3.3物质组成的表示（第2课时）教学设计--2026-2027学年八年级化学鲁教版（五四学制）

第三节 物质组成的表示（第二课时）教案 鲁教版（五四学制）·初中化学·八年级全一册 一、教材分析 本课时选自鲁教版（五四学制）八年级全一册第三单元第三节“物质组成的表示”第二课时，主要内容为化合价。教材在学生已认识化学式及其意义的基础上，引入化合价这一重要工具，揭示元素相互化合时原子个数比固定的规律。化合价是连接元素符号与化学式的桥梁，既是书写化学式的依据，也是后续学习化学方程式与物质组成定量计算的基础，在初中化学知识体系中承上启下。 二、四维核心素养 化学观念：通过认识化合价的含义，形成“物质组成有规律、元素化合有比例”的元素观与微粒观。 科学思维：通过归纳化合价规律、推导化学式，发展归纳推理与模型认知能力。 科学探究与实践：通过小组合作标注化合价、书写化学式的实践活动，提升动手操作与合作探究能力。 科学态度与责任：体会化合价在生产生活中的应用价值，养成严谨求实的科学态度。 三、教学重难点 教学重点：记住常见元素和原子团的化合价，能根据化合价书写化学式，并能依据化学式判断某元素的化合价。 教学难点：理解化合价的含义，掌握“化合物中正负化合价代数和为零”规则的灵活运用，特别是含有原子团的化合物化学式的书写与化合价标注。 四、新课导入 教师出示水、二氧化碳、氯化钠、氯化镁等学生熟悉的物质，提问：这些物质的名称各不相同，它们的化学式中原子个数比也各不相同。为什么水中氢原子与氧原子的个数比总是固定的？为什么氯化钠中钠原子与氯原子的个数比又另成定值？究竟是什么决定了元素之间相互化合时的原子个数比？由此引发学生思考，自然引出本节课要探究的核心问题——化合价。 五、设计意图 从学生已有的化学式知识出发，制造认知冲突，激发探究欲望，自然引出化合价概念。 六、上课过程设计意图 本课时以“为什么不同元素化合时原子个数比固定”这一核心问题统领全程，采用任务驱动的教学方式，设计五个层层递进的学习任务：任务一通过观察不同化合物中元素原子个数比的事实，引导学生归纳化合价的概念；任务二借助教材阅读与小组讨论，归纳化合价的五条规律；任务三利用化合价口诀和竞赛比拼，帮助学生熟记常见元素及原子团的化合价；任务四通过“根据化合价书写化学式”的实操活动，实现知识向技能的转化；任务五通过“根据化学式逆向判断化合价”，深化对规则的理解。整个过程遵循“感知—理解—应用—迁移”的认知规律，让学生在自主探究与合作交流中建构化合价的知识体系，落实核心素养目标。 七、教学过程 任务一：观察与发现——不同化合物中原子个数比的秘密 教师活动：同学们，上一节课我们已经认识了化学式，知道用元素符号和数字的组合可以简明地表示物质的组成。现在请看大屏幕，老师这里列出了几种我们非常熟悉的物质——水、二氧化碳、氯化钠、氯化镁、五氧化二磷。请大家仔细观察这几种物质的化学式，找一找每种物质中不同元素的原子个数有什么共同特点。 学生活动：学生以四人小组为单位，对照大屏幕上的化学式认真观察，组内低声交流各自的发现。有的小组很快注意到水中氢原子与氧原子的个数比是固定的，有的小组发现二氧化碳中碳原子与氧原子的个数比也固定不变。 教师引导：哪个小组愿意先来分享你们的发现？好，第三小组代表来说。你们发现水这种物质里，每两个氢原子总是结合一个氧原子，二氧化碳里每一个碳原子总是结合两个氧原子，氯化钠里钠原子和氯原子个数总是相等，氯化镁里一个镁原子总是结合两个氯原子。观察得非常仔细！这说明什么呢？说明元素在相互化合形成化合物的时候，原子之间并不是随意搭配的，而是按照一定的个数比来结合的。 教师讲述：化学家们经过大量的研究发现，元素之间相互化合时，其原子个数比都有确定的数值。如果不是这个确定的个数比，就不能形成稳定的化合物，或者说就不能形成这一种化合物。化学上就把这种元素的原子相互化合时表现出来的数目性质，叫做这种元素的化合价。化合价是元素的一种重要性质，它决定了化合物中各元素原子的个数关系。今天这节课，我们就一起来揭开化合价的神秘面纱。 设计意图：从学生已有的化学式知识出发，通过观察具体物质中原子个数比的固定性，引导学生自己发现化合价的存在，经历从事实到概念的归纳过程，体现“从生活走进化学”的理念。 任务二：阅读与探究——化合价有哪些规律 教师活动：化合价既然这么重要，它又遵循哪些规律呢？请大家打开教材，认真阅读教材中关于化合价的说明部分。同时大屏幕上给出了几种常见化合物中各元素的化合价标注实例，请大家结合阅读和这些实例，以小组为单位讨论：化合价到底有哪些规律可循？讨论结束后每组推选一名代表汇报。 学生活动：学生阅读教材，圈画重点语句，然后在小组内热烈讨论。教师在教室内巡视，倾听各组讨论，适时给予点拨和提示，对讨论较为深入的小组给予肯定，对思路不够清晰的小组引导他们关注“正价负价”“代数和为零”“单质”等关键词。 教师引导归纳：好，时间到。我们一起来梳理大家讨论的结果。第一，化合价有正价和负价之分。在化合物中，氧元素通常显负二价，氢元素通常显正一价，这是我们判断其他元素化合价的重要参照。第二，金属元素跟非金属元素化合时，金属元素通常显正价，非金属元素通常显负价。比如氯化钠中钠是金属元素显正价，氯是非金属元素显负价。第三，一些元素在不同物质中可以显示不同的化合价。也就是说，同一种元素在不同的化合物里可能有不同的化合价，这一点我们后面还会专门举例。第四，也是最重要的一条规律：在化合物里，正负化合价的代数和为零。这是化合价最核心的规则，我们后面书写化学式、判断化合价都要依靠它。第五，元素的化合价是元素的原子在形成化合物时表现出来的一种性质，因此在单质里，元素的化合价为零。 教师强调：请大家把第四条规律用红笔在教材上标注出来。“化合物中正负化合价代数和为零”就像一把钥匙，它是我们后续一切化合价计算和化学式书写的根本依据，大家一定要牢牢掌握、灵活运用。 设计意图：通过阅读教材和小组讨论，培养学生自主获取信息、归纳总结规律的能力，让化合价规律在学生头脑中自然生成，而不是由教师直接灌输。 任务三：记忆与比拼——常见元素和原子团的化合价 教师活动：化合价有正有负，不同元素的化合价各不相同。要想用好化合价这个工具，就必须记住一些常见元素和原子团的化合价。老师这里有一段化合价记忆口诀，大家先听老师读一遍，然后自己小声读一读。 教师展示口诀：一价氢氯钾钠银，二价氧钙钡镁锌，三铝四硅五价磷，二三铁、二四碳，二四六硫都齐全，铜汞二价最常见，单质零价永不变。 教师讲解：这段口诀把我们最常见的元素化合价编成了朗朗上口的韵文。“一价氢氯钾钠银”就是说氢、氯、钾、钠、银这五种元素通常显一价；“二价氧钙钡镁锌”就是说氧、钙、钡、镁、锌这五种元素通常显二价。大家可以结合刚才归纳的规律来理解记忆，比如氧通常显负二价，氢通常显正一价，这与口诀是一致的。 教师讲述原子团：除了单个元素的化合价，我们还要记住一些原子团的化合价。原子团是由几个原子构成的一个整体，它们在许多化学反应中常常作为一个整体参加反应，好像一个原子一样，因此原子团也有化合价。常见的原子团有：氢氧根显负一价，硝酸根显负一价，硫酸根显负二价，碳酸根显负二价，铵根显正一价。请大家在笔记本上把这五个原子团及其对应的化合价抄写一遍。 学生活动：学生齐读化合价口诀两遍，然后同桌之间互相抽查：一人说出一种元素或原子团，另一人快速回答其化合价，轮换进行。 教师组织比拼：下面我们来进行一个“化合价记忆小比拼”。老师说出一种元素或原子团的名称，请同学们快速举手抢答它的化合价；反过来，老师说出一个化合价，大家抢答对应的常见元素。听好——钾元素的化合价是多少？对，正一价！硫酸根的化合价是多少？很好，负二价！铁元素有哪些常见化合价？非常好，正二价和正三价！在比拼过程中，对回答正确的学生给予热烈肯定，对回答有困难的学生给予适当提示和鼓励，确保每个学生都能参与其中。 设计意图：利用口诀和竞赛活动降低记忆的枯燥感，激发学生的学习积极性，在趣味比拼中高效完成常见元素和原子团化合价的记忆任务，为后续应用打下基础。 任务四：实践与应用——根据化合价书写化学式 教师活动：学会了化合价，我们就可以利用它来书写化合物的化学式了。请大家看这样一个问题：已知磷元素为正五价，氧元素为负二价，怎样写出这种磷的氧化物的化学式？大家先自己想一想，然后跟同桌交流思路。 教师引导：书写化学式时，我们一般把正价元素写在前面，负价元素写在后面。然后关键一步，是要找到一种原子个数比，使得正价总和与负价总和恰好相等，也就是正负化合价的代数和恰好为零。磷为正五价，氧为负二价，正五和负二的最小公倍数是十。于是磷的原子个数就是十除以五等于二，氧的原子个数就是十除以二等于五。这样我们就得出这种化合物中磷原子和氧原子的个数比为二比五。 教师总结步骤：为了让大家今后书写化学式时有章可循，老师把书写步骤归纳为五步：一排序，正价元素写在前，负价元素写在后；二标价，在元素符号正上方标出各元素的化合价；三约简，把化合价的数值约成最简整数比；四交叉，把约简后的化合价数值交叉写到元素符号的右下角；五检查，根据“正负化合价代数和为零”进行检验，确保书写正确。请大家把这五步在笔记本上记下来。 学生练习一：现在请大家按照这五步，尝试书写氧化镁的化学式。已知镁元素为正二价，氧元素为负二价。写完之后同桌之间互相检查，看看步骤是否完整、结果是否正确。 教师点评：好，老师看到大部分同学都写对了。镁正二价，氧负二价，约简之后都是一，交叉之后镁和氧的个数比为一比一。大家做得很好。需要提醒的是，当原子个数为一时，“一”字省略不写。 学生练习二（含原子团）：再来看一个含有原子团的例子。已知铝元素为正三价，硫酸根为负二价，怎样书写硫酸铝的化学式？大家先独立思考，然后小组讨论。提醒大家注意：当原子团的个数不为一时，要把原子团用括号括起来，在括号外面的右下角写上原子团的个数。 教师巡视指导：教师在教室内巡视，观察学生的书写情况。发现有的学生忘记给原子团加括号，有的学生交叉时把数字写错位置。教师对有困难的学生进行个别指导，提醒他们回到五步书写法，一步一步来。 学生展示：完成后请两位学生上台展示自己的书写过程，全班同学共同评议。一位学生说：铝正三价，硫酸根负二价，约简交叉后铝的个数为二，硫酸根的个数为三，因为硫酸根个数为三，所以要给原子团加上括号。教师肯定该生的回答，并强调括号的使用规则。 设计意图：通过教师示范、学生模仿练习和含原子团的进阶练习，让学生掌握根据化合价书写化学式的一般步骤，在实操中深刻体会“正负化合价代数和为零”这一核心规则的运用。 任务五：逆向思维——根据化学式判断元素的化合价 教师活动：刚才我们是根据化合价写出了化学式，现在反过来思考：如果我们已经知道了一种物质的化学式，能不能反过来判断其中某种元素的化合价呢？比如高锰酸钾这种物质，我们已知钾元素为正一价，氧元素为负二价，你能求出其中锰元素的化合价吗？请大家结合“化合物中正负化合价代数和为零”这一规律来思考。 教师引导：我们知道在化合物中正负化合价的代数和为零。高锰酸钾中含有一个钾原子、一个锰原子和四个氧原子。钾为正一价，一个钾原子贡献正一价；氧为负二价，四个氧原子共贡献负八价；锰的化合价是我们要求的未知数。因为正负化合价代数和为零，所以正一价加上锰的化合价再加上负八价等于零，这样就可以求出锰元素的化合价为正七价。大家看，利用这条规律，我们不仅能书写化学式，还能逆向求出未知元素的化合价。 学生练习：请大家独立完成类似练习：已知二氧化碳中氧元素为负二价，求碳元素的化合价。完成后在小组内互相核对答案，并说一说是怎样推导出来的。 教师追问：现在老师再提一个有挑战性的问题：同样是含碳的化合物，一氧化碳和二氧化碳中，碳元素的化合价相同吗？请大家分别计算比较。 学生活动：学生分别计算两种物质中碳元素的化合价，发现一氧化碳中碳为正二价，二氧化碳中碳为正四价，并不相同。学生恍然大悟，这正好印证了我们前面归纳的第三条规律——同一种元素在不同物质中可以显示不同的化合价。 教师升华：大家看，这就是化学的奇妙之处。碳元素同样与氧元素化合，因为原子个数比不同，碳元素显示出了不同的化合价。物质的组成和结构决定了元素的性质，而化合价正是这种内在规律在化学符号上的体现。 设计意图：通过逆向运用化合价规则，深化学生对“正负化合价代数和为零”的理解，同时回扣前面“同种元素可有不同化合价”的规律，形成知识闭环，发展学生的逆向思维和辩证思维。 课堂总结与拓展 教师活动：请大家回顾一下，这节课我们一起探究了哪些内容。我们从不同化合物中原子个数比的固定性出发，认识了什么是化合价；通过阅读教材和小组讨论，归纳出了化合价的五条规律；借助口诀和记忆比拼，记住了常见元素和原子团的化合价；通过正向书写化学式和逆向判断化合价，学会了运用化合价解决实际问题。化合价是化学中一个非常重要的工具，它不仅帮助我们正确书写化学式，还将为大家今后学习化学方程式、进行物质组成的定量计算打下坚实的基础。 课后拓展：课后请大家尝试整理本节课出现过的所有元素和原子团的化合价，制作一张属于自己的“化合价记忆卡片”，下节课我们一起交流展示。 八、板书设计 第三节 物质组成的表示（第二课时）——化合价 一、化合价的概念 元素的原子相互化合时表现出来的数目性质 二、化合价的规律 1. 有正价、负价之分（氧负二、氢正一） 2. 金属正价、非金属负价 3. 同种元素可有不同化合价 4. 化合物中正负化合价代数和为零（核心） 5. 单质中元素化合价为零 三、常见化合价口诀 一价氢氯钾钠银，二价氧钙钡镁锌，三铝四硅五价磷 二三铁、二四碳，二四六硫都齐全，铜汞二价最常见 四、应用 1. 根据化合价写化学式：排序→标价→约简→交叉→检查 2. 根据化学式求化合价：依据代数和为零 学科网（北京）股份有限公司 $