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初中化學《元素》教學案例及評析

課程標題:初中化學《元素》教學案例及評析

課程分類: 初中化學

關鍵詞TAG:初中化學 元素 教學案例及評析 

課程主播: 初中化學 

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初中化學《元素》教學案例及評析-課程簡介

課題2  元 素
【學習目標】
1.了解元素的概念,將物質宏觀組成與微觀構成的認識統一起來。
2.了解元素符號所表示的意義,學會元素符號的正確書寫。
3.初步認識元素周期表,知道它是學習和研究化學的工具。能根據原子序數在元素周期表中找到詣定元素和有關該元素的一些其他信息。
【教學策略】
1.元素概念在舉例中導出,元素種類由核內質子數決定。已發現的元素只有100余種,但組成的物質已超過3 000萬種。
2.利用討論讓學生領悟化學反應中什么粒子一定改變?什么粒子一定不變?同桌交流:看“蛋糕”分塊,想市場份額,來理解地殼中元素的質量分數。并知道某些元素含量雖小,但作用巨大。
3.三份資料的處理:組織學生閱讀并了解以下三點。
①明確任何生物細胞中元素的種類、元素的含量均相近,建議上網查詢。
②元素符號的表示也有一個不斷完善的過程。30種元素編成口訣,興趣記憶。與日常生活聯系緊密的常見元素按原子序數記憶,為高中學習做準備。
③聯系中文名稱造字規律,幫助學生了解元素的分類及其單質存在的狀態。建議按元素分類、字母相同、偏旁一致等方式進行興趣抄寫。
4.元素符號的意義:讓學生在練習中理解,書寫要規范。要求學生注意易錯易混的元素符號。
5.了解元素周期表的結構有多少橫行?多少縱行?周期和族以及元素分類的小知識。
6.做游戲:同桌根據名稱報位置,在規定時間內,找對一個得1分,按積分多少評出優勝。課外再進行比賽、評出全班人數1/4為尋元素冠軍,并給物質獎勵。
7.門捷列夫,何許人?看招貼畫片介紹或上網查詢。
【知識要點】
我們根據同類原子具有相同的核電荷數(即核內質子數),而不同類原子的根本區別正是由于核內所含的質子數不同,從而得出元素的概念,每種元素均有特定的符號,即元素符號,然后理解記憶元素符號的含義及各種元素在地殼中的含量,為以后學習化學式等知識打下基礎。
【要點1】 元素
元素是具有相同核電荷數(即核內質子數)的一類原子的總稱。
1.元素種類:100余種(由此組成了3 000多萬種物質)。
2.地殼中含量前四位元素(質量分數):氧(48.06%)硅(26.30%)鋁(7.37%)鐵(4.75%)
3.生物細胞中前四位元素:氧(65%)碳(18%)氫(10%)氮(3%)
思考:能不能認為地殼中或生物體內含量多的元素作用大,含量少的元素作用小?
有的元素雖然在地殼中或生物體中含量較少,但作用非常重要。
【要點2】元素符號
國際上統一用來表示元素的一種特定的化學符號。
1.意義:表示一種元素;表示這種元素的一個一個原子。
2.書寫: ①由一個字母表示的元素符號要大寫;②由兩個字母表示的元素符號,第一個字母要大寫,第二個字母要小寫。
3.常見元素的名稱和符號見課本表4-3,比一比,看誰記得又多又快。
說明:1.在國際上現在統一采用元素拉丁文名稱的第一個大寫字母來表示元素,如果幾種元素拉丁文名稱的第一個字母相同時,就附加一個小寫字母來區別,例如用Cu來表示銅元素,O表示氧元素,Ca表示鈣元素。
2.元素中文名稱的特點:金屬元素除汞以外都是“金”旁,非金屬元素按其單質在通常情況下的存在狀態分別加“石”“氣”等偏旁。因此,我們可從它們的偏旁判斷它們屬于哪類元素。
思考:如果在元素符號前面添上系數是否還能表示該元素?
如果在元素符號前面添上系數,就只表示該元素原子個數,不能表示該元素。如:H既表示氫元素,又表示一個氫原子;2H只能表示兩個氫原子。
【要點3】 元素周期表
根據元素的原子結構和性質,把現在已知的一百多種元素按原子序數(核電荷數)科學有序的排列起來,這樣得到的表叫元素周期表。
1.元素周期表的結構:
①每一格:在元素周期表中,每一種元素均占據一格。對于每一格,均包括原子序數,元素符號、元素名稱,相對原子質量等內容。
此外,在周期表中,還用不同的顏色對金屬元素、非金屬元素做了分區。
②每一橫行(周期)
周期表每一橫行叫做一個周期,共有7個橫行,有7個周期。
說明:每周期開頭是金屬元素(第一周期除外),靠近尾部的是非金屬元素,結尾的是稀有氣體元素。這說明隨著原子序數的遞增,元素原子的最外層上的電子數由1個遞增到8個,達到稀有氣體元素原子的穩定結構,然后又重復出現原子最外層電子數從1個遞增到8個的變化規律。這種規律性的變化也就是“元素周期表”的名稱的來源,它反映了元素之間的內在聯系。
③每一縱行(即族)
周期表的18個縱行中,除第8、9、10三個縱行共同組成一個族外,其余15個縱行,每一個縱行叫做一族,共有16個族。
2.元素周期表的意義:學習和研究化學的重要工具。
①為尋找新元素提供了理論依據;
②由于在元素周期表中位置越靠近的元素性質越相似,可以啟發人們在元素周期表的一定的區域尋找新物質(如農藥、催化劑、半導體材料等)。
【開放探究】
1.某物質只含一種元素,則這種物質( )
A. 可能是單質或化合物 B. 可能是純凈物或混合物
C.一定是純凈物 D. 一定是一種單質
2.1977年8月,國際化學會元機化學分會做出一項決議:從104號元素以后,不再以人名、國名來命名,一律以新元素的原子序數(即核電荷數)的拉丁文縮寫來命名,即nil-0,un-1,bi-2,tri-3,quad-4,pent-5,hex-6,sept-7,dct-8,enn-9,照此規定,第104號元素的拉丁文名稱按“un-nil+quad+ium(詞綴)”應為“unniquadium”,其元素符號定為“Unq”,第105號元素的拉丁文名稱為“Unnilpentium”,元素符號為“Unp”,依次類推,請分別給下列元素命名:
(1)109號元素拉丁文名稱為__________,元素符號為__________。
(2)111號元素拉丁文名稱為__________,元素符號為__________。
(3)116號元素拉丁文名稱為__________,元素符號為__________。
3.從元素周期表上查找原子序數為6、7、12、14、16、18、20、29、47的元素的名稱、符號,核外電子數和相對原子質量,并指出它們是金屬、非金屬,還是稀有氣體元素,試著探求一些規律。

【典例引路】
【例1】在實驗室里,采用分解過氧化氫溶液或加熱高錳酸鉀的方法都能產生氧氣,這說明兩種物質組成中都含有__________。
【分析】元素是具有相同核電荷數(即質子數)的一類原子的總稱。
上述兩種物質變化時,都生成氧氣,說明里面都有氧元素,都是核電荷數為8的同一類原子,即氧元素。
答案:氧元素
【例2】元素在自然界中分布并不均勻,如非洲多金礦、澳大利亞多鐵礦、中國富產鎢等,但從整個地殼含量的多少分析,最豐富的金屬元素是( )
A. 鋁 B. 硅 C. 氧 D. 鐵
【分析】元素在自然界中分布并不均勻,但從整個地殼中含量多少來分析,前四位的元素是氧、硅、鋁、鐵,氧、硅是非金屬元素,鋁、鐵是金屬元素。
答案:A
【例3】蔗糖在隔絕空氣的情況下加熱,生成二氧化碳和水,試推斷這種物質的元素組成。
【分析】因為是在隔絕空氣的情況下進行的反應,所以沒有其他物質參與反應。從己學知識可知,二氧化碳是由碳元素和氧元素組成,水是由氫元素和氧元素組成。根據化學反應的實質可知:蔗糖是由碳、氫、氧三種元素組成。
答案:蔗糖中含有碳、氫、氧三種元素。
思考:如果某物質在氧氣中燃燒,生成二氧化碳和水,那么該物質是由什么元素組成的?
因為該物質在氧氣中燃燒生成的二氧化碳和水中共含有碳、氫、氧三種元素,根據化學反應實質,該物質和氧氣兩種物質中也應含碳、氫、氧三種元素,而氧氣是由氧元素組成,所以該物質中一定含有碳、氫元素,可能含有氧元素。
【例4】關于二氧化碳的敘述正確的是( )
A. 二氧化碳是由一個碳元素和兩個氧元素組成的
B. 二氧化碳是由碳和氧氣組成的
C. 二氧化碳分子是由一個碳元素和兩個氧元素構成的
D. 二氧化碳是由碳元素和氧元素組成的
【分析】二氧化碳是純凈物,二氧化碳是由碳元素和氧元素組成的,或二氧化碳是由二氧化碳分子構成的,或者說每個二氧化碳分子是由一個碳原子和兩個氧原子構成的。
答案:D
【例5】混合物不可能由一種元素組成,對嗎?
【分析】弄清混合物和元素的概念,是解題的關鍵。混合物是由兩種或兩種以上物質混合而成,兩種或兩種以上指的是物質而不是元素,混合物可以由一種元素組成,如白磷和紅磷組成的混合物就是由一種元素組成的。
答案:不對。
【能力提高】
1.下列元素符號都表示金屬元素的是( )
A.C、Cu、Ca B.S、Fe、P C.K、Mg、Ba D.H、Na、He
2.據《生活報》報道,目前中小學生喜歡使用的涂改液中,含有許多揮發性的有害物質,長期使用易引起慢性中毒而頭暈、頭痛。二氯甲烷就是其中的一種,下列關于二氯甲烷(CH2Cl2)組成的敘述中,正確的是( )
A. 二氯甲烷是由碳、氫氣和氯氣組成的
B. 二氯甲烷是由碳、氫、氯三種元素組成的
C.二氯甲烷是由一個碳原子、一個氫分子、一個氯分子組成的
D. 二氯甲烷是由一個碳原子、兩個氫原子和兩個氯原子組成的
3.X、Y、Z三種原子的原子核中的質子數相同,但中子數不同,它們是( )
A. 同一種原子 B. 同一種元素 C.不同種元素 D.不同類原子
4.地殼中含量最多的金屬元素和非金屬元素所形成的化合物為( )
A. Ca0 B.Al2O3 C. SiO2 D.Fe3O4
5.根據所給的大寫字母或小寫字母各寫出幾種元素的元素符號。
A:__________________________ 。
H:__________________________ 。
g:__________________________ 。
a:__________________________ 。
6.某物質在隔絕空氣受熱后,生成氧氣和氯化鉀,從而可以證明此化合物中含有__________三種元素。其中_______是金屬元素,_________是非金屬元素。
【四基達標】
1.一種元素跟另一種元素之間最本質的不同點是( )
A.質子數 B. 中子數 C.電子數 D.相對原子質量
2.“樂百氏”礦泉水標簽上印有水質成分如下(mg/L):硒:0.013;鍶:0.0596;鋅:0.00162;鈉:18.4;鈣:4.69。這里的硒、鍶、鋅、鈉、鈣是指( )(2000湖北宜昌中考題)
A.元素 B.原子 C.單質 D. 分子
3.地殼中含量最多的非金屬元素是( )
A.O B.Fe C.Si D.A1
4.表示4個氫原子的符號是( )
A. 4H2 B 4H C. 2H2 D.H4
5.“博士倫”隱形眼鏡洗液的主要成分是H202(雙氧水),下列說法正確的是( )
A.H202是由氫氣和氧氣組成的
B. H202是由氫元素和氧元素組成的
C. H202是由氫分子和氧分子構成的
D. H202是由兩個氫元素和兩個氧元素構成的
(2000年湖北宜昌中考題)
6.在氧氣、二氧化碳、過氧化氫、高錳酸鉀四種物質中都含有____________。
7.N表示的意義有:①__________;②____________。
8.將寫錯的元素符號加以改正。
銅CU________;銀AG___________;鈣cA_________;氯c1__________。
9.用“元素”“原子”填空:
二氧化碳是由碳_______和氧______組成的,科學實驗證明:在1個二氧化碳分子中含有1個碳
_______和2個氧__________。
★人體中的元素
地殼中天然存在的許多元素都能在人體中找到,有許多與人類生命活動密切相關,也是必不可少的,因此也被稱為“生命元素”。其中質量分數在0.01%以上的元素叫做“常量元素”;在0.01%以下的元素叫做”微量元素”。下表中列出的11種常量元素在人體中的質量分數合計為99.45%以上。
元素在人體中的質量分數 元素質量分數元素質量分數
0-65.00% C-18.00% H-10.00% K-0.35% N-3.00% Ca-1.50%
P-1.00% S-0.25% Cl-0.15% Na-0.15% Mg-0.05%
人體缺少或存在過多的常量元素或某些微量元素,都會發生病變。有些元素如砷、鉛、鎘、汞進入人體會引起中毒,這些元素稱為有毒元素。所以我們必須通過保護環境,控制污染,減少與有毒元素的接觸、防止有毒元素進入人體而導致中毒。
★元素周期表的發現
元素是具有相同核電荷數(即質子數)的同一類原子的總稱。1869年俄國化學家門捷列夫對當時已知的63種元素的物理性質、化學性質十分熟悉。在編寫教材時,為了使學生們系統地掌握這些元素的性質,他對這些元素進行了規律性的分類。他把每種元素的名稱、化學式(將在課題4學習)、相對原子質量、物理性質、化學性質以及主要化合物都寫在卡片上,并將所有卡片進行系列組合。門捷列夫激動地發現每一行元素的性質都是按照相對原子質量的增大而逐漸變化著,由此他根據元素的相時原子質量及化學近似性試著排列元素表,并預測了一些尚未發現的元素的存在。若干年后科學家們通過一系列實驗發現了鎵、鈧、鍺等元素的存在,證實了門捷列夫元素周期表的科學性。門捷列夫工作的成功,引起了科學界的震動,人們為了紀念他的功績,就把元素周期表稱為門捷列夫元素周期表。
★人體冷凍復活不是夢 50年內將取得重大突破
俄羅斯研究人體冷凍技術的科學家日前聲稱,讓人體在冷凍后復活這項技術,將在50年內取得重大突破,這意味著人的不朽之夢將變成現實。
人體冷凍是一門新興科學,主要研究體溫對壽命的影響。俄羅斯科學院生化物理學研究所的科學家柳德米拉·奧布科娃表示,俄羅斯科學家已經在這個領域取得了一定成果。她表示:“降低體溫的實驗已經取得了良好效果。如果將人的體溫降低兩度,那么一個人便可以多活120到150年。如果如此的話,我們就能像圣經里說的那樣,活到700甚至800歲。但是,實驗剛剛開始,所以現在向世人宣稱我們已征服死亡還為時尚早。”
冷凍療法的概念是在1975年由日本一名科學家首先提出的,他在觀察風濕性關節炎病人時發現低溫對人體的正面影響。俄羅斯生態進化研究所的奧爾加·戈里什娜婭說:“這位日本科學家建議用攝氏零下100到180度的冷氣治療病人,他甚至還為此建立了第一個冷氣桑拿室。”不久后,醫生們試著用冷凍療法來治療皮膚病、風寒、哮喘甚至打鼾。
人體冷凍可以被視為葬禮的一個變種。在美國,富人可以選擇被凍起來直到人類發明了重生的技術。科學家們相信,如果有人將被冷凍后受損的細胞“修”好,它們是會活過來的。在微技術科學的指導下,此類方法已經得到了進一步的發展和完善。俄羅斯理論應用物理學研究所的魯道夫·涅茲梅洛夫說:“這取決于分子和原子等微觀科學儀器的發明。它的精確度要達到十億分之一米。日本科學家已經研制出了分子大小的裝有傳感器和微型電腦系統的機器人。10或15年后,對其它生物進行冷凍實驗將成為可能。如果成功,就會進行人類實驗。”他說這種夢想是隨著它的現實性的發展而不斷豐富的。比如,人體在2003年被冷凍起來,然后在2033年解凍。一旦被凍上,分子機器人就會在體內運作,分析死亡、冷凍和保存期的損傷程度。機器人之間以及它們與體外的主控電腦之間都會有信息交流。當然,如果擁有了這樣的技術,將人體冷凍起來可能就沒必要了,因為一個人在他的一生中要更新人體細胞好幾次。所以,這樣的微型機器人完全可以從循環系統或呼吸系統進出人體,隨時修復受損細胞。這樣,一個已經200歲的人就能再活得跟年輕人一樣。
內科醫生米卡伊爾·索洛維奧夫表示,為了研究人體冷凍,科學家們需要建一些特殊用途的農場,里面安上生產液態氮的裝置。人體冷凍這項服務對大多數人來說或許是很經濟的,冷凍一個人的價格大約為2000美元。
人體冷凍術也面臨著道德方面的問題。一個經冷凍處理的人能適應100或200年后的全新生活嗎?不排除一個“復活”的人會對新生活感到絕望的可能性。在不朽人群出現之前,人們的確需要先考慮好這些問題。

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