第3单元 课题3 元素（教案）

课题3 元素
本课题包括元素、元素符号和元素周期表简介三部分内容。元素概念是教学难点，因为它比较抽象，而且对于“具有相同核电荷数的一类原子的总称”中的“一类原子”这一定义，在没有同位素知识准备时，学生难以理解。元素概念的困难还在于在实际使用中容易跟原子概念混淆。
元素符号是国际通用的化学用语，是学习化学的重要工具，因此是教学重点。要求学生了解元素符号的意义，对于一些常见元素的符号和名称，必须会写、会读、会用。
学生在学本单元之前，并没学多少元素，尚难以理解元素周期律。本课题编写“元素周期表简介”，目的在于让学生比较早地学会使用元素周期表这个工具。根据学生的知识基础，他们可以从原子序数查找某一元素的名称、符号、核外电子数、相对原子质量及确认该元素是金属、非金属还是稀有气体元素等信息，为他们以后的学习提供方便。
【教学目标】
1.知识目标
（1）了解元素的概念，统一对物质的宏观组成与微观结构的认识。
（2）了解元素符号所表示的意义，学会元素符号的正确写法，逐步记住一些常见的元素符号。
（3）初步认识元素周期表，知道它是学习和研究化学的工具，能根据原子序数，在元素周期表中找到指定元素和有关该元素的一些其他信息。
2.能力目标
（1）通过微观想象、分析、讨论、对比，认识到化学反应中分子可以发生变化而元素不发生变化。
（2）通过联想记忆、卡片问答等趣味活动，帮助学生认识元素符号。
（3）通过展示元素周期表，让学生进一步了解元素的有关知识，并能根据原子序数在元素周期表中找到指定元素和有关该元素的一些其他的信息。
3.素养目标
（1）发展善于合作、勤于思考、勇于实践的科学精神。
（2）进一步建立科学的物质观，增进对物质的宏观组成与微观结构的认识。
【教学重点】
1.元素的概念。
2.元素符号。
3.元素周期表的认识。
【教学难点】
1.元素概念的内涵。
2.元素与原子的区别和联系。
3.利用元素周期表查取一些简单信息。
一、导入新课
我们每时每刻都在与化学元素打交道，吸入的空气中含有氧气，氧气由氧元素组成；水中含有氧元素；二氧化硫、二氧化碳中也含有氧元素……含有氧元素的物质很多，可见元素是组成物质的基本成分，那么什么叫元素呢？本课题我们就来学习有关元素的知识。
二、推进新课
1.元素
［课件展示］ 介绍几种原子
我们把质子数都是6的一类原子叫做碳元素，而质子数都是8的一类原子叫做氧元素等等。
（1） 定义：具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子的总称
［思考］ 怎样区分氢元素和氧元素？
［归纳］ 元素的种类是由核内质子数决定的。也就是说质子数不同，元素的种类就不同。
例：所有核电荷数为8的氧原子总称为氧元素，所有核电荷数为1的氢原子总称为氢元素等等。
（2）特点：元素是一类原子的总称，是宏观概念，只讲种类，不讲个数。
［讲解］由定义可知，元素是一类原子的总称，具体说就是具有相同核电荷数的一类原子的总称。是宏观概念，只讲种类，不讲个数。那么在用元素描述物质的组成时，只能说该物质由几种元素组成，而不能说该物质由几个元素组成。
（3）元素在自然界中的存在。
［过渡］物质的种类很多，但组成物质的元素种类并不多，到目前为止，发现的元素种类仅一百多种。它们在地壳、生物细胞（包括人体中）、海水、空气中的含量分别是多少呢？
［分析］在地壳中，含量最多的几种元素的顺序为：氧、硅、铝、铁。
在生物细胞中（包括人体中），含量最多的几种元素的顺序为：氧、碳、氢。可谐音记作“氧探亲”。
海水中含量最多的几种元素的顺序为：氧、氢、氯、钠。
空气中含量最多的两种元素的顺序为：氮、氧。
［图片展示］
［分析］由上图可看出地壳中含量最多的元素是氧，地壳中含量最多的金属元素是铝。海水中含量最多的元素是氧。人体中含量最多的元素是氧。空气中含量最多的元素是氮。
［提问］日常生活常接触到“含氟牙膏”、“高钙牛奶”、“碘盐”、“富硒茶叶”、“加铁酱油”等用品，这里的氟、钙、碘、硒、铁指的是什么？
［回答］都是指元素
［讨论］在发生化学反应S+O2→ SO2中，分子是否发生了变化？元素是否发生了变化？
［结论］化学反应的实质是原子的重组，化学反应前后元素的种类不发生变化。
［小结］化学反应前后，分子的种类发生了变化。原子种类、元素种类均不变。
（4）原子和元素的区别
［思考］元素和原子又是什么关系？
［讲解］原子表示的是物质的微观结构，而元素表示的是物质的宏观组成。用原子时只能对应微观粒子，而用元素时只能对应宏观物质。
［总结］分子、原子、元素、物质之间的关系
①元素只讲种类，不讲个数；原子既讲种类又讲个数。
②原子用于描述物质的微观结构；元素用于描述物质的宏观组成。
［课件展示］展示下列练习：
判断下列说法是否正确并将错误的说法加以改正。
a．加热氧化汞生成汞和氧气，氧化汞中含有氧气分子。
b．二氧化硫分子是由硫元素和氧元素构成的。
c．水是由氧原子和氢原子构成的。
［答案］a．错误。改正：加热氧化汞生成汞和氧气，氧化汞中含有氧元素和汞元素。
b．错误。改正：二氧化硫分子是由硫原子和氧原子构成的。
c．错误。改正：水是由氢元素和氧元素组成的。
［小结］描述物质的微观结构时一般用“构成”，描述物质宏观组成时一般用“组成”，对应关系如下：
宏观→物质→元素→组成
微观→分子→原子→构成
2.元素符号
（1）书写
［过渡］了解了元素的定义以及它的特点后，我们再来看元素的表示。“知识是无国界的”，但各个国家有各自不同的语言和文字，若用各自的文字来表示，则给学术交流带来很多的不便，从而也会阻碍化学前进的脚步。所以为了书写和学术交流的方便，国际上采用统一的符号——元素符号，来表示元素。
［阅读］请大家阅读资料，了解元素符号的来源和书写方法。
［小结］①发明符号的是道尔顿，他曾用图形加字母的方式作为元素符号。但随着发现的元素越来越多，符号设计越来越复杂，这种符号不便于书写和记忆，未能广泛采用。
②现在国际上统一采用元素拉丁文名称的第一个字母来表示元素，书写时要大写。如，氧——O，氢——H，碳——C。
③若几种元素拉丁文名称的第一个字母相同时，就附加一个小写字母来表示。如，铜——Cu，钙——Ca，氯——Cl。
［归纳］元素符号的书写方法：第一个字母一定要大写，第二个字母一定要小写，即“一大二小”。
［提问］从课本的表格中，我们可以得到哪些信息？
［回答］ ①知道一种元素，可以查出元素符号。
②知道一种元素，还可以查出该元素的相对原子质量。
［说明］相对原子质量一般是不要求记忆的，做题时可查阅此表格或后面的相对原子质量表，有的题中会给出，但是元素符号却必须要记下来。
（2）意义
［思考］ 元素符号表示什么意义呢？
［讲解］
［思考］如果在元素符号前面加上化学计量数是否还能表示该元素？
［小结］如果在元素符号前面加上化学计量数，就只表示该元素原子个数，不能表示该元素。如：H既表示氢元素，又表示一个氢原子；2H只能表示两个氢原子。（元素符号前面加数字只具有微观意义）
［练习］下列符号各表示什么意义？
①2N ②3S ③nFe
［答案］ ①2N表示2个氮原子 ②3S表示3个硫原子 ③nFe表示n个铁原子
（3）元素的分类
［思考］我们已经知道了元素符号的书写方法和意义，再来想想元素中文名称有什么特点呢？
［回答］元素中文名称造字有规律，从它们的偏旁就可以知道它们属于哪一类元素：有“钅”字旁的是金属元素，有“石”字旁的是固态非金属元素，有“气”字头的是气态非金属元素，有“氵”字旁的是液态非金属元素。只有汞例外，通常状况下它是液态金属元素。
［思考］请大家结合教材资料，来分析一下元素可以怎么分类？
（金属活动顺序氢除外）
非金属元素：“气”“氵”“石”旁表示其单质在
3.元素周期表
［简介］许多化学家致力于元素周期表的排列，尤其是俄国化学家门捷列夫。他在前人工作的基础上，提出了独到的见解，为元素周期表的完成作出了巨大的贡献，因此被称为“一代科学勋臣”。我们现在就来学习有关元素周期表的知识。
［提问］元素周期表中每一格所含有的信息有哪些？
［回答］在元素周期表中，每一种元素均占据一格，对于每一格，均包含元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量等内容。
［提问］关于核电荷数我们学过什么等量关系？
［回答］核电荷数=核内质子数=核外电子数
［分析］原子序数和核电荷数在数值上相等，所以我们可将以上等量关系拓展为如下等量关系：原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数
［提问］在元素周期表中有几个横行和纵行,分别叫什么？
［回答］周期表每一横行叫做一个周期，每一个纵行叫做一族。
［小结］周期表每一横行叫做一个周期，共有7个横行，有7个周期。周期表的18个纵行中，除第8、9、10三个纵行共同组成一个族外，其余15个纵行，每一个纵行叫做一族，共有16个族。（记忆：横是周期，纵是族）
［思考］元素周期表上有几种颜色？不同颜色表示的元素有什么区别？
［回答］共有两种颜色，一种颜色表示的全部为金属，另一种颜色表示的元素全部为非金属。
［小结］元素周期表的意义：学习和研究化学的重要工具。
①为寻找新元素提供了理论依据。
②由于在元素周期表中位置越靠近的元素性质越相似，可以启发人们在元素周期表的一定的区域寻找新物质（如农药、催化剂、半导体材料等）。
［活动与探究］学生分小组完成课本的探究
（1）以邻座的同学为一小组，从元素周期表上查找原子序数为6、7、12、14、16、18、20、29、47的元素名称、符号、核外电子数和相对原子质量，并指出它们是金属、非金属还是稀有气体元素，每个同学查找几种元素，并互相订正答案。
（2）考查每周期开头的是什么类型的元素，靠近尾部的是什么类型的元素，结尾的是什么类型的元素。这说明元素之间存在着什么规律性的联系？“元素周期表”这个名称与这个规律有没有关系？
［活动（1）］
①6号元素为碳，符号C，核外电子数6，相对原子质量12，为非金属元素（以下顺序相同）。
②7号：氮，N，7，14，非金属。
③12号：镁，Mg，12，24，金属。
④14号：硅，Si，14，28，非金属。
⑤16号：硫，S，16，32，非金属。
⑥18号：氩，Ar，18，39.95，稀有气体。
⑦20号：钙，Ca，20，40，金属。
⑧29号：铜，Cu，29，63.5，金属。
⑨47号：银，Ag，47，108，金属。
［活动（2）］除第一周期外，每周期开头为金属元素，靠近尾部是非金属元素，结尾是稀有气体元素。这说明元素之间随着原子序数的递增，元素的性质出现了周期性的变化。“元素周期表”的名称与这一规律有关。
三、典例剖析
例1 （1）写出下面符号表示的含义。
①Cl ， ；
②2Fe ；nS 。
（2）上述符号中既表示宏观意义，又表示微观意义的是 ，只表示微观含义的是 。
（3）请写出一种既能表示一种元素，又能表示该元素的一个原子，还能表示这种单质的元素符号 。
【解析】元素符号可以表示一种元素和这种元素的一个原子，在元素符号前加数字就只能表示多个原子，不能表示元素；单独的元素符号既有宏观含义又有微观含义，在元素符号前加数字后，只有微观含义；由原子构成的物质，它的元素符号还可以表示这种物质，金属和稀有气体等都是由原子构成的。
【答案】 （1）①氯元素 一个氯原子 ②2个铁原子 n个硫原子
（2）Cl2Fe 、nS （3）Hg （或Na等）
例2 元素周期表，是学习和研究化学的工具。下图是钙元素的相关信息。
请回答：
钙元素属于 （填“金属”或“非金属”）元素，相对原子质量为 ，其元素的原子在化学变化中容易 （填“得到”或“失去”）电子形成离子，离子符号为 ，它与氯元素形成化合物的化学式为 。
【解析】 钙元素属于金属元素，由图可知钙元素的相对原子质量为40.08，钙原子的原子结构示意图可知钙原子的最外层电子数为2，在化学变化中容易失去电子形成阳离子，离子符号为Ca2+，它与氯元素形成化合物的化学式为CaCl2。
【答案】 金属 40.08 失去 Ca2+ CaCl2
例3 元素周期表是学习和研究化学的重要工具，试根据图示回答相应问题：
（1）图甲是铯元素在元素周期表中的信息，则铯元素属于 （填“金属”或“非金属”）元素，该元素原子的核外电子数为 。
（2）图乙为元素周期表的一部分，X、Y、Z代表三种不同元素，以下 判断正确。
A.原子序数Z＞Y
B.核外电子数：X=Y
C.Y和Z处于同一周期
【解析】（1）金属元素一般都带有“钅”字旁，所以铯元素属于金属元素；又因为在原子内，质子数等于核外电子数，所以铯元素原子的核外电子数为55。
（2）根据元素周期律：同一周期原子的原子序数从左到右逐渐增加。所以原子序数：Z＞Y，故A说法正确；根据不同种元素之间的本质区别是质子数不同，X、Y不是同种元素，所以质子数不相等，即电子数不相等，故B说法错误；根据元素周期律：同一横行的元素属于同一周期，所以Y和Z同周期，故C说法正确。
【答案】（1）金属 55 （2）AC
四、课堂检测
完成练习册中本课时对应课堂作业部分.
五、课堂小结
［提问］通过今天的学习，你学到了哪些知识？
［小结］通过本节课我们知道，元素表示物质的宏观组成，它只讲种类不讲个数。现已发现的元素有一百多种，世界上形形色色的物质就是由这一百多种元素组成的。元素用统一的元素符号表示，我们不仅要认识元素符号，还要会写、会读、会用元素符号来表示元素。元素符号具有两个意义；它既可表示一种元素，又可表示该元素的一个原子。
今天我们认识了一种非常重要的化学工具——元素周期表。通过元素周期表，我们可以获得许多化学知识，知道原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数。
六、布置作业
完成练习册中本课时对应课后作业.
课题3 元素
1.元素
（1）定义：元素是具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子的总称
（2）地壳中含量较多的元素：氧、硅、铝、铁
（3）特点：元素只讲种类，不讲个数
（4）分子、原子、元素、物质之间的关系
2.元素符号
（1）写法：一大二小
（2）意义：①表示一种元素
②表示该元素的一个原子
（3）分类：金属元素、非金属元素、稀有气体元素
3.元素周期表
（1）每一格：包含元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量等内容。
（2）周期表每一横行叫做一个周期，每一个纵行叫做一族。
（3）原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数
元素的概念教学是本课的重点，也是难点。在概念的形成过程中，从分析具体物质的组成出发，使学生知道不同物质里可以含有同种类的原子，然后指出这些原子之所以相同，是因为它们具有相同的核电荷数并由此引出元素的概念。学生往往在分析宏观组成时用的“元素”概念与微观构成时的“原子、分子”易混淆，要多结合实例比较元素与原子的区别和联系。
元素符号的教学要注意两点：一是分散难点，逐步记忆，即在化学课一开头就以化学符号的形式有计划地逐渐给出元素符号和化学式，让学生逐渐熟悉，自然记住，到学习本课题时，已经认识并记住了一些常见元素符号，这样就减轻了对枯燥乏味的元素符号的记忆负担。
这节课需充分利用信息资源，要使得较为抽象的概念变得较为浅显易懂，注意发挥学生的主体地位，充分体现以学生为中心，教师讲解为辅的新课程理念，活跃课堂气氛，达到较好的教学效果。