(共35张PPT)
幻灯片 1:封面
标题:2.3 辨别物质的组成 - 第 1 课时 元素
副标题:探寻物质组成的 “基本单元”
背景图:展示元素周期表的局部图片,突出常见元素如氢(H)、氧(O)、铁(Fe)等的位置与符号,旁边搭配一些生活中常见物质(如水、铁钉、氧气罐)的小图标,暗示这些物质由不同元素组成,让学生初步感知元素与物质的紧密联系。
幻灯片 2:学习目标
知识理解:准确掌握元素的定义,理解元素种类由质子数决定,明确元素是宏观概念且只讲种类不讲个数,熟知元素的分类(金属元素、非金属元素、稀有气体元素)及各类元素的一般性质特点。
能力提升:能够依据元素的概念对常见物质的组成元素进行准确分析,学会识别元素符号并理解其代表的多种意义,通过元素周期表获取元素的相关信息(如原子序数、相对原子质量等),提升分析和归纳物质组成信息的能力。
意识培养:认识到元素是构成物质的基础,体会元素在化学研究及日常生活中的重要地位,培养从宏观和微观相结合的角度认识物质组成的化学思维,形成对物质世界组成规律的初步认知。
幻灯片 3:情境导入 —— 生活中的 “元素踪迹”
情境展示:呈现一组生活场景图片,引导学生思考物质背后的元素组成:
图片 1:人们呼吸氧气,氧气(\(O_2\))能维持生命活动,那么氧气由什么基本成分组成?
图片 2:铁钉(主要成分是铁)能被磁铁吸引,铁这种物质又是由什么构成的呢?
图片 3:一杯水,水(\(H_2O\))是生命之源,水的组成中包含哪些关键成分?
提问互动:我们知道物质由微观粒子构成,像水分子由氢原子和氧原子构成。那么从宏观角度看,这些原子又属于什么类别呢?今天,我们就来学习物质组成的宏观概念 —— 元素,探寻这些生活常见物质背后的元素奥秘。
幻灯片 4:元素的定义 —— 物质组成的 “基本类别”
一、元素的定义阐释
定义:元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称。
举例说明:
所有质子数为 1 的原子,无论其中子数多少(如氕、氘、氚,分别含有 0、1、2 个中子),都属于氢元素。
质子数为 6 的原子,像碳 - 12、碳 - 13、碳 - 14 等,尽管中子数不同,但都归为碳元素。
本质特征:质子数(核电荷数)是决定元素种类的唯一因素,只要质子数相同,就是同一种元素。
二、元素与原子的关系
区别:
概念范畴:原子是微观概念,既讲种类又讲个数,如 1 个氢原子、2 个氧原子;元素是宏观概念,只讲种类,不讲个数,如不能说 1 个氢元素,只能说氢元素。
描述侧重点:原子用于描述物质的微观构成,如一个水分子由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成;元素用于描述物质的宏观组成,如水由氢元素和氧元素组成。
联系:元素是具有相同质子数的一类原子的总称,原子是元素的具体存在形式,元素通过原子体现其性质和意义。
幻灯片 5:元素种类的决定因素 ——“质子数” 的独特标识
一、质子数的核心作用
决定性因素:元素的种类完全由质子数(核电荷数)决定。
稳定性说明:只要原子的质子数不变,无论其核外电子数如何变化(如形成离子),或者中子数不同(形成同位素),元素种类都不会改变。
举例强化:
铁原子(Fe)在化学反应中失去电子形成亚铁离子(\(Fe^{2 + }\))或铁离子(\(Fe^{3 + }\)),质子数始终为 26,它们都属于铁元素。
氯元素有氯 - 35 和氯 - 37 两种同位素,质子数都是 17,只是中子数分别为 18 和 20,仍属于氯元素。
二、元素种类的数量
已知元素数量:目前人类共发现 118 种元素,其中 94 种在地球上天然存在,其余为人造元素。这些元素构成了我们丰富多彩的物质世界。
元素周期表的呈现:元素周期表是元素按原子序数(数值上等于质子数)递增的顺序排列而成的表格,清晰地展示了各种元素之间的内在联系和规律,方便我们系统地认识和研究元素。
幻灯片 6:元素的宏观特性 ——“只讲种类,不讲个数”
一、宏观特性解读
宏观概念本质:元素是对具有相同质子数原子的宏观概括,强调的是一类原子的共性,用于描述物质的整体组成类别。
举例说明:
我们说二氧化碳是由碳元素和氧元素组成,不能说二氧化碳由 1 个碳元素和 2 个氧元素组成。
地壳中含量最多的元素是氧元素,这里强调的是氧这一类原子构成的宏观类别。
二、元素宏观特性的应用
物质组成描述:在描述物质的组成成分时,运用元素的宏观特性,能简洁、准确地表达物质的基本组成。例如,硫酸(\(H_2SO_4\))由氢元素、硫元素和氧元素组成,这种表述明确了硫酸的宏观组成元素类别。
化学反应分析:从宏观角度分析化学反应,元素种类在反应前后保持不变。如氢气燃烧生成水的反应,反应前有氢元素和氧元素,反应后依然是这两种元素组成水,体现了元素在化学反应中的宏观守恒。
幻灯片 7:元素的分类 —— 金属、非金属与稀有气体元素
一、金属元素
原子结构特点:原子最外层电子数一般较少(通常小于 4),在化学反应中容易失去电子形成阳离子。
物理性质特征:大多具有金属光泽、良好的导电性、导热性和延展性。例如,铜(Cu)具有紫红色金属光泽,是良好的导电材料,可制成电线;铝(Al)具有良好的延展性,能制成铝箔用于包装。
常见金属元素举例:铁(Fe)、铜(Cu)、铝(Al)、金(Au)、银(Ag)、锌(Zn)等。
二、非金属元素
原子结构特点:原子最外层电子数一般较多(通常大于或等于 4),在化学反应中容易得到电子形成阴离子,或通过共用电子对与其他原子结合。
物理性质特征:物理性质多样,有的是气体(如氢气\(H_2\)、氧气\(O_2\)),有的是固体(如碳 C、硫 S),有的是液体(如溴\(Br_2\))。固态非金属大多没有金属光泽,一般不导电、不导热,但石墨是个例外,它具有良好的导电性。
常见非金属元素举例:氢(H)、氧(O)、氮(N)、碳(C)、硅(Si)、磷(P)、硫(S)等。
三、稀有气体元素
原子结构特点:原子最外层电子数达到稳定结构(氦为 2 个,其余为 8 个),化学性质非常稳定。
物理性质特征:在通常情况下,都是无色无味的气体。
常见稀有气体元素举例:氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡(Rn)等。稀有气体在通电时会发出不同颜色的光,可用于制作霓虹灯等。
幻灯片 8:元素的存在意义 —— 抽象概念的具体体现
一、存在形式阐述
游离态:元素以单质形式存在称为游离态。一些化学性质不活泼的元素,如贵金属(金、银等)和稀有气体在自然界中常以游离态存在。例如,金矿石中存在单质金(Au),空气中含有氮气(\(N_2\))、氧气(\(O_2\))等单质形式的元素。
化合态:元素以化合物形式存在称为化合态。大多数金属元素在自然界中以化合态存在,如铁主要以铁矿石(如赤铁矿\(Fe_2O_3\)、磁铁矿\(Fe_3O_4\)等)的形式存在;许多非金属元素也常以化合态存在,如二氧化碳(\(CO_2\))、水(\(H_2O\))等化合物中都含有相应元素。
二、元素存在意义的理解
抽象到具体的转化:元素本身是一个抽象概念,只有存在于具体物质中才有实际意义。例如,碳元素,当它存在于金刚石中时,使金刚石具有坚硬的特性,可用于切割玻璃;存在于石墨中时,石墨具有质软、能导电等特性,可用于制作铅笔芯和电极。
物质性质与用途的关联:不同元素在物质中的存在形式和相互组合,决定了物质的性质和用途。通过认识元素在物质中的存在,我们能更好地理解物质的性质,进而合理利用物质。如了解到铁元素在钢铁中以化合态存在,赋予钢铁强度和韧性,使其广泛应用于建筑、机械制造等领域。
幻灯片 9:元素符号 —— 元素的 “国际通用名片”
一、元素符号的表示方法
书写规则:元素符号通常用该元素拉丁文名称的第一个大写字母来表示,如果几种元素名称的第一个字母相同,就在第一个字母后面加上一个小写字母来区别,即 “一大二小” 原则。
举例说明:
氢元素用 “H” 表示,氧元素用 “O” 表示。
碳元素用 “C” 表示,钙元素用 “Ca” 表示;铜元素用 “Cu” 表示。
二、元素符号的意义
宏观意义:表示一种元素。例如,“N” 表示氮元素。
微观意义:表示这种元素的一个原子。例如,“Fe” 表示一个铁原子。
特殊情况:对于由原子直接构成的物质(如金属单质、稀有气体、部分固态非金属单质),元素符号还可以表示这种物质。例如,“Cu” 不仅表示铜元素、一个铜原子,还表示铜这种物质;“He” 表示氦元素、一个氦原子,也表示氦气这种物质。
元素符号前数字的意义:元素符号前面加上数字时,只表示原子的个数,不再具有宏观意义。例如,“2H” 表示 2 个氢原子;“5Fe” 表示 5 个铁原子。
幻灯片 10:课堂活动 ——“元素知识大比拼”
活动 1:元素分类挑战赛
任务:给出一系列元素名称(如钠、硅、氖、氯、镁、磷、汞),学生在规定时间内将其准确分类为金属元素、非金属元素和稀有气体元素,并说明分类依据。
参考答案:
金属元素:钠(Na)、镁(Mg)、汞(Hg),依据是其原子最外层电子数一般小于 4,具有金属的典型物理性质。
非金属元素:硅(Si)、氯(Cl)、磷(P),其原子最外层电子数一般大于或等于 4,物理性质多样且大多不具有金属特性。
稀有气体元素:氖(Ne),原子最外层电子数达到稳定结构,化学性质稳定。
评分标准:分类正确每个得 2 分,说明依据合理每个得 1 分,满分 21 分。
活动 2:元素符号解读大赛
任务:展示多个元素符号(如 O、2C、Al、5S、Ar),学生分别说出每个符号所代表的意义。
参考答案:
“O”:表示氧元素;表示一个氧原子。
“2C”:表示 2 个碳原子。
“Al”:表示铝元素;表示一个铝原子;表示铝这种物质。
“5S”:表示 5 个硫原子。
“Ar”:表示氩元素;表示一个氩原子;表示氩气这种物质。
评分标准:每个符号意义回答完整得 3 分,共 15 分。
2024科粤版化学九年级上册
授课教师: . 班 级: . 时 间: .
2.3 辨别物质的组成-第1课时 元素
第二单元 空气、物质的构成与组成
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
学习目标
1.能说出不同种元素的根本区别,并能区分元素与原子。
2.能说出地壳中元素含量的分布。
3.能正确的书写元素符号,逐步记住一些常见元素的名称和符号。
4.能说出元素符号的意义。
饮用天然水特征性指标
每100mL含量(μg/100mL)
钙≥400 镁≥50 钾≥35
钠≥80 偏硅酸≥180
pH(25℃)7.3±0.5
看!矿泉水中含有这么多元素呢。
什么是元素呀?
你知道元素周期表吗?
如何依据元素将物质进行分类呢?
情境导入
氧气分子
(O2)
二氧化碳分子
(CO2)
水分子
(H2O)
下列几种分子分别由什么原子构成?有相同的原子吗?
氧气分子含有
氧原子
二氧化碳分子含有碳原子和氧原子
水分子含有
氢原子和氧原子
合作探究
探究点一 什么是元素
物质 相同原子 核电荷数(即质子数)
O2
H2O
CO2
8
8
8
O
O
O
质子数(即核电荷数)为8的所有氧原子统称为氧元素。
质子数(即核电荷数)为 6 的所有碳原子统称为碳元素。质子数(即核电荷数)为 1 的所有氢原子统称为氢元素。
同理可知:
合作探究
探究点一 什么是元素
具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称为元素。
质子数(即核电荷数)决定元素种类。
它们的质子数都是1,都属于氢元素。
下图原子分别属于什么元素?
合作探究
探究点一 什么是元素
1. 元素的定义
元素是同一类原子的总称,属于宏观概念,所以元素只有种类,没有个数。
判断正误:
水(H2O)由氢元素和氧元素组成。( )
水(H2O)由2个氢元素和1个氧元素组成。( )
合作探究
探究点一 什么是元素
2. 元素的特点
在下列化学反应中,反应前后分子、原子、元素种类是否发生了变化?
氧化汞 汞 + 氧气
(HgO) (Hg) (O2)
加热
磷 + 氧气 五氧化二磷
(P) (O2) (P2O5)
点燃
物质在发生化学变化时,分子种类发生变化,原子的种类不变,元素的种类也不改变。
合作探究
探究点一 什么是元素
元素在地壳中的含量和分布
从图中能得到什么信息?
铝7.73%
铁4.75%
钙3.45%
钠2.74%
氢0.76%
其他1.20%
钾2.47%
镁2.00%
氧48.6%
硅26.3%
合作探究
探究点一 什么是元素
地壳中含量最多的元素是:
地壳中含量最多的金属元素是:
氧
铝
地壳中含量居于前四位的元素是:
氧、硅、铝、铁
元素
金属元素:
非金属元素:
汉字特点:带“钅”旁,“金”和“汞”例外
稀有气体元素:
带“石”旁 固态非金属
带“气”旁 气态非金属
带“氵”旁 液态非金属
氦、氖、氩、氪、氙
合作探究
探究点一 什么是元素
3. 元素分类
元素和原子的比较
元素 原子
定义 具有相同核电荷数的一类原子的总称 化学变化中的最小粒子
不同点 ①只讲种类,不讲个数 ②是宏观的概念 ③只能组成物质,不能构成物质 ①既讲种类,又讲个数
②是微观的概念
③可构成分子,也可直接构成物质
相互 关系 原子与元素是个体与总体的关系,元素是同一类原子的总称,原子的质子数决定元素的种类。 分子
构成
构成
构成
组成
水( H2O )、氨气(NH3)等
氧气( O2 )、氮气(N2)等
氦气( He )、氖气(Ne)等
碳( C )、硫(S)、磷( P )等
铁( Fe )、汞(Hg)、铜( Cu )等
硫酸铜(CuSO4)、氯化钠(NaCl)等
微观构成:由什么分子、原子或离子构成
宏观组成:由什么元素组成
原子
离子
元素
元素符号如何写?又表示什么含义?
合作探究
探究点一 什么是元素
4. 物质、元素、分子、原子间的关系
国际规定:用该元素的拉丁文名称的第一个字母(大写)来表示。如果几种元素拉丁文名称的第一个字母相同,则再加第二个乃至第三个字母(小写)来表示。
氢(H)、氦(He)
碳(C)、氯(Cl)、钙(Ca)
氮(N)、氖(Ne)、钠(Na)
举例
合作探究
探究点二 怎样表示元素的名称和符号
1. 元素符号
例:找出下列元素符号书写正确的一项。
CA
钙
Na
钠
mG
镁
银
ag
由一个字母表示的元素符号要大写。由两个字母表示的元素符号,第一个字母大写,第二个字母小写。
合作探究
探究点二 怎样表示元素的名称和符号
2. 书写原则
核电荷数 元素 名称 元素 符号 相对原子质量 核电荷数 元素 名称 元素 符号 相对原子质量 核电荷数 元素 名称 元素 符号 相对原子质量
1 氢 H 1 13 铝 Al 27 26 铁 Fe 56
2 氦 He 4 14 硅 Si 28 29 铜 Cu 64
6 碳 C 12 15 磷 P 31 30 锌 Zn 65
7 氮 N 14 16 硫 S 32 47 银 Ag 108
8 氧 O 16 17 氯 Cl 35.5 53 碘 I 127
9 氟 F 19 18 氩 Ar 40 56 钡 Ba 137
10 氖 Ne 20 19 钾 K 39 78 铂 Pt 195
11 钠 Na 23 20 钙 Ca 40 79 金 Au 197
12 镁 Mg 24 25 锰 Mn 55 80 汞 Hg 201
一些常见元素的名称、符号和相对原子质量
氧元素
1个氧原子
O
合作探究
探究点二 怎样表示元素的名称和符号
3. 元素符号的意义
宏观:表示一种元素
微观:表示该元素的一个原子
氢元素
1个氢原子
H
氢
1.008
8 O
氧
16.00
H
氧元素
1个氧原子
O
(1)部分元素符号有两种意义
合作探究
探究点二 怎样表示元素的名称和符号
3. 元素符号的意义
若某元素的原子能直接构成物质,那么该元素符号还能表示这种物质。(如金属、稀有气体、某些固态非金属等)
(2)部分元素符号有三种意义
铁元素
1个铁原子
26 Fe
铁
55.85
16 S
硫
32.06
Fe
硫元素
1个硫原子
S
铁这种物质
硫这种物质
合作探究
探究点二 怎样表示元素的名称和符号
3. 元素符号的意义
元素符号前面有数字时,只表示微粒个数,不能表示该元素。
O、2O表示什么意义?
O:氧元素或1个氧原子
2O:2个氧原子
合作探究
探究点二 怎样表示元素的名称和符号
3. 元素符号的意义——针对性练习
知识点1 元素的概念
1. 化学物质与人体健康密切相关。敖汉
小米富含人体所需的多种氨基酸和钙、磷、铁等,这里的“钙、
磷、铁”指的是( )
C
A. 分子 B. 原子 C. 元素 D. 离子
返回
2. 嫦娥六号完成世界首次月背采样,嫦娥
六号探测器钻杆主体采用铝基碳化硅材料。铝、碳、硅是三
种不同的元素,这三种元素的本质区别是( )
A
A. 质子数不同 B. 核外电子数不同
C. 中子数不同 D. 相对原子质量不同
返回
3.下表中是三种原子的基本构成,请根据表中信息回答问题。
名称 符号 质子数 中子数 最外层电子数
碳 6 6 4
碳 6 7 4
碳 6 8 4
(1)这三种原子都属于________(填名称)。
碳元素
【点拨】这三种原子的质子数相同,均为6,都属于碳元素。
(2)决定元素种类的是______________________,与元素
化学性质关系最密切的是______________。
质子数(或核电荷数)
最外层电子数
【点拨】元素是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类
原子的总称。决定元素种类的是质子数(即核电荷数),与
元素化学性质关系最密切的是最外层电子数。
(3)已知质子数相同、中子数不同的同种元素的原子互称
为同位素,则下列属于同位素的是___(填字母)。
C
A. 红磷和白磷 B. 一氧化碳和二氧化碳
C. 氘和氚 D. 钠原子和钠离子
返回
知识点2 物质的组成与构成
4. 下列有关二氧化硫的组成和构成的说法正确的是( )
C
A. 二氧化硫是由硫和氧气组成的
B. 二氧化硫是由一个硫元素和两个氧元素组成的
C. 二氧化硫是由硫元素和氧元素组成的
D. 二氧化硫是由硫原子和氧原子构成的
【点拨】有关物质的组成和构成的说法,一定要注意以下两
点(以二氧化硫为例) (1)宏观上,物质是由元素组成
的,二氧化硫是由硫元素和氧元素组成的,故C正确,A不正
确;元素是宏观概念,只有种类,没有个数,B不正确。(2)
微观上,物质是由分子、原子、离子等构成的,如二氧化硫
是由二氧化硫分子构成的,二氧化硫分子是由硫原子和氧原
子构成的,D不正确。
返回
5. 如图是过氧化氢分子分解的示意图,请你
观察微观粒子的变化,写出你所获得的化学知识。
(1)微观上:过氧化氢是由______________构成的,一个
过氧化氢分子是由________________________构成的;在化
学反应前后,分子的种类______(填“改变”或“不变”,后
同),原子的种类______。
过氧化氢分子
两个氢原子和两个氧原子
改变
不变
(2)宏观上:过氧化氢是由________________
组成的,在化学反应前后,物质的种类______(填“改变”或
“不变”,后同),元素的种类______。
氢元素和氧元素
改变
不变
返回
知识点3 元素的分布、含量和类别
6. [2025·上饶期末]“化学”一词最早出于清朝的《化学鉴
原》一书,该书把地壳中含量居第二位的元素翻译成“矽
”,如今把这种“矽”元素命名为( )
B
A. 氧 B. 硅 C. 铝 D. 铁
【点拨】地壳中各元素的含量由多到少依次是氧、硅、铝、
铁、钙等,因此地壳中含量居第二位的是硅元素。
返回
7. 化学为航空航天领域的发展提供强有力的
支撑。火箭推进剂涉及的下列元素中,属于金属元素的是
( )
D
A. 氢 B. 氮 C. 氧 D. 铝
返回
纠易错 对元素的概念理解不清
8. 下列关于元素的叙述中,正确的是( )
D
A. 同种原子统称元素
B. 同种元素的原子结构和质量完全相同
C. 元素的种类取决于该元素原子的核外电子数
D. 不同种元素的根本区别是核内质子数不同
概念
分布
元素
特点
物质的宏观组成与微观构成
具有相同核电荷数的一类原子的总称
宏观概念,只讲种类,不讲个数
地壳中含量居于前四位的元素是:氧、硅、铝、铁
元素符号
书写
意义
课堂小结
必做作业:从教材习题中选取;
选做作业:完成练习册本课时的习题.
谢谢观看!