化学元素的分类实用13篇

化学元素的分类
化学元素的分类篇1

理解氧化物的概念。

能力目标:

培养学生归纳概括能力及查阅资料的能力。

情感目标:

树立量变引起质变的辩证唯物主义观点。

教学建议

教学重难点

重点:元素概念的形成及理解。

难点:概念之间的区别与联系。

教材分析:

本节要求学生学习的概念有元素、单质、化合物、氧化物等,而且概念比较抽象,需要学生记忆常见的元素符号及元素名称也比较多,学生对这些知识的掌握程度将是初中化学的学习一个分化点。这节课是学生学好化学的基础课,所以在教学中要多结合实例,多做练习,使学生在反复实践中去加深理解和巩固,是所学的化学用语、概念得到比较清晰的对比、区分和归类。

化学用语的教学:

元素符号是化学学科重要的基本的化学用语,必须将大纲中规定要求记住的常见元素符号记牢,为以后的学习打下坚实的基础。元素符号的读法、写法和用法,它需要学生直接记忆并在以后的运用中直接再现的知识和技能。教学中应最好采用分散记忆法,在此过程中,进行元素符号发展简史的探究活动,课上小组汇报。这样既增加了学生的兴趣、丰富了知识面,又培养了学生的查阅资料及表达能力。

关于元素概念的教学

元素的概念比较抽象,在教学时应从具体的物质着手,使他们知道不同物质里可以含有相同种类的原子,然后再指出这些原子之所以相同:是因为它们具有相同的核电荷数,并由此引出元素的概念。

例如:说明以下物质是怎样构成的?

氧气氧分子氧原子

水水分子氧原子和氢原子

二氧化碳二氧化碳分子氧原子和碳原子

五氧化二磷五氧化二磷氧原子和磷原子

这些物质分子的微粒中都含有氧原子,这些氧原子的核电荷数都是8,凡是核电荷数是8的原子都归为同一类,称氧元素。此外,把核电荷数为6的同一类原子称为碳元素;将核电荷数为15的同一类原子称为磷元素等等。这时再让学生自己归纳出元素的概念。从而也培养了学生的归纳总结能力。

为了使学生更好地理解元素的概念,此时应及时地进行元素和原子的比较,使学生清楚元素与原子的区别与联系。注意元素作为一个宏观概念的意义及说法。

关于单质和化合物的分类过程中,学生也容易出错,关键在于理解单质和化合物是纯净物这个前提下进行分类的,即它们首先必须是纯净物。

教学设计示例

课时安排:2课时

重点:元素概念的形成及理解

难点:概念之间的区别与联系

第一课时

复习提问:说明以下物质是怎样构成的?

氧气氧分子氧原子

水水分子氧原子和氢原子

二氧化碳二氧化碳分子氧原子和碳原子

五氧化二磷五氧化二磷氧原子和磷原子

以上这些物质分子的微粒中都含有氧原子,这些氧原子的核电荷数都是8,凡是核电荷数是8的原子都归为同一类,称氧元素。此外,把核电荷数为6的同一类原子称为碳元素;将核电荷数为15的同一类原子称为磷元素等等。

请同学们给元素下定义:[学生讨论归纳]

(1)元素:

①定义:元素是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。

[学生讨论思考]

a、判断是否为同种元素的根据是什么?

b、学习元素这个概念的目的何在?

c、元素与原子有什么区别和联系?

教师引导得出结论:

a、具有相同核电荷数(即质子数)是判断是否为同种元素的根据。但中子数不一定相同。

b、元素是一个描述某一类原子的种类概念,在讨论物质的组成成分时,只涉及到种类的一个宏观概念,只讲种类不讲个数。

c、元素与原子的区别于联系:[投影片展示]元素

原子

联系

具有相同核电荷数(即核内质子数)

的一类原子的总称。

化学变化中的最小粒子

区别

着眼于种类,不表示个数,没有数量

多少的含义

既表示种类,又讲个数,有数量的

含义

举例

用于描述物质的宏观组成。例:水是

由氢元素和氧元素组成的,但不能说:“水是由两个氢元素和一个氧元素组

成的”。

用于描述物质的微观构成。例:一个

水分子是由两个氢原子和一个氧原子

所构成的。不能说:“一个水分子是

由氢元素和氧元素所组成的”。

投影片展示:教材图2-8介绍地壳中所含各种元素的质量分数

②地壳中含量较多的元素:氧、硅、铝、铁

③元素的分类:金属元素、非金属元素、稀有气体元素。到目前为止,已发现的元素有一百多种,而这一百多种元素组成的物质却达三千多万种。

(2)物质分类:

学生阅读课本P36前三段,理解单质、化合物、氧化物的概念。

思考讨论:我们已经学过的物质中那些是单质?哪些是化合物?哪些是氧化物?

布置研究课题:元素的故事。分组布置任务,要求以讲故事的形式向全班汇报。

第二课时

(3)元素符号:

①元素的分类:

金属元素:“钅”旁,汞除外

非金属元素:“氵”“石”“气”旁表示其单质在通常状态下存在的状态

稀有气体元素:“气”

②元素符号的写法:一大二小的原则:Fe、Cu、Mg、Cl、H等

③元素符号表示的意义:表示一种元素(种类):表示这种元素的一个原子(微粒):(知道一种元素,还可查出该元素的相对原子质量)

学生讨论回答:下列符号表示的意义:Fe、2N

用卡片的形式帮助学生记忆元素符号及元素名称。

课堂练习记忆元素符号名称及写法、读法。

(4)探究活动汇报:元素的故事。

增加学生学习兴趣,巩固加深对元素的理解和记忆。

4、板书设计:

第三节元素元素符号

一.元素:

1.定义:元素是具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称。

2.地壳中含量较多的元素:氧、硅、铝、铁

3.元素的分类:金属元素、非金属元素、稀有气体元素

二.物质分类

三.元素符号

1.写法:一大二小

2.意义:表示一种元素

表示这种元素的一个原子

四.元素的故事

化学元素的分类篇2

    作为中学化学的核心观念之一,“元素观”是从元素视角对物质及其化学变化本质的深层次理解[4,5],大致包括三方面含义:一是对元素的认识,包括什么是元素、元素的种类、元素的性质等。就元素的性质而言,还涉及元素之间的差异、元素性质的周期性、一类元素性质的相似性等。二是从元素视角看物质,即元素与物质有什么关系,具体包括元素组成与物质的分类、性质有什么关系等。三是从元素角度看化学反应,即元素与化学反应有什么关系,在化学反应中元素种类是否发生变化、含有同种元素的不同物质之间的转化存在什么规律等。

    在化学1阶段,强调从元素的视角认识物质,就是要对元素与物质性质的关系有深入的了解,这包括两个层面:一是从元素视角认识物质的“个性”,即认识物质的性质与组成物质的元素种类、元素形态(化合价、相邻元素的结合方式、分子中元素间的相互作用等)密切相关[6]。对于简单的化合物或单质,元素组成对于物质的性质甚至起着决定性的作用。具体为:(1)物质元素组成上的细微差别,会引起物质性质上的巨大差异。如氧化铝、氢氧化铝、铝盐虽然都含有铝元素,但因元素组成不同而其性质不同;氧化钠、氧化铝、氧化铁,虽然都是氧化物,但由于组成氧化物的金属元素不同,其性质不同。(2)组成物质的元素种类相同但其形态不同,物质性质不同。如氢氧化铁、氢氧化亚铁虽然含有相同的组成元素,但由于其中铁元素的价态不同,两者的性质不同。二是从元素视角认识物质的“共性”,即认识基于物质元素组成可以将纯净物进行分类,基于物质类别认识同类物质具有相似的性质,如氧化铜、氧化铁都是金属氧化物,它们都能与盐酸发生反应。

    从元素的视角认识物质间的转化,就是要以元素为核心,认识含有同种元素不同物质之间的转化规律,建立某一元素的不同物质之间的联系,形成相应的知识结构,这包括两方面:一是同一元素相同价态不同物质间的转化,如Al2O3—Al(OH)3之间的转化、Fe2O3—FeCl3—Fe(OH)3之间的转化等;二是同一元素不同价态物质之间的转化,如Fe—Fe2+—Fe3+之间的转化。

    借助表1中的思考框架,可以帮助学生建立研究物质性质、研究物质间转化的基本思路与方法,即通过实验的方法,从物质分类、氧化还原角度来认识物质性质[7]。具体地说,从金属(或非金属)、氧化物、碱(或酸)、盐等物质类别所具有的通性预测某个具体物质可能具有的性质,从物质所含元素的化合价角度预测物质是否具有氧化性或还原性,然后通过实验进行验证。对于同一元素不同物质间的转化,依据金属(或非金属)、氧化物、碱(或酸)、盐等物质所具有的性质确定实现不同类别物质之间的转化途径,依据反应物与生成物中核心元素有没有价态的变化,确定是否是氧化还原反应等。

    2 以“元素观”为导向明确学习的层次及其关键所在

    新课程中无机元素化合物知识的内容及其功能价值发生了明显的变化。以“金属及其化合物”为例,《普通高中化学课程标准(实验)》在化学1主题3“常见无机物及其应用”中所列内容标准为:“根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质,能列举合金材料的重要应用”[8]。传统的教学注重元素化合物知识的识记,新课程主张实施以化学观念建构为本的教学,强调要超越具体的事实性知识发展学生的深层思维,增进学生对化学知识的深层理解,由此需要思考,在元素化合物知识的教学中到底需要教给学生什么?

    从发展学生“元素观”的角度看,化学1阶段选择以钠、铁、铝、铜为金属元素的典型代表,其学习内容[9]可分为三个层次:一是学习金属及其化合物知识,这是学习内容的第一层次,属于事实性知识。具体包括:在初中学习的基础上进一步了解几种典型金属的性质,如认识金属钠的活泼性等,发展对金属元素及金属单质性质的认识。学习相应金属的重要化合物(包括氧化物、氢氧化物及盐等)的性质,如铝的氧化物和氢氧化物具有两性、利用 FeSO4溶液滴加少量NaOH溶液生成的Fe(OH)2在空气中可转化成Fe(OH)3等事实的学习,认识铁元素的变价性以及不同价态之间的转化等,发展对金属化合物的类别、性质的认识。了解金属材料(合金、稀土金属)及其应用等。二是在“金属及其化合物”知识学习的同时,增进对物质性质与组成元素(种类、价态等)的关系、同一元素不同物质间转化关系的理解,丰富和发展对“元素观”的认识,这是学习内容的第三层次,属于观念性知识。三是要形成对上述内容的认识,需要学习相应的研究物质性质、研究物质间转化的基本思路与方法,这是学习内容的第二层次,属于方法性知识。第一层次的学习内容,是短期可以达成的学习目标。后两个层次的学习内容,属于较远期目标。其中较为关键的是要帮助学生建立“研究物质性质、研究物质转化的一般思路与方法”,这是引领学生从事实记忆走向观念建构的重要桥梁。

    3 从促进学生“元素观”认识的角度组织教学内容

化学元素的分类篇3

    世界是由运动的物质组成的,作为最基本的生命系统——细胞也不例外。但组成细胞的元素和化合物具有两重性,既与非生命世界具有统一性,又与之存在着重大差异,尤其是生物大分子,如生命活动的主要承担者——蛋白质,遗传信息的携带者——核酸等。学习本节内容将有助于学生从元素、分子水平较深入地认识生命的物质基础和结构基础。理解分子结构和功能的统一,领悟观察、实验、比较、分析和综合等科学方法及其在科学研究过程中的应用,了解生命的物质性和生命物质的特殊性,科学地理解生命的本质,形成辩证唯物主义自然观。同时,从分子结构和功能角度阐释细胞生命活动的规律,对于学生学习后续内容具有重要的奠基作用。毋庸讳言,学习本节内容存在着诸多困难,一方面由于学习本章内容的时期是在高中阶段的起始年级,学生从初中升入高中后,学习习惯和认知方法需要一个培养期和过渡期;另一方面由于本节内容与化学尤其是有机化学知识联系非常紧密。而高一年级没有开设有机化学课程,因此学生在学习时颇感吃力。

    二、教学建议

    1.利用“问题探讨”,让学生提出问题

    由于学生在初三阶段已经学习了元素等化学基础知识,因此可以引导学生分析比较下列资料:组成地壳和组成细胞的部分元素含量表(见人教版必修1教材第16页),植物体和土壤的部分元素含量的比较表(见表1),人体和玉米细胞中部分元素含量表(见表2),组成人体细胞的主要元素占细胞鲜重、干重的百分比图(见人教版教材第17页)。

    为了培养学生提出问题、解决问题的能力,建议教师组织学生自己提出问题交流与讨论,最终解决问题。本节的主要教学目标是简述组成细胞的主要元素,说出构成细胞的最基本元素是碳,认同生命的物质性。故通过组成地壳和组成细胞的部分元素含量、植物体和土壤部分元素含量的比较分析,让学生认识到组成生物体与组成地壳、组成植物体与组成土壤的元素种类的相似性,组成细胞的化学元素在无机自然界中都可以找到,为认同生命的物质性奠定科学基础;同时,通过分析比较,让学生明确细胞与非生物元素含量的差异性,细胞与非生物各种元素相对含量大不相同是生命现象的物质基础。利用表2中玉米与人体中部分化学元素及其含量(占细胞干重的质量分数),可以引导学生围绕下列问题进行思考:不同生物细胞中各种元素含量相同吗?组成细胞的元素中哪4种化学元素的含量最多?什么元素是构成细胞的最基本元素?在问题探讨中,还可以结合组成人体细胞的主要元素占细胞鲜重、干重的百分比的饼形图,启发学生深入思考上述问题,最后得出如下结论:不同生物细胞中同种元素含量不同是生物多样性和差异性的物质基础;组成细胞的元素中C、H、O、N这4种元素含量最多;组成细胞中的化学元素有大量元素和微量元素之分;碳元素是构成细胞最基本的化学元素;生命的物质性和特殊性与组成细胞的元素种类和含量有关。为了帮助学生进一步认识生命的物质性,化学元素尤其是微量元素对于生命活动的重要性,建议教师从学生的生活经验入手,围绕人体、植物体中元素的生理作用以及常见的元素缺乏症,组织学生进行交流讨论。例如,缺钙时儿童会出现发育迟缓,牙齿不齐,骨骼畸形,中老年则会出现骨质疏松,易骨折;缺铁会引起贫血;缺锌则会出现食欲不振、厌食、偏食和免疫力下降等症状;婴儿缺碘会患呆小症等。对于植物体,油菜缺硼会“花而不实”,缺锌会患小叶病,缺铁则会出现黄化现象等。

    2.利用化学知识,认同碳是构成细胞的最基本元素

    首先通过上述资料分析比较,让学生认识到在细胞干重中碳元素含量最多,高达55.99%,初步得出碳是构成细胞最基本元素的结论。接着,建议教师引导学生以初三所学习的元素周期表为基础,回顾、分析碳原子核外电子分布特点和碳的化学性质,让学生理解碳链是构成生物大分子的结构骨架。学生通过元素周期表,得知碳位于第2周期、ⅣA族,其原子序数是6。教师出示碳原子结构示意图,说明碳原子核中含有6个质子,核外有6个电子,最外层有4个电子,这样碳原子就具有了4个能够成键的价电子。这4个价电子,能够使碳原子之间、碳原子与其他元素的原子之间结合形成更多的化学键。由于每个碳原子可以形成4个化学键,所以就有可能形成含有成千上万个甚至更多个碳原子的物质。正因为碳原子具有特殊的电子结构和丰富的成键能力,

    以它为主形成的有机化合物构成了已知化合物的绝大部分,碳链真正成为生物大分子的基本骨架。据此,学生理解碳元素对于生命的重要意义也就水到渠成。但是,考虑到学生还没有学习蛋白质、核酸等生物大分子,因此对于这部分内容的教学目标可以分阶段螺旋式提升,尤其关于碳链是生物大分子的基本骨架,可以在学习了组成细胞的有机化合物之后,通过大量丰富的实例,理解碳元素对于生命的重要意义就可以了,而不要急于求成、一步到位。另外,对于学有余力的学生,教师还可以组织学生将人体中必需元素在元素周期表中勾画出来,找出这些生命必需元素在元素周期表中的分布规律。

    3.利用生活经验,推测细胞中所含化合物的种类及其含量

化学元素的分类篇4

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.12.005

在初中化学阶段,对于“元素观”的基本理解是:世界上的物质都是由元素组成的,元素是组成物质的基本成分,100多种元素组成了世界上数千万种物质;通常我们见到的物质千变万化,只是化学元素的重新组合,在化学反应中元素不变,包括元素种类不变、质量守恒;每一种元素对应于一类原子,由于原子不易发生变化,所以元素不易发生变化;元素的化学性质与核外电子特别是最外层电子数有关;元素周期表是对元素的种类、原子结构排布等周期性变化的直接体现形式。“元素观”以这种直观的形式呈现,使得观念的构建具有可操作性,可以帮助教师更有针对性地进行教学设计,引导学生在深刻思考和反思体验中形成化学基本观念。

在化学课程标准(2011版)中也写道:教材在编选概念原理知识内容时,应重视以化学基本观念为线索,将化学基本观念渗透在教材内容中,通过具体化学知识和概念的学习,促进学生化学学科思想和基本观念的形成。这些基本观念又是通过各级主题和具体的课程内容来支撑和建构的。因此,应充分认识到本标准中的“课程内容”不仅规定了学生学习的具体课程内容,而且要求利用这些具体内容帮助学生形成上述核心化学观念。元素观是化学学科观念之一,人教版九年级化学教材中对元素观的构建是循序渐进,螺旋上升的过程。第三单元课题3《元素》是元素观构建的起点教学,也是元素观体现较为集中的一个课题,上好本课题对构建元素观起着至关重要的作用。在《元素》两个课时的教学中对元素观构建关键设计如下:

一、温故而知新,引出元素的概念

教学片断一:

[教师]二氧化碳、氧气分别由什么构成?

[学生]二氧化碳分子、氧分子。

[教师]二氧化碳分子、氧分子分别由什么构成?

[学生]二氧化碳分子由碳原子、氧原子构成,氧分子由氧原子构成。

[展示]二氧化碳分子、氧分子的球棍模型。

[教师]这两种分子中都含有哪种原子?

[学生]氧原子。

[教师]二氧化碳分子和氧分子中的氧原子的质子数分别是多少?

让学生回看教材53页表3-1。

[学生]都是8。

[教师]把质子数是8的这些氧原子统称为氧元素。

[教师]把质子数是1、6、11......称为什么元素?

[学生]氢元素、碳元素、钠元素......

[教师]元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称。

[教师]原子是由质子、中子和电子构成,那么元素的概念能否描述为:元素是中子数相同的一类原子的总称或元素是电子数相同的一类原子的总称呢?

多媒体展示以下两个表格:

[学生]三种碳原子的质子数相同都是6,而中子数分别为6、7、8不同;三种氧原子的质子数相同都为8,而中子数分别为8、9、10不同。以上两个表格中数据充分说明,元素是中子数相同的一类原子的总称的说法是错误的。

[教师]请对照教材54页图3-12部分原子结构示意图和回忆离子的形成过程,列举出钠原子和钠离子的质子数、电子数是多少?

[学生]钠原子和钠离子质子数相同都是11,而电子数分别为11、10不同。

[教师]请再举出氧原子和氧离子的质子数、电子数是多少?

[学生]氧原子和氧离子质子数相同都是8,而电子数分别为8、10不同。

[教师]用以上两个实例说明元素是电子数相同的一类原子的总称的说法也是错误的。

设计意图:元素概念是第一课时教学中的一个难点,因为它比较抽象,而且对于“元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称”这一概念学生在没有同位数知识准备时,难以理解,学习元素概念的困难还在于实际应用中与原子混淆。为解决以上难点,我在“教学片断一”中通过设置问题链――逐层分析――得出概念――思维辨析的教学方式,让学生自然地接受元素,并加深对元素概念理解,为元素观的初步建立打下基础。

二、讨论见真知,得出元素守恒观

教学片段二:

[多媒体]讨论,在下列化学反应中,反应物与生成物相比较,分子是否发生了变化?原子是否发生了变化?元素是否发生了变化?

硫 + 氧气 二氧化硫

S O2 SO2

过氧化氢 水 + 氧气

H2O2 H2O O2

[学生]分子发生了变化,原子的种类不变,元素也不会改变。

设计意图:元素观中还包含在化学变化前后元素不变的元素守恒观点,这一观点是元素观的核心点之一,但由于在第三单元课题1分子、原子的学习中,学生已经具有了在化学变化前后原子种类不变的铺垫,本课时又学习了元素的概念,因此对这一观点的学习,是重点但不再是难点了,再者本课时对该观点只是初步学习,因此该观点本课时不宜过度拓展,因为在第四单元利用电解水实验探究水的组成和第五单元课题1《质量守恒定律》的教学中会通过电解水实验分析和水分解的微观过程的动画示意,再进一步深入学习,因此在“教学片段二”中我直接让学生对照实例讨论,初步构建化学变化中原子的种类不变,元素也不会改变的元素观这一核心观点。简明扼要,直击要害。

三、联系微观、实际,突出元素物质观

教学片段三:

练一练

下列说法是否正确,不正确的请加以改正。

1. 水是由一个氧元素和两个氢元素构成。

2. 二氧化硫分子由硫元素和两个氧元素组成。

[学生]1. 水由氧元素和氢元素组成或水由水分子构成......

2. 二氧化硫由硫元素和氧元素组成或一个二氧化硫分子由一个硫原子和两个氧原子构成......

[教师]从宏观角度,物质由元素组成,从微观角度,物质由分子、原子和离子等微粒构成,分子由原子构成。上述的两个习题中提到了分子、原子、元素、物质等概念,它们之间有什么关系呢?请同学们用标箭头的方式把它们之间的关系表示出来。

[实物投影]展示学生的结果。并让他们相互讨论纠错。

[多媒体]:

1.二氧化碳由 组成。

2.二氧化碳由 构成。

3.二氧化碳分子由 构成。

设计意图:虽然学生知道了元素的概念,但对它的认识是表面的、空洞的,那么如何让元素直观和丰满起来呢?那就必须让元素与物质联系起来,在学生已知分子、原子和离子等微观粒子构成的物质的基础上,我注重联系微粒观和生活实际,在“教学片断三”中我采用练习――总结――对比――再练习的方法,让元素与物质联系起来,变得直观具体,看得见也能摸得着。通过讲解、训练和对比,初步构建元素观中的元素组成物质,已发现的100多种元素组成了世界上几千万种物质这一观点。

教学片断四:

[教师]活动一:调查元素在地壳中、空气中、海洋中、生物细胞中、宇宙中等处的分布情况。

[学生]争先恐后的回答并相互补充。

[教师]总结。

地壳中:O、Si、Al、Fe...... 空气中:N、O...... 海洋中:O、H、Cl、Na...... 生物细胞中:O、C、H、N、Ca...... 宇宙中:H、He......

[教师]活动二:调查食品、补品、饮料、调味剂等物质的元素组成情况。

[学生]争先恐后的回答并相互补充。

[教师]展示一:

展示二:

产品名称:自然食用盐

配料表:食盐、碘酸钾、抗结剂

钙(以Ca计)mg/kg≥500

镁(以Mg计)mg/kg≥1000

钾(以K计)mg/kg≥300

碘含量(以I计)20-50mg/kg

净含量:400g

分装者名称:福建福州盐业分公司

[教师]引导学生分析,说明元素存在于物质中,它就在我们身边。当我们身体大量缺少某种元素时,就会生病。我们每天都必须均衡的摄取各种营养元素。最好是从食物中去获得。俗话说得好“药补不如食补”。

[多媒体]1.儿童、青少年缺乏维生素及矿物质元素的症状;

2. 微量元素对人体的作用及适宜摄入量;

3. 一些微量元素的食物来源。

设计意图:在学习元素分布情况时,没有采用教师介绍或阅读记忆的方式而是设计成“教学片断四”中的研究性学习,分小组分任务调查元素的分布情况和收集食品、补品、饮料、调味剂等标签,在小组收集资料和汇总的过程中,让学生切身的感受到元素存在真实性,让元素在学生的脑海中丰富和生动起来,真正意识到元素存在于身边的物质中,巩固元素的物质观。

四、结合元素周期表,探索元素规律观

教学片断五:

[教师]请同学们翻开教材中的元素周期表仔细观察,元素周期表有多少个横行?多少个纵行?

[学生]7个横行,18个纵行。

[教师]一个横行叫做一个周期,一个纵行叫做一个族(8、9、10三个纵行共同组成一个族),元素周期表有7个周期和16个族。

[探究]1.参见教材60页图3-17和61页表3-3,在元素周期表中逐一查询这些元素的有关信息(如它们在周期表中的位置、元素符号、相对原子质量,等等)并将其中标明的元素按照一定的标准进行分类(如含量的多少、属于金属元素还是属于非金属元素等)。

2. 考察每个周期开头的是什么类型的元素,靠近尾部的是什么类型的元素,结尾是什么类型的元素。说明元素之间存在着怎样的规律性联系?

[学生]每个周期的开头是金属元素,靠近尾部是非金属元素,结尾是稀有气体元素。

[教师]除第一周期外,其它周期从金属元素过渡到非金属元素,最后以稀有气体元素结尾,呈周期性变化。

设计意图:通过《元素》第一课时学习,学生对元素的概念、应用和存在有了一个初步的认识,在学生的脑海中已有了常见的一些元素,但是是个别、零碎和局限的。如何让元素系统呢?《元素》第二课时中对元素周期表教学是让元素有序系统的关键一环。初中化学对元素周期表的教学要求是很低的,新课标中要求是:能根据元素的原子序数在元素周期表中找到指定的元素。因为要求低,教师容易忽略该内容的教学,教学中往往是一带而过。只是不利于元素观构建的。元素周期表和周期律是元素观重要组成部分。上好这一课,让元素有序、规律化,是构建元素观的关键点之一。在“教学片断五”中我采用观察、讨论――汇报总结――再探究的教学方法,在课标教学要求范围内的基础上,让学生对元素周期表、周期律有一个初步认识,从宏观角度初步构建元素的规律性观点。

教学片段六:

[多媒体]

以上是1-3周期的元素原子结构示意图,请观察:

1.每一个横行(周期)排列特点。

2.每一个纵行(族)排列特点。

3.每个周期原子结构呈现哪些周期性变化?

[学生]每个周期原子电子层数相同,每个族原子的最外层电子数相同。

每一个周期从左到右,最外层电子数、质子数(或核电荷数)依次增加・・・・・・

设计意图:初中阶段对元素周期表的教学如果只停留“教学片断五”的层面,那么学生对元素周期表的认识只是表面的、浅层的。既然学生已经有了原子结构的基础,我认为可以从原子结构的层面再认识元素周期表,再总结出微观层面的周期律,这样学生对周期表的认识上升一个层次。也从微观角度初步构建规律性观点。

化学基本观念不是具体的化学知识,也不是化学知识的简单组合,它是学生通过学习化学课程后在头脑中提炼的,在考察相关的化学问题时所具有的基本概括性认识。它决定着学生对化学知识的深入理解和灵活应用,对提高学生的科学素养具有重要价值。因此对一种化学观念的构建要有一个完整规划体系。人教版九年级化学教材对元素观的呈现形式是:让学生掌握基本实验技能和空气、氧气的性质和变化的基础上进入微观世界,让学生接受微粒、认识各类微观粒子,帮助学生建立起比较扎实的微粒观,再基于原子概念提出元素概念,逐步构建元素观。这种构建思路是:分子和原子―原子―原子结构―离子―元素―物质分类―化合价―质量守恒定律。再通过化合价、依据化学式和化学反应中的相关计算,帮助学生对元素的认识从定性走向定量。因此对元素观的构建不是仅依赖《元素》这两节课教学就能够完成的,这两节课的教学只是建立起元素观的基本雏形,在后续的教学和训练中还要不断的巩固和提升。

参考文献

化学元素的分类篇5

1 问题的提出

元素化学,是指元素的单质及其常见化合物的组成、结构、主要物理及化学性质、制备、用途和存在的描述性知识,是高中化学的基本知识构成。元素化学为化学其他板块知识如基本概念、基本理论、实验和计算等的学习,提供丰富的感性素材。唐有祺院士提出“化学家的工作,主要是耕耘元素周期系”[1],可以作为对元素化学重要性最精辟的注解。

在高中化学的整个学习过程中,学生必然会遇到许多困难。元素化学的学习是学生遇到的主要障碍之一。元素化学的学习困难主要来自以下三个方面:首先是元素化学知识的“本体”困难。高中元素化学知识有几个显著特点:“繁”――所学元素种类多(课程标准要求的元素有10种,教材实际涉及到的则更多),较繁杂;“乱”――每种典型元素的常见代表物涉及到的化学反应多,易混乱;“难”――物质发生化学反应的情形复杂、类型多,难记忆;“杂”――每种元素的代表物包含的知识层次多,易混杂。其次是元素化学知识的“应用”困难。元素化学是中学化学其他所有板块知识的载体,知识应用非常广泛,可以与化学所有板块的知识融合起来,考查学生的化学学科素养。具体表现在:①与氧化还原反应理论相融合考查;②与物质结构、元素周期律、周期表理论相融合考查;③与电解质溶液、离子反应理论相融合考查;④与化学实验知识相融合考查;⑤与化学计算相结合考查[2]。第三是其他因素带来的困难。如高中阶段对学生的学习能力、学习习惯、学习方法等提出了较高的要求,高中起始年级的学生一时较难适应。因此,对高中元素化学的教学应把握好课程标准,立足能力培养,理解、用好教材,重新建构元素化学学习的新视角。

2 高中元素化学教学的“三线三视角”

高中化学在知识的深广度、学习能力要求和学习方法上都提出了更高的要求,即对学生的化学学科素养要求更高。诚如许多学生所言,高中元素化学知识与初中相比较,确实给人以繁、乱、杂、难之感,成了许多学生高中化学学习的障碍。为了破除这种学习障碍,使元素化学知识结构化是一种行之有效的学习途径,是帮助学生自主建构知识系统,实现知识转化为素养的重要环节。

“如何教”,是教师设计课堂教学策略必须重点考虑的问题。教师应考虑教学内容、教学思路、教学方法和教学手段等有助于实现既定教学目标的最佳教学方式。认知心理学认为,只有组织有序的知识才能在一定的刺激下被激活,在需要应用时才能成功地提取[3]。帮助学生建立知识结构化,是中学化学教学的重要任务之一。知识结构化是指把所学的知识划分为不同的部分或归入某种更大的范畴,在头脑中组织起来,形成知识组块,进而形成良好的知识结构[4]。因此,研究如何让学生学会和掌握知识结构化的方法,则是化学教师研究的重要课题。结合教学实践,就有效帮助学生形成结构化元素化学知识的“三线三视角”做一简要阐述。

2.1 建构元素化学的“三线”结构

元素化学知识的“三线”是指“知识线”、“方法线”和“价值线”,见图1所示。

为了教学方便,可以把知识线、方法线和价值线称为“大三线”,而将知识线中的元素线、价态线和物质线称为“小三线”。

2.1.1 知识线

(1)“元素线”――以某种具体元素为线索建构

学习完某种元素时,最基本的要求是让学生知道该元素的单质和常见的化合物有哪些,由此逐步丰富学生对物质世界的认识,形成该元素的“元素线”。教学中要有意识逐步培养学生遵循物质分类的思维规律,按照一定的物质类别顺序,能够有序、熟练地写出该元素常见单质和化合物的化学式,画出该元素的“元素线”。如硫元素的一种“元素线”,见图2所示。

世界上的所有物质都是由元素组成的,这是化学科学的一个基本观念。“元素线”强调从“元素中心”的视角、用分类观整体性认识物质。通过建构“元素线”,使学生更好地认识物质与元素的关系,更好地了解元素在自然界中可以游离态或化合态存在,因此物质有单质与化合物之分。

(2)“价态线”――以“中心元素”的化合价变化为线索建构

在“元素线”的基础上,按照所学中心元素化合价的变化规律,以化合价升高或降低的顺序排列含该价态的物质,即得到该元素的“价态线”。如硫元素的一种“价态线”,见图3所示。

元素的“价态线”并不是物质间实际转化的关系线,它是以核心元素的化合价变化为线索,让学生熟知该元素常见的化合价及每种价态对应的物质,建立起元素化合价与物质的对应关系。建构“价态线”的目的,是帮助学生养成从元素化合价变化的视角分析、判断该价态下的元素,其化合价能升或降的思维习惯,进而分析该价态下对应的具体物质可能具有的氧化还原性,以及它们之间的转化规律。

(3)“物质线”――以某种元素的常见物为线索建构

如果说“元素线”和“价态线”是从横向建构知识线,那么,“物质线”则是对知识线的纵向建构。“物质线”是在“元素线”和“价态线”的基础上,以某种具体代表物为建构对象,内容涵盖该物质主要知识结构的一种思维线索。“物质线”的主要内容有:物质的组成、结构、性质、制备、应用、存在和保存等(可根据具体物质删减涵盖内容),见图4所示。

“物质线”是学习某种具体物质时的纵向思维模型,是元素化学最重要的知识构成和知识基点之一,因此也是教学中应着力培养学生进行自主建构的内容之一。

2.1.2 方法线

“方法线”的建构目标主要是,在元素化学知识的学习过程中,让学生归纳出物质结构与性质的学习方法及化学反应的学习方法。以鲁科版高中《化学2》教材为例,在第1章“原子结构与元素周期律”中,通过学习原子结构、元素周期律和周期表等知识,将元素的性质与原子结构密切联系起来,从中发现和掌握物质化学性质的变化规律,进而从本质上认识元素性质存在共性与递变性的原因。

由此可以看出,“方法线”实际上是一条“暗线”,隐藏在每种物质的结构和性质的学习过程中,并随着学习物质种类的增加而不断得到强化。例如,“分类比较、类比迁移”的方法在元素化学的学习中有着广泛的应用。在学习完CO2的性质后,让学生总结出酸性氧化物的通性,进而推出后面所学SO2的性质;通过比较CO2和SO2中C和S的化合价,应用氧化还原反应的理论知识,可以分析得出它们具有的氧化性或还原性。由此不难看出,对于物质通性的学习都可以采用此法。如总结出酸的通性、碱的通性、金属单质的通性、非金属单质的通性等进行迁移应用。这样,通过运用联想、迁移的方法去认识同类物质的共性,从中发现规律,可以逐步克服对物质化学性质学习的畏难心理。

“方法线”中另一条隐含的线索是化学反应的“规律线”。规律是事物之间内在的必然联系。物质之间的转化及其发生的化学反应是有规律的,而规律是可以被发现和掌握的。理解和掌握了化学反应之间的规律,就能避免学生因死记硬背而产生对化学方程式恐惧、混乱、乱用、误用等问题。在化学反应的诸多规律中,中学阶段与学生关系最为密切的反应规律主要有:复分解反应、置换反应、氧化还原反应和离子反应等四类反应类型(类型之间可能会有交叉,但不影响研究)。在具体教学中,通过大量实例分析、归纳这四类反应的反应特点和反应规律,引导学生逐步熟练掌握四类化学反应的规律,对于学生从本质上突破化学方程式和离子方程式的书写大有裨益。

2.1.3 价值线

价值线则从情感态度与价值观的教育目标出发,加深学生对常见元素及其化合物学习意义的认识,深刻体会元素化学对促进社会进步和提高人类生活质量方面的重要影响,理解科学、技术与社会的相互作用,形成科学的价值观和实事求是的科学态度,提升合作精神、激发创新潜能、提高实践能力。

2.2 建构物质化学性质学习的“三视角”

在元素化学的学习中,掌握物质性质尤其是化学性质,无疑是最重要的。物质的化学性质复杂多变,这也折射出物质世界的复杂性和多样性。学习物质化学性质知识时,倘若能使知识结构化,则有利于学生形成有效的思维模型,养成良好的思维习惯[4]。从教学实践观察,分类比较、迁移应用的方法是使知识结构化的有效方法之一。

“三视角”的建构对象为物质的化学性质。在学习某种物质的化学性质时,采用分类与比较的思维方法,引导学生从“物质的类属通性、氧化还原性和特性”三个视角进行归纳总结,培养学生自主建构该物质化学性质的知识结构图,见图5所示。

在运用“三视角”进行学习的过程中,必须紧密结合元素化学“三线”中的“方法线”的物质结构与性质的规律和化学反应的规律,自觉运用“方法线”中的有关规律进行分析、判断和理解有关化学反应的特征,这样才能对物质的化学性质达到深刻理解和记忆。如利用元素周期律,加深理解和掌握同周期或同主族元素形成的物质化学性质的相似性和递变性;利用氧化还原反应、离子反应等规律进行分析、判断和深刻理解物质的各种化学反应特征,最终达到熟练掌握和应用物质化学性质的目的。

在具体学习某种物质的化学性质时,先从组成和结构特点让学生分析、确定该物质的类属,进而按照该类属得出其可能具有的化学通性;继而再让学生从元素化合价可能升降的角度,分析得出该物质可能具有的氧化性或还原性;最后研究该物质是否具有其他的特殊性质。例如,铝在一定条件下能与非金属单质、酸(氧化性酸和非氧化性酸)、强碱、盐溶液、某些金属氧化物反应,是一种化学性质较复杂、涉及化学反应较多的金属单质,学生对此非常惧怕。教学中,教师讲解后让学生采用“三视角”法,自主分析、建构铝的化学性质结构图,收到了比较好的教学效果,见图6所示。

需要说明的是,这里所提出的化学性质“三视角”,只是分析物质化学性质的三个角度,并不是划分物质化学性质的三个绝对类别。例如,金属的通性又常表现为金属的还原性,铁、铝常温下遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化,既体现了铁、铝的还原性,也可以认为是铁、铝的化学特性。因此,除物质的通性外,其他性质的归类可根据学生个人的学习情况做一些个性化的调整。另外,从教学实践中发现,由于初中所接触的化学物质种类较少,学生难以形成物质的类属通性,而熟练掌握物质的类属通性无疑是非常重要的。因此,在高中元素化学的学习过程中,教师要舍得花时间、通过多种方式(作业、比赛、板报、作品展览等)让学生逐步了解和完善各类物质化学通性的建构,掌握了单质、酸、碱、盐、氧化物等各类物质的化学通性,就为元素化学的学习打下了坚实的基础。

3 结语

教学实践表明,在高中元素化学的学习中,学生常常存在许多困难。将元素化学知识结构化,可以有效帮助学生突破学习难点,提升学习能力和学习品质,在教学中还有许多问题值得探索。教师只有了解学生的学习情况,才能有针对性地进行教学研究,解决学生的实际困难。经过几年来的教学实践探索,立足于知识结构化和思维模型建构的元素化学教学的“三线三视角”,对于培养学生归纳、整合知识的能力和创新能力,提升学生思维品质都有一定的促进作用。

参考文献:

[1]宋心琦.课程标准高中化学(必修)元素化学教学之我见[J].化学教学,2012,(3):3~7.

[2]中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2003:8.

[3][4]王晓艳.中学化学知识结构和策略研究[D].济南:山东师范大学硕士学位论文,2010:7.

化学元素的分类篇6

一、结构和性质的关系无疑是贯穿学习元素及化合物始终的一条主线

原子结构、分子结构、晶体结构决定物质的性质,其中原子结构中最外层电子数的多少,原子半径的大小,化学键类型和强弱,决定了物质的化学性质。例如Na原子最外层只有一个电子,半径较大,易失去最外层的电子而表现出较强的金属性。N2从N原子最外层有5个电子,半径较小推测化学性质理应比较活泼,但是N2化学性质稳定,原因是N2分子中含NN,键能大,破坏化学键需要较多的能量,故其化学性质不活泼。化学键的类型、共价键的极性,晶体类型,对溶解性、硬度、熔沸点、导电性等物理性质起决定性作用。如CO2和SiO2均为ⅣA族元素的最高价氧化物,C和Si的化合价均为+4价,原子最外层都有4个电子,但物理性质如状态、熔沸点、硬度相差很大,原因是固态CO2属于分子晶体,后者属于原子晶体。

二、元素周期律是元素性质内在联系的体现,对元素及化合物的学习起指导作用

根据元素在周期表中位置和同周期元素金属性、非金属性的递变规律、同主族元素的相似性,递变性规律来理解元素的性质,不但如此,其同种类型的化合物也具有相似性和递变性等特点。例据卤素性质的递变规律,推测原子半径最大的卤素――砹(At)及其化合物可能具有的性质是:①砹单质为有色固体,易溶于有机溶剂;②HAt不稳定很容易分解;③AgAt为有色的、难溶于水的盐;④NaAt易溶于水;⑤HAt的水溶液呈强酸性等。

三、类别:同一类别物质有其通性

如学习某种酸,就要回顾酸有哪些通性?(与酸碱指示剂作用、与金属单质反应、与碱性氧化物反应、与碱的中和反应、与盐间的复分解反应),再如碳酸盐均能与H+作用产生CO2、弱酸的酸式盐既能与强酸反应又能与强碱反应等。所以,学习化学性质时首先根据分类规律判断物质所属类别,再回顾该类物质的通性推测可能的性质。

四、代表物:一般代表物是某一族元素的单质或化合物的代表,或某一类别物质的代表

如Na是碱金属的代表,代表的是活泼金属。Cl2是卤素的代表,代表的是活泼的非金属单质。有机物中的甲烷、乙烯、乙炔、溴乙烷、苯酚、乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯等更是同系物的代表,其性质有相似之处,我们应掌握代表物的性质,然后可以从个别到一般进行演绎。

五、化合价:体现元素间化合的数目特性的用语

从另一角度可以通过元素的价态和性质的关系从氧化还原角度分析物质的氧化性和还原性,根据性价规律可知,“高价氧化低价还,中间价态两俱全”。通过分析组成物质元素的化合价,来推导物质可能具有的氧化性和还原性。例如硫元素的单质和化合物的学习,利用化合价与物质的氧化性还原性的关系可知,硫化氢和金属硫化物中硫的化合价为-2价,主要体现还原性,三氧化硫和硫酸中硫的化合价为+6价,故三氧化硫和浓硫酸具有氧化性,而S、SO2、H2SO3、Na2SO3等,硫的化合价处在中间价态,故它们既有氧化性又有还原性。

六、活动性顺序:利用金属活动性顺序和非金属活动性顺序,推导元素的单质(原子)或离子的金属性和非金属性、氧化性和还原性的递变

例如金属的活动性越强,单质的还原性越强,对应金属离子氧化性越弱。非金属的活动性越强,单质的氧化性越强,对应阴离子、非金属氢化物的还原性越弱,反之越强。

化学元素的分类篇7

化学是一门基础学科,相比较其他学科,其基本概念较多,而新课程的“7+4”的高考模式也使得考题更倾向于考查基本概念的综合运用,淡化了技巧性考查。所以在高考备考总复习阶段,应加强基本概念的复习,对于学生巩固基础知识,培养基本技能,具有十分重要的意义。

2.理清物质间的相互转化关系

各种化学物质间存在着多种相互作用,也不断发生着转化,这是学生感觉元素化合物知识难复习的原因之一。所以在复习时,应帮助学生对物质进行合理分类,并在此基础上理清不同类别物质间的相互转化关系。

3.建构富有实效且易于操作的复习模式

元素化合物知识繁琐庞杂,学生复习起来往往是上课“一听就会”,但课后“一用就错”,陷入“越复习越糊涂”的尴尬境地。若能建构起一种富有实效且易于操作的复习模式,让学生在复习时能自然、合理地套用该模式,并迁移到高中化学所有元素化合物的复习中,势必会起到事半功倍的效果。

二、复习目标和复习策略

1.复习目标——以考试说明为向导

① 了解常见的金属、非金属及其重要化合物的主要性质及其应用;② 了解合金的概念及其重要应用;③ 熟悉常见元素的化合价;④ 理解单质、氧化物、酸、碱、盐的概念及其相互联系。

2.复习策略——以价类图为策略

价类图即元素的化合价和种类图。横坐标标出的是该元素所能形成的物质种类,纵坐标标出的是该元素所具有的化合价,坐标系的象限中标出的是元素某价态和种类共同对应的物质化学式。价类图具有直观、清晰等特点,可以培养学生的统摄思维。

三、价类图复习模式的实践(以铝及其化合物的复习为例)

师:铝是地壳中含量居首位的金属元素,生活中含铝化合物也非常多,大家想一下铝的化合价有哪些?

生:(讨论后回答)铝元素常见的化合价有0价和+3价。

师:那么它们所对应的化合物常见的有哪些?分别属于哪类物质?请同学们写在草稿纸上。

师:(根据学生基本回答的情况,教师小结)铝——属于单质,氧化铝——属于氧化物,氢氧化铝——属于氢氧化物,氯化铝、明矾、偏铝酸钠——属于盐。

师:如果我们以横坐标为物质种类,纵坐标为铝元素化合价作直角坐标系,请同学们将刚才所举例物质填在坐标系中合适的位置。

(学生各自作图,老师巡视并在黑板上画出铝元素的价类图,见图1。)

师:在这张价类图上,我们可以直观地看到铝元素能形成多种类别的物质,那么这些类别物质之间是如何实现转化的?分别属于什么反应类型?请同学们写在草稿纸上。

(老师评价、矫正,并根据学生基本回答的情况,小结出铝及其化合物知识脉络,见图2。对于铝元素及其化合物的复习,我们只要掌握脉络图上这些物质的性质及其相互转化关系即可。)

四、教学反思

这节课体现了价类图对铝及其化合物知识复习的引导作用,作用是让学生学会用化合价对物质进行分类,促进学生形成元素观、转化观,建立有序的思维模型,为学生提供整合知识的思路,帮助学生提高知识的转化效率。当然,这节课是价类图模式在元素及其化合物复习中一个例子,若要推广到高中其他元素及其化合物的复习,笔者认为应抓住以下几点。

1.落实基本概念

化合价和物质类别是价类图的两大核心,也是高中化学的两大基本概念。化合价的价值功能是为氧化还原反应做铺垫,据此判断物质的氧化性、还原性和配平氧化还原方程式。学生在高中前两年的学习中已经对元素及其化合物有了全面认识,所以在价类图的建构中,先让学生回忆该元素所有的化合价及对应的物质类别,教师对超要求、超难度的进行说明,最后形成一幅常见化合价、常见类别的价类图。物质类别的价值功能是为建构物质间的相互转化关系做铺垫,有些物质类别已经在初中进行介绍,有些是高中教材中新增的,如酸性氧化物、碱性氧化物、过氧化物、两性氧化物、两性氢氧化物等,新增的物质类别使得学生原先建立起的物质间转化模型变得更加复杂,所以复习时还是应从基本概念出发,对原先转化模型进行拓展,建立起新的模型。

2.建构知识网络体系

价类图的作用之一是让学生在明确元素所能形成的价态和物质类别后,建立起该元素的知识网络体系,即完成图1向图2的建构。如果图1只是基本概念的展示,那么图2的作用是将这些基本概念进行串联,帮助学生形成一个知识网络,使学生加深对所学知识的记忆,而且有利于思维发散能力的培养。

3.坚持“相似性—递变性—特殊性”相结合的原则

化学元素的分类篇8

分支学科一:找矿地球化学

人类发展所需的资源90%以上来自自然矿产,矿床的形成就是一个地球化学过程,只不过是多种因素耦合在一起的结果。绝大部分矿床在地表以下,人们不能凭肉眼直接观察到矿床,为了探寻地表以下的盲矿体,就必须采用一些有效的方法技术,而找矿地球化学就是一种有效的方法。它是通过系统地采集样品(包括岩石、土壤、水乃至气体等介质),分析这些样品的地球化学指标(包括元素含量、氧化还原电位、酸碱度等),找出地球化学指标异常地段,进而发现矿体。当今,找矿难度越来越大(主要是找矿深度增大),地球化学找矿所起的作用越来越重要。

在用地球化学方法与理论开展找矿时,有时为了总结找矿规律,需要查明地质体的形成时代,人们常用同位素地球化学技术。该技术是从核物理学领域引进的,它的理论基础是放射性同位素的衰变定理(N=Noe-t ,这里N是放射性元素衰变以后所形成的子体数量,No 是未衰变时母体的原子数,λ是衰变常数,t是衰变的时间),这为我们探索地质体的形成年龄和某些地质事件发生的年龄提供了有效手段。

分支学科二:农业地球化学

农业地球化学主要研究土壤的化学组分与农作物生长发育的关系,它是地球化学与土壤学、农业学的结合。大部分人都知道,农作物的生长主要受气候的影响,不同气候带内,农作物的种类是不同的。但在相同的气候背景条件区域内,有些地段适宜某些农作物生长,而不适宜另外的农作物生长,甚至在很小的范围内,同类作物的果实,其品质有很大差异。例如,各种农特产就是如此。这主要与土壤的性质有关,而土壤的性质又取决于土壤的化学成分。因此,研究土壤的化学成分与农作物的关系,对于改良农作物的品质、提高产量具有重要作用。

当前,由于在农业生产过程中,为了提高产量,往往施放了很多化肥,有些化肥对土壤性质起到一个破坏作用。例如,使土壤酸化、碱化或结板。应用地球化学的方法,查明土壤的化学成分,根据土壤所含元素的贫富“对症下药”,即可起到提高经济效益与改良土壤性质的双重效果。在近代农业规划中,前期进行农业地球化学研究是很有必要的。

分支学科三:生态地球化学

在人类生态环境中,存在一个化学元素的循环系统,而生态系统就是其中重要的一环。有些元素从土壤、水体和空气中进入生物体系,人类在食用生物的过程中又吸收了这些元素,经人体消化,有些元素被人体吸收,转变为人体的组成部分或能量,部分又被排泄出来,然后又进入化学元素的循环体系中。被人体吸收的元素一部分对人体是有益的,也是人体必需的,一部分可能对人体有害,从而引起各种疾病。因此,要采取措施,使人体尽量吸收有益元素、减少有害元素的吸收,就要应用元素的生态地球化学理论与方法,开展环境生态地球化学评价,研究元素对人体的生物作用机理,可改善人类生活环境和促进人类健康。

分支学科四:环境地球化学

环境地球化学是环境科学与地球化学结合而形成的地球化学分支。主要研究人类环境中元素的地球化学行为,为环境保护和治理提供技术支撑。

随着人类活动日益加速与扩大,对环境的影响越来越大,这种影响很多是破坏性的、和人类与自然的和谐共存是相悖的。环境破坏主要的表现形式之一就是环境污染,而环境污染是一些人为的化学元素和化合物叠加在自然界的物质基础之上,而环境地球化学的主要任务就是查明那些对人类健康影响有密切关系的元素在土壤、岩石、水体、空气等介质中的含量与演化规律,查明区域环境地球化学特征,揭示地方性疾病发生的原因,为保护和治理环境提供技术支撑,为城市规划提供科学依据。环境地球化学日趋重要是必然趋势。

分支学科五:宇宙地球化学

按地球化学的定义,研究宇宙的化学成分及特点不属于地球化学的范畴,但生活在地球上的人类要对宇宙进行研究,因此把研究宇宙的化学成分与规律也作为地球化学的一个分支。

宇宙地球化学主要研究天体的化学成分、演化规律和对地球的影响以及探索宇宙的起因。

我国几年前开展的“嫦娥工程”共包含4个系统,其中一个是地面应用系统(即宇宙地球化学),这个系统主要对月球的物质组成(包括矿物组成和化学组成)进行研究,查明月球物质的化学成分及赋存状态,为人类未来开发利用月球资源、探索月球的起因及演化趋势提供依据,也为研究宇宙演化提供线索。由此可见,地球化学理论与方法在近代科学技术领域的重要性。

综上所述,作为与人类生存发展密不可分的地球化学学科,随着人类的发展将起到越来越重要的作用。

随着人类对未知领域探索的不断进展,对地球化学理论与技术的需求也会与日俱增。人类活动空间日益扩大,“上天、下海、进极”就是明显的例证。在探索宇宙、深海资源、极地资源与对人类的影响都离不开地球化学。在这些前缘活动中,地球化学的理论与方法是最重要的支撑。

此外,地球化学还可对某些特定的地质(史)事件研究起到决定性作用,如地球上的恐龙灭绝事件,只能依靠地球化学研究得出结论。

化学元素的分类篇9

【文章编号】0450-9889(2017)01B-0099-02

元素化合物相关知识是高中化学中非常重要的一部分,学生需要掌握诸多元素化合物的组成、性质、规律、各种类型的化学反应等。然而在高中的学习中,学生有繁重的课业压力,课下很少有时间去复习和记忆课上所学知识,这就对教师的教学质量有了更高的要求。为了提高学生的学习效率,实现高效的化学课堂,教师应当采用科学有效的教学方法,使用分类教学法将物质进行分类。分类法是按照事物的性质、特点、用途等作为区分的标准,将符合同一标准的事物聚类,不同的分开的一种认识事物的方法。这种方法有助于让学生理解知识点之间的联系,构建一个知识体系,促进学生简单快速地记忆化学知识。

一、性质分类,鉴别物质

在元素化合物知识的学习中,鉴别各种不同的元素化合物是一个重要的考点。如果对每一种化合物一一进行分析,讲解鉴别该物质的方法,不仅不利于学生进行快速有效的记忆,而且会降低教学效率,影响进度。因此,教师可以对不同的化学物质进行分类,对相似性质的化合物进行归类讲解,引导学生掌握鉴别物质的规律与方法,学会熟练地解决这类题型。

比如,笔者在讲到含有钠元素的化合物之间的鉴别与分离时,讲到了Na2CO3 与 NaHCO3 之间相互鉴别的方法。于是笔者对碳酸正盐与碳酸酸式盐之间的这一类型的鉴别方法进行了讲解。一般来说,酸式盐的溶解性强于正盐;碳酸正盐的热稳定性要强于碳酸酸式盐;碳酸正盐与氯化钡、氯化钙溶液容易生成碳酸盐沉淀,碳酸酸式盐与盐类溶液不易生成沉淀;碳酸正盐不能与氢氧化钠等发生反应而碳酸酸式盐则能与之发生反应产生水并放出气体。当然两者也有相同的性质,比如都能与强酸反应放出气体,与石灰水或氢氧化钡溶液反应生成白色沉淀等。在鉴别碳酸正盐与碳酸酸式盐时,可以利用两者性质的不同之处,例如利用碳酸酸式盐的热不稳定性进行鉴别。加热两个目标溶液,产生气泡的则为碳酸酸式盐。也可以利用碳酸正盐能与氯化钡、氯化钙溶液产生白色沉淀这一性质进行鉴别。在此基础上,笔者又衍生了其他的分类,总结了可以通过加热法进行鉴别与分离的化学物质,例如碳酸铵加热后会生成气体,氯化铵受热会分解成气态;利用沉淀生成法进行鉴别与分离的化学物质。

在上述教学活动中,笔者通过对不同化学物质的性质进行分类讲解,使知识变得条理化、系统化,有利于学生理解与记忆,取得了较好的教学效果。

二、元素分类,构建网络

教师应当善于引导学生巩固所学的知识,将学到的各种化学物质相联系起来,构架出一个知识网络。可以通过将各种元素进行分类,建立每一种元素相关联的化学物质的知识结构,分析各种物质的转化关系,从而使知识在头脑中更加具体与清晰。

比如在对元素化合物这部分内容进行系统复习时,笔者构建了一个以钠元素为中心的辐射图。由钠元素组成的化合物主要有氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠等。笔者分别对每一种化合物的性质进行讲解,例如氧化钠化学式为 Na2O,白色无定形片状或粉末,遇水会发生剧烈反应生成氢氧化钠,具有腐蚀性和强刺激性,到 400℃以上可以分解成金属钠和过氧化钠,应当密封干燥保存。介绍完每一种主要化合物的性质后,笔者开始引导学生思考各个化合物之间的转化问题,例如如何从固体钠得到碳酸钠与碳酸氢钠。学生经过思考与讨论后,得出了正确的结论。先将钠放在空气中氧化生成白色的氧化钠,4Na+O2=2Na2O;然后将适量的氧化钠与水反应生成氢氧化钠,Na2O+H2O=2NaOH;最后使氢氧化钠与少量二氧化碳反应,即可生成碳酸钠,2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,使氢氧化钠与过量二氧化碳反应即可生成碳酸氢钠,NaOH+CO2=NaHCO3。另外,学生可以利用碳酸钠与碳酸氢钠之间的转化关系生成另一种物质,例如得到碳酸氢钠后,可以对其充分加热,使其分解生成碳酸钠2NaHCO3Na2CO3+ CO2+ H2O。

在上述教学活动中,笔者通过对元素进行分类,讲解由具体某一元素组成的化合物的性质及其转化,使学生对这部分知识形成一个完整的框架与网络,达到了很好的复习巩固与能力提升的目的。

三、反应分类,强化认知

在元素化合物这部分内容的学习中,学生要学习很多的化学反应,并且要求他们能够准确地书写其化学反应方程式。这成为学生的一大难题,大部分学生都不能很好地记忆与书写这些方程式,总是会犯一些错误。因此教师在教学时,可以有针对性地进行辅导,根据不同的形式对化学反应进行分类,以强化学生的记忆与认知。

比如笔者在引导学生梳理所学的化学反应时,将众多的化学反应分为基本反应与非基本反应两类。基本反应包括化合反应、分解反应、置换反应与复分解反应,笔者引导学生一起总结了每种类型的基本反应所涉及的化学反应方程式。

非基本反应涉及的化学方程式有 CO2+Ca(OH)2 =CaCO3+H2O 等。

此外,在有机化合物的复习中,笔者也同样应用这样的分类方法,引导学生对相关有机化合物之间的反应进行了梳理与总结。

在上述教学活动中,笔者通过将化学反应进行分类,引导学生梳理与巩固了无机化合物这部分内容中重点的化学反应,加深了学生的记忆,高效完成了教学任务。

四、多元分类,全面理解

每一种分类的标准都有一定的局限性,也往往会对物质性质的描述不够全面,因此教师在教学时可以采用多种分类标准进行教学,从而弥补单一分类方法的不足。从不同角度对知识内容进行分析与讲解,促进学生全面理解与吸收知识。

比如,笔者在引导学生对硫元素进行复习时,从多种分类的角度引导学生进行分析。首先从存在状态的角度入手,将硫元素组成的化合物分为气体、液体和固体。其中气体的化合物有 SO2、H2S、SO3 等,固体的化合物有 MgS、CS2、FeS2、Na2S 等,液体的化合物有 H2SO4、CuSO4 等;然后接下来从性质入手,笔者引导学生分析二氧化硫、三氧化硫、硫化氢、硫化钠、浓硫酸、稀硫酸的化学性质,例如浓硫酸具有强氧化性、脱水性、酸性与吸水性,可以与铁、铜等金属发生氧化还原反应;最后笔者从化合物之间的反应入手,引导学生复习各个化合物之间的转化,例如三氧化硫受热分解可以得到二氧化硫与氧气。

在上述教学活动中,笔者从多种分类角度入手,引导学生复习硫元素的化合物的性质、具体的化学反应等,使学生形成了深刻的印象并全面理解所学知识。

综上所述,巧用分类法进行教学,有助于学生鉴别物质、构建网络、强化认知、全面理解,提高学习化学知识的效率,降低学习难度,促进学生深刻理解与吸收化W知识,提高化学素养。

【参考文献】

化学元素的分类篇10

一、基本概念和基本原理的分类教学

在高中化学课程内的基本概念和基本原理中,难易程度有着很明显的差别,有的概念浅显易懂,应用起来也十分得手,而有的概念则逻辑性很强,也非常的抽象,记起来比较难,也很容易与其他的概念混淆,所以根据这些概念的难易程度,我们对基本概念进行分类,对简单的概念强调举一反三,以实际应用为主;对于较为抽象的概念,应该以举例为主要教学方法,将复杂的概念简单化、实际化,方便学生的理解和记忆,同时也可以采取图解法,运用先进的多媒体教学法,将抽象的微观世界形象地用图像的形式表现出来,真实地呈现在学生面前;对于容易混淆的概念,我们可以采取类比的方法,将容易混淆的几种概念集聚在一起,分析它们的异同。

二、元素部分的分类教学

元素部分的教学是高中化学教学的重点之一,也是涉及范围最广的部分之一,在这个阶段的教学中,由于元素物质之间本身就存在着类别之分,但是不够细化也不够形象,所以我们要在物质分类的基础上再进行细分,例如,卤族元素,这类元素和物质是生活中最为常见的物质,可以运用分类的方法将其与金属类元素进行类比教学,找出它们独有的特性以及与金属元素之间显著的差异,帮助学生加强对卤族元素的记忆和理解。

三、有机物的分类教学

如果说元素部分的无机化学是种类庞杂的话,那么有机化学部分的物质种类就只能用浩如烟海来形容了,有机物的种类之多绝非高中阶段的学生能够学懂和学通的,因此,在这个部分的学习中我们应该着重强调学生对有机化学的分析和归纳,运用分类教学法从有机物的分子组成以及物理和化学性质入手,掌握有机化学的基本学习规律,真正做到举一反三。

四、化学实验的分类教学

化学元素的分类篇11

1微量元素的地球化学特征

矿区的矿石主要产于石英脉,根据硫化物进行分类可以分成两类,即含金黄铁矿型和含金多金属型。含金多金属型是由黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、自然金和闪锌矿等矿物组合而成。而含金黄铁矿型是由自然金与黄铁矿组合形成。这两种矿石既可以单独出现又可以同时产出。矿石的品位一般在几十到几百g/t之间。如果矿石中含一些黄铜矿等多金属时会增加矿石的品位。但是超过一定限度以后,品位就下降到10g/t以下。

各微量元素在这两种矿石里的含量几乎没什么差异。Cu元素在这两种矿石中的平均含量为1861×10-6,和地壳丰度29.50 比,矿石有一定的富集。随着Cu元素含量的不断增加,矿石类型也发生了变化,即从含金黄铁矿型变为含金多金属型,Cu元素的含量是随着矿石类型的变化而不断增加的。和这两种矿石之间呈惭变过渡的地质情况相吻合。Au、Bi 两种元素在矿石里的平均含量为33.11×10-6,90.622×10-6,丰度系数是8278.55、22655.59,表明了这两种元素高的富集程度。和Cu元素含量呈缓慢增加的趋势不同,Au、Bi这两种元素表现为跳跃式的变化,和Cu元素的相关系数分别是0.0385,0.0445,表现它们与Cu元素的相关性差。

铅元素的平均含量是30.51×10-6,丰度系数是2.54;金元素的平均含量是9.30×10-6,丰度系数是116.27;锌元素的平均含量是48.36×10-6,丰度系数是0.51;镍元素的平均含量为67.15×10-6,丰度系数是0.75;钴元素的平均含量是68.74×10-6,丰度系数是2.75。分析结果表明金、铅和钴元素都有一定程度的富集。和Cu元素含量呈缓慢增加的趋势相同,这几个元素的含量总体表现为逐惭增加的趋势。这些元素和Cu元素的相关系数是0.853,0.6477,0.9289,0.8378,0.5668。表明它们和Cu元素的相关性很好。

2 R型聚类分析

将矿区中38个样品的微量元素Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Co、Ni、Bi进行数理统计分析,得出其相关系数(表1),并作出分类谱系图(图1)。

分析图1和表1发现,如果采用相关系数方法进行分类,按相关系数等于0.5作为标准,可将矿石中的微量元素分为两组,即Au+Bi和Ag+Zn+Cu+Co+Pb+Ni。相关系数在这两个群组里是0.092。

3讨论

采用R型聚类分析将矿区中的微量元素分为两组,即Au+Bi(I)和Ag+Zn+Cu+Co+Pb+Ni(II)。组I里的金元素是矿区中最主要的成矿元素,可以形成有工业价值的矿床,还伴生有铋元素,这种元素不能单独出现,但是它可以形成形态比较完整且具有一定规模的地球化学晕;组II里的元素都是次要的成矿元素,有银、锌、铜和铅等,这些元素都不可以形成有工业价值的单独矿床,但其可以形成很好的地球化学晕,这和矿区中已有的地球化学异常特征是一致的。这些微量元素在成矿作用的阶段中有一定规模的迁移和富集,但其沉淀的早晚及物理、化学条件是不同的。

R型聚类分析得到的结果就是差异的直观表现。黄铁矿的存在是利用钴和镍等亲铁元素所反映的。由于该区黄铁矿非常发育,所以还需继续研究黄铁矿在成矿阶段中的作用。

在分析微量元素的基础上,并结合金的存在形式等特点,研究发现Au、Bi与Ag、Zn、Cu、Pb这两个群的微量元素不存在于同一成矿阶段,也就是说矿区有多个成矿阶段。

4结论

(1)采用R型聚类分析方法可将矿区中的微量元素分为两个群组,即Au+Bi和Ag+ Zn+ Cu+Co+Pb+Ni。

化学元素的分类篇12

张熊飞教授的“诱思探究”就是诱导思维,探索研究。其精髓是“变教为诱,变学为思,以诱达思,促进发展”。学生的课堂学习活动必须与问题相结合,以探索问题来引导和维持学生的学习兴趣和动机,让学生带着问题思考、带着问题探究,问题既是教学的起点和主线,也是教学的终点和延伸。课堂群组问题设计是开展诱思教学的一个环节。课堂群组问题的设计是否合理、科学,一般从以下几个方面考虑。

(1)群组问题设计必须以教学目的为指南,围绕教学任务设问。教师要尽量了解学生的情况和教材的内容,要善于从教材中挖掘问题,从学生的现实生活中挖掘问题,使问题的内容紧扣教材的重点、难点、关键。

(2)群组问题的难易程度直接影响学生学习的兴趣和动机。过于简单的问题,学生探索过程感到索然无味,过深难的问题,超出学生的实际水平,使学生茫然或理不出思路,学生思而不得,探而无获,久而久之,学生对问题的探究失去动力和兴趣。因此设计问题一定要从学生的实际出发,既要考虑学生的现有知识水平,又要考虑学生的思维特点和心理状况,使学生经过一定的努力,能够享受到成功的喜悦。

(3)群组问题的设计必须是阶梯式上升,由浅入深、从易到难,由小到大,由收敛到发散,由定向到开放。问题有恰当的坡度,保证学生思维的连续和畅通,使学生在探究过程中不断产生认知冲突,从解答问题中领悟到获取新知识的“顶峰体验”。

(4)群组问题的提出要能引人入胜,引起悬念,揭露矛盾。同一内容,如果变换一下角度,使其成为富有新意、形式新颖的问题,学生就会兴趣盎然,喜闻乐答。如“水能灭火,水能助火”、“山泉水的品质真好呀!”、“你从中感悟到什么?”这种矛盾式揭示知识间联系比单刀直入的方法效果要强得多。

下面以九年级《第四单元课题3 “自然界的水”》一节教学为例谈谈如何巧用“群组问题”促进学生学习。

一、教材分析

人教版初中化学教材中将“水的组成”安排于上册第四单元“自然界的水”的课题3中,其内容包括两个方面:一是依托电解水实验,探究“水的组成”,其中涉及“氧气的检验方法”(已有)和“氢气性质和检验方法”(新学);二是纯净物的分类,是第二单元中物质分类的延续。这些知识是初中化学的基础知识,是学生继续学好化学的基本保障。

二、学情分析

1. 学生通过第二单元中对“空气”和“氧气”的学习,知道根据“组成物质的种类是否单一”将物质分为混合物和纯净物,知道用带火星的木条检验氧气。知道化学是研究物质的组成、结构、性质及变化规律的科学,但涉及到具体化学物质时却不能从这些角度去思考,缺乏学习主线。如:对课本中介绍的“氧气”,他们还不能以“存在用途物理性质化学性质制取”为主线进行认知。

2. 学生虽然在第三单元中已经学习了“元素”的概念,但目前仍然极易将“物质”和“元素”两个概念相互混淆,这给确定“水的组成”、学习根据“组成元素种类是否单一”的角度给纯净物分类带来诸多不便。

3.学生有浓厚的兴趣参与到实验中进行学习,但理性思维的习惯仍为形成。

三、教学目标

1. 通过观看主题图片,感知水的存在、用途、物理性质,感悟水是生命之源,强化保护水资源的意识。

2. 在“群组问题”引导下,参与到电解水实验中,积极思考、质疑、讨论、交流、表达。在活动中,了解水的化学性质及生成、氢气的性质和检验方法等知识,初步形成变化观、元素观等。

3. 从书写常见纯净物的化学符号中,发现单质、化合物、氧化物的元素组成特征,给纯净物分类的标准(组成元素种类是否单一),初步建立分类观。

4. 在完成测评练习中,学习解答物质分类试题的四步曲“一变号,二判断,三填写,四复查”。

四、教学重点和难点

1. 重点:通过电解水实验确定“水的组成”。

2. 难点:以“组成元素种类是否单一”为标准给纯净物分类。

突破方法:选用自制电解器电解水,利用省出的时间,以问题为先导,结合“变化观、元素观”确定出水的组成。让学生在书写三组纯净物(单质类、非氧化物的化合物类、氧化物类)的化学符号中,发现各组物质的元素组成特征(即分类标准),以降低给纯净物分类的学习难度。

五、教学构想

1. 依据教材内容和目标要求,结合多年教学实践,笔者将本课内容分为两部分进行教学:其一是从化学的角度认识水。此部分教学时,先理出“氧气”学习的主线,以此为基础建出“水”的学习主线(“存在用途物理性质化学性质组成生成”),然后沿主线开展各项教学活动,让学生在一个明晰的脉络中进行学习。在传授知识、渗透方法的活动中,促进学生建立物质的变化观、元素观。其二是给纯净物分类。此部分教学时,先让学生从书写化学符号中发现单质、化合物及氧化物的元素组成特征,再引导其认识区分单质和化合物的标准,最后以练习为载体学习解答物质分类题的四步曲、认知概念之间的相互关系,强化分类标准,形成分类观。即先让学生用自己的头脑亲自去获得“分类标准”,再将其纳入到原有的物质的分类框架之中,以实现意义学习。

2. 以一个“群组问题”为一个教学环节的形式完成教学任务。

六、教学过程

环节1:回眸

完成“群组问题一”:①第二单元中,我们主要学习了哪种物质?②依次学习了哪些方面的知识?

[设计意图]在回忆、表达、相互补充“氧气”相关知识中,理出 “氧气”的学习主线。

环节2:课题导入

完成“群组问题二”: ①从生物生存角度看,哪种物质可与氧气相提并论?②我们该怎样去学习呢?你能提供好的学习“主线”吗?

[设计意图]利用问题①引出课题;通过问题②建立“水”的学习主线。

[过渡]接下来,让我们踏着“主线”走近水。

环节3:观看主题图片,感知水的存在、用途、物理性质;感悟水是生命之源,需要保护。

[观看图1]

完成“群组问题三”: ①请将这些图片中展示给我们内容表达出来。②你会对展示的这些内容进行分类吗?③你能将水的物理性质填入表格中吗?④你能说出水的密度与温度之间的关系吗?⑤“山泉水的品质真好呀!”,你从中感悟到什么?

[设计意图]用问题①显现关于水的“零乱”知识;以问题②③为载体,促成学生认知水的存在、用途、物理性质,学习分类法,借此认识运用分类法能使知识条理分明;用问题④让学生知道水的密度随温度的变化情况,借此认识普遍规律中存在着特殊性;问题⑤引起学生对好品质之水的向往,感悟我们需要对“生命之源”加强保护的意识。

[过渡]水是我们身边常见物质,从目前情况看,大家对它的化学性质却知之甚少。接下来我们给水通电,看看有哪些吸引我们的眼球?请你仔细观察。

环节4:参与实验,学习水的化学性质及氢气的性质、检验、验纯。

[演示实验1]使用图2水电解器电解水10s时间,然后将气体转移于大注射内,再电解10s时间,气体再转移于大注射内。

[演示实验2]用带火星木条检验大注射内(从正极端上转移入)排出的气体;点燃大注射内(从负极端上转移入)排出的气体,并用干冷的小烧杯罩于火焰上方。

完成“问题群四”: ①实验中,正负极上产生气体的速度相同吗?哪个电极快?最终体积比约是多少?②通过[演示实验2],我们可知正极上产生氧气,负极上产生哪种气体?(请阅读课本P47面第一段文本、图片,并思考以下问题:文本中介绍了氢气的哪些性质?如何检验氢气?点燃氢气前为什么要验纯?怎样验纯?③你能分别用文字表达式和符号表达式表示出水的化学性质吗?

[设计意图]让学生在“观察实验-阅读文本-思考问题-表达交流”等活动中,认识水的化学性质及氢气的相关知识;让学生以轻松愉快的心情去积极探究化学变化的奥秘,形成持续的化学学习兴趣,增强学好化学的自信心,最大化发挥实验教学的功能。

环节5:分析、推理“水的组成”中认识“元素观”

完成“问题群五”:已知“物质是由元素组成的”,请问:①氧气由哪种元素组成?氢气由哪种元素组成?②电解水生成氢气和氧气,属于什么反应类型?③结合问题①②,你能说出水的组成吗?④已知:水与二氧化碳发生化合反应生成碳酸。根据“水的组成”确定过程,你能确认碳酸由哪几种元素组成吗?

[设计意图]让学生在“思考-交流-表达”活动中,知道“生成氢气和氧气的组成元素均来自于分解的水,建构“水由氢、氧元素组成”,认识化学变化前后元素的种类是不变的(即“化学变化前后元素种类是守恒的”),为学习“质量守恒定律”打基础。

环节6:学习水的生成中认识“变化观”

完成“问题群六”: ①演示实验2中,点燃氢气时,你还观察到哪些现象?②你能分别用文字表达式和符号表达式表示这一反应吗?③拉瓦锡通过“水的分解和生成”实验的研究确认了水的组成,你从“水的分解和生成”又能获得什么呢?

[设计意图]让学生在“回忆-思考-表达”活动中,认识通过化学变化,可以实现物质之间的相互转化,初步建立物质的“变化观”。

[过渡]我们知道一切物质都由元素组成,可用元素符号结合数字来表示纯净物。

环节7:纯净物分类的发现

[板演]写出下列各物质的化学符号。

完成“问题群七”: ①在物质分类中,以上三组物质均属于哪类?②每组物质分别由几种元素组成?③化学上又是如何给它们再分类的?④它们之间哪些是包含关系?哪些是并列关系?

[设计意图]让学生在书写化学符号中发现单质、化合物、氧化物的元素组成特征,建构物质分类的树状框架图。

环节8:学习效果测量

完成试题。

[设计意图]在视频中批改4道练习题,测评学习效果,其中第4题可让学生进一步了解六个概念之间的关系,点拔中习得解答物质分类试题的四步骤。

环节9:再回首

完成“问题群八”: ①本节课中学习的主要知识是什么?②从化学的角度认识水的“主线”是什么?③本节课中涉及了哪些主要观念、化学思想或解题方法?

环节10:布置作业(略)

七、教学反思

化学元素的分类篇13

侏罗纪中细粒钾长花岗岩(JNC):样品中Sb元素明显富集,其他元素呈贫化状态。元素含量变化上,Sb、Bi、Hg、Pb、Cu元素显示为强分异,As、Mo、Ag元素为分异型,Au、Hg、Pb、Zn、Sn、W元素为弱分异型。

二叠纪中细粒花岗闪长岩(PCD):样品中Cu、Mo、Zn、Ag、W元素明显富集,Au、Pb、Sn元素略有富集,Bi、Sb、Hg元素呈贫化状态。元素含量变化上,Au、Cu、Mo、Bi、Hg、Pb、W元素为强分异型,As、Sb、Zn、Sn、Ag元素为分异型。上述元素富集和分异常特征不仅是岩性的一种反映,更主要与断裂构造及岩浆后期热液活动有关。

2微量元素相关关系和聚类特征

从图1中可以看出:在0.3的相似水平上,可将12种元素分为3个簇群,¹Cu、Zn、Ag、Hg、Au;ºMo、As、Sb、W;»Pb、Sn、Bi。第一簇群Cu、Zn、Ag、Hg、Au元素与第三簇群Pb、Sn、Bi元素为一套典型的亲硫元素,说明在空间上一定的伴生程度,其中Cu、Zn关系最为密切,在0.83水平线上聚为一类,是重要的成矿元素组合。与第二簇群呈曲线性正相关,反映了成矿作用的元素组合和内在关系。

第二簇群Mo、As、Sb、W在0.78的水平线上聚为一类,应该代表着热液成矿作用过程中Mo矿化的主要阶段,同时Mo元素与W、As、Sb为明显正相关,元素间相关系数较大。加之As、Sb元素迁移能力较强,为头晕异常元素,Mo又通常是元素地球化学晕的近矿指示元素,因而该簇群是对Mo成矿最有利的元素组合。受构造线影响,总体呈北西向展布。

3含矿性评价

通过各地质单元元素浓集比率(Ck)、变化系数(Cv)、相对成矿指数(P)等地球化学指标综合统计,对矿区含矿性进行分析评价。

3.1侏罗纪中细粒钾长花岗岩(JNC)。所测元素Ck、Cv、P之和大于3.0的元素只有Sb,且强度较高,其高值区主要分布于与二叠纪中细粒花岗闪长岩接触带区域,受构造热液影响明显。其他元素较为贫化和均匀,含矿性较差,因此,从地球化学角度分析该岩体成矿可能性极小。

3.2二叠纪中细粒花岗闪长岩(PrD)。工区成矿(伴生)元素富集,分异最好的单元,∑Ck、Cv、P>3.0的有Hg、Cu、W、Zn、Mo、Ag、As、Sn,3项条件均达到要求的有Cu、Mo,表明其成矿可能性极大。

而且该岩体内断裂构造发育,有多种矿化蚀变类型,是区内最佳含矿控矿体。

重要综合异常特征

异常区构造特征主要为发育在中细粒花岗闪长岩中的北西向断裂破碎带,倾向东,倾角60°~80°,破碎带长约2000m,宽50m~200m,带内岩石为糜棱岩化的花岗闪长岩。破碎带中发育有多种蚀变种类,地表观察主要以硅化、褐铁矿化为主,伴有孔雀石化、绿泥石化、高岭土化,局部可见呈细脉状产出的磁铁矿脉。构造破碎带呈现出北宽南窄,蚀变种类受其影响明显,表现为构造破碎带愈宽,蚀变种类愈全、蚀变愈强。金、银、铜、铅、锌、钨、钼异常浓集中心均分布在北部区域。由图2看出,成矿元素Cu、Mo、Pb、Zn、Au与其他伴生元素吻合好,并沿构造破碎带NW向展布,具有规模大、强度高、有明显浓集中心和浓度分带等特征,头晕元素As、Hg、Sb、Ag异常显著,尾晕元素Bi、W、Sn异常较弱,无明显浓集中心,位于成矿元素和头晕元素异常中,矿致异常特征明显。综合异常特征见表3。

对异常区内279件样品的12种元素作因子分析(见表4),其结果表明:第1因子主要由Mo、As、Cu、W、Sb、Au、Hg组成,各元素在F1因子上载荷均较大,其方差贡献占总因子贡献的38%,代表着热液成矿作用过程中Mo、Cu、Au矿化的主要阶段;第2因子主要由Cu、Zn、Pb、Ag、Mo、Bi元素组成,其方差贡献占总因子贡献的26%,表现出中高温热液的特点,是一期重要的成矿因子;第3因子主要由Zn、W元素组成,呈中等载荷,可能为矿化较晚阶段热液作用的产物,其中Zn元素在F3公因子较大的载荷表明它对矿化提供了一定的物质来源;第4因子各元素相关系数小,和其他公因子相比,对矿化意义不大。

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