3.3元素（第1课时）导学案--2026-2027学年九年级化学人教版上册

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、学习目标（四维核心素养） 化学观念：建立元素观，认识物质由元素组成。科学思维：通过元素与原子对比，发展分类归纳思维。科学探究：通过地壳元素含量分析，学习信息处理方法。科学态度与责任：感受元素与生产生活的联系，激发学习兴趣。 二、学习重难点 重点：元素的概念；地壳中元素的含量分布；元素与原子的区别与联系；物质组成与构成的规范描述。难点：元素概念的形成与抽象理解；从宏观组成和微观构成两个角度准确、规范地描述物质的组成与构成。 三、课前预习案 阅读教材相关内容，完成下列填空： 1．元素是质子数（即核电荷数）相同的一类________的总称。 2．地壳中含量由高到低居前四位的元素依次是________、________、________、________。 3．元素按照性质可分为________元素和________元素两大类。 4．物质发生化学变化时，________的种类不变，________的种类也不改变。 5．水是由________和________组成的。 四、课中探究案 探究活动一：元素概念的建立 【思考讨论】我们已经知道，物质是由分子、原子等微观粒子构成的。那么，从宏观角度看，自然界中形形色色、种类繁多的物质，又是由什么基本成分组成的呢？ 【观察分析】下表列出了三种碳原子的构成情况，请仔细观察并思考问题。 原子种类 质子数 中子数 核外电子数 碳原子A 6 6 6 碳原子B 6 7 6 碳原子C 6 8 6 【问题1】上述三种碳原子在结构上有什么相同点？又有什么不同点？ 【问题2】这三种碳原子是同一种原子吗？它们是不是同一种元素？你的判断依据是什么？ 【问题3】如果有两种原子，质子数分别为8和10，它们属于同一种元素吗？为什么？ 【归纳总结】 元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称。由定义可知，决定元素种类的是原子的质子数（核电荷数）。也就是说，质子数相同的一类原子就属于同一种元素；质子数不同，就不属于同一种元素。中子数不同、核外电子数发生得失，都不影响元素的种类。 【辨析判断】判断下列说法是否正确，并说明理由： （1）质子数相同的粒子一定属于同一种元素。 （2）不同元素的本质区别是中子数不同。 （3）元素是同一类原子的总称，属于宏观概念。 探究活动二：元素与原子的区别和联系 【对比归纳】结合元素和原子的概念，填写下表，比较二者的区别与联系。 比较项目 元素 原子 概念 质子数相同的一类原子的总称 化学变化中的最小粒子 种类数 目前已发现的元素有一百余种 原子的种类比元素更多 适用范围 宏观描述物质的组成 微观描述物质或分子的构成 表述角度 只讲种类，不讲个数 既讲种类，又讲个数 【讨论交流】为什么说元素是宏观概念，只讲种类不讲个数；而原子是微观粒子，既讲种类又讲个数？请举例说明。 【规范描述】物质的组成与构成可以从宏观和微观两个角度来描述，请完成下列填空： （1）宏观角度：物质是由________组成的。例如：水是由氢元素和氧元素组成的。 （2）微观角度：物质是由________、________或离子构成的。例如：水是由水分子构成的；氧气是由氧分子构成的；汞是由汞原子构成的。 （3）分子是由________构成的。例如：水分子是由氢原子和氧原子构成的。 【典型例题】下列关于水的组成和构成的说法中，正确的是（ ） A．水是由氢原子和氧原子构成的 B．水是由氢气和氧气组成的 C．水是由氢元素和氧元素组成的 D．水分子是由氢元素和氧元素组成的 【方法总结】描述物质时，“组成”与“构成”不能混用： 宏观用“组成”——物质由元素组成；微观用“构成”——物质由分子、原子等微观粒子构成，分子由原子构成。元素只讲种类，不讲个数；原子既讲种类，又讲个数。 探究活动三：地壳中元素的分布与含量 【阅读资料】地壳是地球外部的固体外壳，由各种化学元素组成。科学家们经过测定，发现地壳中各种元素的含量差异很大。按质量计算，地壳中含量居前几位的元素由高到低依次为：氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁等。 【思考回答】 （1）地壳中含量最多的元素是什么？ （2）地壳中含量最多的金属元素是什么？ （3）地壳中含量居第二位的非金属元素是什么？ 【记忆方法】地壳中含量前五位的元素可以谐音记忆为：“养闺女贴钙”——对应氧、硅、铝、铁、钙。请同学之间互相提问，熟练掌握。 【联系实际】地壳中元素的含量与人类的生产生活有着密切关系。请思考并回答： （1）铝的含量在地壳中居第三位，但人类大规模使用铝的历史却比铁晚得多，这可能是什么原因？ （2）铁是目前世界上年产量最高的金属，这与铁在地壳中的含量有什么关系？ （3）硅是地壳中含量居第二位的元素，现代信息技术中广泛使用的半导体材料就与硅有关。你能举出生活中哪些物品与硅材料有关吗？ 【拓展视野】不仅地壳中元素含量分布不均，生物体内、海水中、空气中元素的含量也各有特点。例如，生物细胞中含量居前四位的元素依次是氧、碳、氢、氮。这些元素与生命活动密切相关，是生物体不可缺少的组成成分。 探究活动四：元素的分类 【自主学习】我们已经发现的一百多种元素，依据性质的不同可以分为两大类：金属元素和非金属元素。请阅读教材相关内容，完成下列学习任务。 【观察发现】仔细观察下列元素的中文名称，看看它们的偏旁部首有什么规律： 金属元素：钠、镁、铝、铁、铜、锌、银、钡、汞 非金属元素：碳、硅、硫、磷、氧、氢、氮、氯、溴 【归纳规律】 （1）金属元素的中文名称一般都有“________”字旁（________除外，它是液态金属）。 （2）非金属元素的中文名称偏旁与它们的通常状态有关：固态非金属一般有“________”字旁；气态非金属一般有“________”字头；液态非金属一般有“________”字旁。 【分类练习】将下列元素进行分类，把序号填入相应的横线上。 ①氢 ②铁 ③氧 ④铜 ⑤碳 ⑥钙 ⑦硫 ⑧铝 ⑨氮 ⑩钠 金属元素：________________________________ 非金属元素：________________________________ 【思考辨析】有人说：“元素名称带钅字旁的一定是金属元素，不带钅字旁的一定是非金属元素。”你认为这种说法对吗？请举例说明。 探究活动五：化学变化前后元素种类不变 【讨论交流】在前面的学习中我们知道：化学变化的本质是分子分裂成原子，原子重新组合成新的分子。那么，在化学变化前后，元素的种类会不会发生改变呢？请结合原子的变化规律，小组讨论并说出你的判断和理由。 【推理分析】已知某物质在氧气中充分燃烧，生成物中只含有碳元素和氢元素两种元素。请思考： （1）生成物中的碳元素和氢元素来自哪里？ （2）该物质中一定含有什么元素？可能含有什么元素？ （3）判断的依据是什么？ 【应用解释】有人宣称可以通过化学变化把水变成汽油（汽油中含有碳元素），从而解决能源危机。请你根据本节课所学的元素知识，判断这种说法是否科学，并说明理由。 【拓展思考】某物质在隔绝空气的条件下加热分解，生成了氧化铜和水两种物质。那么该物质中一定含有哪几种元素？请写出你的推断过程。 课堂巩固练习 一、选择题 1．决定元素种类的是原子的（ ） A．中子数 B．质子数 C．电子数 D．最外层电子数 2．下列关于元素的叙述中，正确的是（ ） A．元素是具有相同中子数的一类原子的总称 B．同种原子的质量和性质完全相同 C．元素的种类随化学变化而改变 D．元素是质子数相同的一类原子的总称 3．地壳中含量最多的金属元素是（ ） A．硅 B．氧 C．铝 D．铁 4．下列符号中，既表示一种元素，又表示该元素的一个原子的是（ ）（提示：本课题后续将学习元素符号的意义） A．O B．2O C．O₂ D．H₂O 5．关于水的组成，下列说法正确的是（ ） A．水是由氢原子和氧原子构成的 B．水是由氢元素和氧元素组成的 C．水是由一个氢元素和两个氧元素组成的 D．水是由氢气和氧气组成的 二、填空题 6．写出下列符号表示的意义：H 宏观表示________；微观表示________。 7．地壳中含量最多的元素是________，含量最多的金属元素是________，二者组成的物质名称是________。 8．元素是质子数相同的一类原子的总称，因此不同元素的本质区别是________不同。 三、简答题 9．请从宏观组成和微观构成两个角度，简要描述氧气（O₂）的组成与构成。 10．蔗糖在隔绝空气的条件下加热分解，生成了碳和水。请推断蔗糖中含有哪几种元素，并说明推断依据。 五、参考答案 【课前预习案】 1．原子 2．氧；硅；铝；铁 3．金属；非金属 4．原子；元素 5．氢元素；氧元素 【探究活动一】 问题1：相同点是三种碳原子的质子数都为6，核外电子数都为6；不同点是中子数不同，分别为6、7、8。 问题2：它们不是完全相同的原子（中子数不同），但属于同一种元素，因为它们的质子数相同，都为6，都属于碳元素。 问题3：不属于同一种元素。因为元素的种类由质子数决定，质子数分别为8和10，质子数不同，所以不属于同一种元素。 辨析判断：（1）错误。粒子的范围很广，质子数相同的粒子不一定是同种元素的原子，如水分子和氖原子质子数都为10，但不属于同种元素。 （2）错误。不同元素的本质区别是质子数（核电荷数）不同，不是中子数不同。 （3）正确。元素是同一类原子的总称，是宏观概念，只讲种类不讲个数。 【探究活动二】 对比归纳表：见表格内容。 讨论交流：元素是宏观概念，是对一类原子的归类，只讲种类不讲个数；原子是微观粒子，既讲种类又讲个数。例如，我们可以说“水由氢元素和氧元素组成”，但不能说“水由两个氢元素和一个氧元素组成”；我们可以说“一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成”。 规范描述：（1）元素 （2）分子；原子 （3）原子 典型例题：C 【探究活动三】 （1）地壳中含量最多的元素是氧元素。 （2）地壳中含量最多的金属元素是铝元素。 （3）地壳中含量居第二位的非金属元素是硅元素。 联系实际：（1）铝的化学性质比较活泼，冶炼难度大，需要较先进的技术和能源，所以大规模利用较晚。（2）铁在地壳中含量丰富，且铁的冶炼相对容易，性能优良，因此年产量最高。（3）计算机芯片、太阳能电池板、玻璃、水泥等都与硅材料有关。 【探究活动四】 归纳规律：（1）钅；汞 （2）石；气；氵 分类练习：金属元素——②铁、④铜、⑥钙、⑧铝、⑩钠；非金属元素——①氢、③氧、⑤碳、⑦硫、⑨氮 思考辨析：不对。例如汞元素名称没有“钅”字旁，但它是金属元素；溴元素名称有“氵”旁，但它是非金属元素。 【探究活动五】 讨论交流：化学变化前后元素种类不变。因为化学变化的本质是原子重新组合，原子的种类、数目和质量都不改变，而元素是质子数相同的一类原子的总称，所以元素种类也不变。 推理分析：（1）生成物中的碳元素和氢元素来自该物质。（2）该物质中一定含有碳元素和氢元素；因为反应物中有氧气提供氧元素，所以该物质可能含有氧元素，也可能不含。（3）依据是化学变化前后元素种类不变。 应用解释：这种说法不科学。水中含有氢元素和氧元素，而汽油中含有碳元素。根据化学变化前后元素种类不变的规律，水不可能通过化学变化变成含有碳元素的汽油，因为水中不含碳元素。 拓展思考：该物质中一定含有铜元素、氧元素、氢元素。因为生成物氧化铜中含有铜元素和氧元素，水中含有氢元素和氧元素，化学变化前后元素种类不变，且反应在隔绝空气条件下进行，没有其他物质参与，所以这些元素都来自该物质本身。 【课堂巩固练习】 一、选择题 1．B 2．D 3．C 4．A 5．B 二、填空题 6．氢元素；一个氢原子 7．氧元素；铝元素；氧化铝 8．质子数（核电荷数） 三、简答题 9．宏观：氧气是由氧元素组成的。微观：氧气是由氧分子构成的；一个氧分子是由两个氧原子构成的。 10．蔗糖中一定含有碳元素、氢元素和氧元素。依据：蔗糖在隔绝空气条件下加热分解，生成物为碳和水。碳中含有碳元素，水中含有氢元素和氧元素，根据化学变化前后元素种类不变的规律，蔗糖中一定含有这三种元素。 学科网（北京）股份有限公司 $