沪教版九年级化学第2节 组成物质的化学元素 第2课时（教学设计教案）

第2节组成物质的化学元素第2课时自然界中元素的存在元素与人体健康一、知识目标1.能认识自然界中常见元素的分布；2.知道常量元素和微量元素；3.了解某些元素对人体健康的重要作用。二、核心素养目标1.宏观辨识与微观探析：通过辨识自然界中常见元素的宏观分布现象，了解常量元素与微量元素的概念及其含量差异；初步探析特定元素在维持生命活动中的关键作用，建立元素组成与生物功能相关联的初步认识。2.证据推理与模型认知：基于元素在自然界和生物体内分布、含量的数据或事实证据，进行推理和分类，理解元素分类的标准及其相对性；认识并运用“元素-功能”模型，解释特定元素缺乏或过量对人体健康产生的具体影响，体会组成与用途间的内在联系。3.科学探究与创新意识：能基于元素与健康关系的实际案例，提出与元素摄入、功能相关的可探究性问题；尝试设计简单的方案探究不同食物来源中特定元素的含量及其对人体健康的贡献，关注合理膳食的重要性；体会化学在认识物质组成、理解其用途方面的价值，激发运用化学知识解决健康相关实际问题的兴趣。一、教学重点1.能认识自然界中常见元素的分布。2.了解某些元素对人体健康的重要作用。二、教学难点1.知道常量元素和微量元素。本节以元素在自然界的分布规律及其与人体健康的关联为核心，将抽象的化学元素概念转化为具象的自然图景与生命活动。教材首先通过地壳、海水、太阳的元素含量数据建立宏观认知框架，揭示氧、硅等地壳常量元素与氢、氧等海洋主导元素的分布差异，同时对比太阳中氢、氦的丰度，引导学生理解元素在非生物体系中的存在不均衡性。这一设计既承接前课“单质与化合物”的分类逻辑，又为后续理解“元素组成决定物质性质”奠定基础——例如，地壳中氧的高含量直接关联硅酸盐矿物的广泛存在，而海洋中氢氧主导的现象则解释了水的核心地位。进一步聚焦生命系统，教材通过人体元素组成数据构建认知跃迁：碳、氢、氮等生命必需元素在地壳中含量极低，却在人体中占比超30%。这一鲜明对比引导学生反思元素在生物与非生物体系中的功能分异，自然过渡到“元素与健康”的核心议题。此处教材巧妙融合化学与生物学视角，以钙、铁、碘、锌等典型元素为例，通过病理案例和辩证讨论，揭示元素在微观层面以离子或化合物形态参与生命活动的机制。这种“组成-结构-功能”的链条式分析，深化了“物质性质取决于元素组成与存在形态”的学科观念。在能力与素养层面，教材通过“调查研究”“批判性思维”等栏目推动实践与思辨。例如，食品标签调查任务要求学生从包装说明中辨识元素符号，并关联其生理功能，强化“符号表征-宏观用途”的双向转化能力；而碘摄入量的辩证讨论则引导学生基于地域饮食差异评估科学补碘策略，培养“证据推理-社会决策”的素养。全节始终贯穿STSE教育思想：从自然元素分布到健康技术应用，从个体饮食习惯到环境污染导致的元素失衡，凸显化学在协调人类生存与自然规律中的核心价值，为后续“资源利用”“化学与可持续发展”等主题埋下伏笔。学生在学习本课时已具备一定认知基础：通过前序章节初步建立了“元素”“单质”“化合物”的概念框架，能辨识常见元素符号，并理解纯净物的分类逻辑。然而，学生对元素的理解仍停留在宏观物质组成层面，尚未建立元素在自然界分布的系统认知，更难以将元素存在形式与生物功能相关联。其认知盲点主要体现在三方面：一是对元素丰度的定量感知薄弱，例如虽知地壳含氧但无法理解其占比近半的深层意义；二是对常量与微量元素的分类标准模糊，易混淆“含量高低”与“生理重要性”；三是对元素存在形态与功能的关联机制存在迷思，例如看到“加铁酱油”可能误认为添加铁单质而非铁化合物。学生的生活经验对本课有双重影响：一方面，他们对“高钙牛奶”“碘盐”等商品标签中的元素宣传语有感性接触，对健康话题兴趣浓厚，这为建立“化学-生活”联结提供了动力；另一方面，广告宣传的碎片化信息易导致认知偏差，如认为“元素补充越多越好”，却忽视剂量阈值和形态差异。此外，生物课上已学的“人体营养”知识可作为跨学科锚点，但学生尚未从原子/离子层面理解这些元素的生理作用机制，更缺乏对元素地域性分布失衡的辩证思考能力。能力发展层面，初中生初步掌握数据图表解读技能，但面对地壳、海洋、人体的多组含量数据时，难以自主提炼“氧元素在非生物与生物体系均占主导”的跨系统规律；在“批判性思维”任务中，能提出“补碘是否必要”的疑问，却缺乏基于证据的推理论证策略。如何引导学生从标签符号关联微观存在形态，从病理案例反推元素功能，并最终形成“组成-结构-性质-用途”的化学思维链条，是本课需突破的能力难点。情感与社会认知上，学生虽关注健康却常被动接受信息，需通过“食品标签调查”等任务唤醒其主动探究意识，尤其要引导他们反思工业化社会中的元素平衡问题——例如污染导致的重金属积累与必需元素缺乏并存的现象，从而深化对“科学膳食”“可持续发展”的价值认同。教学环节一新课导入【展示】铁强化生抽、高钙牛奶、含氟牙膏包装图。【提问】同学们，在日常生活中，我们经常会看到一些商品标签，比如高钙牛奶、铁强化生抽、含氟牙膏。大家有没有想过，这里的“铁”“氟”“钙”指的是什么呢？【学生回答】元素。【讲解】大家回答得很对，这些标签中的“钙”“铁”“氟”指的都是元素。元素不仅存在于这些商品中，在自然界的各个角落以及我们人体中都有着广泛的分布，并且对人体健康有着重要影响。今天我们将探索元素在自然界的分布规律及其对人体健康的影响。。设计意图1.贴近生活实际：从学生熟悉的商品标签入手，引发学生对元素的关注，让学生感受到化学与生活的紧密联系。2.明确学习价值：暗示本课知识对科学选择生活用品具有指导意义，提升学习动机。教学环节二自然界中元素的存在活动一：地壳中的元素分布【引入】地球是我们赖以生存的家园，地壳作为地球表层的坚硬外壳，其中分布着各种各样的元素。【展示】展示地壳中元素分布的图表，标注各元素的含量占比。【提问】分析图表，说说地壳中含量前五位的元素是哪些？【学生回答】氧（O）、硅（Si）、铝（Al）、铁（Fe）、钙（Ca）。【讲解】从图表中我们可以看出，地壳中含量最多的元素是氧，占48.60%；其次是硅，占26.30%；接下来依次是铝、铁、钙。所以地壳中含量前五位的元素是氧（O）、硅（Si）、铝（Al）、铁（Fe）、钙（Ca）。【提问】地壳中含量最多的元素是什么？含量最多的金属元素又是什么呢？【学生回答】地壳中含量最多的元素是氧，含量最多的金属元素是铝。设计意图1.培养信息提取能力：通过图表直观展示地壳中元素的分布情况，结合讲解和提问，帮助学生快速掌握地壳中元素的含量排序及关键元素。活动二：其他环境中的元素分布【讲解】除了地壳，海水中也含有丰富的元素。【展示】展示海水中元素分布的图表，标注各元素的含量占比。【提问】分析图表，说说海水中含量前四位的元素是哪些？【学生回答】氧O、氢H、氯Cl、钠Na【提问】海水中含量最多的元素是什么？含量最多的金属元素又是什么呢？【学生回答】海水中含量最多的元素是氧，含量最多的金属元素是钠。【展示】视频《太阳的元素之谜》【讲解】太阳上的元素分布又有所不同，太阳上最丰富的元素是氢，其次是氦，还含有碳、氮、氧和多种金属元素。【调查研究】查阅资料，了解地核中主要含有哪些元素，并与地壳中主要元素的含量进行比较。【学生回答】地核的主要组成元素则是铁和镍。【讲解】地核是地球的最内部部分，‌主要由铁和镍元素构成。‌普遍认为外核主要由铁、‌镍、‌硅等物质构成的熔融态或近于液态的物质组成，‌而内核的物质构成则更加复杂，‌尽管存在关于第三大构成元素的争议，‌但铁和镍仍然是地核的主要组成部分。【展示题目】典例：地壳中含量最多的元素是（）A.SiB.FeC.AlD.O【学生回答】D【展示题目】典例：中国近代化学启蒙者徐寿，首创化学元素名称翻译原则，在《化学鉴原》一书中，对地壳中含量最多的金属元素的命名沿用至今，该元素为（）A.氧B.硅C.铝D.钙【学生回答】C设计意图1.强调认知冲突：太阳以氢氦为主（核聚变原料），而地壳/海水以氧为主（化合物形态）。2.丰富知识储备：拓展学生对自然界中元素分布的认知，通过展示不同环境的元素分布资料，让学生了解元素在不同天体和地球内部的分布差异。教学环节三元素与人体健康活动一：人体中的元素分类【引入】元素不仅存在于自然界中，在我们人体中也有着重要的分布，并且根据含量的不同可以分为不同的类别。【展示】展示人体中元素分布的图表，标注各元素的含量占比。【提问】分析图表，说说人体中含量前四位的元素是哪些？【学生回答】氧O、碳C、氢H、氮N【提问】人体中含量最多的元素是什么？含量最多的金属元素又是什么呢？【学生回答】人体中含量最多的元素是氧，含量最多的金属元素是钙。【讲解】人体中含量前四位的元素是氧、碳、氢、氮。根据元素在人体中的含量，可分为常量元素和微量元素。常量元素是指含量大于0.01%的元素，如钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁等；微量元素是指含量小于0.01%的元素，如铁、锌、氟、碘等。【提问】同学们，常量元素和微量元素的划分标准是什么？你能说出几种常量元素和微量元素吗？【学生回答】划分标准是元素在人体中的含量是否大于0.01%。常量元素有钙、磷等，微量元素有铁、锌等。设计意图1.培养信息提取能力：通过图表让学生直观了解人体中元素的分布，明确常量元素和微量元素的划分标准，结合提问加深学生对概念的理解。活动二：常见元素对人体健康的作用【展示】钙片、补铁剂、葡萄糖酸锌口服液图片。【讲解】人体中缺少某些元素会影响健康，甚至引起疾病，不同的元素对人体健康有着不同的重要作用。【展示】人体骨骼、牙齿图片，青少年佝偻病、老年人骨质疏松症图片。【提问】儿童缺钙会有什么后果？【学生回答】儿童缺钙会患佝偻病和发育不良。【讲解】钙元素主要存在于骨骼和牙齿中，幼儿及青少年缺钙会患佝偻病和发育不良，老年人缺钙会患骨质疏松症。【提问】人们常说补钙要多喝猪骨汤，这种观念正确吗？【学生回答】不正确，猪骨汤里面大部分是水和脂肪，钙的含量很低。【讲解】没错，根据常见食物钙含量的表格可以得知，含钙量较丰富的食物是豆腐、牛奶、绿色菜、鸡蛋、鱼等等。同时，补钙也要注意多晒太阳，多晒太阳有助于维生素D的合成，维生素D有助于钙的吸收，也可以适当补充维生素D。【提问】补钙是不是越多越好呢？【学生回答】不是，要适量，过量了可能会导致疾病。【讲解】大家说得很对，我们要科学补钙，钙吸收过多，容易引起白内障、动脉硬化。【过渡】除了钙这样的常量元素对我们人体健康有重要影响，微量元素同样和我们的健康息息相关。【讲解】铁元素是血红蛋白的成分，能帮助氧气的运输，人体缺铁会引起缺铁性贫血，富含铁的食物有肝脏、瘦肉、蛋、鱼等。锌元素对儿童的生长发育很重要，缺锌会使儿童发育停滞，智力低下。微量的硒可以防癌，过量的硒则是致癌的因素之一。【查阅资料】我们都知道，缺碘可能会导致甲状腺疾病，那么人体所需的碘元素是不是越多越好？在保证正常饮食的情况下，不同地域的人是否都需要通过食用加碘盐等方法补充碘？请你通过查阅资料，提出你的观点。【学生回答】碘元素并非越多越好，过量会导致甲状腺疾病。不同地域需差异化补碘：沿海地区（如舟山）：海产品丰富，无需强制加碘盐；内陆地区（如新疆）：饮食缺碘，必需食用加碘盐；高碘区（如山东部分县）：水源含碘高，应选无碘盐。科学补碘需参考当地水质及饮食结构。【讲解】碘元素是甲状腺激素的重要成分，缺碘或过量都会引起甲状腺肿大，儿童缺碘还会引起思维迟钝，海产品和加碘盐中富含碘。【调查研究】请从家中找几种食品、药品，从包装袋或说明书上了解这些食品、药品中主要含有哪些元素。根据所学的知识，了解这些食品、药品对人体健康有什么作用。【学生回答】1.加碘盐(包装标注：碘酸钾KIO3)主要元素：碘(I)健康作用：提供碘元素，帮助身体合成甲状腺激素。科学依据：缺碘会导致甲状腺肿大（大脖子病），尤其对儿童智力发育有影响（教材P25）。碘盐是预防碘缺乏病的重要措施。2.高钙牛奶(营养成分表：含钙XXmg)主要元素：钙(Ca)健康作用：补充钙元素，有助于骨骼和牙齿的生长与坚固。科学依据：钙是骨骼的主要成分。缺钙可能导致儿童佝偻病或成人骨质疏松。牛奶是天然的优质钙来源。【展示题目】典例：化学元素与人体健康密切相关。下列元素摄入过量会引起甲状腺肿大的是（）A．碘 B．锌 C．硒 D．铁【学生回答】A【展示题目】典例：（2025·昆明一模）某些化学元素的缺乏会引起人体的健康问题，人体缺乏会引起骨质疏松、佝偻病的是（）A．钙 B．碘 C．氟 D．铁【学生回答】A设计意图1.培育辩证思维：以钙/硒/碘为例建立“剂量—效应”模型，纠正“越多越好”误区。2.发展社会决策力：碘盐辩论活动引导学生基于证据评估公共健康政策。3.培养健康意识：详细讲解常见元素对人体健康的作用及缺乏或过量的影响，结合图片展示，让学生直观感受元素与健康的关系，了解补充元素的食物来源。第2节组成物质的化学元素（第2课时）一、自然界中元素的存在1.地壳：前五位元素（O、Si、Al、Fe、Ca），最多金属元素Al2.海水：前四位元素（O、H、Cl、Na），最多金属元素Na3.太阳：最多元素H，其次He元素与人体健康1.人体元素分布：前四位（O、C、H、N），最多金属元素Ca2.元素分类：常量元素（含量>0.01%）：Ca、P、K等微量元素（含量<0.01%）：Fe、