第三节 组成物质的化学元素
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学习目标
知识与技能:
1、 认识一些常见元素,会书写它们的名称与符号;
2、 了解原子序数(即质子数)1~20所对应的元素名称及元素符号
3、 知道元素的简单分类。
过程与方法:
认识科学分类的的依据和方法。
情感态度价值观:
领悟物质基本组成的统一性,形成化学变化过程中元素不变的观念
内容要点
1、元素是同一类原子的总称。不同元素的原子不同。到目前为止,人们在自然界中发现的元素有90余种,人工合成的元素有20余种。
2、两种或两种以上元素组成的纯净物称为化合物(compound)。铜、氮气、氩等都是单质(elementary),氧化镁、四氧化三铁、高锰酸钾等都是化合物。自然界中的物质大多数是化合物。
3、认识氧化物。
4、了解元素在地壳、人体中的分布情况。
探究学习:
1. 查找资料,了解某些微量元素的来源以及与人体健康的关系
2. 对某些元素的单质或化合物性质的认识
3. 查阅资料,了解地核中主要含有的元素。
教学过程
引入:元素(element),这个概念对于学生来说,其实并不陌生,如前面的学习中知道,水是由氢元素和氧元素组成的。我们这个世界就是由各种元素组成的。首先,认识一下某些元素的作用,如镁元素是构成绿色植物的叶绿体不可缺少的元素,每天呼吸的氧气就是由氧元素组成的……。
探究:某些微量元素的食品来源,查询其分别对人体健康的作用如何?
元素名称 |
来 源 |
该元素的作用 |
钙 |
钙片、牛奶、骨头汤 |
促进骨骼生长 |
铁 |
肝、肉、豆类、麦类、西红柿、水果等 |
促进血红蛋白的形成,输送氧气 |
铜 |
坚果、豆类、谷类、肉、蔬菜 |
|
锌 |
谷类、豆类、麸皮、肝、胰脏、乳汁 |
构成蛋白质不可缺少的部分 |
锰 |
小麦、扁豆、大白菜、糙米、茄子 |
参与许多酶催化反应 |
碘 |
海带、紫菜、发菜、海蜇、干贝等海鲜 |
参与合成甲状腺素 |
硒 |
小麦、玉米、小米、南瓜、红薯干 |
提高机体的免疫功能,增强抗癌能力 |
一、元素
1、元素的定义:具有相同核内质子数(即核电荷数)的一类原子的总称。
(1)判断是否为同种元素的唯一标准:原子核内的质子数是否相同;
(2)同种元素可能是不同种原子,相同质子数,不同中子数的原子仍然是相同元素,被称为同位素;
如:作为相对原子质量基准的碳原子是质子数为6,中子数为6的原子,而在考古学中起着重要作用的另一原子中,质子数为6,中子数为8,同样也属于碳元素。
同种元素主要包括三种情况:
A.质子数相同中子数不同的原子。
B.质子数相同化合价不同的原子
C.质子数相同的单核离子
(3)元素是一种总称,是集体名词,因此只论种类,不讲个数
如:水是由氢元素和氧元素组成的,绝对不能说水是由一个氧元素和两个氢元素组成的。
(4)不同元素的原子肯定不同,相同元素的原子可能不同。自然界中发现的元素有90余种,人工合成的元素有20余种。
2、元素的符号表示——元素符号
(1)表示方法:国际上统一采用元素拉丁文名称的第一个字母来表示元素,有时附加一个小写的字母。如果要表示离子的话,只要在元素符号的右上方标注所带的电荷数目及电性,如果电荷数为1时,则数字1省略,只标明电性即可。如:Na+;Cu2+;
(2)元素符号的意义:宏观上表示一种物质,微观上表示该元素的一个原子。
如:H 表示氢元素,及一个氢原子;
不过,如果是由原子直接构成的物质,或者单个元素符号就能表示该物质的话,宏观上又能表示该物质
如:Fe 表示铁元素、铁单质 微观上表示一个铁原子;S 表示硫元素、硫单质 一个硫原子。
注意:若元素符号前面加数字,则只表示微观上原子的个数
如:3Fe 就只能表示3个铁原子。
(3)元素的分类
A.金属元素:汉字用“钅”旁表示(汞除外),如铁元素;
B.非金属元素:通常非金属有三种状态,“气”字头的表示是气态非金属,如氧元素;有“氵”旁的是液态非金属,如溴元素;有“石”字旁的表示固态非金属元素,如硫元素。
3、元素周期表
(1)根据元素的原子结构和性质,把现在已知的一百多种元素,按原子序数(等于核电荷数)科学的有序的排列起来,这样得到的表就是元素周期表;
(2)元素周期表上对金属元素、非金属元素用不同的颜色加以区别,我们可以看到,金属集中在左下方,而非金属集中在右上方;
(3)编排结构。元素周期表中共有7个横行,每个横行叫做一个周期;18个纵行,每个纵行叫做一个族(8、9、10三个纵行共同组成一个族)。因此全周期表中有7个周期,18个纵行,16个族;
(4)元素周期表是学习和研究化学的重要工具。为寻找新元素提供了理论依据;在元素周期表中位置越靠近的元素化学性质就越相似,可以启发人们在元素周期表的一定区域寻找新物质。
二、纯净物的分类
单质(elementary):同种元素组成的纯净物;化合物(compound):有不同种元素组成的纯净物
氧化物(oxide):有两种元素组成的,其中一种是氧元素的化合物。
由金属元素组成的氧化物称为金属氧化物(如:氧化铁);
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非金属单质
物质
纯净物
混合物
单质
化合物
金属单质
含氧化合物
其他化合物
氧化物
金属氧化物
非金属氧化物
一般含氧化合物
三、自然界元素的存在
1、地壳中含有最多的元素:氧,其次依次为硅、铝、铁、钙等;
2、海洋中元素含量最多的是氧,其次是氢;
3、人体中元素含量最多的是氧,其次依次为碳、氢、氮;
4、太阳中最丰富的元素是氢,其次是氦;
5、地核中主要含有的元素铁,其次是镍;
四、元素与人体健康
1、人体中含有的微量元素起了不可缺少的作用
如:缺钙可能造成骨骼疏松,畸形;缺锌可能造成发育停滞,智力低下,甚至侏儒症;缺碘会的甲状腺肿大;缺铁、钴易得缺铁性贫血症等。
2、人体中的微量元素也不可过多摄入
如:吸收过多的钙,可能造成白内障、动脉硬化、结石的形成;吸收过多的容易形成甲亢;吸收过量的能够防癌的硒元素,也会导致致癌。
3、人体有害的元素
在日常生活中,对我们人体有害的元素,主要是铅、汞、砷等。
补充练习测试题
(1)下列说法中正确的是 ( )。
A.若两种微粒的电子数相同,它们一定属于同种元素
B.若两种微粒质子数相同,它们一定属于同种元素
C.若两种微粒属于同种元素,它们的原子核内质子数一定相同
D.若两种微粒属于同种元素,它们的原子核外的电子数一定相等
(2)用“原子”和“元素”两个概念描述水和二氧化碳的组成。
(3)举例说明元素与人体健康关系密切。
(4)某有机物在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水,由此对该有机物组成做出的正确结论是 ( )。
A、 只含C、H元素 B、只含C、O元素
C、肯定含C、H、O元素 D、一定含C、H元素,可能含O元素
(5)植物进行光合作用时,可表示为:水+二氧化碳 ―→ 淀粉+氧气,由此可以判断淀粉的组成中一定含有________元素,可能含有________元素。
(6)下列说法中,正确的是 ( )。
A、 水是由一个氧元素和两个氢元素组成的
B、 水是由氧和氢两种元素组成的
C、 水是由氧和氢两种单质组成的
D、 水分子是由氧分子和氢分子构成的
答案:
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2 二氧化碳是由氧元素和碳元素组成的;二氧化碳是由二氧化碳分子构成的,一个二氧化碳分子是由2个氧原子和一个碳原子构成的。
3略
4 D
5 碳、氢 氧
6 B