内容正文:
课题3 元素(第一课时)导学案
人教版九年级化学上册 第三单元 物质构成的奥秘
一、四维核心素养目标
化学观念:建立元素是组成物质基本成分的观念,理解元素与原子的联系,形成“物质由元素组成”的宏观认识。
科学思维:通过对比分析元素与原子的区别与联系,培养归纳概括和逻辑推理能力,学会从宏观与微观相结合的视角认识物质。
科学探究:通过查阅地壳中元素含量资料、讨论化学反应前后元素种类变化等活动,提升信息处理与合作探究能力。
科学态度与责任:认识元素与人体健康、自然资源的密切关系,树立合理利用化学物质的观念,增强社会责任感。
二、教学重难点
重点:元素概念的形成,元素的含义,地壳中元素的含量分布,物质的宏观组成与微观构成的描述方法。
难点:元素概念的理解,元素与原子的区别与联系,运用元素观分析化学反应前后物质组成的变化。
三、课前预习案
(一)选择题
1. 元素是化学中的基本概念,下列关于元素的叙述正确的是( )
A. 同种原子统称为元素
B. 质子数相同的一类原子总称为元素
C. 电子数相同的粒子总称为元素
D. 中子数相同的一类原子总称为元素
2. 不同种元素最本质的区别是( )
A. 相对原子质量不同
B. 中子数不同
C. 质子数不同
D. 电子数不同
3. 地壳中含量最多的元素是( )
A. 硅元素
B. 氧元素
C. 铝元素
D. 铁元素
4. 日常生活中常出现“含氟牙膏”“高钙牛奶”“加碘食盐”等用品,这里的氟、钙、碘指的是( )
A. 单质
B. 原子
C. 分子
D. 元素
5. 下列关于元素和原子的说法正确的是( )
A. 元素是微观概念,原子是宏观概念
B. 元素只讲种类,不讲个数;原子既讲种类,又讲个数
C. 原子是组成物质的基本成分
D. 元素可以直接构成物质
(二)填空题
6. 元素是________________(即核电荷数)相同的一类原子的总称。
7. 决定元素种类的是原子中的________________数。
8. 地壳中含量居前四位的元素依次是________、________、________、________。
9. 元素可分为________元素、________元素和________________元素三大类。
10. 在化学变化中,________的种类发生变化,而________的种类不会改变。
(三)判断题
11. 质子数相同的粒子一定属于同种元素。( )
12. 元素是宏观概念,只讲种类不讲个数。( )
13. 地壳中含量最多的金属元素是铁。( )
14. 化学反应前后,分子和原子的种类都不变。( )
15. 二氧化硫是由硫元素和氧元素组成的。( )
四、课中探究案
探究活动一:认识元素的概念
16. 阅读下列材料,回答问题。
材料:我们已经知道,所有物质都是由原子、分子等微观粒子构成的。原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成。科学上把具有相同质子数(即核电荷数)的一类原子总称为元素。例如,氧气、水、二氧化碳中都含有氧原子,这些氧原子的质子数都是8,因此我们把它们总称为氧元素。同样,所有质子数为6的原子总称为碳元素,所有质子数为1的原子总称为氢元素。
(1)什么是元素?
(2)判断几种原子是否属于同种元素的依据是什么?
(3)同种元素的原子,质子数和中子数是否一定都相同?请举例说明。
探究活动二:元素与原子的区别和联系
17. 完成下列表格,比较元素与原子的区别和联系。
比较项目
元素
原子
概念范畴
宏观概念
微观概念
描述角度
从宏观角度描述物质的组成
从微观角度描述物质的构成
讲种类还是个数
只讲种类,不讲个数
既讲种类,又讲个数
适用范围
应用于描述物质的宏观组成
应用于描述物质的微观构成
18. 下列关于物质组成和构成的说法,正确的请打“√”,错误的请打“×”。
(1)水是由氢元素和氧元素组成的。( )
(2)水是由两个氢元素和一个氧元素组成的。( )
(3)水分子是由氢原子和氧原子构成的。( )
(4)一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。( )
(5)水是由氢原子和氧原子构成的。( )
探究活动三:地壳中的元素含量
19. 阅读材料,回答问题。
材料:地壳是由沙、黏土、岩石等组成的,其中含量最多的是氧元素,它的质量份额接近一半;其次是硅元素,约占四分之一;再次是铝元素;排在第四位的是铁元素。这四种元素占地壳总质量的绝大部分。地壳中元素含量的差异很大,有些元素含量丰富,有些元素含量稀少但用途广泛。
(1)地壳中含量最多的非金属元素是什么?
(2)地壳中含量最多的金属元素是什么?
(3)地壳中含量居前四位的元素按由多到少的顺序排列,依次是什么?
(4)为什么地壳中各种元素的含量差异很大?请结合地球形成的知识谈谈你的理解。
探究活动四:化学反应中的元素
20. 阅读材料,回答问题。
材料:在化学反应中,参加反应的各物质的原子重新组合而生成其他物质。也就是说,在化学变化中,分子可以再分,而原子不能再分。反应前后,原子的种类没有改变,原子的数目没有增减,原子的质量也没有变化。既然原子的种类不变,那么由同种质子数的一类原子组成的元素种类当然也不会改变。
(1)化学反应前后,哪些粒子的种类发生了改变?哪些没有改变?
(2)化学反应前后,元素的种类是否发生改变?为什么?
(3)某物质在氧气中燃烧后只生成二氧化碳和水,据此能否推断该物质中一定含有碳、氢两种元素?是否一定含有氧元素?为什么?
探究活动五:元素的分类与人体健康
21. 阅读材料,回答问题。
材料:元素可以分为金属元素、非金属元素和稀有气体元素三大类。金属元素的名称一般有“钅”字旁(汞除外),如铁、铜、铝等;非金属元素的名称一般有“石”字旁、“气”字头或“氵”旁,如碳、氧、溴等;稀有气体元素包括氦、氖、氩等。人体中含有多种元素,其中含量较多的有钙、碳、氢、氧等。人体中缺少某些元素或某种元素过量,都会影响身体健康。例如,缺铁会引起贫血,缺钙会导致骨质疏松,缺碘会引起甲状腺肿大。
(1)元素通常分为哪几大类?
(2)如何从元素名称的偏旁部首初步判断元素属于哪一类?
(3)人体缺乏铁、钙、碘元素分别会引起什么疾病?
(4)为了保证人体健康,我们应该如何合理膳食?请提出两条建议。
综合应用提升
22. 选择题
(1)下列说法中,正确的是( )
A. 水是由一个氧元素和两个氢元素组成的
B. 水是由氢元素和氧元素组成的
C. 水是由氢气和氧气组成的
D. 水是由氢分子和氧分子构成的
(2)某物质经分析只含有一种元素,则该物质( )
A. 一定是单质
B. 一定是纯净物
C. 一定是混合物
D. 一定不是化合物
(3)下列各组物质中,都由分子构成的一组是( )
A. 铁和汞
B. 水和氨气
C. 氯化钠和硫酸铜
D. 金刚石和石墨
(4)在化学反应前后,肯定不会变化的是( )
①原子的数目 ②分子的数目 ③元素的种类 ④物质的种类 ⑤原子的种类 ⑥物质的总质量
A. ①②③④
B. ①③⑤⑥
C. ①④⑥
D. ②③⑤
23. 填空题
(1)二氧化碳是由________元素和________元素组成的,二氧化碳分子是由________原子和________原子构成的。
(2)写出下列元素的名称或符号:氧________,氮________,_________氢,________碳。
(3)地壳中含量最多的元素是________,含量最多的金属元素是________,两者组成的化合物的名称是________________。
(4)由同种________组成的纯净物叫单质;由不同种________组成的纯净物叫化合物。
24. 简答题
(1)为什么说元素是宏观概念,只讲种类不讲个数?请结合具体例子说明。
(2)小明同学认为“水分子是由两个氢元素和一个氧元素组成的”,这个说法对吗?为什么?正确的说法应该是什么?
(3)请从宏观和微观两个角度描述二氧化碳的组成和构成。
25. 拓展探究
阅读材料,回答问题。
材料:蜡烛燃烧后生成水和二氧化碳。小强同学通过实验探究蜡烛的组成元素,他将一只干冷的烧杯罩在蜡烛火焰上方,烧杯内壁出现水雾;另将一只内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方,石灰水变浑浊。
(1)蜡烛燃烧后生成了什么物质?
(2)根据实验现象,可以推断蜡烛中一定含有什么元素?
(3)能否推断蜡烛中一定含有氧元素?为什么?
(4)这个实验过程中,元素的种类发生变化了吗?请说明理由。
五、板书设计
课题3 元素(第一课时)
一、元素
1. 定义:质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称
2. 决定元素种类:质子数(核电荷数)
3. 特点:宏观概念,只讲种类,不讲个数
二、元素与原子的区别和联系
元素——宏观——组成物质——只讲种类
原子——微观——构成分子或直接构成物质——既讲种类又讲个数
三、地壳中元素含量
前四位:氧、硅、铝、铁(由多到少)
四、化学反应中的元素
化学反应前后:元素种类不变,原子种类不变
五、元素分类
金属元素、非金属元素、稀有气体元素
六、参考答案
(一)课前预习案
1. B 解析:元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,不是电子数或中子数相同。
2. C 解析:不同种元素的本质区别是质子数(核电荷数)不同。
3. B 解析:地壳中含量最多的元素是氧元素。
4. D 解析:食品、药品中标注的氟、钙、碘等指的是元素,与具体存在形态无关。
5. B 解析:元素是宏观概念只讲种类,原子是微观概念既讲种类又讲个数。
6. 质子数(核电荷数)
7. 质子(核电荷)
8. 氧、硅、铝、铁
9. 金属、非金属、稀有气体
10. 分子、元素
11. × 解析:质子数相同的粒子不一定是同种元素,如水分子和氖原子质子数都为10但不属于同种元素。
12. √ 解析:元素是宏观概念,只讲种类不讲个数。
13. × 解析:地壳中含量最多的金属元素是铝,不是铁。
14. × 解析:化学反应前后分子种类一定改变,原子种类不变。
15. √ 解析:二氧化硫是由硫元素和氧元素组成的。
(二)课中探究案
16.(1)元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称。
(2)判断依据是质子数(核电荷数)是否相同。质子数相同的一类原子属于同种元素。
(3)不一定。同种元素的原子质子数一定相同,但中子数不一定相同。例如,碳元素的原子中有的原子核内有6个中子,有的有7个中子,它们都属于碳元素。
17. 见表格填写内容:元素是宏观概念,从宏观角度描述物质的组成,只讲种类不讲个数;原子是微观概念,从微观角度描述物质的构成,既讲种类又讲个数。
18.(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)×
解析:(2)元素只讲种类不讲个数,不能说“几个元素”;(5)水是由水分子构成的,不是直接由氢原子和氧原子构成。
19.(1)地壳中含量最多的非金属元素是氧元素。
(2)地壳中含量最多的金属元素是铝元素。
(3)地壳中含量居前四位的元素由多到少依次是氧、硅、铝、铁。
(4)地壳中元素含量差异大的原因与地球形成过程中各种元素的分布、地球内部的化学变化以及地质演化有关。不同元素的化学性质不同,在地壳形成过程中逐渐富集或分散,导致含量差异很大。
20.(1)化学反应前后,分子的种类发生了改变;原子的种类、数目和质量都没有改变。
(2)元素的种类不会发生改变。因为元素是质子数相同的一类原子的总称,化学反应前后原子的种类不变,所以元素的种类也不变。
(3)可以推断该物质中一定含有碳元素和氢元素。因为氧气中只含有氧元素,燃烧后生成的二氧化碳中含有碳元素和氧元素,水中含有氢元素和氧元素,根据化学反应前后元素种类不变,二氧化碳中的碳元素和水中的氢元素一定来自该物质。但不能确定是否含有氧元素,因为生成物中的氧元素可能全部来自氧气,也可能部分来自氧气、部分来自该物质。
21.(1)元素通常分为金属元素、非金属元素和稀有气体元素三大类。
(2)金属元素名称一般有“钅”字旁(汞除外);非金属元素名称一般有“石”字旁、“气”字头或“氵”旁;稀有气体元素包括氦、氖、氩等。
(3)缺铁会引起贫血;缺钙会导致骨质疏松;缺碘会引起甲状腺肿大。
(4)建议一:不挑食、不偏食,保证各种营养素的均衡摄入;建议二:多吃富含铁、钙、碘等元素的食物,如动物肝脏、奶制品、海带等。(合理即可)
22.(1)B 解析:水是由氢元素和氧元素组成的,元素只讲种类不讲个数。
(2)D 解析:只含一种元素的物质可能是单质(如氧气),也可能是混合物(如氧气和臭氧的混合物),但一定不是化合物,因为化合物至少含两种元素。
(3)B 解析:水和氨气都是由分子构成的;铁和汞由原子构成;氯化钠和硫酸铜由离子构成;金刚石和石墨由原子构成。
(4)B 解析:化学反应前后,原子数目、元素种类、原子种类、物质总质量都不变;分子数目可能变也可能不变;物质种类一定改变。
23.(1)碳、氧;碳、氧
(2)O、N、H、C
(3)氧元素、铝元素、氧化铝
(4)元素、元素
24.(1)元素是同一类原子的总称,是一个宏观的集合概念。它描述的是一类原子的整体,而不是单个原子。例如,我们说“水由氢元素和氧元素组成”,是从宏观上说明水这种物质由哪些基本成分组成,而不能说“水由两个氢元素和一个氧元素组成”,因为元素只讲种类不讲个数。
(2)这个说法不对。因为元素是宏观概念,只讲种类不讲个数,不能说“几个元素”。正确的说法是:水分子是由氢原子和氧原子构成的,或者说一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。
(3)宏观角度:二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的。微观角度:二氧化碳是由二氧化碳分子构成的,每个二氧化碳分子是由一个碳原子和两个氧原子构成的。
25.(1)蜡烛燃烧后生成了水和二氧化碳。
(2)根据烧杯内壁出现水雾说明生成了水,水中含有氢元素;根据澄清石灰水变浑浊说明生成了二氧化碳,二氧化碳中含有碳元素。根据化学反应前后元素种类不变,可以推断蜡烛中一定含有碳元素和氢元素。
(3)不能推断蜡烛中一定含有氧元素。因为蜡烛燃烧是蜡烛与氧气反应,生成物水和二氧化碳中的氧元素可能全部来自参加反应的氧气,也可能一部分来自氧气、一部分来自蜡烛,所以无法确定蜡烛中是否含有氧元素。
(4)元素的种类没有发生变化。因为化学反应的过程是原子重新组合的过程,反应前后原子的种类、数目和质量都不变,所以由同种质子数的一类原子组成的元素种类也不会改变。
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