内容正文:
第三单元 课题3 元素(第1课时)核心素养教学设计
第三单元 物质构成的奥秘
课题3 元 素
教学设计(第1课时)
教学设计正文
一、教材与课标分析
1. 课标要求
1. 认识物质的多样性,知道物质由元素组成,能用元素描述物质的宏观组成。
1. 知道元素是质子数(核电荷数)相同的一类原子的总称,理解元素是宏观概念。
1. 了解元素在地壳、生物细胞中的分布,初步形成“宏观—微观”相联系的视角。
2. 教材地位与作用
课题3是第三单元“物质构成的奥秘”的收束与提升。学生在第二单元从宏观认识了氧气等具体物质,第三单元前两节认识了分子和原子,又深入了原子的内部结构。本课要回答一个关键问题:“形形色色的物质,到底由什么组成?”
本节课先以碳-12与碳-14、氢的三种原子为例,用“质子数相同”这一共同特征归纳出元素的定义;再借助“加碘食盐”“高钙牛奶”等生活实例,把元素概念落到真实情境;随后介绍元素分类、地壳中的含量分布。本课时所建构的“元素是宏观组成视角、原子是微观构成视角”这一区分,是初中化学最重要的思维方式之一,直接为第2课时的元素符号、元素周期表,以及第四单元“物质组成的表示”奠定基础。
二、学情分析
维度
分析
已有基础
已认识分子、原子,知道分子由原子构成、原子由原子核与核外电子构成;会用“原子”描述微观构成。
认知障碍(重点突破)
① 容易把“元素”与“原子”当成一回事,说出“水由两个氢元素和一个氧元素组成”,分不清宏观与微观的表述口径。
② 对“质子数相同的一类原子”中的“一类”理解不到位,会误认为碳-12与碳-14是两种元素。
③ 对“加碘食盐中的碘”指的是元素而非单质,缺乏生活经验支撑,常与“碘单质”混淆。
④ 记不住地壳中元素的含量顺序,易把“含量最多的金属元素”与“含量最多的元素”混为一谈。
素养发展点
本课以“给原子找家”的卡片归类活动为核心,发展“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”素养;以生活中的元素与含量分布数据,发展“科学态度与责任”素养。
三、教学目标(核心素养四维)
素养维度
目标表述
化学观念
知道元素是质子数(核电荷数)相同的一类原子的总称,理解“质子数决定元素种类”;初步形成物质的元素观,能用元素描述物质的宏观组成。
科学思维
能通过对碳-12与碳-14、氢的三种原子的结构比较,归纳出元素的定义;能运用“宏观组成—微观构成”的模型分析物质的组成与构成。
科学探究与实践
能完成“给原子卡片归类”的活动,在比较、分类、归纳的过程中建构元素概念;能查阅教材资料说出地壳中含量较多的元素。
科学态度与责任
通过“加碘食盐”“高钙牛奶”等生活实例,体会化学与日常生活的密切联系,认同元素观对认识物质世界的价值。
四、教学重点与难点
类别
内容
重点
元素的概念(质子数相同的一类原子的总称);元素只讲种类、不讲个数;用元素描述物质的组成。
难点
① 理解“元素”与“原子”的区别与联系,把握宏观与微观的不同表述;② 理解“质子数相同即同种元素”,不因中子数不同或得失电子而改变元素归属。
突破策略
以“给原子卡片找家”真活动贯穿:学生按质子数给不同原子归类,在操作中自然归纳出元素定义;再用“四句判断”辨析题固化宏观与微观的表述规范。
五、教学准备
1. 教师准备:碳-12、碳-14、氢三种氢原子、氧-16、氧-17的原子结构卡片(标注质子数、中子数、电子数);“加碘食盐”“高钙牛奶”“富硒大米”“铁强化酱油”实物或包装图片;地壳元素含量饼图;元素卡片归类展板。
1. 学生准备:教材、练习本、彩笔。
1. 分组安排:4人一组,共12组;设“归类员、记录员、发言人、质疑员”四角色,角色每环节轮换。
六、教学过程
环节一 生活情境·引出问题(4分钟)
【情境】展示“加碘食盐”“高钙牛奶”“富硒大米”“铁强化酱油”四件商品,请学生读出包装上的“碘、钙、硒、铁”。
【提问】我们每天吃的盐、喝的奶里都含有这些成分,可是里面并没有碘单质、铁单质的那种形态。这里的“碘”“钙”“铁”究竟指的是什么?是原子?是分子?还是别的什么?
【学生初答】元素……某种成分……
【教师引入】要回答这个问题,需要请出今天的主角——元素。它和我们已经认识的原子是什么关系?我们从几个具体的原子说起。
【设计意图】用学生天天接触的四种商品制造认知冲突,让“元素”这一抽象概念从生活需要中自然生长出来,而非直接给出定义。
环节二 真活动·给原子卡片找家(12分钟)
【真任务】观察一组原子卡片,找出“哪些原子属于同一类”,并给每一类命名。
【活动1·读卡片】各组拿到六张卡片,先读出每张卡片上的质子数、中子数与电子数:
原子
质子数
中子数
电子数
碳原子A
6
6
6
碳原子B
6
8
6
氢原子甲
1
0
1
氢原子乙
1
1
1
氧原子甲
8
8
8
氧原子乙
8
9
8
【追问】再看看氢原子甲与氢原子乙,氧原子甲与氧原子乙:中子数不同,还是氧元素吗?
【活动2·找相同】小组内讨论:哪些原子可以归为一类?你判断的依据是什么?(提示:只看质子数,还是只看中子数,还是都看?)
【活动3·汇报归类】各组把卡片按质子数相同的原则贴到展板上,形成“碳之家”“氢之家”“氧之家”三列。
【教师追问】碳原子A和碳原子B中子数不同,它们是同一种元素吗?
【预期生成】只要质子数相同,不管中子数是否相同,都属于同一种元素。
【归纳】元素就是质子数(核电荷数)相同的一类原子的总称。质子数(核电荷数)决定元素的种类。
【设计意图】把元素定义的建构交给学生:在“找相同—归类—命名—质疑”的真实操作中,自己发现“质子数相同”才是归类的唯一依据,让定义从活动中生长出来,而非被动接受。
环节三 观变化·元素种类是否改变(7分钟)
【真任务】对比三个化学反应前后,分子、原子、元素的种类各发生了什么变化。
【活动·填表比较】观察反应,填写表格并归纳规律:
化学反应
分子种类
原子种类
元素种类
硫在氧气中的燃烧
改变
不变
不变
过氧化氢分解
改变
不变
不变
水的电解
改变
不变
不变
【结论】在化学变化中,分子的种类改变,而原子的种类不变,元素的种类也不改变——因为元素的种类由质子数决定,化学变化中质子数没有变。
【回扣导入】现在能回答“加碘食盐中的碘是什么”了吗?(是碘元素,而不是碘单质)
【设计意图】用已有“化学变化中原子不变”的认识作为支架,迁移到元素种类不变,让学生理解元素概念与化学变化规律的内在一致性,同时回扣生活情境,形成闭环。
环节四 建模型·元素与原子的关系(8分钟)
【真任务】找出“元素”与“原子”的相同与不同,画出它们的关系图。
【活动·对比填表】小组合作完成对比表,并用一句话概括两者的关系:
元素
原子
概念
质子数相同的一类原子的总称
化学变化中的最小微观粒子
视角
宏观概念
微观概念
表述
只讲种类,不讲个数
既讲种类,又讲个数
用途
描述物质的组成
描述物质的构成
关系
元素是一类原子的总称,原子是元素的具体个体(个体与总体的关系)
【活动·画关系图】请各组画出“物质、元素、原子、分子”的关系图,并标明“组成”与“构成”的箭头方向。
【设计意图】以“个体与总体”的类比帮助学生跨越“元素—原子”这一抽象鸿沟;关系图的绘制把隐性思维可视化,为后续正确表述物质组成打下基础。
环节五 做辨析·宏观微观表述闯关(6分钟)
【真任务】判断四句话的正误,并说出错误句子的正确说法。
说法
判断
正确表述(若错)
水(H₂O)由氢元素和氧元素组成
√
——
水由两个氢元素和一个氧元素组成
×
水由氢元素和氧元素组成(元素不讲个数)
一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
√
——
水分子由氢元素和氧元素组成
×
水分子由氢原子和氧原子构成
【归纳口诀】说组成用“元素”(宏观、只讲种类);说构成用“原子、分子、离子”(微观、讲种类也讲个数)。
【设计意图】四句话是学生最典型的错例,以“判断+改错”的方式把易错点暴露、辨析、固化,训练“宏观—微观”双重视角的规范表达。
环节六 读数据·元素的分类与分布(6分钟)
【真任务】根据汉字偏旁给元素分类,并读出地壳中元素的含量分布。
【活动1·偏旁归类】下发元素卡片(铁、铜、碳、硫、氧、氢、氦、溴),按偏旁归入三类:
类别
偏旁特征
实例
金属元素
“钅”字旁(汞、金除外)
铁Fe、铜Cu、钠Na、铝Al
非金属元素
固态“石”字旁;气态“气”字头;液态“氵”
碳C、硫S;氢H、氧O;溴Br
稀有气体元素
“气”字头
氦He、氖Ne、氩Ar
【活动2·读含量分布】观察教材饼图,填写:
范围
含量前四位的元素
含量最多的金属元素
地壳中
氧O、硅Si、铝Al、铁Fe
铝Al
【活动3·抢答】地壳中含量最多的元素是什么?含量最多的金属元素是什么?
【设计意图】偏旁归类把“看汉字识类别”这一实用技能落实为卡片活动;含量数据采用“抢答”形式强化记忆,并与生活(补钙补铁)形成呼应。
环节七 梳理建构·课堂评价(2分钟)
【学生总结】请学生用一句话概括“什么是元素”,并各举一个“说组成”和“说构成”的例子。
【教师完善板书】随学生发言逐步补全板书(见第八部分)。
【过程性评价】完成三维量表(见第九部分)。
【分层作业】必做:完成课后练习,辨析“元素—原子—分子”的表述;选做:调查家中食品包装上的“营养成分表”,找出其中出现的元素名称,写一份100字小报告,为下节课“元素符号”积累素材。
七、板书设计
课题3 元素(第1课时)
一、元素的概念
质子数(核电荷数)相同的一类原子的总称 → 质子数决定元素种类
二、元素与原子的关系
元素:宏观概念,只讲种类不讲个数,描述组成
原子:微观概念,既讲种类又讲个数,描述构成
三、化学变化中
分子种类改变,原子种类不变,元素种类也不变
四、元素分类
金属(钅,汞金除外)| 非金属(石/气/氵)| 稀有气体(气)
五、含量分布
地壳:O > Si > Al > Fe(最多金属元素:Al)
八、过程性评价量表
评价维度
自评
互评
师评
证据(可观察行为)
能归纳出元素的定义
☆☆☆
☆☆☆
☆☆☆
参与卡片归类并说明理由
能说出质子数决定元素种类
☆☆☆
☆☆☆
☆☆☆
能解释碳-12与碳-14同属碳元素
能区分元素与原子
☆☆☆
☆☆☆
☆☆☆
对比表填写正确,关系图清晰
能正确判断四句表述
☆☆☆
☆☆☆
☆☆☆
四句判断全对并改错到位
能说出元素分类与含量
☆☆☆
☆☆☆
☆☆☆
卡片归类正确,抢答准确
小组协作与交流表达
☆☆☆
☆☆☆
☆☆☆
四角色分工明确,汇报有条理
九、教学反思预设
1. 成功之处:以“给原子卡片找家”这一真活动承载概念建构,学生经历了“比较—归类—命名—质疑—归纳”的完整过程,元素定义不再是背诵结论,而是由自己发现。
1. 改进空间:原子卡片的质子数、中子数数据需提前核对准确;若课堂时间紧张,“偏旁归类”可与课后拓展合并。
1. 素养达成检测三问:①能否用自己的话解释“什么是元素”并说出判断依据?②能否正确区分“水由氢元素和氧元素组成”与“水分子由氢原子和氧原子构成”?③能否说出地壳中含量前四位的元素及最多的金属元素?
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