 （2）也可以是核电荷数相同，核外电子数不同的原子和离子 3.元素是宏观概念：只讲种类，不讲个数，用于描述物质的元素组成。我们可以说水是由氢元素和氧元素组成的，不能说水是由2个氢元素和1个氧元素组成的。 4.关于组成和构成的描述：宏观上，物质是由元素组成的。例如，水是由氢元素和氧元素组成的。微观上，物质是由分子、原子、离子构成的。例如，水是由水分子构成的；水分子是由氢原子和氧原子构成的；1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的。 举例：（1）二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的。 （2）二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，二氧化碳分子是由碳原子和氧原子构成的，1个二氧化碳分子是由1个碳原子和2个氧原子构成的。 （3）铁是由铁元素组成的，铁是由铁原子构成的。 （4）氯化钠是由钠元素和氯元素组成的，氯化钠是由钠离子和氯离子构成的。 5.原子和元素的区别与联系： 元素 原子 定义 质子数相同的一类原子的总称 化学变化中的最小粒子 区别 宏观概念：只讲种类，不讲个数 表示物质的宏观组成 只能组成物质，不能构成分子 微观概念：既讲种类，又讲个数 表示物质或分子的微观构成 既能构成分子，又能构成物质 联系 元素的概念是建立在原子概念的基础上的，原子的核电荷数决定元素的种类 6.化学反应前后，分子种类发生了变化，原子种类不变，元素的种类不变。 问题二 如何对元素进行分类？ 【教师提问】结合元素的名称，思考如何对元素进行分类？ 【学生思考】思考并讨论元素的分类。 【讲解】可根据元素名称的偏旁对元素进行分类。 （1）金属元素：有“钅”字边（汞除外） （2）非金属元素：有“气”字头的是气态非金属元素或稀有气体元素 有“石”字旁的是固态非金属 有“氵”旁的是液态非金属 知识总结 1. 元素的定义：核电荷数相同的一类原子的总称。宏观概念，只讲种类，不讲个数。 2. 物质组成与构成的描述： （1）宏观上，物质是由元素组成的 （2）微观上，物质是由分子、原子、离子构成的 3. 元素的分类： （1）金属元素：有“钅”字边（汞除外） （2）非金属元素：有“气”字头的是气态非金属元素或稀有气体元素 有“石”字旁的是固态非金属 有“氵”旁的是液态非金属 【例】嫦娥六号探测器钻杆主体采用铝基碳化硅材料。铝、碳、硅属于不同种元素，其本质区别是(　　) A．核外电子数不同 B．质子数不同 C．中子数不同 D．相对原子质量不同 【答案】B 【解析】决定元素种类的是质子数，不同元素的本质区别是质子数不同，故选B。 【变式】如图是小金建立的有关物质宏观组成和微观构成的思维导图，其中“▲”处应填入的是(　　) A．原子 B．中子 C．电子 D．质子 【答案】A 【解析】宏观上元素是核电荷数相同的一类原子的总称；微观上构成物质的微粒有原子、分子、离子，且分子是由原子构成的，故“▲”处应填原子，故选A。 1. 借助同位素原子表格数据，引导学生对比分析质子数、中子数、电子数，自主归纳元素种类由质子数决定，培养学生数据分析、归纳推理的化学思维，突破本节课核心概念。 2. 通过层层递进的问题链，辨析元素定义、“一类原子” 含义、组成与构成的区别，区分宏观元素与微观原子，化解学生易混淆的易错点，帮助学生建立宏微结合的化学观念。 3. 结合例题与变式练习及时巩固新知，将抽象概念联系实际情境，检验学生对元素概念、物质组成构成的理解，强化知识应用，落实课堂重难点的教学目标。 环节二 元素符号 问题三 如何用化学的语言表示元素？ 【教师提问】 1.全世界各国语言不同，如何统一表示各种化学元素，方便国际化学交流？ 2.观察氢、氧、碳、铁、铜等元素的符号，大家能总结出元素符号的书写规律吗？ 3.元素符号有哪些含义？ 【学生思考】 思考符号统一的意义，观察常见元素符号，发现有的符号是一个大写字母，有的是一大一小两个字母，初步总结书写特点。 【讲解】 （1）元素符号书写规则：由一个字母表示的元素符号要大写。由两个字母表示的元素符号第一个字母要大写，第二个字母要小写。 （2）元素符号的含义：宏观上，元素符号可表示1种元素；微观上，元素符号可以表示该元素的1个原子。由原子构成的物质，元素符号还可表示一种物质。例如：“H”可以表示氢元素、1个氢原子；“Cu”可表示铜元素、1个铜原子、铜单质。当元素符号前面加上数字，只能表示若干个某种原子。例如“2H”只能表示2个氢原子。 练习：说说下列符号的含义： O：1个氧原子、氧元素。 2H：2个氢原子。 N：1个氮原子、氮元素。 Si：硅元素、1个硅原子、硅单质。 Na：钠元素、1个钠原子、钠单质。 Ca2+：1个钙离子。 知识总结 1.元素符号的书写规则：“一大二小” 2.元素符号的含义：宏观上，表示1种元素；微观上，表示该元素的1个原子。由原子构成的物质，元素符号还可表示一种物质。 【例1】 下列元素符号和元素名称都正确的是(　　) A.猛Mn　　　　 B.贡Hg　　　　C.硅S　　　 　D.磷P 【答案】D 【解析】锰元素Mn，汞元素Hg，硅元素Si，磷元素P，故选D。 【例2】 下列化学用语表示正确的是(　　) A．钠原子的结构示意图： B．锰元素：MN C．3个镁离子：3Mg2+ D．2个氮原子：N2 【答案】C 【解析】A、钠原子核外有11个电子，核外电子排布为：2、8、1，钠原子的结构示意图为，A错误。 B、锰元素的元素符号为Mn，B错误。 C、3Mg2+ 表示3个镁离子，C正确。 D、N2表示1个氮分子，2N表示2个氮原子，D错误。 故选C。 【变式】向海图强、深地突破、星际远航！我国在深海、深地、深空领域持续发力。 (1)我国深地塔科1井钻探深度已突破万米。钻头中含有金刚石（C），化学符号“C”表示的微观含义是 。 (2)“嫦娥五号”探测到月球矿物中含有丰富的氦-3。已知一个氦-3原子含有2个质子和1个中子，下列模型能表示氦-3原子的是_______（填字母）。 【答案】（1）1个碳原子 （2）B 【解析】（1）元素符号微观上可以表示元素的一个原子，化学符号“C”表示的微观含义是1个碳原子。 （2）原子中质子数等于电子数，氦-3原子含有2个质子，则氦-3原子的核外有2个电子，根据图例能表示氦-3原子的模型为B。 1.通过国际统一符号的设问，让学生理解元素符号建立的必要性，体会化学用语的国际通用性，建立宏观 — 符号的化学思维； 2. 结合实例、习题、科技情境，落实元素符号 “一大二小” 书写规则，区分宏观、微观含义，区分原子、分子、离子的化学用语，训练学生化学用语辨析能力。 环节三 元素周期表 【引入】目前已知的一百多种元素是杂乱无章排列的吗？科学家是如何对元素进行有序整理的？ 【拓展资料】1869年门捷列夫，将当时已知的各元素的主要性质和相对原子质量，写在一张张小卡片上，进行反复排列比较，最后发现了元素周期规律，并依此制定了元素周期表。 问题四 元素周期表中蕴含哪些信息？ 【教师提问】 1. 元素周期表的单元格蕴含了哪些信息？ 2.观察课本后的元素周期表，你能发现表格的行列排布、颜色分区有什么规律？ 【学生思考】认真观察元素周期表整体结构，发现表格分为横行和纵列，有不同颜色分区，元素符号、原子序数整齐排列，尝试自主总结简单排布规律，初步区分不同类别元素的分布特点。 【讲解】 1.元素周期表单元格信息： 每个单元格包含元素原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量四大核心信息。原 子序数是元素周期表中每种元素的专属编号，原子序数=质子数=核电荷数。 2.元素周期表中的规律： （1）元素周期表一共有7个横行，每一行为一个周期，共有7个周期。 （2）元素周期表一共有18个纵列，每一列为一个族（其中第8，9，10纵列共同组成一个族），共有16个族。 （3）元素周期表中，同周期元素的原子电子层数相同，原子序数递增。 （4）元素周期表中，周期数=电子层数 （5）元素周期表中，同族元素的原子最外层电子数相同，电子层数递增。 （6）元素周期表中，每一个周期（第一周期除外）都是由金属元素起始，过渡到非金属元素，最后以稀有气体元素结尾。这种周期性的变化规律也就是“元素周期表”的名称的缘由，它反映了元素之间的内在联系。 问题五 根据物质的元素组成，如何对纯净物进行分类？ 【教师提问】想一想：下列各物质分别由哪些元素组成？如何进行分类？ ①二氧化碳 ②高锰酸钾 ③水 ④铁丝 ⑤红磷 ⑥五氧化二磷 ⑦过氧化氢 ⑧镁条 ⑨氧气 ⑩氨气（NH3） 【学生思考】 根据化学式判断物质的元素组成，并尝试找出有些物质由一种元素组成，有些物质由多种元素组成。 【讲解】 1.物质的元素组成：二氧化碳由碳、氧元素组成，高锰酸钾由钾、锰、氧元素组成，水由氢、氧元素组成，铁丝由铁元素组成，红磷由磷元素组成，五氧化二磷由磷、氧元素组成，过氧化氢由氢、氧元素组成，镁条由镁元素组成，氧气由氧元素组成，氨气由氮、氢元素组成。这些物质中有些物质只含一种元素，有些物质由不同元素组成。我们可按照纯净物所含元素是否只有一种分成两类，④⑤⑧⑨归为一类，①②③⑥⑦⑩归为一类。 2. 纯净物的分类： （1）单质：同种元素组成的纯净物。同种元素组成的物质不一定是单质，可能是混合物。例如：氧气和臭氧的混合物。 （2）化合物：由两种或两种以上元素组成的纯净物。 （3）氧化物：由氧元素和另一种元素组成的化合物。例如：二氧化碳、氧化镁、四氧化三铁等。 知识总结 1.元素周期表： （1）结构：7个周期，16个族。 （2）单元格信息：原子序数、元素名称、元素符号、相对原子质量。 （3）规律：周期数=电子层数；同族元素最外层电子数相同；每一个周期（第一周期除外）都是由金属元素起始，过渡到非金属元素，最后以稀有气体元素结尾。 2.物质的分类： 【例】手机、电脑、电视屏幕使用的都是含铟(In)的导电玻璃。铟的相关信息如图，下列有关说法不正确的是(　　) A.铟原子核电荷数为49　　　　 B.铟元素位于第五周期　　　　 C.铟的相对原子质量为114.8　　　 　D.铟原子与铟离子属于不同种元素 【答案】D 【解析】A、根据铟原子结构示意图，圆圈内的数字表示质子数，铟原子的核电荷数为49，A正确。 B、根据原子结构示意图，弧线表示电子层数，铟原子有5层电子，根据周期数=电子层数可知，铟元素位于第五周期，B正确。 C、根据铟元素周期表中信息可知，铟的相对原子质量为114.8，C正确。 D、铟原子与铟离子质子数相同，属于同种元素，D错误。 故选D。 【变式】下列物质(选填序号)： ①氮气、②铜、③五氧化二磷、④液氧、⑤纯净的空气、⑥冰水混合物、⑦自来水、⑧氯化钠 属于化合物的是____________， 属于单质的是____________， 属于氧化物的是_______________。 【答案】③⑥⑧ ①②④ ③⑥ 【解析】由一种元素组成的纯净物为单质，由两种或两种以上元素组成的纯净物为化合物，由两种元素组成且其中一种元素是氧的纯净物为氧化物。①氮气由氮元素组成，属于单质；②铜由铜元素组成，属于单质；③五氧化二磷由磷、氧元素组成，属于化合物中的氧化物；④液氧由氧元素组成，属于单质；⑤纯净的空气由多种物质组成，属于混合物，⑥冰水混合物为水，水是由氢、氧元素组成的，属于化合物中的氧化物；⑦自来水中含有可溶性杂质等，属于混合物；⑧氯化钠由钠元素和氯元素组成，属于化合物。故属于化合物的有③⑥⑧，属于单质的是①②④，属于氧化物的是③⑥。 1.借助门捷列夫化学史料设问，制造认知冲突，让学生感受归纳分类的化学方法，认识元素周期表的由来，培养证据推理素养，建立元素间存在内在联系的认知； 2. 通过观察周期表的提问活动，以学生思考在先、教师讲解在后，引导学生自主发现周期、族规律，突破教学重难点，落实宏观辨识与微观探析的化学核心素养； 3. 依托实例区分单质、化合物、氧化物，点明易错概念，搭配例题变式讲练结合，辨析易混点，及时检测课堂掌握情况，巩固元素与物质分类的相关知识。 课堂小结 七、板书设计 3.2 组成物质的化学元素 第1课时 元素及元素符号 一、元素 （一）定义：核电荷数相同的一类原子的总称 1.只讲种类、不讲个数 2.同种元素质子数相同 （二）描述物质的组成：物质是由元素组成的（宏观） 物质是由分子、原子、离子构成的（微观） （三）元素的分类： 1.金属元素：“钅”字旁 2.非金属元素：“石”字旁，单质固态 “气”字头，单质气态 “氵”点水，单质液态 二、元素符号 （一）书写规则：“一大二小” （二）符号含义： 1.宏观：表示一种元素，由原子构成的物质还可表示该单质 2.微观：表示该元素的一个原子 三、元素周期表 （一）结构：7个周期，16个族； （二）单元格信息：原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。 原子序数=质子数=核电荷数=原子的核外电子数 （三）规律： 1.周期数=电子层数 2.同族元素最外层电子数相同 3.除第一周期外，其他周期均是金属元素→非金属元素→稀有气体元素 随堂练习 1.硫、砷、硒在元素周期表中的相对位置以及硫原子的结构示意图如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．硫、砷、硒都属于非金属元素 B．砷元素、硒元素的原子核外电子层数均为3 C．硫元素、硒元素的原子最外层电子数均为6 D．不同种元素的本质区别是原子的质子数不同 【答案】B 【解析】A. 硫、砷、硒都是“石”字旁，属于非金属元素，A正确； B.根据硫原子结构示意图可知，硫原子有三个电子层，硫在第三周期，砷和硒排在第四周期，电子层数为4，B错误； C. 根据元素周期表信息，硫和硒排在同一族，最外层电子数相同，都是6，C正确； D. 质子数决定元素种类，不同元素的本质区别是质子数不同，D正确。 故选B。 2.已知钙元素的拉丁文名称为Calcium，则钙的元素符号为(　　) A．C B．Cu C．CA D．Ca 【答案】D 【解析】钙的元素符号为拉丁名称前两个字母，根据“一大二小”的书写规则，钙的元素符号为Ca。故选D。 3.下列各组物质中，不是按照单质、氧化物的顺序排列的是(　　)。 A．氦气、氧化镁 B．氧气、高锰酸钾 C．铜粉、一氧化碳 D．铁粉、冰水混合物 【答案】B 【解析】单质是由一种元素组成的纯净物；氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物。 A、氦气由氦元素组成，属于单质；氧化镁由氧元素和镁元素组成，属于氧化物，A正确。 B、氧气由氧元素组成，属于单质；高锰酸钾由钾、锰、氧元素三种组成，不是氧化物，B错误。 C、铜粉由铜元素组成，属于单质；一氧化碳由碳、氧元素组成，属于氧化物，C正确。 D、铁粉由铁元素组成，属于单质，冰水混合物为水，由氢、氧元素组成，属于氧化物，D正确。 故选B。 4.如图所示为元素周期表的一部分，回答下列问题。 (1)①～⑥中原子序数最大的元素是______（填元素符号）。 (2)钠元素属于______（填“金属”或“非金属”）元素，硅元素的相对原子质量为______。 【答案】（1）S （2）金属 28.08 【解析】（1）周期数越大，原子序数越大；同周期元素从左到右按照原子序数递增排列，故⑥的原子序数最大，根据元素周期表中的信息，⑥是第16号元素，故填S。 （2）钠元素名称的偏旁为“钅”字旁，属于金属元素；根据元素周期表中硅元素的信息可知，硅元素的相对原子质量为28.08。 教学反思 本节课围绕元素、元素符号、元素周期表核心知识展开教学，依托视频导入、数据探究、问题链引导、例题巩固的教学模式，顺利完成既定教学目标。课堂以海量物质仅由百余种元素组成的认知反差导入，结合《门捷列夫很忙》短视频激发学生学习兴趣，有效调动了课堂氛围，帮助学生快速建立物质的宏观元素认知。 本节课最大的亮点是依托同位素原子数据表格，引导学生自主对比质子数、中子数、电子数的差异，自主归纳出“质子数决定元素种类”的核心结论，突破了元素概念的教学难点。同时通过层层递进的问题链，精准辨析元素与原子、宏观组成与微观构成的区别，搭配分层例题和变式训练，结合科技、生活情境巩固新知，有效化解了学生的高频认知误区。新增的元素周期表规律探究和纯净物分类初步认知，完善了学生的知识体系，贴合中考考点要求。 教学中也存在明显不足。本节课知识点细碎且概念抽象，部分后进生对“一类原子包含原子和离子”“周期数与电子层数关系”理解不够透彻；同时课堂例题、知识点容量偏大，部分学生对单质、化合物、氧化物的初步分类掌握不够熟练，知识内化时间不足。此外，课堂小组互动较少，学生自主探究的主体性未能完全发挥。 后续教学中，我将精简课堂冗余内容，针对宏微观描述、周期表规律等易错点设计专项对比练习；增加课堂小组探究活动，给予学生更多思考交流时间；同时布置分层识记任务，强化元素符号书写与概念辨析，兼顾不同层次学生的学习需求，切实落实宏微结合的化学核心素养。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $