【教案】元素与物质分类 高中化学鲁科版必修一第二章第一节第一课时
课型：新授课
课时：1课时（45min）
教学目标
1. 通过分析物质组成元素，认识元素可以组成不同种类的物质，发展宏观辨识与微观探析的核心素养。
2. 认识元素在物质中可以有不同的价态，一定条件下各类物质可以相互转化，能分析元素及其化合物的“价-类”二维图，发展变化观念与平衡思想的核心素养。
3. 通过对不同类别物质性质的研究，总结某类物质的通性，能根据物质的组成和性质对物质进行分类，发展证据推理与模型认知的核心素养。
教材分析
本节位于鲁科版普通高中教科书化学必修第一册第二章第一节。在本章之前，教材设置了认识化学科学这一章，介绍了化学学科、研究物质性质的方法与程序、化学研究中的重要工具物质的量，呈现了化学研究的框架，而本章则是介绍了化学研究的对象，物质以及物质间的反应。
本节元素与物质分类，分为三个模块。开篇以含碳元素的物质为例，由不同物质中含有碳元素的现象抛出问题，不同物质之间有何内在联系。第一个板块元素与物质的关系，通过探究活动分析不同物质的元素组成，引出物质是由元素组成。接着根据元素组成对物质进行分类，给出纯净物、单质、化合物等概念的定义，以关系图的形式进行呈现。分析了同一元素在不同物质中存在的性质，将从物质类别研究物质的视角拓展为基于核心元素的化合价和物质类别研究物质的多视角，以“价-类”二维图的形式进行表示。第二个板块，物质分类与物质性质，承接上一模块，物质根据元素组成进行分类后，分门别类的对各类别物质进行研究并从中总结规律。教材采用活动探究的形式，在物质进行分类后对不同类别物质的性质进行预测并设计实验探究，进而总结出这一类物质的性质，这部分涉及的物质较多，但由于部分物质的性质是已经学习过的，所以可以直接分析。通过活动探究，得出不同类别物质包括，酸性氧化物、碱性氧化物、酸、碱、盐等的通性。
本课时元素与物质分类的内容在初中已经有所接触，整体内容量比较简单，概念性内容以及总结性的内容较多，是元素化合物的基础框架，教师要在设置教学环节时使学生自己分析根据元素组成对物质进行分类的分类标准。对于从化合价角度分析物质性质，可以适当铺垫。
学生分析
学生对于酸、碱、盐的概念以及对应物质的性质在初中已经进行过学习，但是学生只知道某物质属于那一类别，无法发掘不同物质之间的内在联系，无法从物质类别的通性出发分析物质性质。所以教师要将这些概念联系起来，从组成物质的元素出发，帮助学生根据元素组成对物质进行分类，搭建知识内容的桥梁。学生以往研究物质性质是从呈现出的现象以及物质的类别出发，缺少从核心元素的化合价分析物质性质的视角，教师可以设置环节让学生在此板块回顾化合价的内容，简单了解核心元素化合价与物质性质的联系，为后续氧化还原反应的学习做铺垫。由于本节是学生初中接触过的内容，部分学生会对本节课积极性会较低，而本节课的内容作为元素化合物的框架，是需要学生理解并掌握的重要内容，为此教师需要多利用图文素材，并留给学生自主学习的时间，调动学生的兴趣。
教学重难点
教学重点：
1. 通过对物质组成的认识，掌握根据元素组成对物质进行分类的方法与标准，能独立对某种物质进行分类。
2. 通过对不同类别物质性质的研究，总结出物质类别对应的物质通性。
教学难点:
由于本课时内容学生已经基本接触，知识内容与思路构建的难度不大，故本节并未设置教学难点。
教学媒体：
黑板、电子白板
教学流程：
同学们，在上一章，我们对研究物质性质的方法及流程、物质的量进行了深入学习，也能够独立设计并完成一些简单的实验。还记得我们对于化学学科是怎样定义的吗，化学式在原子、分子水平研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的一门基础学科，它研究的对象是物质，我们第一章学习的内容就是研究物质的基础。而了解物质的组成和物质的分类，可以帮助我们更好地认识和利用物质的性质、实现物质之间的转化。
展示PPT，内容为含碳元素的各种物质图片，物质类别涵盖单质、氧化物、酸碱盐
我们知道，物质都是由元素组成。请同学们观察上面图片中的物质以及对应的化学式，你注意到了什么？嗯，很好，这些物质属于不同的物质类别，如单质金刚石和石墨、氧化物二氧化碳、酸碳酸、盐碳酸氢钠等，而这些物质的组成元素中都含有碳元素，而碳元素在这些物质中的化合价并不是一样的。这就提供给我们一个思路，既然物质是由元素组成，那我们是否可以根据物质的元素组成来对物质进行分类，从物质类别出发分析物质的性质，或者根据元素在不同物质中的化合价分析物质的性质？一起来尝试。
展示PPT，内容为各种物质的名称以及化学式。
请同学们完成以下任务，第一，分析组成这些物质的元素以及元素种类，第二，从元素组成的角度对物质进行分类，第三，标注各元素的化合价。可以相互讨论一下，你是用怎样的标准来对物质进行分类的。
学生完成任务。
展示PPT，内容为以上物质的分类，教师讲解时辅以板书
同学们的分类方法都比较合理。对于物质，根据组成物质的物质的种类，由一种物质组成的物质即为纯净物，若包含了多种物质，则为混合物。混合物很好理解，不是一种物质组成的都是混合物，常见的混合物比如说有合金、溶液等，混合物包含的各种物质都保留着原本的性质，井水不犯河水。你们也可以这么去理解，能够用化学式表示的物质就是纯净物，反之则为混合物，因为混合物含有多种物质，其组成无法通过化学式表示。
对于纯净物，根据组成物质的元素种类，有些只含有一种元素，这样仅有一种元素组成的纯净物称为单质，当元素以单质形式存在时，称为元素的游离态。金属铁、钠、铜这种由金属元素形成的单质，称其为金属单质，而氢气、氧气、氮气这些由非金属元素组成的单质，称为非金属单质，还有一种特殊的单质就是稀有气体。而由两种或两种以上元素组成的纯净物，称为化合物，元素以化合物形式存在时，称为元素的化合态。化合物包括无机化合物和有机化合物，无机化合物依据溶于水电离后的产物分为酸、碱、盐，再加上氧化物，有机化合物我们以后会学习，有兴趣的同学可以下课来找我要资料学习一下。
展示PPT，内容为根据元素组成对物质进行分类的简图。
做个小结，对于物质，依据其元素组成，我们可以依照这个图对其进行分类。物质依据组成物质的种类分为纯净物、混合物，纯净物根据组成元素的种类数量分为单质和化合物，单质根据组成元素的种类分为金属单质和非金属单质。对于上述物质，我们还标注了各元素的化合价，不难发现，同一种元素可以存在于不同类别的物质中，在这些物质中具有不同的化合价，那么化合价与物质类别是不是有什么联系呢？物质的不同类别对应着不同的性质，那么不同的元素价态是否又对应着不同的性质呢？请同学们尝试绘制含碳元素的“化合价-物质类别”图，找找有没有规律。
学生完成任务并回答。
展示PPT，内容为碳及其化合物的“价-类”二维图
随着化合价从-4价升至+4价，碳及其化合物经历了氢化物、单质、氧化物、酸碱盐的变化。研究物质性质，除了可以从物质类别的角度进行，还可以从它的化合价角度。那如何从化合价角度分析物质性质，同学们可以回去思考这个问题，在之后的学习中，我会进行解答。关于物质类别的概念，我不清楚你们弄明白没有，尝试完成下列问题。
展示PPT，内容为物质类别概念判断题。
学生完成任务，教师讲解
展示PPT，内容为不同类型物质参与的化学反应方程式书写。
物质的组成可以作为物质分类的依据，而结合物质的性质可以对物质进一步分类。请同学们观察上述方程式，分析不同类型物质具有的性质。
学生完成任务。
根据上述结果，可以发现，同一类别物质具有相似性，根据元素组成对物质进行分类，对同一类别物质的组成、性质、用途进行研究，找到规律，可以帮助我们更好的预测物质性质，
这里我们简单总结各类别物质具有的化学性质，注意，并不是该类别所有的物质都符合，它仅仅是一个经验性的规律。
对于非金属单质，第一，可以与金属单质化合，第二，可以与非金属单质化合，如与氢气反应形成氢化物，与氧气反应生成氧化物，与另一种不同的非金属单质化合，第三，可以与水反应，第四，部分可与酸反应，第五，与氧化物反应。
对于金属单质，第一，与非金属单质反应，第二，与水反应，第三，与酸反应生成氢气与盐，第四，与盐溶液发生置换反应，第五，与氧化物的反应。
对于酸，第一，与碱反应生成盐与水，第二，与某些盐发生复分解反应，第三，与金属单质反应生成盐和氢气，第四，与氧化物反应生成盐和水，这里我们将与酸反应生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物，比如氧化钠、氧化钙。那反过来，什么是酸性氧化物呢？对了，与碱反应生成盐和水的氧化物称为酸性氧化物，如二氧化碳。
对于碱，第一，与酸反应生成盐和水，第二，与某些盐反应，第三，与酸性氧化物反应。
对于盐，第一，对金属发生置换反应，第二，与酸或碱反应生成新酸与新碱，第三，不同盐之间反应生成两种新的盐。
对于酸性氧化物，可以与碱或碱性氧化物反应。
对于碱性氧化物，可以与酸或酸性氧化物反应。
在应用过程中，可以基于物质类别预测物质的性质、认识不同物质之间的转化，但我要再次强调一遍，以上性质是物质类别的一般性质，并不完全符合对应类别的物质，一个物质是否具有某个性质，最终要通过实验来验证。
展示PPT，内容为根据元素组成对物质进行分类的架构图以及对应物质类别的通性。
最后做一个总结，根据元素组成我们可以将物质进行分类，具体怎么分类的，你们回去好好把这个分类过程再捋一遍，弄清楚各类别物质的性质，回去后预习下一版块胶体的内容，完成练习XXX。
