資源簡介

第三單元《物質構成的奧秘》教學設計
課題3 元素
第一課時 元素
課題： 3.3.1 元素 課時 1 授課年級 初三
課標要求 初步形成基于元素和分子、原子認識物質及其變化的視角，建立認識物質的宏觀和微觀視角之間的關聯；認識物質是由元素組成的，知道質子數相同的一類原子屬于同種元素，了解在化學反應中元素的種類是不變的；學習從元素守恒的視角認識化學反應；能對元素進行簡單分類；能基于真實情境，從元素的視角分析有關物質及其變化的簡單問題，并作出合理的解釋和判斷。
教材 分析 “元素”概念作為初中化學知識體系中不可或缺的一環，其地位舉足輕重。它不僅是連接分子、原子、離子等微觀粒子與宏觀物質世界的橋梁，更是后續學習化合物性質、化學反應原理以及化學方程式書寫等內容的基石。通過“元素”的學習，學生能夠深刻理解物質構成的奧秘，建立起從宏觀到微觀、從具體到抽象的科學思維方式。因此，本節課的教學不僅是對“元素”這一基礎概念的傳授，更是對學生化學素養和科學探究能力培養的關鍵一步。 新版教科書在編排上體現了高度的邏輯性和系統性，將“元素”概念置于“分子和原子→原子構成→離子”之后進行講授。這一調整是基于學生認知發展規律的深思熟慮。學生在先前的學習中，已經對分子、原子以及原子的構成有了初步的認識，并了解了離子是如何通過原子得失電子形成的。在此基礎上引入“元素”概念，能夠幫助學生更好地理解元素作為具有相同核電荷數（即質子數）的一類原子的總稱這一抽象定義。同時，離子與元素順序的對調，也使得學生在學習過程中能夠逐步構建起更加完整和系統的化學知識框架。 教材在引入“元素”概念之前，巧妙地通過緒言和本課題的引言部分，為學生提供了豐富的感性材料，如自然界中各種物質的組成、化學反應中的物質變化等，引導學生對“元素”進行模糊感知和初步思考。這種循序漸進的認知階段設計，有助于學生在腦海中形成對“元素”的初步表象，為后續正式學習“元素”概念奠定良好的認知基礎。隨著教學的深入，學生將逐漸從模糊感知走向清晰理解，最終形成對“元素”概念的準確把握和深刻認識。
學情分析 首先，從學生的認知水平來看，學生在此前的學習過程中已經對“元素”這一概念有了初步的感知，了解到元素是構成物質的基本成分。然而，這種認識大多停留在較為模糊和籠統的層面，學生對于“元素”的準確定義尚不熟悉，特別是元素作為“具有相同核電荷數（即質子數）的一類原子的總稱”這一核心概念，學生尚未接觸過，也缺乏深入的理解。此外，雖然學生對原子結構有了一定的了解，知道分子由原子構成，但由于微觀世界的抽象性和復雜性，學生對于原子內部結構的掌握可能并不牢固，這在一定程度上會影響他們對元素概念的理解。 其次，從學生的能力水平來看，他們已經具備了一定的生活經驗，能夠通過日常生活中的實例來類比理解一些化學概念。例如，學生可以通過比較不同物質中共同含有的某種成分（如水、二氧化碳、碳酸鈉中都含有氧），來初步感受元素在物質組成中的作用。同時，學生也具備了一定的邏輯推理能力，能夠結合已有的知識（如原子的構成）來嘗試分析新的概念。然而，值得注意的是，由于學生尚未學習“同位素”的相關知識，他們可能難以理解為什么具有相同質子數但中子數不同的原子會被視為同一類元素。這一知識空白可能會成為學生學習過程中的一個難點。 綜上所述，在進行本節課的教學設計時，我們需要充分考慮學生的這些認知特點和能力水平，通過直觀生動的教學手段（如模型展示、動畫演示等）來幫助學生克服微觀世界的抽象性，建立起對元素概念的清晰認識。同時，我們還需要引導學生運用類比、推理等思維方法來深化對元素概念的理解，并通過適當的練習來鞏固所學知識。
教學目標 1.初步形成基于元素和分子、原子認識物質及其變化的視角，建立認識物質的宏觀和微觀視角之間的關聯。 2.了解元素的概念，將對物質的宏觀組成與微觀結構的認識統一起來，確立在化學變化中元素是不變的觀點。 3.學習從元素守恒的視角認識化學反應。
教學重、難點 重點：元素的概念形成；元素、物質、分子、原子、離子的關系。 難點：元素概念的理解。
核心素養 化學觀念：通過引導學生學習“元素”的準確定義——具有相同核電荷數（即質子數）的一類原子的總稱，幫助學生構建起對物質構成的深層次理解。這一過程不僅加深了學生對元素作為構成物質基本單位的認識，還促進了他們形成從宏觀到微觀、從具體到抽象的化學觀念轉變。 科學思維：在教學過程中，通過引導學生分析元素與原子、分子、離子之間的關系，以及元素在自然界和化學反應中的角色，培養了學生的邏輯推理能力和抽象思維能力。同時，鼓勵學生運用類比、歸納等方法來理解新概念，進一步鍛煉了他們的科學思維。 科學探究與實踐：教師可以通過設計實驗觀察、小組討論等活動，讓學生親身體驗科學探究的過程。例如，可以引導學生觀察不同物質在化學反應中元素種類的不變性，從而加深對元素守恒定律的理解。此外，鼓勵學生查閱資料、分享觀點，也是培養科學探究與實踐能力的重要途徑。 科學態度與責任：通過學習元素在自然界中的廣泛存在及其對人類社會的重要性（如元素是構成生命體的基礎、是工業生產的原料等），培養學生對化學學科的敬畏之心和對科學研究的尊重態度。同時，引導學生認識到化學知識在解決實際問題中的應用價值（如環境保護、資源利用等），激發他們的社會責任感和使命感，使他們意識到作為未來社會的一員，有責任和義務去學習和掌握化學知識，為解決人類面臨的挑戰做出貢獻。
教學過程
教學環節 教學活動 設計意圖
環節一、 元素的概念 【新課引入】這里的“鐵”“氟”“鈣”指的是什么？ 這些都是我們生活中比較熟悉的物質，這里的“鐵”“氟”“鈣”指的是元素，我們今天就來學習《元素》。 【溫故知新】 前兩節課我們已經從微觀世界認識了物質的構成，人類對物質的研究是多元的，科學家還引領我們從另一角度認識物質，就是我們“早有耳聞”的“元素”角度。人們利用化學方法分析眾多的物質，發現組成它們的基本成分——元素其實只有一百多種，就像可拼寫出數十萬個英文單詞的字母只有26個一樣。 蛋殼、貝殼和石灰石的主要成分都是碳酸鈣（CaCO3），而碳酸鈣是由碳、氧、鈣這三種元素組成的。那什么是元素呢？怎樣理解物質是元素組成的呢？本節課我們一起研究。 【學生活動】分析下列分子的構成。 （1）氧分子由 構成。 （2）二氧化碳分子由 和 構成。 （3）水分子由 和 構成。 【學生討論并展示】氧氣由大量氧分子構成，氧分子由氧原子構成；二氧化碳由大量二氧化碳分子構成，二氧化碳分子由碳原子和氧原子構成；水由大量水分子構成，水分子由氫原子和氧原子構成。 【教師引導】這三種分子當中都含有氧原子，里面氧原子的質子數都是8，他們統稱為氧元素，化學上，將質子數（核電荷數）都為8的一類原子統稱為氧元素。 【學生活動】想一想：它們屬于哪種元素？ 它們的質子數都是 ，屬于 。 它們的質子數都是 ，屬于 。 【師生總結】質子數（核電荷數）均為1的一類原子屬于氫元素，質子數（核電荷數）均為6的一類原子屬于碳元素。通過分析，我們發現同一種類的原子質子數一定相同，可能中子數是不同的，只要這質子數相同，科學上就將這些質子數相同的原子歸為一類，統稱元素，質子數（即核電荷數）決定元素的種類。 【教師引導】交流討論：電子數能決定元素的種類嗎？ 【學生討論并展示】鈉原子和鈉離子都是11個質子，他們都是鈉元素，但是電子數不一樣，說明電子數不能決定元素的種類。 【師生總結】元素的種類與電子數無關，由質子數決定。 【概念總結】定義：元素是質子數（即核電荷數）相同的一類原子的總稱。 【師提問，生思考】能定義中的原子改成粒子嗎？ 質子數1×2+8=10 質子數1×3+7=10 水分子和氨分子質子數相同，但不是同種元素，所以不能改為粒子。 【特別提醒】①同種元素，質子數一定相同，中子數不一定相同。 ②元素屬于宏觀概念，只講種類，不講個數。 【對應訓練1】某食品營養成分表中標有鈉、鈣、鐵的含量，這里的“鈉、鈣、鐵”指的是（　 　） A．原子 B．分子 C．元素 D．單質 【答案】C 【對應訓練2】C919大型客機部分機身采用了新型的鋁鋰合金。鋁鋰合金中鋁（Al）元素與鋰（Li）元素的本質區別是（ ） A．質子數不同 B．核外電子數不同 C．中子數不同 D．最外層電子數不同 【答案】A 【對應訓練3】判斷正誤： （1）水由氫、氧兩種元素組成（ ） （2）水是由氫元素和氧元素組成的（ ） （3）水是由氫、氧兩個元素組成的（ ） （4）碳酸鈣由碳、鈣、氧三種元素組成（ ） （5）碳酸鈣由一個碳元素、一個鈣元素三個氧元素組成（ ） 【答案】√ √ × √ × 激發學生的好奇心和求知欲，引導他們思考這些日常生活中常見的名詞在化學中的具體含義。 建立微觀世界與宏觀世界的聯系，通過類比引出元素的概念，使學生初步認識到元素重要性。 通過具體分子的構成分析，引導學生從微觀層面理解物質的組成，為后續理解元素與原子之間的關系做好鋪墊。 通過特別提醒，幫助學生理解元素概念的細微差別，并通過對應訓練鞏固所學知識，提高應用能力。
環節二、 元素的含量 【過渡】一百多種元素組成了世界萬物，如氧元素可以組成多種物質： 【學生活動】閱讀教材P73，了解地殼中元素的分布情況。 【教師引導】地殼中和生物細胞中的元素種類不盡相同，且各元素的含量相差很大。如地殼中含量最高的前四位元素分別是氧O、硅Si、鋁Al、鐵Fe，地殼中含量最多的元素？氧O地殼中含量最多的金屬元素？鋁Al 【過渡】在元素的發展過程中，我們人民也做出了較大的貢獻，從元素的中文名稱中就可以判斷元素的種類和存在狀態。 【師生總結】根據元素的名稱，可分為金屬元素和非金屬元素。凡是中文名稱中帶有“钅”字旁的為固態的金屬元素（金、汞除外），帶有“石”字旁的為固態非金屬元素，帶“氣”字頭的為氣態非金屬元素，帶“氵”旁的為液態非金屬元素。另外稀有氣體元素也是屬于非金屬元素：氦、氖、氬、氪、氙。 【學生討論并展示】元素和原子的比較 【教師引導】交流討論：物質、元素、分子、原子間的關系。 從微觀的角度看，化學變化中，原子組合成分子，分子分裂成原子，原子得失電子變成離子，分子、原子、離子都能構成物質；從宏觀角度看，元素組成物質。 【師生總結】微觀構成：由什么分子、原子或離子構成 宏觀組成：由什么元素組成 【對應訓練4】用“元素”、“分子”、“原子”、“離子”填空。 （1）水是由氫、氧兩種 組成的，由水 構成。 （2）氧化汞 是保持氧化汞化學性質的最小粒子，在氧化汞受熱分解的化學變化中，氧化汞 分解為汞 和氧 ，其中汞 直接構成金屬汞，兩個氧 構成一個氧 。 （3）魚能在河水里生存，說明河水中含有氧 。 （4）氯化鈉是由 構成的。 【答案】元素 分子 分子 分子 原子 原子 原子 原子 分子 分子 離子 通過閱讀和討論地殼中元素的分布，使學生了解自然界中元素的普遍存在，為后續學習打下基礎。 通過元素名稱的特點，引導學生對元素進行分類，培養學生的分類思維和歸納能力。 從宏觀和微觀兩個角度，探討物質、元素、分子、原子和離子之間的關系，幫助學生建立起對物質世界的微觀認識。
環節三、 化學變化中的元素 【學生活動】思考與討論：在下列化學反應中，反應物與生成物相比較，分子是否發生了變化？原子是否發生了變化？元素是否發生了變化？ 【教師引導】 物質在發生化學變化時，分子種類發生變化，原子的種類不變，元素的種類也不改變。 【應用1】在學習氧氣的實驗室制取原理時，我們強調制取氧氣的藥品必須含有氧元素，依據元素守恒，這樣生成物中才有可能有氧氣生成。 【應用2】推測物質的元素組成：蠟燭的主要成分是石蠟，與氧氣反應（燃燒）后，只生成二氧化碳和水，石蠟中含有哪些元素？ 石蠟 + 氧氣（O2）→二氧化碳（CO2） + 水（H2O） 【講解】生成物二氧化碳和水中含有碳、氫、氧三種元素，反應物氧氣中含有氧元素，依據元素守恒，則石蠟中一定含有碳、氫元素，可能含有氧元素。 【對應訓練5】地殼中含量最多的元素是（ ） A.Si B.Fe C.Al D.O 【答案】D 【對應訓練6】下列說法中，不正確的是（ ） A.氯化氫、氯化鈉都含有氯元素 B.1個氯化氫分子是由1個氫原子和1個氯原子構成的 C.氯化氫是由氫、氯兩種元素組成的 D.氯化氫是由氫氣和氯氣混合而成的 【答案】D 【對應訓練7】下列關于元素的敘述中正確的是（ ） A．質子數相同的兩種粒子屬于同種元素 B．同種元素的原子結構和質量完全相同 C．元素的種類取決于該元素原子的核外電子數 D．不同種元素的根本區別是核內質子數不同 【答案】D 【對應訓練8】判斷下列說法是否正確，對的打“√”，錯的打“×”。 （1）1個水分子由2個氫元素和1個氧元素組成。（　　） （2）氨氣（NH3）由1個氮原子和3個氫原子組成。（　　） （3）汞、金、鈦都屬于金屬元素。（　　） （4）質子數相同，中子數不相同的原子屬于不同種元素。（　） （5）若兩種粒子含有的質子數相同，則它們一定屬于同一種 元素。（　　） （6）若兩種粒子屬于同一種元素，則它們原子核中的質子數 一定相同。（　　） （7）混合物中至少含有兩種物質，所以混合物中至少含有兩種 元素。（　　） 【答案】× × √ × × √ × 通過引導學生分析化學反應中分子、原子、元素的變化情況，使學生明確在化學變化中分子種類會改變，但原子種類和元素種類保持不變，即元素守恒原則。 通過具體實例的應用分析，進一步鞏固學生對元素守恒原則的理解，并學會運用該原則推測物質的元素組成。
課堂總結
板書 設計 課題3 元素 第1課時 一、元素的概念： 質子數（即核電荷數）相同的一類原子的總稱。 二、元素的含量 地殼中：含量最高的前五位元素——氧O、硅Si、鋁Al、鐵Fe 三、化學反應中的元素 化學反應前后：元素種類不變、原子種類不變、分子種類改變
教學 反思 在這一課時的教學中，通過引導學生深入思考與討論化學反應中分子、原子、元素的變化規律，有效促進了學生對化學基本概念的深入理解。通過設計具體實例如氧氣制取和蠟燭燃燒的分析，不僅讓學生直觀感受到元素守恒原則在化學變化中的重要作用，還激發了他們運用所學知識解決實際問題的興趣和能力。 教學過程中，教師適時引導，幫助學生從微觀角度理解化學變化的本質，同時強調宏觀元素組成與微觀粒子結構之間的聯系，構建了較為完整的知識體系。然而，也應注意到，部分學生在理解元素與原子、分子之間關系時仍存在一定的困惑，特別是在將理論知識應用于復雜情境時顯得力不從心。這提示我們在未來的教學中，需要進一步加強對學生邏輯思維和推理能力的培養，通過更多樣化的教學活動和練習，幫助學生鞏固基礎，提升靈活運用知識的能力。 此外，對應訓練的設計雖然覆蓋了多個知識點，但在難度梯度的把握上仍有提升空間。部分題目對于部分學生而言可能過于簡單，難以激發他們的挑戰欲；而另一些題目則可能因難度過大，導致部分學生產生挫敗感。因此，在未來的教學設計中，應更加注重題目的層次性和針對性，確保每位學生都能在適合自己的難度區間內得到有效的鍛煉和提升。

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