第2节 组成物质的化学元素 第1课时（导学案）（解析版）

第2节组成物质的化学元素第1课时元素与元素符号一、知识目标1.认识物质是由元素组成的，识记常见元素的名称和符号，解释元素的含义和元素符号的意义，能对元素进行简单分类；2.从物质组成元素角度划分单质、化合物和氧化物，掌握单质、化合物、氧化物的概念；3.能初步认识元素周期表，根据元素的原子序数在周期表中检索该元素的信息。二、核心素养目标1.宏观辨识与微观探析：能从宏观角度辨识物质由元素组成，建立“元素”是物质基本成分的认知；能通过元素符号的微观意义，理解元素在化学中的统一表征作用，初步建立宏观物质与微观符号的联系。2.证据推理与模型认知：能依据物质的元素组成证据，推理并建立单质、化合物及氧化物的分类模型；能运用元素周期表的结构模型，检索元素信息，理解元素有序排列的科学逻辑。3.科学态度与社会责任：通过分析典型物质（如H₂O、O₂、CO₂）的元素组成与分类，探究物质结构与性质的关系；尝试利用元素周期表工具检索未知元素信息，培养基于证据的科学探究方法，激发对物质组成规律探索的创新意识。一、学习重点1.认识物质是由元素组成的，识记常见元素的名称和符号，解释元素的含义和元素符号的意义，能对元素进行简单分类。二、学习难点1.从物质组成元素角度划分单质、化合物和氧化物，掌握单质、化合物、氧化物的概念。一、元素与元素符号1.世界万物由元素组成：氧气由氧元素组成；水由氢元素和氧元素组成；铁锈中含铁元素。2.元素是具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称。自然界中存在90余种元素，人工合成20余种。3.元素分类：金属元素（如铁），非金属元素，稀有气体元素（如氖、氩）。4.元素符号用拉丁字母表示：第一个字母大写，第二个字母小写（如Cu、Cl）。元素名称符号元素名称符号氢H铝Al氧O氯Cl铁Fe钙Ca5.符号“O”表示：宏观指氧元素，微观指1个氧原子；符号“Fe”可表示：①铁元素②1个铁原子③铁（物质名称）。6.原子序数=原子核内质子数=核电荷数，根据原子序数在周期表检索元素：原子序数13：元素名称铝，符号Al；原子序数16：元素名称硫，符号S。7.单质：由同种元素组成的纯净物（如铜、氮气）；化合物：由两种或以上元素组成的纯净物（如氧化镁）；氧化物：由氧元素和另一种元素组成的化合物（如四氧化三铁）。一、新课导入问题思考：同学们，碳酸钙是我们熟悉的物质（如大理石、鸡蛋壳的主要成分），它由哪些基本成分组成？这些成分在不同物质中是否也存在？答案：钙、碳、氧；氧气中也含氧，二氧化碳中含碳和氧。二、元素与元素符号活动一：元素的定义问题讨论：展示氧分子（O2）、二氧化碳分子（CO2）、水分子（H2O）的构成：（1）氧分子由什么构成？（2）二氧化碳分子由什么构成？（3）水分子由什么构成？答案：（1）氧原子；（2）碳原子和氧原子；（3）氢原子和氧原子。问题思考：想一想它们属于哪种元素？答案：它们的核电荷数都是1，属于氢元素；它们的核电荷数都是6，属于碳元素。问题探究1：钠原子失去电子变成钠离子，元素种类改变了吗？为什么？答案：未改变，因为核电荷数仍是11。问题探究2：元素定义中的原子能改成粒子吗？答案：不能，粒子可能是分子、原子、离子，可能存在核电荷数相同的分子或原子。活动二：元素分类与符号问题观察：找一找下列元素符号的书写是否有错误，错在哪里？铜Ca氢N钴CO贡Ag氯CL猛MN流S洼Si纳NA答案：Cu、H、Co、汞Hg、Cl、锰Mn、硫、硅、钠Na。问题讨论：元素符号O表示什么？答案：氧元素，1个氧原子。问题思考：说出以下元素符号的意义：H、N、Cl答案：氢元素，一个氢原子；氮元素，一个氮原子；氯元素，一个氯原子。问题探究：若元素符号前有系数，能否表示该元素？如3O。答案：不能，只能表示3个氧原子。典例：用符号表示或写出符号的意义。（1）H：__________；______________。（2）2H：____________。（3）2个铜原子：________。（4）铁元素：________。答案：氢元素，1个氢原子；2个氢原子；2Cu；Fe。三、元素周期表活动一：元素周期表的结构问题观察：观察元素周期表有多少横行？多少纵行？单元格里有哪些信息？答案：元素周期表有7个横行，16个纵行，单元格里有元素符号、名称、原子序数、相对原子质量。活动二：物质的分类问题讨论：根据物质组成对下列物质分类，先分成两组，再进行分组，并说明分类的依据：①空气、②铁、③硫磺、④氧气、⑤石灰水、⑥五氧化二磷、⑦氯化钠、⑧蒸馏水、⑨高锰酸钾。提示：1.先找出混合物；2.纯净物标出化学符号；3.根据化学符号对纯净物进一步分类。答案：混合物：①⑤；纯净物：②③④⑥⑦⑧⑨。纯净物里②③④都只有一种元素，分为一组，⑥⑦⑧⑨含有两种或两种以上元素，分为一组。问题思考：如果要把⑥⑦⑧⑨这四种物质再分为两组，怎么分？答案：⑥⑧⑨为一组，它们都含有氧元素。问题应用：下表给出几种元素的原子序数，参照示例，在元素周期表中分别找出相应的元素，把它的名称、符号填入表格中，并写出你对含有该元素的单质或某种化合物的认识。答案：硫、S，二氧化硫是有刺激性气味的气体；铁、Fe，四氧化三铁是一种黑色固体；汞、Hg，汞常温下是银白色液体。典例：如图是元素周期表的一部分，下列说法中错误的是（）A．氮元素位于周期表第二周期B．氖原子的相对原子质量为20.18gC．氮元素和乙元素组成的物质是空气污染物D．与丙化学性质相似的元素的原子，最外层有7个电子答案：B。氮元素原子核外有2个电子层，位于周期表第二周期，A正确；相对原子质量单位是“1”，不是“g”，氖原子相对原子质量为20.18，B错误；乙是氧元素，氮元素和氧元素组成的如二氧化氮等是空气污染物，C正确；丙是氟元素，其原子最外层有7个电子，化学性质相似的元素原子最外层也有7个电子，D正确。1.下列关于元素的叙述中正确的是（）A．质子数相同的两种粒子属于同种元素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【答案】D【解析】质子数相同的两种粒子不一定属于同种元素，如氖原子（质子数10）和水分子（质子数10），A错误；同种元素的原子质子数相同，但中子数可能不同（如碳-12和碳-13），导致原子结构（中子数）和质量不完全相同，B错误；元素的种类取决于核内质子数，而非核外电子数，C错误；不同种元素的根本区别是核内质子数不同，D正确。2.铑被用于汽车催化转化器，使氮氧化物转化成无害气体。铑元素在元素周期表中的相关信息如图所示，下列说法不正确的是（）A.铑的原子序数为45B.铑的元素符号为RhC.铑是一种金属元素D.一个铑原子的质量为102.9g【答案】D【解析】元素周期表单元格中，原子序数为45，A正确；元素符号为Rh，B正确；“铑”带“钅”字旁，是金属元素，C正确；相对原子质量为102.9，单位是“1”，不是“g”，D错误。3.下列化学符号中，既能表示一个原子，又能表示一种元素，还能表示一种物质的是（）A．ClB．NC．HeD．H2【答案】C【解析】Cl和N可表示一种元素和一个原子，但不能表示一种物质；H₂表示氢气这种物质和一个氢分子，不能表示一个原子和一种元素；He是稀有气体元素符号，既能表示氦元素、一个氦原子，还能表示氦气这种物质，故选C。4.写出下列符号的意义或指定的化学符号：（1）Ne：__________、______________、______；（2）2C：______________；（3）3个硫原子：________。【答案】1）氖元素；1个氖原子；氖气（2）2个碳原子（3）3S【解析】（1）Ne是稀有气体元素符号，具有三种意义：宏观表示氖元素，微观表示1个氖原子，还能表示氖气这种物质；（2）元素符号前加数字仅表示微观意义，2C表示2个碳原子；（3）表示多个原子时，在元素符号前加相应数字，3个硫原子表示为3S。5.将下列物质：①空气；②氧气；③水蒸气；④高锰酸钾；⑤铁粉；⑥氮气；⑦稀有气体；⑧过氧化氢溶液；⑨海水；属于纯净物的有；属混合物的有；属于单质的有；属于化合物的有。【答案】纯净物：②③④⑤⑥；混合物：①⑦⑧⑨；单质：②⑤⑥；化合物：③④【解析】纯净物由一种物质组成，②氧气、③水蒸气、④高锰酸钾、⑤铁粉、⑥氮气均为纯净物；混合物由多种物质组成，①空气（含多种气体）、⑦稀有气体（多种气体的总称）、⑧过氧化氢溶液（含过氧化氢和水）、⑨海水（含多种物质）均为混合物。单质是同种元素组成的纯净物，②氧气（O₂）、⑤铁粉（Fe）、⑥氮气（N₂）符合；化合物是多种元素组成的纯净物，③水蒸气（H₂O）、④高锰酸钾（KMnO4）符合。一、元素与元素符号1.元素定义：具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称，属于宏观概念，只讲种类、不讲个数。种类决定：由核内质子数（核电荷数）决定，与电子数、中子数无关。分类：金属元素：带“钅”旁（金、汞例外）；非金属元素：固态“石”旁、气态“气”旁、液态“氵”旁；稀有气体元素：氦（He）、氖（Ne）等。2.元素符号书写规则：“一大二小”意义：宏观：表示一种元素（如O表示氧元素）微观：表示该元素的一个原子（如O表示1个氧原子）特殊：金属、稀有气体、固态非金属符号还表示物质（如Fe表示铁）3.元素周期表结构：7个周期（横行）、16个族（纵行）。单元格信息：原子序数（=质子数=核电荷数=核外电子数）、元素符号、名称、相对原子质量。4.物质分类├─混合物：多种物质组成（如空气、海水）└─纯净物：一种物质组成├─单质：同种元素组成└─化合物：两种或两种以上元素组成└─氧化物：氧元素+另一种元素考点1元素的定义1．2025年2月28日，大型水陆两栖飞机AG600“鲲龙”圆满完成全部取证试飞科目。AG600“鲲龙”部分机身材料为新型的铝锂合金，铝锂合金中铝元素与锂元素的本质区别是（）A．相对原子质量不同 B．原子的中子数不同C．原子的质子数不同 D．原子的电子数不同【答案】C【解析】A、相对原子质量是原子的平均质量与碳-12原子质量的1/12的比值，它取决于质子数和中子数。但不同元素的相对原子质量可能相似（如氮和碳），因此，这不是本质区别。错误B、中子数决定同位素，但不改变元素种类。铝和锂是不同元素，中子数可能不同，但本质区别是质子数。错误。C、元素是具有相同质子数（或核电荷数）的一类原子的总称。铝（Al）的质子数为13，锂（Li）的质子数为3，质子数不同导致它们是不同元素。这是本质区别。正确。D、在原子中，电子数通常等于质子数（电中性），但电子可以得失形成离子，而元素种类不变。因此，电子数不同不是元素的本质区别。错误。故选C。2．适量补铁可以增强人体免疫力。菠菜中含有大量铁，这里的“铁”指的是（）A．原子 B．元素 C．分子 D．单质【答案】B【解析】物质由元素组成，菠菜中含有的铁，不是以单质、分子、原子等具体形式存在，而是强调其在物质中的宏观组成，指的是铁元素；故选：A。3．用“分子”“原子”“离子”或“元素”填空。（1）铁由铁构成，由铁组成。（2）二氧化碳由二氧化碳构成，由碳和氧组成。（3）氯化钠由钠和氯构成，由钠和氯组成。（4）高锰酸钾（KMnO4）、锰酸钾（K2MnO4）中都含有钾。【答案】（1）原子元素（2）分子元素元素（3）离子离子元素元素（4）元素【解析】（1）铁是金属单质，直接由铁原子构成；宏观上，铁由铁元素组成。（2）二氧化碳是化合物，由二氧化碳分子构成；宏观上，它由碳元素和氧元素组成。（3）氯化钠是离子化合物，由钠离子和氯离子构成；宏观上，它由钠元素和氯元素组成。（4）高锰酸钾和锰酸钾都是化合物，宏观上它们都含有钾元素。考点2元素符号4．下列符号既能表示元素又能表示物质的是（）A．O B．H2O C．Fe D．CO2【答案】C【解析】A、O是氧元素的符号，表示氧元素，一个氧原子，不能表示一种物质，不符合要求。B、H2O是水的化学式，表示水这种物质。但不能表示元素，不符合要求；C、Fe是铁元素符号，表示铁元素，铁单质由铁原子直接构成，Fe也可以表示铁这种物质。符合要求。D、CO2是二氧化碳的化学式，表示二氧化碳这种物质，但不能表示元素。不符合要求。故选C。5．下列元素符号和元素名称都正确的是（）A．猛Mn B．贡Hg C．硅S D．钡Ba【答案】D【解析】A、Mn元素名称应为“锰”，该选项错误；B、Hg元素名称应为“汞”，该选项错误；C、硅的元素符号应为“Si”，“S”是硫元素的符号，该选项错误；D、钡元素符号为“Ba”，该选项正确。故选D。6．化学用语是学习化学的工具。下列表示2个氦原子的是（）A．He2 B．2He2 C．2HE D．2He【答案】D【解析】原子的表示方法：用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，故2个氦原子表示为2He，故选：D。考点3元素周期表7．中国承建的阿尔卡萨光伏电站是卡塔尔首座太阳能发电站。硅太阳能电池主要材料是高纯硅，如图是硅元素的相关信息和硅原子的结构示意图，下列关于硅的说法错误的是（）A．x的数值为4 B．硅元素属于金属元素C．硅元素的相对原子质量为28.09 D．硅元素位于元素周期表的第三周期【答案】B【解析】A.原子中质子数=核外电子数，所以x的数值为14-2-8=4，此选项正确；

B.硅元素属于非金属元素，此选项错误；C.由硅在元素周期表中的信息可知，硅元素的相对原子质量为28.09，此选项正确；D.原子核外有几个电子层，元素就位于第几周期，硅原子核外有3个电子层，所以硅元素位于元素周期表的第三周期，此选项正确。故选B。8．元素周期表是学习化学的重要工具。下表是元素周期表的一部分，请回答下列问题。（1）氟原子的相对原子质量。（2）原子序数为13的元素的原子结构示意图。（3）镁元素在第周期，离子符号。【答案】（1）18.998（2）（3）三【解析】（1）由元素周期表中的一格可知，汉字下方数字表示相对原子质量，相对原子质量单位为“1”，通常省略不写，故氟原子的相对原子质量为18.998；（2）由图可知，原子序数为13的元素是铝元素，在原子中，原子序数=质子数=核外电子数，则铝原子的质子数、核外电子数均为13，核外电子层数为3，其电子排布分别是2、8、3，故铝原子的结构示意图为；（3）元素周期表中每一个横行叫做一个周期，则由图可知，镁元素在第三周期；镁原子的最外层电子数为，在化学反应中易失去2个电子形成带2个单位正电荷的镁离子，其离子符号为。考点4物质分类9．下列物质按单质、化合物、混合物的顺序排列的是（）A．水银、75%酒精、碳酸钙 B．氮气、食盐水、过氧化氢溶液C．液氧、高锰酸钾、海水 D．二氧化碳、锰酸钾、冰水混合物【答案】C【解析】A、水银由汞元素组成的纯净物，属于单质；75%酒精中含有酒精和水，属于混合物；碳酸钙是由钙、碳、氧元素组成的纯净物，是化合物，故分类错误；B、氮气是由氮元素组成的纯净物，是单质；食盐水中含有食盐和