4.1化学元素第1课时教学设计-2026-2027学年九年级化学北京版上册

第一节 化学元素（第一课时）教学设计 北京版（2024）九年级化学上册 第4章第1节 一、教材分析 本节是北京版九年级化学上册第4章开篇内容，承接第三单元分子、原子及原子结构的微观知识，首次将视角从微观粒子提升到宏观组成。教材以人类认识元素的历史进程为线索，引导学生建立元素概念，进而学习国际通用的元素符号，为后续化学式、化合价及物质分类的学习搭建桥梁，具有承上启下的关键地位。 二、四维核心素养 化学观念：建立元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子总称的基本观念，认识世界万物由元素组成。 科学思维：通过对比原子与离子的数据，归纳元素分类的本质依据，辨析宏观元素与微观原子的表述差异。 科学探究与实践：完成表格分析与元素符号记忆活动，在小组交流中建构物质、元素、原子之间的关系。 科学态度与责任：循着化学史体会人类认识元素的曲折历程，感受科学概念不断完善的本质。 三、教学重难点 教学重点：元素概念的形成过程；元素符号的书写规则与所表示的意义。 教学难点：元素与原子的区别与联系；理解质子数是决定元素种类的唯一依据；建立宏观组成与微观构成的表述规范。 四、新课导入 教师屏幕依次展示加碘盐包装袋、高钙牛奶包装盒、补铁口服液说明书的局部图片，请学生找出上面反复出现的“碘”“钙”“铁”字样。教师追问：标签上写的“加碘”“高钙”“补铁”，这里的碘、钙、铁指的是什么？是一个一个的铁原子，还是铁这种金属？学生短暂议论后，教师再出示英文字母表和五线谱，指出英文由二十六个字母拼出成千上万个单词，乐曲由七个音符谱出千变万化的旋律，进而设问：面对千姿百态的物质世界，化学家是否也找到了为数不多的“基本积木”？由此自然引出课题——化学元素。 【设计意图】从生活标签制造认知冲突，借字母与音符类比，让学生体会“少数基本成分构成大千世界”的思想，激发探究元素本质的愿望。 五、上课过程设计意图 本课时以“元素概念的建立”为主线，采用任务驱动式学习。设计遵循历史与逻辑相统一的原则，让学生沿着人类认识元素的足迹，从古代朴素猜测到现代科学定义，亲历概念的发生、发展与完善。通过三组数据表格的对比分析，引导学生自主归纳出“质子数相同”这一本质特征，在辨析元素与原子的过程中突破宏观与微观混淆的难点。元素符号部分按“由来—规则—范例—练习—记忆游戏”层层推进，让学生在活动中掌握书写规范和符号意义。整堂课以学生活动为中心，教师作为引导者与组织者，帮助学生从宏观和微观两个维度初步建立元素观。 六、教学过程 任务一：寻根溯源——元素概念是怎样长大的 活动1 聆听化学史 教师用课件呈现一段跨越两千多年的文字资料，请学生默读后完成学习单上的四个思考问题。资料分为四段：第一段，我国战国时期《尚书·洪范》提出“五行说”，认为水、火、木、金、土是构成万物的基本材料；第二段，古希腊哲学家提出“四元素说”，认为万物由火、气、水、土四种元素组成；第三段，十七世纪英国化学家波义耳首次给元素下了科学定义——元素是用化学方法不能再分解的最简单物质，十八世纪法国化学家拉瓦锡据此列出第一张真正意义上的元素表；第四段，十九世纪道尔顿提出原子论，门捷列夫按原子量排列出第一张元素周期表，1913年英国青年物理学家莫塞莱通过X射线实验发现，决定元素种类的不是原子量，而是原子核所带的正电荷数，即核电荷数，现代元素定义由此确立。 活动2 小组思辨 教师组织学生以四人小组为单位，围绕学习单上的问题展开讨论。第一问，“四元素说”能不能解释木柴燃烧后变成灰烬这一现象？小组代表发言后，教师点拨：四元素说是古人基于直观观察的朴素猜想，没有实验依据，无法说明燃烧的本质，但它第一次尝试用少数基本成分解释世界，难能可贵。第二问，波义耳和拉瓦锡所说的“不能再分的物质”，在今天看来是否始终成立？学生回顾电解水的实验后意识到，随着实验手段的进步，曾经被认为不可再分的物质也可以继续分解，这说明科学定义总是受时代条件限制，会不断发展。第三问，门捷列夫按原子量给元素排队，后来为什么要改成按核电荷数排队？教师先不公布答案，而是说：“这个问题先存起来，等一会儿我们用一组数据自己找出答案。” 活动3 提炼现代定义 教师在黑板一侧写下关键词链：五行→四元素→波义耳→拉瓦锡→道尔顿→门捷列夫→莫塞莱。随后引导学生齐读现代元素定义：化学元素是具有相同质子数（即核电荷数）的一类原子的总称。教师进一步举例强化：凡是原子核里有八个质子的原子，不管它中子多少、电子多少，都属于氧元素；凡是原子核里有六个质子的原子，都属于碳元素。教师特别强调“总称”二字——元素是一个宏观的集合概念，只讲种类，不讲个数。 任务二：数据解码——为什么质子数说了算 活动1 完成对比表格 教师发放学习单，上面有三张数据表。表一列出氢的三种原子：氕、氘、氚，它们的质子数都为一，核外电子数都为一，但中子数依次为零、一、二，相对原子质量分别约为一、二、三。表二列出碳的三种原子：碳十二、碳十三、碳十四，它们的质子数都为六，核外电子数都为六，但中子数依次为六、七、八，相对原子质量分别约为十二、十三、十四。表三列出钠原子和钠离子、氯原子和氯离子：钠原子核外有十一个电子，钠离子核外只有十个电子，但二者质子数都是十一；氯原子核外有十七个电子，氯离子核外有十八个电子，但二者质子数都是十七。学生独立填写每张表最后一列“属于何种元素”，并在表下用一句话写出自己的发现。 活动2 交流发现 教师请三位同学分别汇报。第一位同学说，氕、氘、氚虽然中子数不同、质量不同，但质子数相同，所以都叫氢元素；第二位同学补充，碳十二、碳十三、碳十四同理都叫碳元素，可见判断元素种类不看中子数、不看质量数；第三位同学指出，钠原子失去一个电子变成钠离子，氯原子得到一个电子变成氯离子，核外电子数变了，但质子数没变，所以钠离子仍然属于钠元素，氯离子仍然属于氯元素。教师顺势回应任务一留下的悬念：现在大家能回答门捷列夫为什么要改了吗？学生齐答：因为按原子量排队会排错，按质子数排队才不会错，质子数是原子的“身份证号”，不随中子数、电子数变化。教师板书：元素种类由质子数决定，与中子数、电子数无关。 活动3 建立元素—原子关系图 教师请学生在学习单上用“物质、元素、分子、原子、离子”五个核心词，画出它们之间的关系图，并用一个具体例子加以说明。教师巡视后选取两幅典型作品投影。一幅作品写道：“氧气，宏观上由氧元素组成；微观上由氧分子构成，氧分子由氧原子构成。”另一幅作品写道：“氯化钠，宏观上由钠元素和氯元素组成；微观上由钠离子和氯离子构成。”教师肯定两幅作品，并特别指出：描述宏观组成时用“组成”，描述微观构成时用“构成”，一词之差，背后是宏观与微观两种不同的视角。 任务三：咬文嚼字——元素与原子的辨析 活动1 找不同 教师在屏幕上出示一组辨析句，请学生判断哪句说法规范、哪句说法不规范，并说明理由。第一句：水是由氢元素和氧元素组成的。学生判断正确，教师追问为什么用“组成”而不用“构成”，学生回答：水是宏观物质，对应宏观元素。第二句：水分子是由两个氢元素和一个氧元素构成的。学生发现错误，指出元素只讲种类不讲个数，不能说“两个氢元素”。教师顺势板书：元素只讲种类、不讲个数。第三句：水分子是由氢原子和氧原子构成的。学生判断正确，教师追问能否改成“两个氢原子和一个氧原子”，学生回答可以，因为原子是微观粒子，既讲种类又讲个数。 活动2 我是小小修辞家 教师请学生轮流用规范的化学语言描述身边熟悉的物质。第一位学生说：“二氧化碳由碳元素和氧元素组成，二氧化碳分子由碳原子和氧原子构成。”第二位学生说：“铁粉由铁元素组成，铁粉由铁原子直接构成。”第三位学生说：“氧气由氧元素组成，氧分子由氧原子构成。”每一位学生发言后，同伴从“用词是否准确、宏观与微观是否对应”两个角度给予反馈。教师小结：今后描述物质，先问自己一句——我要说的是宏观组成还是微观构成？选准动词，化学语言就严谨了一半。 任务四：国际通用名片——元素符号 活动1 了解由来 教师讲述：在元素符号没有统一之前，各国化学家各用各的记号，交流起来十分不便。一八六零年国际化学家大会决定，统一采用元素拉丁文名称的第一个字母来表示元素。如果几种元素拉丁文名称的第一个字母相同，就附加一个小写字母加以区别。教师举例：氧的拉丁文名称第一个字母是O，就用O表示氧元素；碳的第一个字母也是C，铜的第一个字母也是C，为了区分，碳仍写作C，铜就附加小写字母u，写作Cu；钙写作Ca，氯写作Cl，铬写作Cr。教师补充一段中国化学史：清代化学家徐寿在翻译西方化学著作时，创造性地为元素取了中文名字——金属元素加“钅”旁，常温下为固态非金属加“石”旁，气态非金属加“气”头，液态非金属加“氵”旁，这套命名规则一直沿用至今。 活动2 书写规则 教师在黑板上示范书写：第一个字母必须大写，第二个字母必须小写，简称“一大二小”。随后出示一组学生常犯的错误写法，请学生当小老师指出错在哪里：把镁写成“MG”，错误在于第二个字母不应大写；把氯写成“CL”，错误在于第二个字母不应大写；把铜写成“cU”，错误在于第一个字母不应小写；把钠写成“nA”，错误在于第一个字母应大写、第二个字母应小写；把铝写成“aL”，错误在于第一个字母应大写、第二个字母应小写。学生逐一纠正后，教师请大家在练习本上各写三遍，同桌互相检查。 活动3 符号的意义 教师引导学生思考：单独一个元素符号，到底能表达几层含义？以O为例，教师先请学生回答，再板书归纳：第一层，宏观上表示氧元素；第二层，微观上表示一个氧原子。教师进一步追问：如果在O前面加上一个数字，比如三个O，写作3O，意思还是不是氧元素？学生讨论后明白：元素只讲种类不讲个数，一旦元素符号前面出现了数字，就只表示微观意义，只表示几个原子，不再表示元素本身。教师再请学生说出下列符号的含义：H表示氢元素、一个氢原子；Fe表示铁元素、一个铁原子（对由原子直接构成的物质，还能表示铁这种物质）；5H只表示五个氢原子；7Fe只表示七个铁原子。教师特别强调：元素符号前加系数，只具微观意义，不具宏观意义。 任务五：记忆挑战——常见元素符号大通关 活动1 初识常见元素表 教师出示教材中常见元素名称与符号对照表，带领学生按“名称—符号—读音”的节奏齐读：氢H、氦He、碳C、氮N、氧O、氟F、氖Ne、钠Na、镁Mg、铝Al、硅Si、磷P、硫S、氯Cl、氩Ar、钾K、钙Ca、锰Mn、铁Fe、铜Cu、锌Zn、银Ag、钡Ba、铂Pt、金Au、汞Hg、碘I。教师提醒学生不必死记硬背，可以观察规律：一是看偏旁分类，钅旁的是金属元素，气头、石旁、氵旁的是非金属元素；二是看字母构成，单个字母的大写，两个字母的一大二小；三是结合中文名称和拉丁文发音联想记忆。 活动2 小组互测 教师将学生分成若干小组，每组一套元素卡片，正面写元素名称，背面写元素符号。组内轮流出题：一人抽卡报出名称，其他人抢答符号；再交换角色，一人报符号，其他人抢答中文名称。教师巡视，对易错符号做集中点拨：钠Na与氖Ne只差一个字母，要特别注意；汞Hg俗称水银，常温下是液态金属，但不带钅旁，是个例外；金Au来自拉丁文Aurum，银Ag来自Argentum，铜Cu来自Cuprum，都是“来头不小”的字母组合。活动结束后，教师邀请掌握较好的同学分享自己的记忆小窍门，有的同学按周期表位置成串记，有的同学按偏旁分类记，还有的同学把易混符号写成小纸条贴在笔盒上随时看。 活动3 元素中文命名规律 教师出示一排元素中文名称：钠、镁、铝、铁、铜、锌、银、钡、汞、金，请学生观察它们的共同偏旁。学生发现除汞以外都是钅旁。教师再出示第二排：氢、氧、氮、氟、氯、氦、氖、氩，学生发现都是气字头，属于气态非金属或稀有气体。第三排：碳、硅、磷、硫，学生发现都是石字旁，属于固态非金属。第四排：溴，学生发现是三点水旁，属于液态非金属。教师小结：见到元素中文名称，看偏旁就能大致判断它的类别和常温状态，这是徐寿留给我们的宝贵科学遗产。 任务六：回望与延伸——这节课我收获了什么 活动1 知识树梳理 教师请学生合上课本，在学习单上画一棵“元素知识树”：树干写“化学元素”，四个大树枝分别写“定义”“分类”“元素符号”“与原子的关系”，每个树枝上再用关键词填充。教师选取一幅较为完整的作品投影，引导全班一起补充完善。学生补充的关键词包括：定义——质子数相同的一类原子总称；分类——金属元素、非金属元素、稀有气体元素；元素符号——一大二小、表示一种元素和一个原子；与原子的关系——宏观与微观、组成与构成、只讲种类与既讲种类又讲个数。 活动2 回应导入 教师回到新课开始时的加碘盐、高钙奶、补铁口服液图片，再次追问：现在能说清标签上的碘、钙、铁指什么了吗？学生齐声回答：指的是元素，是宏观组成层面的元素，不是一个个具体的原子，也不是铁金属本身。教师给予肯定，并布置课后任务：回家观察三种食品或药品的标签，把上面出现的元素名称抄下来，尝试对照今天学的符号表写出它们的元素符号，下节课交流；另请学生查阅地壳中含量排在前五位的元素是什么，为下节课做准备。 七、板书设计 【板书设计】 第一节 化学元素（第一课时） 一、元素 定义：质子数（核电荷数）相同的一类原子的总称 决定因素：质子数（与中子数、电子数无关） 宏观视角：只讲种类，不讲个数 二、元素与原子的关系 元素——宏观——组成——物质 原子——微观——构成——分子、物质 三、元素符号 书写规则：一大二小（首字母大写，次字母小写） 意义：①表示一种元素（宏观） ②表示一个原子（微观） 前加数字：只表示几个原子（只具微观意义） 四、元素中文命名规律 钅旁——金属元素（汞除外） 石旁——固态非金属 气头——气态非金属、稀有气体 氵旁——液态非金属（溴） 学科网（北京）股份有限公司 $