11.1 化学与人体健康 第1课时 人体中的元素 教学设计(表格式) 2025-2026学年人教版九年级化学下册

课题1 化学与人体健康
第1课时 人体中的元素
一、知识目标
1．了解人体中的常量元素和微量元素，掌握其含量范围及在人体中的存在形式。
2．理解化学元素对人体健康的重要作用，明确常量元素和微量元素的作用、缺乏或过量摄入的影响，以及对人体有害的元素及其危害。
3．认识化学在解决与人类健康等相关问题中的作用。
二、核心素养目标
1．宏观辨识与微观探析：从宏观上认识人体中各种元素的存在及其对健康的影响，从微观角度理解元素在人体新陈代谢中的作用机制。
2．科学态度与社会责任：通过学习化学元素与人体健康的关系，培养学生关注自身健康、合理膳食的科学态度，增强学生对化学与社会、生活联系的认识，提高学生的社会责任感。
一、教学重点
人体中的常量元素和微量元素，元素对人体健康的影响。
二、教学难点
理解元素在人体中的作用机制，以及如何合理摄入各种元素以维持人体健康。
本节教学内容源于人教版2024年版九年级化学下册第十一单元《化学与社会》课题1《化学与人体健康》（第1课时）。本单元紧密联系生活实际，从学生熟悉的生活常识出发，将化学知识与生活实际相结合，体现了化学学科的实用性和重要性。而本课时聚焦于元素对人体健康的影响，是化学知识在生命科学领域的重要应用，对于学生认识化学与生活的紧密联系，提高科学素养具有重要意义。
教材首先引导学生思考人体从环境中摄取的物质及其中含有的元素，进而介绍人体中的常量元素和微量元素，让学生了解人体中元素的存在形式和分类。接着详细阐述了钾、钠、钙等常量元素以及铁、氟、碘等微量元素对人体健康的作用和影响，同时还提及了汞、铅、镉等对人体有害的元素。教材通过大量的实例和思考讨论题，引导学生关注化学元素与人体健康的关系，培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。
学生已具备了一定的化学基础知识和生活经验，对化学与生活的联系有了初步的认识。在生物学课程中，学生也学习了一些关于人体营养物质和元素的知识，这为本节课的学习奠定了一定的基础。
然而，九年级学生的抽象思维能力还不够成熟，对于化学元素在人体中的具体作用和影响可能理解起来有一定难度。他们在学习过程中更倾向于直观、形象的知识呈现方式，需要教师通过生动有趣的实例和实验来引导他们理解抽象的化学概念。此外，学生在学习过程中可能存在对化学元素与人体健康关系的认识不够全面和深入的问题，容易忽视一些微量元素对人体健康的重要性。
在教学过程中，教师应充分考虑学生的这些特点，结合生活实际，采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法等，引导学生积极参与课堂讨论，激发学生的学习兴趣，帮助学生更好地理解和掌握化学元素与人体健康的关系，提高学生运用化学知识解决实际问题的能力。同时，教师还应关注学生的个体差异，根据学生的不同学习情况进行有针对性的指导，确保每个学生都能在原有基础上取得进步。
教学环节一 新课导入
【展示食品包装】同学们，老师今天带来了几种常见的食品，大家看这些食品的包装（展示几种标注了“锌”“铁”“碘”“钙”等字样的食品包装）。大家有没有注意到，这些食品都宣传自己富含“锌”“铁”“碘”“钙”，那这里面的“锌”“铁”“碘”“钙”指的是什么呢？大家可以先在小组内讨论一下，然后派代表发言。（给学生几分钟时间讨论，鼓励各小组代表积极发言）
【结合生活提问】根据我们的生活经验和在生物学课程中学到的知识，大家想一想，人体从环境中摄取了哪些物质呢？这些物质又含有哪些元素呢？比如说，我们每天都要吃饭、喝水、呼吸空气，这些里面都有什么元素呢？大家可以自由发言。（引导学生思考并发言，如学生会提到食物中有C、H、O等元素）
【深入思考问题】接下来老师还有几个问题。人体内含量最高的元素是什么呢？人体内水的质量分数为60% - 70%，那人体内水以外的部分，含量最高的元素又是什么呢？还有，人体内含量最高的金属元素是什么呢？大家可以在心里默默思考一下答案。
【引入新课】大家对这些问题都有了自己的想法。其实，人体就像一个奇妙的“化学工厂”，里面含有各种各样的元素，这些元素对我们的健康起着至关重要的作用。它们有的含量多，有的含量少，但每一种都不可或缺。今天，我们就一起来揭开人体中元素的神秘面纱，探究它们对人体健康的影响。
设计意图
1.激发学生兴趣：通过展示常见食品包装，提出关于食品中元素的问题，能迅速吸引学生的注意力，激发他们的好奇心和求知欲，让学生积极参与到课堂讨论中来。
2.联系生活实际：结合生活中人体摄取物质的经验以及生物学知识进行提问，使学生认识到化学与生活紧密相连，提高学生对化学学科的亲切感和学习兴趣。
3.引发思考，导入新课：一系列关于人体元素含量的问题，引发学生深入思考，自然地过渡到本节课“人体中的元素及元素对人体健康的影响”这一主题，让学生带着问题去学习，提高学习的主动性和积极性。
教学环节二 人体中的元素
活动一：引入人体元素相关知识
【引入】同学们，在日常生活中我们会看到各种食品的标签上标注着“锌”“铁”“碘”“钙”等，那这些食品中的“锌”“铁”“碘”“钙”指的是什么呢？带着这个问题，我们今天来探究化学与人体健康中人体元素的奥秘。
【问题】根据我们的生活经验和生物学课程中学到的知识，大家认为人体从环境中摄取了哪些物质？其中含有哪些元素？请举例说明。
【师生活动】
教师提出问题后，给予学生片刻时间独立思考。
鼓励学生积极发言，邀请几位同学回答。
学生可能回答：摄取了各种食物、水和氧气等，含有C、H、O等元素。
教师对学生的回答进行总结和补充，强调人体从外界摄取的物质种类丰富，其中包含多种化学元素。
设计意图
从生活中常见的食品标签入手，引发学生的好奇心和求知欲，自然地引入本节课的主题。
活动二：探究人体中元素的相关知识
【问题】体内含量最高的元素是 。
人体内水的质量分数为6060，人体内水以外的部分，含量最高的元素是 。
人体内含量最高的金属元素是 。
【师生活动】
教师展示问题，让学生思考并在练习本上写出答案。
请几位同学回答问题，其他同学可以进行补充和纠正。
学生回答：人体内含量最高的元素是氧（O）；人体内水以外的部分，含量最高的元素是碳（C）；人体内含量最高的金属元素是钙（Ca）。
教师对学生的回答进行评价和总结，强调这些元素在人体中的重要地位。
设计意图
通过问题引导学生深入思考人体中元素的含量情况，培养学生的分析和归纳能力。
活动三：学习人体元素的分类及存在形式
【讲解】人体中的元素可以分为常量元素和微量元素。常量元素是指含量＞0.01%的元素，有O、C、H、N、Ca、P、K、S、Na、Cl、Mg共 11 种元素，其质量占人体质量的99%以上；微量元素是指含量＜0.01%的元素，如Fe、Zn、F、I等，它们是维持人体正常生命活动所必需的元素。人体中元素的存在形式也有所不同，O、C、H、N元素主要以蛋白质、脂肪、糖类、核酸等有机化合物和水的形式存在，其余元素主要以无机盐的形式存在于骨骼和体液中。
【问题】请同学们思考，物质是如何分类的呢？
【师生活动】
教师提出问题后，引导学生回顾之前学过的物质分类知识。
邀请学生上台在黑板上写出物质分类的框架，其他同学可以在座位上进行补充。
学生完成后，教师进行点评和完善，展示物质分类的完整框架：物质分为混合物和纯净物，纯净物又分为化合物和单质，化合物分为有机物和无机物，无机物包括氧化物（如CO、CO2）、酸（如H2CO3）、碱、盐（如Na2CO3、CaCO3等），有机物通常指含碳元素的化合物。
设计意图
系统地讲解人体元素的分类和存在形式，帮助学生构建完整的知识体系。
【对应训练1】如图是人体中主要元素的含量示意图。人体中含量最多的元素是（　　）
A．H B．C C．N D．O
【学生回答】D
【讲解】由图可知，人体中元素含量由多到少排序：O、C、H、N，含量最多的是O，故选D。
【对应训练2】研究表明，人体的胃酸有助于小肠对钙和铁的吸收，这里的“钙”和“铁”指的是（　　）
A．分子 B．原子 C．离子 D．元素
【学生回答】D
【讲解】这里的“钙”和“铁”指的是 元素 。胃酸通过提供酸性环境，促进钙和铁以离子形式溶解，从而利于小肠吸收。但题目中的“钙”和“铁”是泛指这两种物质的元素形态，而非具体分子、原子或离子。
教学环节三 元素对人体健康的影响
活动一：引入元素对人体健康影响的知识
【引入】我们已经了解了人体中的元素，那么这些元素对人体健康有怎样的影响呢？其实人体中的元素通过新陈代谢保持含量相对稳定，人体必需元素摄入不足或摄入过量均不利于健康。接下来我们就具体探究不同元素对人体健康的影响。
【问题】运动员在剧烈运动后，常会饮用一些运动饮料，这是为什么呢？
【师生活动】
教师提出问题后，组织学生进行小组讨论。
每个小组选派代表发言，分享小组讨论的结果。
学生可能回答：剧烈运动、大量出汗后，大量无机盐会从体内随汗液排出，饮用运动饮料主要是为了快速补充水分、电解质和能量，帮助维持运动表现和恢复体力。
教师对学生的回答进行肯定和总结，强调元素在维持人体正常生理功能中的重要作用。
设计意图
承上启下，从人体元素的知识自然过渡到元素对人体健康影响的内容，引起学生的关注。
活动二：学习常量元素对人体健康的影响
【讲解】首先我们来看常量元素对人体健康的影响。钾（K）主要以K+的形式存在于细胞内液，钠（Na）主要以Na+的形式存在于细胞外液，它们能维持体内酸碱平衡和神经、肌肉的功能，维持体内水量的恒定、酸碱平衡和血压。钾缺乏会引起肌肉无力和心律失常，影响肾功能；钠缺乏会引起血压降低和肌肉痉挛，钠摄入过多会增加患高血压和心血管疾病的风险。钙（Ca）是人体骨骼和牙齿的重要成分，幼儿及青少年缺钙会患佝偻病、生长发育不良，老年人缺钙会导致骨质疏松和骨折。
【问题】请同学们结合生活实际，谈谈如何通过饮食来补充这些常量元素？
【师生活动】
教师提出问题后，让学生思考并在小组内交流。
每个小组推选一名代表进行发言，分享小组讨论的结果。
学生可能回答：可以通过吃香蕉等食物补充钾元素；吃加碘盐等补充钠元素；喝牛奶、吃豆制品等补充钙元素。
教师对学生的回答进行点评和补充，提供更多合理的饮食建议。
设计意图
详细讲解常量元素对人体健康的影响，让学生了解这些元素的重要性以及缺乏或过量摄入的危害。
活动三：学习微量元素对人体健康的影响
【讲解】接下来我们了解微量元素对人体健康的影响。铁（Fe）是血红蛋白的重要成分，参与体内氧气的运输，有助于维持正常的造血功能，缺铁会引起贫血。氟（F）主要存在于骨骼和牙齿中，缺氟会导致龋齿，摄入过量会引起氟斑牙和氟骨病。碘（I）是甲状腺激素的重要成分，儿童缺碘会影响生长和智力发育，成年人缺碘会患甲状腺肿大（大脖子病）。
【问题】在我们的日常生活中，有哪些常见的食物可以补充这些微量元素呢？
【师生活动】
教师提出问题后，让学生自主思考并举手发言。
学生可能回答：吃瘦肉、菠菜等可以补充铁元素；喝含氟的水、吃海鱼等可以补充氟元素；吃海带、紫菜等可以补充碘元素。
教师对学生的回答进行总结和完善，强调合理饮食对补充微量元素的重要性。
设计意图
让学生了解微量元素对人体健康的重要作用，以及缺乏或过量摄入的后果。
活动四：了解对人体有害的元素
【讲解】除了上述人体必需的常量元素和微量元素外，还有一些元素对人体是有害的，如汞、铅、镉，它们是三大重金属污染物，会导致水俣病、痛痛病等，还会引发神经系统、血液系统、肾脏疾病等。
【问题】在我们的生活中，有哪些途径可能会接触到这些有害元素呢？
【师生活动】
教师提出问题后，组织学生进行小组讨论。
每个小组代表发言，分享小组讨论的结果。
学生可能回答：使用含汞的温度计破碎后可能接触到汞；使用含铅的化妆品、食用含铅的爆米花等可能接触到铅；工业废水污染水源可能导致接触到镉。
教师对学生的回答进行总结和强调，提醒学生要注意避免接触这些有害元素。
设计意图
让学生了解对人体有害的元素，增强自我保护意识。
【对应训练1】化学元素与人体健康息息相关。下列说法不正确的是（　　）
A．饮用运动饮料补充钠、钾等元素
B．老年人缺钙会导致骨质疏松
C．预防佝偻病，可适当摄入氟元素
D．汞、铅、镉属于对人体有害的元素
【学生回答】C
【讲解】氟元素的主要生理作用是 增强牙釉质抗酸能力 ，预防 龋齿 ，而非预防佝偻病。
【对应训练2】运动员在剧烈运动、大量出汗之后，饮用运动饮料主要补充的是（　　）
A．油脂 B．糖类 C．无机盐 D．维生素
【学生回答】C
【讲解】剧烈运动后，身体会通过汗液流失大量无机盐（如钠、钾、镁等），运动饮料的主要功能就是补充这些流失的电解质，以维持体液平衡和神经肌肉功能。
课题1 化学与人体健康（第1课时）
一、人体中的元素
1.常量元素：含量＞0.01%
2.微量元素：含量＜0.01%
3.存在形式
4.物质分类
二、元素对人体健康的影响
1.常量元素
2.微量元素
3.有害元素汞、铅、镉
化学元素与人体健康关系密切。下列元素摄入量不足会引起贫血的是（ ）
A．铁 B．钙 C．硒 D．锌
【答案】A
【解析】铁是血红蛋白的重要成分，参与体内氧气的运输，有助于维持正常的造血功能，缺铁会引起贫血，A选项正确；钙是人体骨骼和牙齿的重要成分，幼儿及青少年缺钙会患佝偻病、生长发育不良，老年人缺钙会导致骨质疏松和骨折，B选项错误；硒有防癌、抗癌作用，缺硒可能引起表皮角质化和癌症，C选项错误；锌影响人体发育，缺锌会引起食欲不振，生长迟缓，发育不良，D选项错误。
2．人体细胞中元素含量如图。有关说法正确的是（ ）
A．氧元素主要来自吸入的空气 B．磷元素是人体中的微量元素
C．缺钙会导致青少年发育不良 D．硫和钾在人体中各占0.75%
【答案】C
【解析】人体细胞中氧元素主要以水和有机化合物的形式存在，水是人体摄入的，有机化合物主要来自食物，而不是主要来自吸入的空气，A选项错误；磷元素在人体中的含量大于0.01%，属于常量元素，B选项错误；钙是人体骨骼和牙齿的重要成分，缺钙会导致青少年患佝偻病、生长发育不良，C选项正确；从图中不能得出硫和钾在人体中各占0.75%，D选项错误。
3．大量饮用碳酸饮料会使人体内某种元素流失，从而可能导致骨质疏松，该元素是（ ）
A．钙 B．铁 C．碘 D．锌
【答案】A
【解析】钙是人体骨骼和牙齿的重要成分，大量饮用碳酸饮料会使人体内钙元素流失，从而可能导致骨质疏松，A选项正确；铁是血红蛋白的重要成分，缺铁会引起贫血，B选项错误；碘是甲状腺激素的重要成分，缺碘会引起甲状腺肿大等，C选项错误；锌影响人体发育，缺锌会引起食欲不振，生长迟缓，发育不良，D选项错误。
4．宁宁体检时发现骨密度偏低，医生建议她服用（ ）
A．碳酸钙D3颗粒 B．葡萄糖酸锌口服液
C．维生素C泡腾片 D．琥珀酸亚铁薄膜衣片
【答案】A
【解析】骨密度偏低可能是缺钙导致的，碳酸钙D 颗粒中含有钙元素，可以补充钙，有助于改善骨密度偏低的情况，A选项正确；葡萄糖酸锌口服液主要是补充锌元素，用于改善缺锌引起的相关症状，B选项错误；维生素C泡腾片主要是补充维生素C，增强免疫力等，C选项错误；琥珀酸亚铁薄膜衣片主要是补充铁元素，用于治疗缺铁性贫血，D选项错误。
在本节课的教学中，通过生活中常见食品引出人体所需元素，引发学生兴趣，效果良好。在讲解元素分类和作用时，结合实例让学生理解，多数学生能掌握。但在物质分类部分，由于概念较多且抽象，学生理解存在一定困难。思考与讨论环节，部分学生参与度不高。在今后的教学中，对于抽象概念可采用更生动形象的教学方法，如动画演示、类比等，提高学生的理解能力。同时，要加强对学生的引导，鼓励更多学生积极参与课堂讨论，提高课堂互动性和学生的学习效果。