人教版化学九上《离子》视频实录+课件教案+练习拓展+反思建议+整体规划+教学论文(张老师)

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人教版化学九上《离子》视频实录+课件教案+练习拓展+反思建议+整体规划+教学论文(张老师)

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(共21张PPT)
21世纪教育网精品教学课件
课题三 离子
一、核外电子的分层排布
一、原子核外的电子排布
核外电子的分层排布
电子是在电子层上分层排布的
电子层从里到外依次是第一层至第七层
(离核距离由近到远 ; 能量由低到高)
电子总是尽先排在能量最低的电子层里(即第一层排满了才排第二层,依次下去)
每个电子层最多能容纳2n2个电子
最外层不超过8个(如果第一层为最外层不超过2个)
核内质子数
电子层
该层电子数
原子结构示意图
+11
2
8
1
Na
2
1
+3
2
2
+4
2
3
+5
2
4
+6
2
5
+7
2
6
+8
2
7
+9
2
8
+10








稀有气体:最外层电子数=8个(He为2个)。(稳定结构)
金属元素:最外层电子数<4个,易失去电子;
非金属元素:最外层电子数≥4个,易得到电子;
原子结构与元素性质的关系
元素的分类 最外层电子数 得失电子趋势 化学性质 结论
金属元素
非金属元素
稀有气体元素
一般小于4
易失去电子
一般大于3 (氢为1)
易得到电子
易发生
化学反应
等于(氦等于2)
难于得失电子
(为稳定结构)
极难发生化学反应
元素的化学性质与原子最外层电子数关系密切
二、离子
由于金属元素、非金属元素的原子核外最外层电子数没有达到稳定结构,在化学反应中容易得到或失去电子,从而达到稳定结构,那么,得到或失去电子的结果怎样呢?
+11 2 8 1
+17 2 8 7
钠原子Na
氯原子Cl
+11 2 8
+17 2 8 8
钠离子Na+
氯离子Cl-
NaCl
e-
离子:带电荷的原子
阳离子——带正电荷的原子
阴离子——带负电荷的原子
Na+ Mg2+ Al3+ H+ Ca2+ NH4+
Cl- F- O2- S2- OH- SO42- NO3- CO32-
或原子团
书写离子的方法
Mg2+
Cl-
镁离子
氯离子
离子用离子符号表示:
在元素符号的右上角标出离子所带的电荷的多少及电荷的正负,当离子所带电荷数为1时,1可以不写。
离子符号中数字的意义: 2Mg2+中
前2表示: ;
后2表示: 。
离子个数的表示方法:
2Mg2+
3Al3+
2Ca2+
2 Cl-
每个镁离子带2个单位的正电荷
2个镁离子
原子
阳离子
阴离子
失电子
得电子
原子和离子的相互转化
钠离子Na+
氯离子Cl-
NaCl
+11 2 8 1
+17 2 8 7
钠原子Na
氯原子Cl
+11 2 8
+17 2 8 8
e-
原子
阳离子
阴离子
失电子
得电子
失电子
得电子
原子中: 核电荷数=质子数=电子数
(原子不显电性)
阳离子中:核电荷数=质子数>电子数(带正电) 阴离子中:核电荷数=质子数<电子数(带负电)
原子和离子的相互转化
钠离子Na+
氯离子Cl-
NaCl
+11 2 8 1
+17 2 8 7
钠原子Na
氯原子Cl
+11 2 8
+17 2 8 8
e-
原子、离子的区别和联系
粒子
种类 原子 离子
阳离子 阴离子

别 粒子
结构
粒子所
显电性
符号
联系
核内质子数=核外电子数
核内质子数>核外电子数
核内质子数<核外电子数
不显电性
显正电性
显负电性
用元素符号表示Na、S
用阳离子符号表示Na+、Ca2+
用阴离子符号表示Cl-、S2-
阳离子 原子 阴离子
得电子
失电子
得电子
失电子
物质与其构成粒子之间的关系


具有相同核
电荷数的一
类原子


单质
化合物
汞、铁
结合
分解
分子
聚集
氧气
氢气

得、失
电子
离子
结合
氯化钠
结合
下列微粒的性质与质子数、电子数、中子数、电子层数、最外层电子数等有关,请你用它们填空
决定元素种类_____________; 决定相对原子质量_____________; 决定元素的化学性质___________; 决定离子所带电荷____________;
质子数
质子数、中子数
最外层电子数
最外层电子数
1、下列粒子的结构示意图中,表示阳离子的是 ( )
2.对于“具有相同质子数的粒子”,下列叙述正确的是 ( )
A.一定具有相同的电子数
B.不一定是由同种元素组成的粒子
C.可能是原子和分子
D.一定是同种元素的粒子
3.下列变化中,最小粒子是原子的是 ( )
A.水受热后汽化 B.贮氮气的钢瓶受热爆炸
C.氧气溶解于水 D.水电解生成氢气和氧气
D
C
C
4.下列粒子中,属于同种元素的是 ( )
A.①②
B.①④
C.②③
D.③④
5.表示Mg2+粒子结构示意图的是 ( )
B
C
6.1996年科学家在宇宙深处发现了H3+离子和H3分子。
请回答:
(1)1个H3+离子中含有 个质子, 个电子。
(2)构成H3分子的原子的结构示意图是 (填序号)。
(3)H3属于 (填“混合物”、“单质”或“化合物”)
C
3
2
单质
本节课小结
1、原子核外电子的分层排布
———原子结构示意图
2、元素的化学性质主要由
最外 层电子数决定
3、离子的形成(得到或失去电子)
4、离子符号及意义登陆21世纪教育 助您教考全无忧
原子的构成 教学反思
本节课教学主要从三个方面对原子进行讨论,教材中首先安排了对“分子能否再分”进行讨论,然后又对“原子能否再分”进行讨论,最后讨论原子的质量及相对原子质量。通过本次教学,学生对原子构成和相对原子质量的认识只能是带来或多或少的机械记忆的成分,较深入的理解和较熟悉的运用还要在今后的教学中不断地复习、巩固、加深、提高才能达到。
在指导学生阅读教材P70的表4-2时,补充氢的另外两种原子,这样介绍3种氢原子(氕、氘、氚),为下一课的元素概念的理解打基础。
元素(第一课时) 教学反思
在前几节的学习中,学生一步步地补引入了微观世界,已经初步建立起对具体粒子的认识,但在同位素的学习中,出现了和元素概念的混淆。元素的概念比较抽象,在本节内容中还要进一步加深理解,我想,如果从分析具体的物质组成出发,使学生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。然后再结合同位素的意义去理解相同种类的原子属同种元素,这样学生理解起来应该会更顺理成章些。
元素(第二课时) 教学反思
学生对元素周期表的兴趣很浓,因为几乎任何一本化学书上都有周期表,他们非常希望了解有关周期表的相关知识。基于这个特点,关于周期表的结构就设计了一节课完成的思路,相关知识包括:
(1)长短周期 主副族 (2)同周期,同主族元素的性质变化规律(3)主要化合价的变化规律(4)元素金属性和非金属性的判断在周期表中的应用
上完课后,还有大约十多分钟的课上练习时间,完成三个题,这三个题属于一般难度的题目,结果,约有一半的学生不会做,出现的问题主要有,(1)周期表的结构没记住(2)知识与习题相脱节,到了习题上知识就全给忘光了(3)书面表达能力差
学生接受知识的能力有限,课容量不应该太大,要时刻注意要少要简,要勤反复,多练习,帮助学生、引导学生发现问题,及时解决。通过作业又发现了一些问题,及时纠正了,学生就基本掌握了。
离子(第一课时) 教学反思
学生刚刚接触原子的构成,不太适应微观概念,所以在教学中我发现了这个问题以后,就改进了书上的知识点,先通过复习原子的结构来让学生自然过度到核外电子排布的思考上。再介绍《核外电子排布》,书上介绍核外电子排布内容比较少,为了学生在学习离子时更易理解,我用投影打出了1——18号元素的原子结构示意图,并按金属,非金属,稀有气体三大类进行归类总结。让学生讨论总结出了,最外层电子数与化学性质的关系。这对学生下个节课学习离子打下一个基础。
对整体基础较好的班级,可把离子的形成过程和离子化合物的形成讨论完,一气呵成。
离子(第二课时) 教学反思
我通过投影打出了1——18号元素的原子结构示意图,并按金属,非金属,稀有气体三大类进行归类总结,在此基础上再讲解离子的形成,并逐一写出1——20号元素的原子得到(或失去)电子后的离子符号,然后介绍离子根据带电荷不同分为阴离子和阳离子,介绍阴阳离子相互作用形成离子化合物。
课后,我又要求学生记忆常见离子符号,使学生巩固世界上千千万万种物质都是由原子,分子,离子构成的。
这样在讲解化合价时,我就在原子结构示意图的基础上简单的介绍了化合价的确定,这样对成绩比较好,知识接受比较快的学生来讲,就不用死记硬背常见元素的化合价,而对那些基础比较差的学生要求他们记忆常见元素的化合价即可。
  通过实践,我认为这样设计确实做到了“既让优生吃饱,又让成绩差的学生吃好” ,取得了因材施教的效果。
  由此我越发感觉到,课改的任重道远,他需要我们教师不断的反思,探讨。
化学式与化合价(第一课时) 教学反思
本课时设计内容较为适当,如学生基础较好,可适当增加举例,多多练习,但不宜增加知识容量。对大部分学生来说,宜放缓讲解的节奏,效果更好。
课件设计可再丰富。
化学式与化合价(第一课时) 教学反思
本课时内容较少,但重在熟练掌握化合价的应用,故应多加练习,熟能生巧。在练习的过程中,尽量放慢节奏,多加巡查,争取让每一学生过关,取得大面积的高质量的丰收。
化学式与化合价(第一课时) 教学反思
本课题内容丰富,容量很大。学生接受知识的能力有限,课容量不应该太大,要时刻注意要少要简,要勤反复,多练习,帮助学生、引导学生发现问题,及时解决。通过作业又发现了一些问题,及时纠正了,学生就基本掌握了。
教学时特别要循序渐进,及时了解学生掌握情况,灵活调整教学内容,才能收到好的效果。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 4 页 (共 4 页) 版权所有@21世纪教育网登陆21世纪教育 助您教考全无忧
中山市博爱初级中学教师教学设计文本
2010年 10 月23日 星期 五 累计课时( 24 )
课 题 课题1 原子的构成
教学目标包含知识、技能、价值观、情感、态度、过程、方法等。教师据学科及教材内容特点制定。 [知识与技能]1、了解原子是由原子核和核外电子构成,绝大多数原子的原子核是由质子和中子构成的。 2、能根据原子组成符号判断原子的构成。 3、知道相对原子质量的概念。[过程与方法]采用教师引导,学生阅读资料、自己提出问题、并自主地跟同学交流、自己完成讨论结果的方法,教师多创设情景让学生自主学习、自主地总结出规律。[情感、态度与价值观]让学生充分体验交流讨论、发现规律、得出结论的过程,让学生在获得有关知识的同时又体验自己学习后获得的成就。
教学要点 构成原子的粒子间的关系,相对原子质量的概念
教学难点 构成原子的粒子间的关系,相对原子质量的概念
教学方法 创设问题情景,学生自主学习、自主讨论相结合
教学材料 多媒体课件
教 学 过 程
[复习提问] 在第三单元的学习中我们知道了分子、原子都是构成物质的微观粒子。你能说出化学变化的实质是什么吗?原子是化学变化中的最小微粒,那么用其他方法能不能再分呢?[导入新课] 原子内部到底是什么样的结构呢?这节课我们就学习原子的构成。(讲解)根据刚才的动画演示,我们可以看到原子分为原子核和核外电子,想像一下原子和原子核的大小,并谈一谈自己的感受。[引导和讲解] 虽然原子核很小,但是科学家经过研究证明原子核还可以再分,继续观看动画,大家仔细观察原子核的构成引导学生动手用大括号的形式将原子的结构表示出来[知识巩固] 以碳原子为例说明构成原子的粒子有几种?它们是怎样构成原子的 [指导阅读] 指导学生阅读教材P70的表4-2;引导学生根据表格内容比较和讨论。原子中质子数=电子数核内质子数就是核电荷数。质子数和中子数不一定相等但很接近。(注意氢原子内无中子)。补充氢的另外两种原子,这样介绍3种氢原子(氕、氘、氚)[引入新内容] 请大家看几种原子的质量数值:一个氢原子的质量约为:1.67×10-27 kg即 0.000 000 000 000 000 000 000 000 00167 kg一个碳原子的质量约为:1.993×10-26 kg即 0.000 000 000 000 000 000 000 000 01993kg一个氧原子的质量约为:2.657×10-26 kg即 0.000 000 000 000 000 000 000 000 02657 kg[总结讲解] 师生一起得出:科学上一般不直接使用原子的实际质量,而使用相对质量介绍概念。相对原子质量 = 一个原子的质量/一个碳原子质量的1/12(它是一个比,是一个相对质量)[深入探讨]原子中的几个数量关系原子种类质子数中子数电子数相对原子质量(近似整数值)氢1011碳66612氧88816钾19201939氮77714镁12121224讨论小结:相对原子质量=质子数+中子数小结本课:原子的构成; 相对原子质量 动画演示)水分子的分解动画提出问题,引发思考(动画演示)原子的构成的动画。投影展示原子核的构成的动画重放整个动画提出问题指导阅读显示几种原子的质量(展示图片)介绍院士张青莲(屏幕显示)表格如左 (学生发言)在化学反应里分子可以为原子,原子在化学反应里不能再分。带着问题思考并继续听讲发挥想象并用自己的语言来描述仔细观看动画并积极讨论,在投影仪上展示自己的设计。思考并回答认真阅读表格并进行比较和讨论,得出结论。学生感知得出:原子的质量很小,书写、记忆、使用很不方便。学生学习化学及学习科学家的科学精神的热情高涨,在教师引导下归纳出:相对原子质量=质子数+中子数;原子的质量主要集中在原子核上。巩固原子中的几个数量关系的知识
教 学 反 思
本节课教学主要从三个方面对原子进行讨论,教材中首先安排了对“分子能否再分”进行讨论,然后又对“原子能否再分”进行讨论,最后讨论原子的质量及相对原子质量。通过本次教学,学生对原子构成和相对原子质量的认识只能是带来或多或少的机械记忆的成分,较深入的理解和较熟悉的运用还要在今后的教学中不断地复习、巩固、加深、提高才能达到。在指导学生阅读教材P70的表4-2时,补充氢的另外两种原子,这样介绍3种氢原子(氕、氘、氚),为下一课的元素概念的理解打基础。
[板书设计] 课题1:原子的构成
一、原子的构成
核电荷数 = 质子数 = 核外电子数
二、相对原子质量
相对原子质量 = 一个原子的质量/一个碳原子质量的1/12
(它是一个比,是一个相对质量)
相对原子质量 = 质子数 + 中子数
中山市博爱初级中学教师教学设计文本
2010年 10 月26日 星期 一 累计课时( 25 )
课 题 课题2 元素(第一课时)
教学目标包含知识、技能、价值观、情感、态度、过程、方法等。教师据学科及教材内容特点制定。 知识与技能:了解元素概念的涵义及元素符号的表示意义;学会元素符号的正确写法;逐步记住一些常见的元素符号。过程与方法目标:  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的唯物主义观点。
教学要点 元素的概念初步形成、元素符号所表示的意义。
教学难点 元素的概念初步形成。
教学方法 探究实验法、读书指导法、归纳总结法。
教学材料 制作投影片、课前布置探究元素的故事、制作元素卡片
教 学 过 程
一、元素【引入】通过前面的学习,我们知道原子很小,但有一定的质量,原子的质量为什么用相对原子质量?其中一种碳原子是指哪一种碳原子?有没有别的碳原子呢?出示投影片: 几种含氧原子物质的比较介绍:几种碳原子碳-12:质子数为6,中子数为6碳-13:质子数为6,中子数为7【引导探究】指导学生分析、比较:在上述物质中,原子有什么不同点和相同点?出示投影片:几种氢原子构成的比较原子名称质子数电子数中子数相对原子质量氢(氕原子 )1101氢(氘原子)1112氢(氚原子) 1123碳-1266612碳-1366713【引导探究】指导学生分析、比较:在上述几种愿子中,有什么不同点和相同点?【小结】由氢原子的荷电荷数为1;碳原子的荷电荷数为6,说明其它原子也是如此,指导学生抽象出同一类原子的本质特点是什么?为了描述在不同物质里的同一类原子,科学家提出了“元素”这个概念。本节课我们就来学习元素的有关知识。【学生讨论归纳】请同学们给元素下定义 元素: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。【问题激疑】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?学生交流汇报讨论的结果,教师在学生的基础上进行总结: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。【引导阅读】教材P73第三段并认识图4—4。【归纳小结】地壳中各元素按质量计,由多到少的顺序是:氧、硅、铝、铁…【活动与探究】“元素的故事”按课前布置的任务,让学生把自己准备好的材料向全班汇报。(增加学生学习兴趣,巩固加深对元素的理解和记忆)。二、元素符号【引导阅读】教材P73,学生交流并总结:1.你能用简单的几个字概括出写元素符号的规则吗?试试看2.(根据某元素符号如:O)请指出该元素符号表示的意义?3.出示一组元素符号各有错误,请指出错误并更正,你认为书写元素符号可能出现那些错误?【讲解】教师在学生汇报交流结果的基础上,进行点拨有关的知识点。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:H、Fe、Cu、Mg、Cl、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)(为了增加学生们学习化学的兴趣,在此可简要的介绍元素符号写法的演进)【学生讨论回答】下列符号表示的意义:Fe、2N【课堂小游戏】看谁元素符号记的又准又快,(用卡片的形式帮助学生记忆元素符号及元素名称)。【课堂小结】让学生自己回忆本节所学的内容。【巩固练习】见学案【作业】作业:预习第二课时元素周期表简介【活动与探究】1.从生物学或科普书刊中查找几种食品的元素组成,并列表说明。2.查阅资料,了解地壳中含量较大的几种元素及其存在。(课下完成) 学生回忆并进行思考说明同一种原子质子数相同,中子数不同 阅读后讨论、回答学生进行反复思考说明元素的概念的难点强调学生注意元素与原子的相同与不同阅读后讨论、回答讨论回答:宏观和微观意义全面、逐一说出元素符号的宏观或微观意义。强调学生根据生活与实际,判别元素的类型学生能正确规范书写元素符号分别举例多加练习背诵常见元素符号 从相对原子质量介绍中就把原子的种类式介绍给学生,消除陌生感培养自学能力让学生能区别不同元素的判断学生加深对元素概念的记忆强调元素符号的写法让学生能熟练掌握元素符号的书写为下一课时做好充分准备
教 学 反 思
在前几节的学习中,学生一步步地补引入了微观世界,已经初步建立起对具体粒子的认识,但在同位素的学习中,出现了和元素概念的混淆。元素的概念比较抽象,在本节内容中还要进一步加深理解,我想,如果从分析具体的物质组成出发,使学生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。然后再结合同位素的意义去理解相同种类的原子属同种元素,这样学生理解起来应该会更顺理成章些。
[板书设计]
第一课时 元素 元素符号
1.元素的概念
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
写法、读法
4.元素符号 表示这种元素
表示的意义
表示这种元素的一个原子
中山市博爱初级中学教师教学设计文本
2010年 10 月27日 星期 二 累计课时( 26 )
课 题 课题2 元素(第二课时)
教学目标包含知识、技能、价值观、情感、态度、过程、方法等。教师据学科及教材内容特点制定。 知识与技能:1.进一步熟记元素、元素符号的有关知识点。2.初步认识元素周期表,知道它是学习和研究化学的工具,根据原子序数在周期表中找到指定元素和有关该元素的一些其他的信息。过程与方法目标:  1.通过联想记忆等趣味活动,帮助学生认识元素符号。2.通过学生之间相互合作,查阅资料,了解地壳、生物的细胞和一些食品中元素的含量。情感目标:树立量变引起质变的辩证的唯物主义观点。
教学要点 元素符号所表示的意义。
教学难点 食品中元素的含量。
教学方法 探究实验法、读书指导法、归纳总结法。
教学材料 制作投影片、课前布置探究元素的故事
教 学 过 程
在前面的几个单元的学习中,我们已经接触到一些符号,如:O、H、N、C、Al…….这些符号表示什么意思呢 【阅读教材P73资料栏】引导学生阅读课本P75表4-3【提问】如何正确书写元素符号呢?出示几个书写错误的元素符号,让学生改正。【启发】同学们能否寻找一些记忆的方法,如:联想、对比等,尽快认识这些元素符号呢?【提问】元素符号能表示什么意义呢?以具体符号为例,介绍元素符号表示的意义。【练习】说出下列符号表示的意义:Fe (2)3Fe (3)nFe【投影】门捷列夫和元素周期表组织、指导学生完成活动与探究。活动形式的建议:小组枪答竞赛小组交流后由代表发言[提问]通过本节课的学习,你们有那些收获?跟大家说一说布置作业 学生思考并回答学生进行练习引导学生学会根据元素周期表学会查找相关的信息并找出规律。学生进行交流与讨论 引发学生的记忆加深学生对元素符号的印象学生能找出规律,为以后的化学学习奠定基础
教 学 反 思
学生对元素周期表的兴趣很浓,因为几乎任何一本化学书上都有周期表,他们非常希望了解有关周期表的相关知识。基于这个特点,关于周期表的结构就设计了一节课完成的思路,相关知识包括: (1)长短周期 主副族 (2)同周期,同主族元素的性质变化规律(3)主要化合价的变化规律(4)元素金属性和非金属性的判断在周期表中的应用 上完课后,还有大约十多分钟的课上练习时间,完成三个题,这三个题属于一般难度的题目,结果,约有一半的学生不会做,出现的问题主要有,(1)周期表的结构没记住(2)知识与习题相脱节,到了习题上知识就全给忘光了(3)书面表达能力差 学生接受知识的能力有限,课容量不应该太大,要时刻注意要少要简,要勤反复,多练习,帮助学生、引导学生发现问题,及时解决。通过作业又发现了一些问题,及时纠正了,学生就基本掌握了。
[板书设计]
第二课时 元素周期表
1.元素周期表的发现
2.元素周期表的规律
3.元素周期表提供的信息
中山市博爱初级中学教师教学设计文本
2010年 10 月27日 星期 二 累计课时( 27 )
课 题 课题3 离子(第一课时)
教学目标包含知识、技能、价值观、情感、态度、过程、方法等。教师据学科及教材内容特点制定。 1、知识与技能(1)初步了解原于核外的电子是分层排布的,知道原子结构示意图中各部分的含义。(2)了解元素的化学性质与原子结构的关系。2、过程与方法(1)通过学生间相互讨论、交流,增强学生归纳知识、获取知识的能力;(2)运用多媒体动画片、课文插图等辅助手段,演示离子的形成过程,化抽象为直观,增强学习的效果。
教学重点 原子结构示意图
教学难点 核外电子的分层排布
教学方法 读书指导法、归纳总结法。
教学材料 多媒体,模型
教 学 过 程
[复习提问]:1、构成原子的三种微粒是?2、他们是怎么构成原子的?3、写出一些元素的电子数[新课引入提问]电子在核外运动,那它们会不会相互碰撞呢?电子排布有何特点呢?[投影]原子核外电子分层排布示意图一、核外电子的排布1、电子是分层排布的[讲解]电子的运动没有固定的轨道,但是经常出现在某一区域,科学家把这些区域叫电子层,能量低离核近,能量高离核远。电子层最多为7层,第一层最多有2个电子,最外层最多有8个电子。[提问]那有没有什么可以明了简单的表示出电子排布特点呢?2、原子结构示意图练习:判断原子结构示意图对不对?请学生试着画出12、13号元素的原子结构示意图[投影]前18号元素的原子结构示意图[提问]将这些元素分类那分好后,大家再观察一下,几类元素的原子最外层电子数分别有何特点呢?我们知道稀有气体的化学性质怎么样呢?那它们最外层电子数有何特点呢?想象它们之间有没有关系?3、相对稳定结构我们把最外层为8个电子(如果一个电子层的为2个电子)的结构叫相对稳定结构。那金属非金属最外层有没有达到稳定结构呢?那它们的化学性质还稳定吗?所以它们也都想变成稳定,因此不稳定的结构都有向稳定结构变化的趋势。那金属元素原子要想变成稳定结构,他们就容易得到还是失去电子呢?非金属原子又是怎么样?金属元素:最外层电子数小于4个,容易失去最外层电子非金属元素:最外层电子数大于等于4个,容易得到电子变成稳定结构。小结:元素最外层电子数和得失电子及化学性质之间的关系。课堂练习[板书]课题3 离子一、核外电子的排布1、电子是分层排布的2、电子层从里到外最多为7层3、电子总是尽先排在最里层。排满了第一层才排第二层,依次往下排4、第一层上最多排2个电子,第二层最多排8个电子,最外层最多排8个电子。二、原子结构示意图三、原子结构与最外层电子数的关系 学生回答:质子、中子和电子质子和中子构成原子核,居于中心,带正电,电子带负电,在原子核周围做高速运动。H 1 ,O 8 ,Na 11 ,S 16 ,Mg 12 ,He 2 ,Ar 18 学生讨论回答并试着画一下原子的草图提问:电子的排布是不是和大家想象中的一样呢?现在再总结电子排布有何特点?(分层排布)学生听,并理解学生思考老师画出原子结构示意图,学生观察总结,看看各部分的意义学生练习学生画学生观察,对比自己画得对不对。元素分为:金属元素、非金属元素和稀有气体元素。金属元素最外层电子数小于4个非金属元素最外层电子数多于3个稀有气体元素最外层电子数为8个(氦为2个)化学性质很稳定,最外层电子数都达到了最多。结构决定性质没有不稳定思考,讨论,学生做笔记并理解 复习回顾,让学生有熟悉感。发挥学生想象力。通过讨论,调动学生的积极性让学生模仿学习,知道意义复习巩固,加深学生对电子排布特点的认识。让学生充分体会排布特点。第一层2个,第二层8个,最外层最多排8个电子。培养学生的归纳总结能力训练分析问题能力联系生活经验想一想。
教 学 反 思
学生刚刚接触原子的构成,不太适应微观概念,所以在教学中我发现了这个问题以后,就改进了书上的知识点,先通过复习原子的结构来让学生自然过度到核外电子排布的思考上。再介绍《核外电子排布》,书上介绍核外电子排布内容比较少,为了学生在学习离子时更易理解,我用投影打出了1——18号元素的原子结构示意图,并按金属,非金属,稀有气体三大类进行归类总结。让学生讨论总结出了,最外层电子数与化学性质的关系。这对学生下个节课学习离子打下一个基础。对整体基础较好的班级,可把离子的形成过程和离子化合物的形成讨论完,一气呵成。
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2010年 10 月29日 星期 四 累计课时( 28 )
课 题 课题3 离子(第二课时)
教学目标包含知识、技能、价值观、情感、态度、过程、方法等。教师据学科及教材内容特点制定。 知识技能:1、了解离子的形成和离子化合物的形成 2、知道离子符号的书写和意义。过程与方法:1、通过相互讨论、交流提高归纳和获取信息的能力。 2、运用多媒体动画、课本插图等辅助手段,演示离子的形成过程,化抽象为直观。情感套度价值观:1、初步体会物质构成的奥秘,培养想象力和分析推理能力。 2、初步形成“物质的粒子性”的观点。
教学重点 离子的书写和符号的意义
教学难点 离子的形成
教学方法 讲授法,讨论法,总结法。
教学材料 多媒体
教 学 过 程
[复习]1、原子核外电子是分层排布的,请画出钠的原子结构示意图,并指出部分的意义。2、原子结构与元素化学性质之间的关系[新课]既然金属和非金属容易得到和失去电子,那它们得到失去电子后变成什么呢?[讲解]金属元素容易失去最外层电子数,大家看失去电子后,质子数和电子数还相等吗?那现在还是不是不带电呢?画钠的结构示意图非金属元素容易得到电子使最外层电子数达到8个电子,那得到电子后还带不带电呢?带什么电呢?画氯的结构示意图。并一同讲离子化合物的形成.四、离子1、带电的原子或原子团叫离子。阳离子:带正电的原子。阴离子:带负电的原子。[提问]1、那离子该怎么来书写呢? 2、原子得到或失去电子后,原子核内质子数有没有变?那元素种类有没有变化?2、离子的书写先写出元素符号,再在符号右上角,标出正负和所带电荷数。如果电荷数为1的要省略不写。如镁离子 Mg2+ ,Na+ Cl- O2-[练习]通过画原子的结构示意图来写出来20号元素中金属离子和非金属离子的符号。3、离子符号的意义 Mg2+表示 一个镁离子带2个单位的正电荷2 Mg2+表示2个镁离子,右上的2表示每个镁离子带2个单位的正电荷。4、离子与原子的转化 得到阳离子 原子 阴离子 失去 失去5、判断是原子还是离子的方法原子中:质子数=电子数阳离子中;质子数>电子数阴离子中:质子数<电子数[小结]离子与原子之间的区别和联系(见课件)[总结]物质与其构成微粒间的关系(见课件)练习最后本课题小结.[板书]四、离子1、离子定义:离子是带电的原子或原子团2、离子分类:阳离子:带正电的原子 阴离子:带负电的原子。3、离子符号的书写:4、离子符号的意义5、原子、离子的区别和联系(图见课件)6、物质与构成物质的微粒间的关系(图见课件) 学生先回答,老师再投影出来学生带着问题去思考学生画图计算思考金属失去电子后带正电,非金属得到电子后带负电。没有改变,所以元素种类不变。学生动手画,写让学生理清思路,便于学生判断.让学生学会归纳总结的方法.以表格的形式表示,更直观明确.让学生知道本课题的主要内容和需要知道掌握的内容. 通过学生自己动手画体会原子变成离子的过程,体会阳离子阴离子的形成,有利于书写离子符号。强化离子的形成,并帮助大家理解记忆离子符号。同时还再次让学生理解了元素化学性质与最外层电子数的关系。利用表格对比强化知识点
教 学 反 思
我通过投影打出了1——18号元素的原子结构示意图,并按金属,非金属,稀有气体三大类进行归类总结,在此基础上再讲解离子的形成,并逐一写出1——20号元素的原子得到(或失去)电子后的离子符号,然后介绍离子根据带电荷不同分为阴离子和阳离子,介绍阴阳离子相互作用形成离子化合物。 课后,我又要求学生记忆常见离子符号,使学生巩固世界上千千万万种物质都是由原子,分子,离子构成的。这样在讲解化合价时,我就在原子结构示意图的基础上简单的介绍了化合价的确定,这样对成绩比较好,知识接受比较快的学生来讲,就不用死记硬背常见元素的化合价,而对那些基础比较差的学生要求他们记忆常见元素的化合价即可。  通过实践,我认为这样设计确实做到了“既让优生吃饱,又让成绩差的学生吃好” ,取得了因材施教的效果。  由此我越发感觉到,课改的任重道远,他需要我们教师不断的反思,探讨。
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2010年 11 月 3日 星期 二 累计课时( 29 )
课 题 课题4 化学式与化合价(第一课时)
教学目标包含知识、技能、价值观、情感、态度、过程、方法等。教师据学科及教材内容特点制定。 知识与技能了解化学式的定义和涵义。初步掌握单质化学式的写法和化合物化学式的读法。理解化学式前和化合价有关数字的不同意义。熟记常见元素和原子团的化合价。过程与方法集体式讨论、探究情感、态度与价值观使学生懂得只有确实存在的物质,才能根据化合价写出它的化学式。对学生进行实事求是的教育。结合对物质从宏观到微观的认识,进一步发展学生的科学想象力。
教学要点 化学式的写法、读法、化学式的意义。
教学难点 化学式的写法、读法、化学式的意义。
教学方法 读书指导法、归纳总结法。
教学材料 多媒体课件
教 学 过 程
【提问】元素可以用元素符号来表示,正确写出投影的元素符号。 这些物质的符号又是如何呢? 投影出几种前面学过的熟悉的物质名称。【指导阅读】请同学们看书81页第一段。【提问】由元素组成的各种单质和化合物怎样来表示呢?也可以用元素符号来表示——这就是化学式,什么叫化学式?【板书】一、什么是化学式:1、定义:用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子叫做化学式。化学式可以简单明了地表示物质分子的组成,一种纯净物只用一种化学式,化学式是国际通用的。【提问】H的意义(宏观与微观)2H的意义(微观)【复习小结】元素符号可表示:元素和原子【提问】化学式作为化学符号,有些什么意义?【指导思考】请同学们看书81页图4-1,区分化学式的宏观和微观意义【复习小结】二、化学式的意义(以H2O为例) ①表示一种物质:水 ②表示该物质的元素组成:水是由氢、氧两种元素组成。 ③表示物质的一个分子:一个水分子 ④表示物质的分子构成:每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成【提问】2H2O的意义:表示2个水分子【指导思考】元素符号和物质的化学式前面加了系数后的意义如何?【讨论】符号H、2H、H2、2H2、2H20各具有什么意义?【讨论】指出符号中数字“2”的意义:2N;N2;2N2;2Mg2+; 三、化学式的写法【指导阅读】请同学们看书82页单质 ①用元素符号表示:金属(铁Fe、铜Cu等)、固态非金属(如碳C、磷P等)、稀有气体(氦He、氖Ne等) ②双原子构成的分子:如氢气H2、氧气O2、氮气N2、氯气Cl2、碘I2等。 (2)化合物(利用化合价)【投影】常见元素、原子团的化合价顺口溜四、化合物化学式的读法(从右往左读) ⑴2种元素组成:一般从右向左读作“某化某”,例如:ZnS读作硫化锌。有时还要读出化学式中各种元素的原子个数,如Fe3O4读作四氧化三铁等。⑵含OH原子团:氢氧化某⑶含其它原子团:某酸某小结本课时: 巡视检查背诵 回忆并写出相应的元素符号回忆并写出相应物质的符号阅读后回答识记回忆阅读后讨论、回答思考后回答讨论回答:只有微观意义全面、逐一说出各符号的宏观或微观意义。通过讨论区别 “指出符号”、“指出符号中数字的意义”阅读后小结思考后回答:为什么臭氧的化学式是O3?诵读几遍分别举例多加练习背诵常见元素、原子团的化合价顺口溜 从一开始的物质介绍中就把物质的化学式介绍给学生,消除陌生感培养自学能力与元素符号对照讲解,降低难度强调化学式的写法与物质的分类有密切的关系为下一课时做好充分准备
教 学 反 思
本课时设计内容较为适当,如学生基础较好,可适当增加举例,多多练习,但不宜增加知识容量。对大部分学生来说,宜放缓讲解的节奏,效果更好。 课件设计可再丰富。
[板书设计]
课题4 化学式与化合价
一、化学式定义:用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子叫做化学式。
一种纯净物只用一个化学式。
二、化学式的意义: 宏观:表示一种物质、该物质的组成
微观:表示一个分子、该一个分子的构成
指出符号的意义:
指出符号中数字的意义:
三、化学式的写法
(1)单质
①用元素符号表示:金属(铁Fe、铜Cu等)、固态非金属(如碳C、磷P等)、
稀有气体(氦He、氖Ne等)
②双原子构成的分子:如氢气H2、氧气O2、氮气N2、氯气Cl2、碘I2等。
(2)化合物(利用化合价)
常见元素、原子团的化合价
四、化学式的读法:
⑴2种元素组成:一般从右向左读作“某化某”(有时还要读出个数)
⑵含OH原子团:氢氧化某
⑶含其它原子团:某酸某
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2010年 11 月 4日 星期 三 累计课时( 30 )
课 题 课题4 化学式与化合价(第二课时)
教学目标包含知识、技能、价值观、情感、态度、过程、方法等。教师据学科及教材内容特点制定。 知识与技能1.了解常见元素和根的化合价,能够根据化学式判断化合价,根据化合价书写化学式。2.熟记常见元素和原子团的化合价。3.应用化合价推求化学式。过程与方法通过化合价与化学式之间关系的正确规律探讨,培养学生的探索能力和创新思维能力。情感、态度与价值观1.使学生懂得只有确实存在的物质,才能根据化合价写出它的化学式。对学生进行实事求是的教育。2.通过集体式讨论和学习,对问题的共同探索和解决,培养学生的集体主义合作精神和创造性及克服困难的毅力。
教学要点 1.了解化合物中元素正、负化合价代数和为零的原则。记住常见元素和根的化合价。2.应用化学式推求化合价;应用化合价推求化学式。
教学难点 应用化学式推求化合价;应用化合价推求化学式。
教学方法 读书指导法、归纳总结法。
教学材料 多媒体课件
教 学 过 程
【复习提问】化学式的意义、化学式的读法、写法。【投影】一些常见元素、原子团的化合价,检查背诵情况。【板书】五.化合价1.定义:(只求有所了解,不作过深详解)【指导阅读】1.化合价的原则是什么?2.元素的化合价是不是只有一个价态?【板书】2.化合价有正价和负价 (1)氢元素通常显+1价,氧元素通常显-2价 (2)金属元素通常显正价,非金属元素通常显负价 (3)一些元素在不同的物质里可显不同的化合价【板书】3.在化合物里元素正负化合价的代数和为0H2O:+1×2+(-2)==0【板书】4.单质中元素的化合价为0【投影】列举几种离子符号和元素化合价,对比两种形式并加以区分: 离子与化合价相通(电荷数与化合价相同,正负对应,但书写顺序相反)【板书】六、化合价的应用(一)确定物质中某元素的化合价【投影】例题1 试确定氯酸钾中氯元素的化合价 推算KMnO4和K2MnO4中锰元素的化合价【投影】练习:标出指定元素的化合价(二)、根据化合价确定化合物的化学式:【投影】例题【板书】左正右负,交叉化简,检验【投影】练习:写出下列物质的化学式小结本课: 课后练习:87页3、4、5、6、 逐一回忆并口述熟能成诵为好。若不能则在后面的应用训练中进一步熟练。阅读83页表面4-6,对照顺口溜(通过简化以减负)掌握要点。识记理解化合价原则识别离子符号和元素化合价,并小结出两者之间的关系:“相通”Fe3+(亚铁离子)与 Fe2+(亚铁离子)利用化合价原则列方程,熟练应用乃至心算加以区别高锰酸钾和锰酸钾掌握书写步骤并多练习 承前启后培养自学能力有比较有鉴别提升能力培养善于思考的习惯熟能生巧
教 学 反 思
本课时内容较少,但重在熟练掌握化合价的应用,故应多加练习,熟能生巧。在练习的过程中,尽量放慢节奏,多加巡查,争取让每一学生过关,取得大面积的高质量的丰收。
[板书设计]
课题4 化学式与化合价
五.化合价
1.定义:
2.化合价有正价和负价
(1)氢元素+1价,氧元素-2价
(2)金属元素通常显正价,非金属元素通常显负价
(3)一些元素在不同的物质里可显不同的化合价
3.在化合物里元素正负化合价的代数和为0
H2O:+1×2+(-2)==0
4.单质中元素的化合价为0
离子与化合价相通(电荷数与化合价相同,正负对应,但书写顺序相反)
Fe3+(亚铁离子)与
Fe2+(亚铁离子
六、化合价的应用
(一)确定物质中某元素的化合价
例题1
(二)、根据化合价确定化合物的化学式
左正右负,交叉化简,检验
课后练习:87页3、4、5、6、
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2010年 11 月 6日 星期五 累计课时( 31 )
课 题 课题4 化学式与化合价(第三课时)
教学目标包含知识、技能、价值观、情感、态度、过程、方法等。教师据学科及教材内容特点制定。 知识与技能1.知道相对分子质量的概念。2.初步掌握化学式计算:物质的相对分子质量和化合物中各元素质量比以及化合物中某元素的质量分数。2.结合对物质从宏观到微观的认识,进一步发展你的科学想象力。过程与方法通过对化学式的计算的学习,了解化学计算思维。情感、态度与价值观结合对物质从宏观到微观的认识,进一步发展学生的科学想象力
教学要点 根据化学式的有关计算。
教学难点 根据化学式的有关计算:化合物中某元素的质量分数。
教学方法 课堂讨论启发式讲解法、读书指导法、归纳总结法。
教学材料 多媒体课件
教 学 过 程
【教师讲解】根据化学式我们可以做某些计算。本节主要研究根据化学式的计算。【板书】七、根据化学式的计算思考:原子的质量很小,故我们采用相对原子质量,那么由原子构成的分子,质量仍然很小,又如何表示呢?化学式中各原子的相对原子质量的总和,就是相对分子质量 (符号为Mr) 【板书】1、计算相对分子质量化学式是用元素符号表示物质组成的式子,如何计算相对分子质量?【指导阅读】例1、计算H2O的相对分子质量。【解释】∵H2O中有两个H原子和一个O原子∴应计算两个H原子的相对原子质量和一个氧原子的相对原子质量之和解:H2O的相对分子质量=1×2+16×1=18 (相对分子质量的单位为1,一般不写出)练习1、求Fe3O4的相对分子质量【活动与探究】CO(NH2)2的相对分子质量【活动与探究】计算2H2O的相对分子质量总和。解:2H2O的相对分子质量=2×(2×1+16)=36【教师小结】纠正错误【板书】2、计算各元素的原子个数比【教师讲解】例2、求CO2、NH4NO3中各元素的原子个数比【板书】3、计算物质组成元素之间的质量 比【指导阅读】例3、CO2中碳元素和氧元素的质量比(化为最简整数比)练习2:H2O中各元素的质量比【活动与探究】 1、Cu(OH)2中各元素的质量比 2、NH4NO3中各元素的质量比【教师小结】纠正错误【板书】4、求物质中某元素的质量分数【指导阅读】例4、计算化肥硝酸铵(NH4NO3)中氮元素的质量分数【教师小结并板书】物质中某元素的质量分数的计算公式【教师讲解】练习3、 如何计算水中氢元素的质量分数? 纠正错误【教师讲解并板书】推论 一定量的某物质中含有某元素的质量【活动与探究】一定量的某物质中含有某元素的质量元素的质量=某物质的质量×某元素的质量分数 例4、求18gH2O中氢元素的质量?练习4、某农田里的作物需施含氮元素35kg的氮肥,如果施用的氮肥是NH4NO3,则需要多少千克 改用尿素( CO(NH2)2 ),又需要多少千克 【教师小结】纠正错误【活动与探究】【投影】葡萄糖的化学式为C6H12O6。计算:(1)葡萄糖的相对原子质量; (2)葡萄糖中C、H、O的原子个数比; (3)葡萄糖中C、H、O的质量比; (4)葡萄糖中碳元素的质量分数; (5)18g葡萄糖中含碳元素的质量是多少?【投影】课堂练习 本节小结:主要学习收获:会根据化学式进行计算作业:课后习题87页8、9 理解定义并与相对原子质量联系阅读例题并掌握方法练习掌握含原子团的计算方法阅读例题并掌握方法阅读例题并掌握方法练习  阅读例题并掌握方法小结:物质中某元素的质量分数的计算公式练习推论  一定量的某物质中含有某元素的质量元素的质量=某物质的质量×某元素的质量分数练习掌握简式计算形式系统练习。 培养学习能力和联想能力深化对物质微观的认识深化对物质微观的认识深化对物质微观的认识深化对物质从宏观到微观的认识解决实际问题熟能生巧
教 学 反 思
本课题内容丰富,容量很大。学生接受知识的能力有限,课容量不应该太大,要时刻注意要少要简,要勤反复,多练习,帮助学生、引导学生发现问题,及时解决。通过作业又发现了一些问题,及时纠正了,学生就基本掌握了。教学时特别要循序渐进,及时了解学生掌握情况,灵活调整教学内容,才能收到好的效果。
[板书设计]
课题4 化学式与化合价
七、根据化学式的计算
1、计算相对分子质量(符号为Mr)
例1、 H2O的相对分子质量=1×2+16×1=18
2H2O的相对分子质量=2×(2×1+16)=36
2、计算各元素的原子个数比
例2、
3、计算物质组成元素之间的质量 比(化为最简整数比)
例3、
4、求物质中某元素的质量分数
电子层
核内质子数
+11
2
8
1
Na
各层上的电子数
稳定
难得到或失去电子
等于8个(氦等于2个)
稀有气体元素
易得到电子
一般大于等于4个
非金属元素
结构决定性质,元素的化学性质与最外层电子数有关
易发生化学反应
易失去电子
一般小于4
金属元素
结论
化学性质
得失电子趋势
最外层电子数
元素的分类
易发生
化学反应
极难发生化学反应
核内质子数
电子层
该层电子数
原子结构示意图
+11
2
8
1
Na
稳定
难得到或失去电子
等于8个(氦等于2个)
稀有气体元素
易得到电子
一般大于等于4个
非金属元素
元素的化学性质与最外层电子数有关
易发生化学反应
易失去电子
一般小于4
金属元素
结论
化学性质
得失电子趋势
最外层电子数
元素的分类
得到
× 100﹪
物质中某元素的质量分数=
该元素相对原子质量×原子个数
相对分子质量
× 100﹪
物质的质量
=
该元素的质量
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九年级化学背诵二则
一、元素名称与符号
1—20号元素
氢 氦 锂 铍 硼 , 碳 氮 氧 氟 氖;
H He Li Be B C N O F Ne
钠 镁 铝 硅 磷, 硫 氯 氩 钾 钙;
Na Mg Al Si P S Cl A r K Ca
再有十种
铁 铜 锌 锰 钡 汞 银 ,铂 金 碘。
Fe Cu Zn Mn Ba Hg Ag P t Au I
(共计30种,背熟后要默写,以下要求相同)
二、化合价
1.常见元素的化合价
钾钠银氢 +1价 钙镁钡铜锌 +2价
铝 +3价 铁+2+3价 氯—1价 氧—2价
2.常见原子团的化合价
氢氧根(OH) 硝酸根(NO3) 高锰酸根(MnO4) —1价
碳酸根(CO3) 硫酸根(SO4) 锰酸根(MnO4) —2价
磷酸根(PO4) —3价 铵根(NH4) +1价
第四单元知识点归纳 班别________ 姓名___________ 学号________
一、原子的构成
1.原子由______与________构成;原子核由____和_____构成。每个质子带___个单位___电荷,每个电子带___个单位___电荷,中子_______。
2.由于核电荷数__核外电子数,且电性___ _,所以整个原子是___ __电性的。
3.不同种类的原子,_______不同,所以说,_______决定了原子的种类。
二、相对原子质量
1.A的相对原子质量=
2.原子的质量主要集中在__________,电子的质量可以_____________。
3.相对原子质量与原子内部粒子数目的关系:近似相对原子质量=_________+_________;
原子的核电荷数=_________=______________。
三、元素
1.元素是具有相同___________(即______________)的一类原子的总称。
2.地壳中含量排前四位的元素分别是____、____、____、____。其中_____是含量最多的金属元素。
3.生物体内含量最多的元素是__ _,人体中含量最多的元素是_ __,最多的金属元素是__ _。
4.元素符号的书写原则:______________。
5.元素符号表示的意义: (1)表示___________,(2)表示_____________________。
但在元素符号前面写上数字后,只表示有__________________。
6.背P75表4-3,常见的30个元素及其元素符号。
7.元素周期表中共有____个横行,____纵行。每个横行代表一个_______,共有____个周期;每个纵行代表一个_____,其中8、9、10纵行合为一个族,所以共有____个族。
*8.记住原子序数为1~20号元素,并能自行画出它们的原子结构示意图。
四、核外电子的排布 1.构成物质的粒子有_______、_______、_______。
2.核外电子是分层排布的:第一层最多排____个,第二层最多排____个,最外层最多排____个(若只有一层的最外层最多排____个)。
3.原子结构示意图
4.元素的分类
元素的分类 核外电子数 得失电子情况 化学性质
金属元素
非金属元素
稀有气体元素
结论:元素的性质主要是由_________________决定的。迁移:元素的种类是由_________决定的。
五、离子的形成
1.离子的定义:带电荷的__________________叫做离子。
2.离子的分类:
(1)阳离子——带____电,如:、、、;
(2)阴离子——带____电,如:、、、。
3.离子的形成:
(1)对原子而言:核电荷数_____核外电子数,______电性;对于阳离子:核电荷数_____核外电子数,带______电;对于阴离子:核电荷数_____核外电子数,带______电。
(2)在化学反应中,金属元素的原子______n个电子,就带上___个单位____电荷,形成____离子;在化学反应中,非金属元素的原子______n个电子,就带上___个单位____电荷,形成____离子。所以,离子所带的电荷数_____得失电子的数目。
(3)核电荷数比核外电子数多m个,该粒子带___个单位____电荷,是____离子;
核电荷数比核外电子数少m个,该粒子带___个单位____电荷,是____离子
4.补充说明
(1)由原子直接构成的物质有:____________、_____________和_________等。
(2)初中化学需要掌握一个由离子直接构成的物质是_________,化学式为_______。
5.离子符号的书写:在元素符号的________写上__________________和______________。
六、化学式 1.用___________和_______组合表示物质组成的式子,叫做化学式。
2.化学式的意义:(1)表示_____________;(2)表示该物质的_____________;(3)表示_____________;(4)表示该分子的______________。
3.化学式中数字的含义:
(1)元素符号前面——_________ ___;(2)元素符号右下角——___________________;
(3)元素符号右上角——__________________________。
4.书写化合物化学式时:
(1)化学式中的“1”一般要________;(2)氧化物:氧在_______;(3)其他物质:一般金属在_______,非金属在_______。
5.书写单质的化学式时:
(1)记住初中化学要求的掌握的四种非金属气体:______、______、______、______;
(2)其余的单质一般用_______________表示。
6.化学式命名的一般原则:一般从____往____,读作“_________”。
第四单元知识点归纳 班别________ 姓名___________ 学号________
一、原子的构成
1.原子由 原子核 与 核外电子 构成;原子核由 质子 和 中子 构成。每个质子带1个单位正电荷,每个电子带1个单位负电荷,中子不带电。
2.由于核电荷数=核外电子数,且电性相反,所以整个原子是不显电性的。
3.不同种类的原子,质子数不同,所以说,质子数决定了原子的种类。
二、相对原子质量 1.A的相对原子质量= A原子的质量
C-12原子的质量×1/12
2.原子的质量主要集中在原子核上,电子的质量可以忽略不计。
3.相对原子质量与原子内部粒子数目的关系:近似相对原子质量=质子数+中子数;
原子的核电荷数=质子数=核外电子数。
三、元素 1.元素是具有相同核外电子数(即核内质子数)的一类原子的总称。
2.地壳中含量排前四位的元素分别是氧、硅、铝、铁。其中铝是含量最多的金属元素。
3.生物体内含量最多的元素是氧,人体中含量最多的元素是氧,最多的金属元素是钙。
4.元素符号的书写原则:一大二小。
5.元素符号表示的意义: (1)表示一种元素,(2)表示该元素的一个原子。
但在元素符号前面写上数字后,只表示有多少个这样的原子。
6.背P75表4-3,常见的30个元素及其元素符号。
7.元素周期表中共有7个横行,18个纵行。每个横行代表一个周期,共有7个周期;每个纵行代表一个族,其中8、9、10纵行合为一个族,所以共有16个族。
*8.记住原子序数为1~20号元素,并能自行画出它们的原子结构示意图。
四、核外电子的排布
1.构成物质的粒子有分子、原子、离子。
2.核外电子是分层排布的:第一层最多排2个,第二层最多排8个,最外层最多排8个(若只有一层的最外层最多排2个)。
3.原子结构示意图
4.元素的分类
元素的分类 核外电子数 得失电子情况 化学性质
金属元素 <4 易失电子 活泼
非金属元素 ≥4 易得电子 活泼
稀有气体元素 8只有一层的为2 不易得失电子 稳定
结论:元素的性质主要是由最外层电子数决定的。迁移:元素的种类是由质子数决定的。
五、离子的形成 1.离子的定义:带电荷的带电的原子或原子团叫做离子。
2.离子的分类:
(1)阳离子——带正电,如:、、、;
(2)阴离子——带负电,如:、、、。
3.离子的形成:
(1)对原子而言:核电荷数=核外电子数,不显电性;对于阳离子:核电荷数>核外电子数,带正电;对于阴离子:核电荷数<核外电子数,带负电。
(2)在化学反应中,金属元素的原了失去n个电子,就带上n个单位正电荷,形成阳离子;在化学反应中,非金属元素的原子得到n个电子,就带上n个单位负电荷,形成阴离子。所以,离子所带的电荷数=得失电子的数目。
(3)核电荷数比核外电子数多m个,该粒子带m个单位正电荷,是阳离子;
核电荷数比核外电子数少m个,该粒子带m个单位负电荷,是阴离子
4.补充说明
(1)由原子直接构成的物质有:稀有气体、金属和碳、硅等。
(2)初中化学需要掌握一个由离子直接构成的物质是氯化钠,化学式为NaCl。
5.离子符号的书写:在元素符号的右上角写上所带电荷数和正负号。
六、化学式 1.用元素符号和数字组合表示物质组成的式子,叫做化学式。
2.化学式的意义:(1)表示这种物质;(2)表示该物质的组成元素;(3)表示该物质的一个分子;(4)表示该该物质的一个 分子中含各原子组成个数。
3.化学式中数字的含义:
(1)元素符号前面——该元素原子的个数;(2)元素符号右下角——1个分子中含该原子的个数;
(3)元素符号右上角——离子所带的电荷数。
4.书写化合物化学式时:
(1)化学式中的“1”一般要省略;(2)氧化物:氧在右方;(3)其他物质:一般金属在左方,非金属在右方。
5.书写单质的化学式时:
(1)记住初中化学要求的掌握的四种非金属气体:O2、H2、Cl2、N2;
(2)其余的单质一般用元素符号表示。
6.化学式命名的一般原则:一般从右往左,读作“某化某”。
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负离子
负离子作为一个新名词进入我们的生活已有相当长的一般时间了,什么旅游胜地含有XX个负离子,什么电冰箱里面有XX负离子发生器--------,一时之间人类好像没有了负离子就活不下去:P
那么负离子究竟是个什么东东呢
大家知道,空气是由氧、氮、水蒸气、二氧化碳等多种气体组成的气体混合物,在正常情况下,气体分子不带电(显中性),但在射线、 受热及强电场的作用下,空气中的气体分子会失去一些电子,即所谓空气电离,这些失去的电子称为自由电子,它又会与其它中性分子相 结合而得到电子的气体分子带负电,称为空气负离子。负离子具有热电性和压电性,既使在微小的温度和压力变化的情况下,亦能引起负离子晶体之间的电势差,从而使空气发生电离,空气中,多种气体分子"俘获"电子的能力有强有弱,其中氧气和二氧化碳较强,而氧气在 空气中占20%多,二氧化碳仅占0.03%。因此空气电离产生的自由电子大部分被氧气获得,形成负氧离子,又称"负离子"。
负离子有何作用?
负氧离子的存在会帮助人体回复到原来天然的平衡,恢复人体原来天然的平衡会有许多好处,即负离子对于人体的生长发育和防治疾病方面 具有许多积极作用:
  1、改善肺器官功能。改善呼吸系统绒毛的清洁工作效率。吸入负离子30分钟后, 肺能增加吸收氧气20%, 多排出二氧化碳14.5%。可减轻 气喘病的痛苦。 
  2、降低血压。 增强心肌功能。具有明显的镇痛作用。改善睡眠。促进新陈代谢。 
  3、具有较高的活性,有很强的氧化还原作用,能破坏细菌的细胞膜或细胞原生质活性酶的活性,从而达到抗菌杀菌的目的。 
  4、使人精神振奋。增加警觉性。增加想象力。提高工作效率。 
  5、增强免疫系统。减少对寒冷和流感的过敏。提高身体的天然解毒能力。使激素的不平衡正常化。消除你身体上血清基和组胺过多引起 的不安。避免过敏性反应及"花粉症"的产生。 
  6、另外负离子对于呼吸道、支气管疾病、慢性鼻炎、鼻窦炎、偏头痛、更年期综合症、慢性皮肤病等具有显著的辅助治疗作用,使身体 各器官的功能更为有效,且无任何副作用。 
  故负离子常被称为“空气维生素”、“长寿素”。
在自然界中,人们虽然摸不着看不见,但却可以感受到负离子的存在。雷电过后,因为电击在空气中造成的大量负离子,野外的空气会格外清新;还有在海洋中除了雷电,海浪频繁的涌动也会造成大量的负离子,被海风带到海边,海边空气也一样会令人心旷神怡。相反,空气过多的正离子会引起失眠、头疼、心烦、血压升高等反应。例如狂风飞沙之日,在人群密集,空气污浊的场所,空气正离子骤增。给人 以心烦意乱,头疼疲乏之感。
  空气负离子、正离子对人体的影响是由一位德国医生在一九三一年发现,他把自己关进一间有空气负离子浓度高的小室,自我感觉到舒适和精神振奋。但当小室中正离子浓度高时,则自我感觉胸闷、头昏、头痛、烦躁不安等。自此以后,半个多世纪来一直为欧、美、苏。日等国所积极研究的课题。几十年来,负离子在医疗保健上应用已有许多临床报道。  
  近代科学发展,环境科学日益受人关注,人类活动范围从陆地扩展到太空,地球深处,以及海洋深处;这些地方,人们要进入一个人造环境,要建立一个人们已适应的离子平衡的电气候。比如在潜艇、宇宙飞船或密封空调室等等其它特殊环境里工作,均要适当调整空气中的负离子浓度,才能使人精神振奋,减轻疲劳。所以,人工电气候学成为一门崭新的科学。通过对大气中正、负离子的监测、研究,人们已发现一般大气中正负离子浓度为每立方厘米四百至七百个,负离子浓度每立方厘米在一、二千个为宜,氧负离子与正离子之比值约为一点三、在雷雨时,在瀑布、喷泉、海滨地区空气负离子浓度可增至每立方厘米数千成万。而在城市、交通繁忙的地区、工业区、人口稠密的地方,则正离子浓度增加,负离子浓度却只剩下每立方厘米几十个,其原因由汽车排气污染造成的占百分之七十,由加热造成的占百分之三十。有人认为从大气中离子的轻、重比例中可看出环境污染程度的高低,轻重离子比大于50视为清洁,如轻离子浓度高,环境污染程度相对低些。反之,污染程度高,对人体健康影响就大。
原子核外电子排布的原理
处于稳定状态的原子,核外电子将尽可能地按能量最低原理排布,另外,由于电子不可能都挤在一起,它们还要遵守保里不相容原理和洪特规则,一般而言,在这三条规则的指导下,可以推导出元素原子的核外电子排布情况,在中学阶段要求的前36号元素里,没有例外的情况发生。
1.最低能量原理
电子在原子核外排布时,要尽可能使电子的能量最低。怎样才能使电子的能量最低呢?比方说,我们站在地面上,不会觉得有什么危险;如果我们站在20层楼的顶上,再往下看时我们心理感到害怕。这是因为物体在越高处具有的势能越高,物体总有从高处往低处的一种趋势,就像自由落体一样,我们从来没有见过物体会自动从地面上升到空中,物体要从地面到空中,必须要有外加力的作用。电子本身就是一种物质,也具有同样的性质,即它在一般情况下总想处于一种较为安全(或稳定)的一种状态(基态),也就是能量最低时的状态。当有外加作用时,电子也是可以吸收能量到能量较高的状态(激发态),但是它总有时时刻刻想回到基态的趋势。一般来说,离核较近的电子具有较低的能量,随着电子层数的增加,电子的能量越来越大;同一层中,各亚层的能量是按s、p、d、f的次序增高的。这两种作用的总结果可以得出电子在原子核外排布时遵守下列次序:1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p……
2.保里不相容原理
我们已经知道,一个电子的运动状态要从4个方面来进行描述,即它所处的电子层、电子亚层、电子云的伸展方向以及电子的自旋方向。在同一个原子中没有也不可能有运动状态完全相同的两个电子存在,这就是保里不相容原理所告诉大家的。根据这个规则,如果两个电子处于同一轨道,那么,这两个电子的自旋方向必定相反。也就是说,每一个轨道中只能容纳两个自旋方向相反的电子。这一点好像我们坐电梯,每个人相当于一个电子,每一个电梯相当于一个轨道,假设电梯足够小,每一个电梯最多只能同时供两个人乘坐,而且乘坐时必须一个人头朝上,另一个人倒立着(为了充分利用空间)。根据保里不相容原理,我们得知:s亚层只有1个轨道,可以容纳两个自旋相反的电子;p亚层有3个轨道,总共可以容纳6个电子;f亚层有5个轨道,总共可以容纳10个电子。我们还得知:第一电子层(K层)中只有1s亚层,最多容纳两个电子;第二电子层(L层)中包括2s和2p两个亚层,总共可以容纳8个电子;第3电子层(M层)中包括3s、3p、3d三个亚层,总共可以容纳18个电子……第n层总共可以容纳2n2个电子。
3.洪特规则
从光谱实验结果总结出来的洪特规则有两方面的含义:一是电子在原子核外排布时,将尽可能分占不同的轨道,且自旋平行;洪特规则的第二个含义是对于同一个电子亚层,当电子排布处于
全满(s2、p6、d10、f14)
半满(s1、p3、d5、f7)
全空(s0、p0、d0、f0)时比较稳定。这类似于我们坐电梯的情况中,要么电梯是空的,要么电梯里都有一个人,要么电梯里都挤满了两个人,大家都觉得比较均等,谁也不抱怨谁;如果有的电梯里挤满了两个人,而有的电梯里只有一个人,或有的电梯里有一个人,而有的电梯里没有人,则必然有人产生抱怨情绪,我们称之为不稳定状态。
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原子的构成教学实录
上课。
师:复习提问:(1) 什么是原子
(2) 原子有哪些特征
(3) 原子在化学变化中可不可以再分
生:回忆已学过原子有关知识,为本课准备。
师:原子在化学变化中不可再分,但在其它情况下还是可以再分的。在化学史上,英国科学家汤姆生发现了原子中的电子,证明原子还是可以再分的。
生:回忆小结科学家及其成就:汤姆生(英) —电子
道尔顿(英)——原子论 阿伏加德罗(意大利)——分子论
门捷列夫(俄罗斯)——元素周期律和元素周期表
拉瓦锡(法)——空气是由氮气和氧气组成的。
师:(板书)一、原子的内部结构 展示碳原子结构模拟动画,引导学生观看动画。
生:观看动画,讨论,用自己的话准确描述原子的构成:
生①原子由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成。生②原子核所占的体积很小,电子绕原子核作高速运动。
生③原子核还可以再分为带正电的质子和不带电的中子。
生④质子所带的正电和电子所带的负电相等,原子不显电性。
师:引导学生动手用大括号的形式将原子的结构表示出来。
生:理解的基础上识记原子的结构。
师:原子核所带的正电荷数叫做核电荷数。
生:小结出原子中的等式:核电荷数=核内质子数=核外电子数
师:提问:以碳原子为例说明构成原子的粒子有几种?它们是怎样构成原子的
生:质子、中子和电子。6个质子和6个中子构成碳原子核,再与此6 个电子一起构成碳原子。
师:指导学生阅读教材P70的表4-1;引导学生根据表格内容比较和讨论原子的的质量分布。
生:讨论小结:生①原子核中质子和中子的质量大约相等。
生②核外的电子质量很小(约为质子质量的1/1836)。
生③原子的质量主要集中在原子核上。
核外电子的质量有时忽略不计。
师:指导学生阅读教材P70的表4-2;引导学生根据表格内容比较和讨论。
生:小结:
1 质子数和中子数不一定相等但很接近。(注意氢原子内无中子)。
2 原子中质子数=电子数。
3 核内质子数就是核电荷数。
4 1个氢原子的质量与1个质子的质量大约相等。
师:引导学生准确描述原子的构成,观察体积对比的比喻图。
生:准确描述原子的构成和质量组成,深化对原子内部的认识。
师:投影举例:一个氢原子的质量约为:1.67×10-27 kg
一个碳原子的质量约为:1.993×10-26 kg
一个氧原子的质量约为:2.657×10-26 kg
一个铁原子的质量约为:9.288×10-26 kg
[总结讲解] 师生一起得出:科学上一般不直接使用原子的实际质量,而使用相对原子质量,引导理解概念。
生:阅读理解相对原子质量的定义,小结出计算公式:
相对原子质量 = 一个原子的质量/一个碳原子质量的1/12
(它是一个比,是一个相对质量,单位为1)
师:讲解应用公式三步走:找标准质量;找原子质量;作除法。
生:分别计算氢原子、碳原子、氧原子、铁原子的相对原子质量(取整数),并把它们标在表4-2的右边。
师:补充氯原子(35)、钠原子(23)的相对原子质量。
生:讨论小结:相对原子质量=质子数+中子数
师:小结本课:原子的构成; 相对原子质量
生:完成课堂练习和P72练习。
下课。
元素(第1课时)教学实录
上课。
师:复习:为什么用相对原子质量?其中一种碳原子是指哪一种碳原子?有没有别的碳原子呢?
生:学生回答1、2两问题,了解第三问题。
师:结合前一课时的三种氢原子(氕、氘、氚)投影,分别找出氢原子和两种碳原子的共同特征。
生:具有相同的质子数、电子数,但中子数不同。
师:质子数、电子数相同的原子,就具有相同的化学性质,点出元素的定义:(板书)元素:具有相同的核电荷数(质子数)的一类原子的总称
生:举例说明物质是由元素组成的。
师:指导阅读课本P73图4-4。
生:阅读后讨论小结:地壳中有100多种元素;
地壳中含量最多的元素是氧元素;
地壳中含量最多的金属元素是铝元素。

师:投影:元素在生活中存在。
生:了解元素概念在生活中的广泛应用。
师:指导学生分析化学变化过程 ,判断分子、元素的变化。
生:分析变化过程后小结:化学变化过程中分子改变,元素种类不变。
师:组织探究原子与元素的区别和联系。
生:探究讨论后小结: (如课件)。
师:组织学生完成思考。
生:理解:一种元素可形成单质,也可形成混合物。
师:元素符号比名称书写方便,我们经常使用元素符号,它是如何规定的呢本课题小结
生:阅读P75页资料和表4-3。了解元素符号的规定和要求背诵的元素符号。
师:规范元素符号的写法:一大二小;列举几种易混淆的写法。
生:了解错误,形成规范的良好习惯。
师:符号都有一定的意义,元素符号有什么意义呢?
生:讨论:(本义)表示一种元素。(宏观)
师:它还有微观意义:表示该元素的一个原子。
生:说出列举的符号的意义,并思考:5P表示什么意义?
师:引导学生小结出原子个数的表示方法:元素符号前加上个数。
生:说出列举的几个符号。阅读P76页资料,小结元素的分类。
如课件。
师:指导学生完成课后练习。
生:完成课后练习。
下课。
元素(第2课时)教学实录
上课。
师: 什么是元素?
元素符号表示的意义有哪些?(举例O表示的意义)
生:具有相同的核电荷数(质子数)的一类原子的总称。(请一位学生回答)
生:元素符号O表示氧元素和一个氧原子(学生在黑板上板书)
师: 地壳中有100多种元素。这些元素之间有没有一定的规律?(展示元素周期表)
生:让学生阅读后讨论。
师:元素周期表的结构简介
1、周期:(电子层数)
每一横行叫一周期,共7个周期。
2、族
每一纵行叫一族(其中8,9,10三个纵行共同组成一个族),共16个族
3、元素周期表的起始:
金属元素 非金属元素 稀有气体元素
4、原子序数:
核电荷数=核内质子数=核外电子数
生:给学生3分钟时间找出以上规律
师: 展示思考题让学生做(元素之最)
生:思考后记住元素之最

师:出示几道课堂练习。
生:学生在课堂做完。
生:完成课后练习要求学生背诵元素周期表中1-20号元素。
下课。
离子(第1课时)教学实录
上课。
师:复习提问:1.前面已学过构成物质的微粒有____和_____。
2.构成原子的微粒有居于原子的中心,带正电,体积很小的原子核, ,而核外电子带__电,在核外围绕原子核做高速运动。
3.离子也是构成物质的一种微粒,在学习离子的有关知识之前,我们来探讨原子核外的电子是如何绕核作高速运动的。
生:复习旧知识,尤其列举出分别由原子和分子构成的物质,强化记忆。并引出问题。
师:以氢原子和氧原子为例,重点讲解氧原子的8个电子在核外以2,6为组合的分区运动,引出电子层的定义。展示碳原子中电子运动动画和电子层图片。
生:观看动画,并结合讲解,理解电子层的抽象定义。
师:(板书)一、核外电子的分层排布 讲解电子层的有关知识:
电子是在电子层上分层排布的
电子层从里到外依次是第一层至第七层
(离核距离由近到远 ; 能量由低到高)
电子总是尽先排在能量最低的电子层里(即第一层排满了才排第二层,依次下去)
每个电子层最多能容纳2n2个电子
最外层不超过8个(如果第一层为最外层不超过2个)
生:识记电子层的有关知识,推算各层最多容纳的电子数。
师:指导学生根据电子层的有关知识画出钠原子的结构示意图。
生:讨论画出钠原子、氯原子的结构示意图。
师:(板书)2、原子结构示意图 巡视指导并纠正学生错误。
生:讨论原子结构示意图各部分的意义。
师:投影练习:判断原子结构示意图对不对?
生:动手画出12号镁元素、13号铝元素的原子结构示意图。
师:投影前18号元素的原子结构示意图并组织学生讨论、指导探究。
生:探究讨论1:生①同一横行的元素具有相同的电子层数;
生②同一纵行的元素具有相同的最外层电子数;
生③每一横行的元素最外层电子数依次增加;
生④……
探究讨论2:生①金属元素的原子最外层电子数一般少于4个;
生②非金属元素的原子最外层电子数一般等于或多于4个;
生③稀有气体元素的原子最外层电子数一般等于8个(氦只有2个);
思考问题3:元素的化学性质与它们原子最外层电子数有关系?
师:稀有气体化学性质很稳定,这与稀有气体最外层电子数有密切关系。
指出相对稳定结构:是指最外层为8个电子(一个电子层的为2个电子)的结构。
指导学生探究。
生:讨论探究:那金属非金属最外层没有达到稳定结构,那它们的化学性质不稳定。
但它们也都想变成稳定,因为不稳定的结构都有向稳定结构变化的趋势。
那金属元素原子要想变成稳定结构,他们就容易得到还是失去电子呢?
非金属原子又是怎么样?
金属元素:最外层电子数小于4个,容易失去最外层电子
非金属元素:最外层电子数大于等于4个,容易得到电子变成稳定结构。
小结:元素最外层电子数和得失电子及化学性质之间的关系。
师:投影小结结论表格。
生:记录表格,加深识记印象。
师:投影课堂练习。
生:完成练习,加深理解。
下课。
离子(第2课时)教学实录
上课。
师:复习:1、原子核外电子是分层排布的,请画出钠和氯的原子结构示意图,并指出各部分的意义。
2、原子结构与元素化学性质之间的关系。
生:金属元素如钠原子容易失去电子,而非金属元素如氯原子容易得到电子。
师:既然金属和非金属容易得到或失去电子,那它们得到或失去电子后变成什么呢?
生:分别以钠原子结构示意图分析失去电子的过程,金属失去电子后带正电;氯原子结构示意图分析得到电子的过程,非金属得到电子后带负电。
师:点出离子的定义:(板书)
四、离子
1、带电的原子或原子团叫离子。
阳离子:带正电的原子。
阴离子:带负电的原子。
提问:原子得到或失去电子后,原子核内质子数有没有变?那元素种类有没有变化?
生:分析变化过程后回答:没有改变,所以元素种类不变。
师:(板书)2、离子的书写
(结合变化过程与学生一起探讨书写方法)先写出元素符号,再在符号右上角,标出正负和所带电荷数。如果电荷数为1的要省略不写。
如Na+ 、Mg2+ 、Cl- 、O2- 等
生:练习:通过原子的结构示意图来写出前20号元素中部分金属离子和非金属离子的符号。强化理解,帮助大家理解记忆离子符号。
师:(板书)3、离子符号的意义。组织探究。
生:探究讨论:
Mg2+表示 一个镁离子; 2 Mg2+表示2个镁离子。
离子符号中数字的意义:
离子符号中数字的意义: 2Mg2+中
前2表示: 2个镁离子;
后2表示:每个镁离子带2个单位的正电荷。
师:(板书)4、离子与原子的转化。组织探究。
生:探究讨论后小结:
得到
阳离子 原子 阴离子
失去 失去
师:指导学生分析变化过程 ,判断是原子还是离子的方法
生:分析变化过程后小结:
原子中: 核电荷数=质子数=电子数
(原子不显电性)
阳离子中:核电荷数=质子数>电子数(带正电)
阴离子中:核电荷数=质子数<电子数(带负电)
师:指导学生理解:物质与其构成粒子之间的关系(如课件)
生:由关系图分别举实例,。
师:本课题小结
生:完成课堂练习。
下课。
化学式与化合价(第1课时)教学实录
上课。
师:请同学们写出投影上的元素符号。
生:写出并评定正确,错误的加以改正。
师:那么,水、双氧水、二氧化锰、五氧化二磷、高锰酸钾等化合物该用什么符号来表示呢?
生:逐一回忆,写出物质的符号。
师:象这样用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子,就叫化学式。
生:识记定义。
师:每种纯净物的组成是固定不变的,
所以表示每种物质组成的化学式只有一个。
但一个化学式可能表示几种物质,如P可表示红磷,也可表示白磷。
师:提问:以“H”为例说出元素符号的两种意义(宏观与微观)。
生:氢元素;一个氢原子。
师:5H所表示的意义
生:五个氢原子。
师:化学式有什么意义呢?阅读P81页。
生:表示水这种物质;表示水由氢元素和氧元素组成;(宏观)
表示一个水分子;表示一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成。(微观)
师:一个H2O中分子含有一个氢分子和一个氧原子。 这句话是否正确,为什么?
生:不正确。分子都是由原子构成的。
师:讨论:指出符号 H、2H、 H2、2H2、2H2O各具有什么意义?
生:逐一回答,并通过对比,加以分辨。
师:指出符号中数字“2”的意义,2N、 N2、2N2、2Mg2+。
生:逐一回答,并区别指出符号的意义和指出符号中数字“2”的意义。
师:化学式有如此丰富的意义,化学式是如何收书写的?
生:回忆某些物质的化学式,寻找一些简单的方法(如单质)。
师:物质的化学式的写法与物质的分类有密切的关系。
生:回忆物质的简单分类。单质和化合物。系统学习化学式的写法。
师:协助梳理方法。(板书)三、化学式的写法
(1)单质
①用元素符号表示:金属(铁Fe、铜Cu等)、固态非金属(如碳C、磷P等)、稀有气体(氦He、氖Ne等)
②双原子构成的分子:如氢气H2、氧气O2、氮气N2、氯气刊Cl2、碘I2等。
(2)化合物(利用化合价)
常见元素、原子团的化合价
(如课件)化合物的化学式利用化合价。投影常见元素和原子团的化合价。
生:识记、熟悉化合价。
师:引导学生了解化合物的化学式的读法。
生:边举例,边条理化。(如课件)
师:(板书)四、化学式的读法:从右向左读
⑴2种元素组成:一般读作“某化某”(有时还要读出个数)
⑵含OH原子团:氢氧化某
⑶含其它原子团:某酸某
生:了解常见化合物的化学式的读法,重点掌握思路。
师:课余时间组织学生读、背本课笔记,尤其是常见元素和原子团的化合价,为下一课时作好充足准备。
下课。
化学式与化合价(第2课时)教学实录
上课。
师:点名检查常见元素化合价和原子团的化合价。
生:背诵和复习化合价。
师:讲解化合价的有关知识:(板书1、2、3)
1、化合价有正价和负价
(1)氢元素通常显+1价,氧元素通常显-2价
(2)金属元素通常显正价,非金属元素通常显负价
(3)一些元素在不同的物质里可显不同的化合价
2、在化合物里元素正负化合价的代数和为0
H2O:+1×2+(-2)==0
3、单质中元素的化合价为0
生:识记并以水为例理解化合物中化合价的原则。
师:投影出Mg2+和Mg显+2价。
生:比较并辨别离子符号和化合价的符号,找出异同:电荷数与化合价相同,正负对应,但书写顺序相反。
师:引导指出离子符号和化合价的关系:相通,并讲解。
生:利用“相通”关系标出投影出的元素的化合价,深化理解。知道区别铁离子和亚铁离子。
师:了解了化合价,下面我们来学习化合价的应用-----六、化合价的运用:
(一)确定物质中某元素的化合价(板书),讲解例题1
生:通过例题1掌握确定物质中某元素的化合价的方法。
师:训练:分别计算KMnO4及 K2MnO4中锰元素的化合价。
生:强化训练,并知道利用锰元素的化合价来区分两个化学式。
师:标出投影出的元素的化合价和原子团的化合价。
生:练习后回答:原子团的化合价都是负价吗?不是,如 NH4显+1价
师:化合价的应用之(二)、根据化合价确定化合物的化学式。(板书),讲解例题2,
并引导学生小结出写化学式的步骤:左正右负;交叉化简;检验。
生:通过例题2掌握根据化合价确定化合物的化学式的方法。
师:投影练习3。巡视并指导学生练习。
生:学以致用。完成练习3
师:纠正错误,强化方法。
生:通过学习,形成良好的书写习惯。
师:投影课堂练习题。
生:逐一解答。
师:逐一讲解。
生:课堂或课后完成课本练习3、4、5、6。
下课。
化学式与化合价(第3课时)教学实录
上课。
师:上节课我们学习利用化合价来写化合物的化学式,这节课我们来学习初中化学的第一类计算-------根据化学式的有关计算
(板书)七、根据化学式的计算 。提问:什么是相对原子质量?
生:回答问题,阅读课文,由相对原子质量出发去理解相对分子质量的定义。
师:(板书)相对分子质量,讲解定义,指导学生阅读例题1。
生:小结计算相对分子质量的方法。
师:投影给出练习1。
生:强化训练,掌握计算相对分子质量的方法。
师:投影补充典型例题:求CO2、NH4NO3中各元素的原子个数比,(板书)计算各元素的原子个数比(化为最简整数比)。介绍计算各元素的原子个数比的方法。
生:小结以上两种类型化学式的原子个数比的方法。
师:指导阅读例题3。
生:阅读例题3,小结计算物质组成元素之间的质量 比的方法。
各元素之间的质量比=各原子相对原子质量×个数之比
师:(板书)计算物质组成元素之间的质量 比
各元素之间的质量比=各原子相对原子质量×个数之比
投影给出练习2。
生:仿造例题完成练习2,掌握计算方法。
师:巡查,为有错误的学生提供及时的指正,加强指导。
生:小结。
师:指导阅读“求物质中某元素的质量分数”。
例4、计算化肥硝酸铵(NH4NO3)中氮元素的质量分数
生:阅读“求物质中某元素的质量分数”。
例4、计算化肥硝酸铵(NH4NO3)中氮元素的质量分数
讨论后小结出物质中某元素的质量分数的计算公式:
师:(板书)物质中某元素的质量分数的计算公式。
投影练习3。
生:仿造例题完成练习3,掌握计算方法。
师:阐述质量分数会等于“中”后面的质量除于“中”前面的质量。得出:
生:推导出:一定量的某物质中含有某元素的质量
元素的质量=某物质的质量×某元素的质量分数
师:投影练习例4、求18gH2O中氢元素的质量?
生:应用变形公式计算例题4。
师:改用尿素( CO(NH2)2 ),又需要多少千克
巡查,为有错误的学生提供及时的指正,加强指导。
生:反复练习,熟练掌握方法。
师:投影综合练习题。
生:练习。
师:巡查,为有错误的学生提供及时的指正,加强指导。
生:对照答案,纠正错误。
师:投影课堂练习1.
生:强化训练。
师:小结本课:七、根据化学式的计算
1、计算相对分子质量(符号为Mr)
例1、 H2O的相对分子质量=1×2+16×1=18
2H2O的相对分子质量=2×(2×1+16)=36
2、计算各元素的原子个数比
例2、
3、计算物质组成元素之间的质量 比(化为最简整数比)
例3、
4、求物质中某元素的质量分数。
下课。
得到
物质中某元素的质量分数=
该元素相对原子质量×原子个数
相对分子质量
× 100﹪
× 100﹪
物质中某元素的质量分数=
该元素相对原子质量×原子个数
相对分子质量
× 100﹪
物质的质量
=
该元素的质量
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整 体 规 划
博爱初级中学化学备课组
教材分析
本单元教材共分原子的构成、元素、离子、化学式与化合价四个课题。它们包含原子的结构模型、相对原子质量、元素、元素符号、核外电子排布、离子、化学式、化合价、相对分子质量及其有关的计算等内容。
本单元教材是“双基”的重要组成部分。课程标准指出,初中化学基础知识和基本技能是构成学生科学素养的基本要素,是为学生的终生学习和将来适应现代社会生活打好基础所必需的。化学基础知识和基本技能还是初中学生进行探究活动的基础和结果,也是对学生进行情感态度、价值观教育的重要载体。所以,本单元教材对于学生十分重要,它既是今后学习的理论基础,又是必不可少的工具。
学情分析
本单元是学习化学的理论基础。对学生而言,远离学生的生活经验,研究一种看不见的微粒的构成会有很大困难。学生缺乏微粒的观点,借助水电解的微粒解释图片或动画,帮助学生形成化学科学概念、知识、方法,以及观察物质的独特视觉角,既通过宏观性质研究其元素组成和微观结构,帮助学生更深入地认识物质的微观构成,为认同“物质是可分的”辩证观点奠定一定的基础。
学生主要的困难是缺乏微观想象力,对这些基础理论主要靠记忆,容易出现张冠李戴的情况。学生出现错误的机会多,这时学生的学习随时可能产生分化,开始体会到化学学习也会有失落,也会出现问题,有时会感觉学习很困难、很枯燥。
整体教学目标
本单元的课标要求是:认识物质的微粒性,知道分子、原子、离子等都是构成物质的微粒;能用微粒的观点解释某些常见的现象;知道原子是由原子核和核外电子构成的;知道原子可以结合成分子,同一元素的原子和离子可以互相转化,初步认识核外电子在化学变化中的作用;认识氢、碳、氧、氮等与人类关系密切的常见元素;记住一些常见元素的名称和符号;知道元素的简单分类;能根据原子序数在元素周期表中找到指定的元素;形成“化学变化过程中元素不变”的观念;能说出几种常见元素的化合价;能用化学式表示某些常见物质的组成,根据化学式进行相对原子质量、相对分子质量进行物质组成的简单计算;能看懂某些商品标签上标示的物质成分及含量。
教学重点
本单元教学的重点:原子的构成,离子的形成,元素,元素符号和化学式。
教学难点
本单元教学的难点:核外电子的排布,化合价。
教学策略
本单元教材的特点是内容较抽象,远离学生的生活经验,再加上前三个单元学生学到的元素化合物知识不多(主要是空气、氧气和水),感性知识不充分,这就给教学带来了一定的困难。
教学中要设计好教学环节,步步为营,稳扎稳打,一步一个脚印,抓好每一个环节的落实。要设计多样化的活动形式,防止千篇一律的机械化训练,让学生真正地动起来,想一想、议一议、讲一讲、做一做的多样化活动中,强化学习积极性和有效性。
课时安排
原子的构成 1课时
元素 2课时
离子 2课时
化学式与化合价 3课时
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原子的构成 2010-10-18班级 姓名
1.分子是构成物质的粒子之一,而所有分子都由( )构成
A.中子 B. 电子 C.原子 D.原子核
2.原子核中一般含有的粒子是( ),一定含有的粒子是( )
A.质子 B.中子 C.电子 D.质子和中子
3.我国计划在2007年发射一颗绕月探测卫星,其任务之一是寻找一种新能源——He-3。He-3原子核是由一个中子和两个质子构成的,其原子的核外电子数是( )
A.1 B.2 C.3 D.6
4.已知碳14原子中核电荷数为6,中子数为8,则该原子的核外电子数是( )
A.14 B.6 C.8 D.12
5.下列关于原子的说法中,正确的是( )
A.原子是最小的粒子 B.含有相同中子数的原子,一定是同一种类的原子
C.同种原子的中子数一定相同 D.原子不显电性,说明原子内的质子数等于中子数
6.原子核外有12个电子的镁原子失去2个电子后的剩余部分是( )
A.带正电 B.带负电 C.不带电 D.不能肯定
7.下列关于相对原子质量的说法中,正确的是( )
A.相对原子质量是原子质量的简称 B.碳的相对原子质量为12克
C.相对原子质量没有单位是一个比值 D.原子的质量约等于原子核内质子和中子的质量之和
8.美英联军在伊拉克战场上使用了后患无穷的贫铀炸弹。其中含有U-238,它的相对原子质量为238,质子数为92,则它的中子数是( ) A.238 B92 C.146 D.330
9.1999年度诺贝尔化学奖获得者哈迈德·泽维尔开创了“飞秒(10-15S)化学”的新领域,使运用激光谱技术观测化学反应时分子中原子的运动成为可能,你认为该技术不能观测到的是( )
A.氧分子的不规则运动 B.氧原子结合成氧分子的过程
C.氧分子分解成氧原子的过程 D.氧原子内部的质子、中子、电子的运动
10.原子是由居于 的带 电的 和核外带 电的 构成的,一般来说,原子核是由 和 两种微粒构成的,其中 带正电, 不带电,
在原子中,核电荷数== == 。
11.在“a分子、b原子、c原子核、d质子、e中子、f核外电子”这些粒子中找出符合下列条件的粒子,填写在相应的横线上:
⑴能构成物质的粒子是 和 ⑵能保持物质的化学性质的粒子是
⑶化学变化中的最小粒子是 ⑷带正电的粒子有 和
⑸不显电性的粒子是 、 和 ⑹质量最小的粒子是
⑺在同一原子中数目相等的粒子是 和
⑻质量与氢原子质量相近,相对原子质量约为1的粒子是 和
12.有A、B、C、D四种原子,它们的核电荷数依次增加,已知B原子核外有10个电子,D的质子数为12。B、D的原子核内质子数与中子数各自相等;A和C的原子核内质子数比中子数少1。填写下表:
原子种类 质子数 中子数 核外电子数 核电荷数 相对原子质量
A
B 10
C
D 12
九年级化学背诵二则
一、元素名称与符号
1—20号元素
氢 氦 锂 铍 硼 , 碳 氮 氧 氟 氖;
H He Li Be B C N O F Ne
钠 镁 铝 硅 磷, 硫 氯 氩 钾 钙;
Na Mg Al Si P S Cl A r K Ca
再有十种
铁 铜 锌 锰 钡 汞 银 ,铂 金 碘。
Fe Cu Zn Mn Ba Hg Ag P t Au I
(共计30种,背熟后要默写,以下要求相同)
二、化合价
1.常见元素的化合价
钾钠银氢 +1价 钙镁钡铜锌 +2价
铝 +3价 铁+2+3价 氯—1价 氧—2价
2.常见原子团的化合价
氢氧根(OH) 硝酸根(NO3) 高锰酸根(MnO4) —1价
碳酸根(CO3) 硫酸根(SO4) 锰酸根(MnO4) —2价
磷酸根(PO4) —3价 铵根(NH4) +1价
元素2010-10-27班级 姓名
1. 写出要求背诵的元素符号
2.元素是具有相同 的一类原子的总称。目前已发现的元素种类大约有一百多种,可分为三类: 元素、 元素、 元素。
3.用“组成”、“构成”、“元素”、“分子”、“原子”五个化学名称填空:
⑴五氧化二磷由磷元素和氧元素 ;五氧化二磷是由五氧化二磷
分子 ,五氧化二磷分子是由磷原子和氧原子 ;
⑵由同种 组成的纯净物叫单质;由不同种 组成的纯净物叫化合物;
⑶有些物质是由 构成的;如氢气(H2)、氧气(O2)、氮气(N2)、氯气(Cl2)、
碘(I2)、水(H2O)、二氧化碳(CO2)等;有些物质是由 直接构成的,
如铜(Cu)、铁(Fe)等金属和氦气(He)、氖气(Ne)等稀有气体。
4.某药品说明书中标有:本品每克含碘150mg、镁65mg、锌1.5 mg、锰1 mg。这里的碘、镁、锌、锰是指( )
A.分子 B.元素 C.原子 D.离子
5.地壳中含量最多的前四种元素由多到少的顺序排列的是( )
A.O、Si、Na、Ca B.Fe、O、Si、Al
C.O、Si、Al、Fe D.Si、O、Na、Fe
6.决定元素种类的是( )
A.质子数 B.电子数 C.中子数 D.相对原子质量
7.著名科学家居里夫人首先发现某些原子具有放射性,即原子能自动放射出一些固定的粒子。一种元素的原子经过放射变成了另一种元素的原子,据此推断放射出的粒子一定是( )
A.电子 B.中子 C.质子 D.原子核
8.现代科学又发现以H3、C60、C240、N5、N60……,据此可作出的推测是( )
①同一种元素可以形成多种单质 ②单质可能存在复杂的分子结构
③单质的研究具有广阔前景 ④同种元素形成的单质之间可能存在更多的互相转化
A.①② B.②③ C.③④ D、①②③④
9.氧气、二氧化碳、二氧化硫和三氧化二铁四种物质中,下列说法中正确的是( )
A.都含有氧分子 B.都含有氧元素 C.都是氧化物 D.都是化合物
10.过氧化氢(H2O2)的水溶液俗称双氧水,在医疗上可作消毒剂。每个H2O2分子是由( )
A.氢原子和氧原子组成 B.两个氢原子和两个氧原子构成
C.氢元素和氧元素组成 D.一个氢分子和一个氧分子构成
11.下列叙述中正确的是( )
A.由不同种分子构成的物质一定是混合物 B.由不同种元素组成的物质一定是化合物
C.由同种分子构成的物质可能是单质 D.由一种元素组成的物质一定是纯净物
12.下列元素符号中书写正确的是( )
A、CA B、SI C、al D、Fe
13.河北省著名的龙泉寺内有一泉眼的泉水,经测定泉水中含有人体所需的多种矿物质,其物质组成中所含的锌、钙、锶、硒等指的是( )
A、原子 B、 分子 C、元素 D、单质
14.下列符号中既表示氢元素,又表示一个氢原子的是( )A、2H B、H C、H+ D、H2
15.下列符号中,不具有宏观意义,只具有微观意义的是( )A、Mg B、N C、2H D、S
16.下列关于二氧化碳的说法中,正确的是( )
①二氧化碳由一个碳元素和两个氧元素组成;②二氧化碳由碳元素和氧元素组成;
③二氧化碳由碳和氧气组成;④二氧化碳由二氧化碳分子构成;⑤二氧化碳分子由碳分子和氧分子构成;⑥一个二氧化碳分子由一个碳原子和二个氧原子构成
A、④⑤⑥ B、①②③ C、②④⑥ D、①③⑤
17.下列叙述中正确的是( )
A、纯净物都是由同种单质组成的 B、化合物是由不同种元素组成的
C、混合物都是由不同种单质组成的 D、同种元素组成的物质一定是纯净物
18.写出下列符号的意义:(1)N ,
(2)2H (3)nAl (4)Cu ,
19.(1)元素周期表共有 个横行, 个纵行,每一个横行叫做 ,每一个纵行叫做 。元素周期表中共含有 个周期, 个族;
(2)从原子结构方面看:同一横行的元素具有相同的 电子层 数,同一纵行的元素具有相同的 最外层电子 数;(3)Na位于元素周期表的第 周期第 主族,属于 元素;F位于元素周期表的第 周期第 主族,属于 元素;Ne位于元素周期表的第 周期第 零 主族,属于 元素。
20.青霉素—V钾的化学式是C16H17KN2O5S,它是由 种元素组成的,每个分子中
共有 个原子。
21.用“分子”、“原子”、“质子”、“电子”、“元素”填空:(1)氧化汞由汞 和氧 组成,是由氧化汞 构成的,氧化汞 是保持氧化汞化学性质的最小粒子;(2)在化学反应中,氧化汞 分解成汞原子和氧原子,大量的汞 聚集成汞,每两个氧 构成一个氧 ,大量的氧 构成氧气。(3)氧原子的核电荷数是8,其原子核内有8个带1个单位正电荷的 ,核外有8个带1个单位负电荷的 。
离子作业2010-10-25班级 姓名
1.构成物质的粒子有 、 、 等。
离子是由原子通过 或 电子形成的。
有些物质由分子构成的,如
有些物质由原子直接构成的,如
有些物质由 构成的,如氯化钠、氢氧化钠等金属元素与非金属元素或金属元素与原子团之间形成的化合物。
2.原子核外电子是 排布的,第一层最多排 个,第二层最多排 个,最外层不超过 个电子。
3.元素的种类由原子的 (即核内质子数)决定,而元素的化学性质主要由原子的 决定。
4.原子与离子的相互转化关系填空:(在箭头上埴上“得电子”或“失电子”)
5.指出原子结构示意图各部分的意义:
6.在核电荷数为1~18的元素中,常温下组成密度最小的单质的元素是 ;地壳中含量最多的非金属元素是 ,在空气中容易自燃的非金属单质元素是 。有报道:“目前世界上有近20亿人患有缺铁性贫血”,“铁”是指铁 (用“原子”、“离子”或“元素”填空)
7.(1)指出下列符号的意义:
O ,2O ,
Mg2+ ,2Mg2+
(2)指出数字的意义:2Ca2+中前“2” ;右上角“2”
(3)写出符号:2个氯原子 ;3个氯离子 ;一个铝离子
8.在原子结构中决定元素种类的是( ),主要决定元素化学性质的是 ( )
A.质子数 B.核外电子数 C. 电子层数 D.最外层电子数。
9.钠原子与钠离子在结构上相同的是 ( )
A.核电荷数 B.质子数 C.电子层数 D.电子数
10.1991年,我国著名化学家张青莲教授与另一位科学家合作,测定了铟(In)元素的相对原子质量新值。铟元素的核电荷数为49,相对原子质量为115。铟原子的核外电子数为( )。
A.115 B.49 C.66 D.164
11.1993年我国成功制出了一种相对原子质量为18的氧原子,其原子结构示意图为,该原子核内有 个质子, 个中子。
12.某元素原子结构示意图为,该元素原子有 个电子层,核内的质子数为 ,最外层电子数为 。
13.某粒子的结构示意图为,该粒子是(“原子”“阳离子”或“阴离子”) ;该粒子属(填“金属”或“非金属”) 元素,该元素的原子在化学反应中易 电子。
14.下列微粒在化学反应中容易得到电子的是 ( )
15.下列粒子的结构示意图中,表示阴离子的是 ( )。
16.下列粒子,是稳定结构而不属于离子的是 ( )。
17.下列各组微粒中,属于同一种元素的是 ( )
A.Cl和 B.和CO C.H和He D.Ne和Ar
18.根据所给微粒结构示意图,下列说法正确的是 ( )
A.它们都是原子 B.它们都是离子
C.它们都是稳定结构 D.它们表示同一种元素
19.比Ar原子少一个核电荷数且有相同核外电子数的微粒是 ( )
A. B. C. D.
20.某离子的结构示意图为,则与该离子电子数相同的一组粒子是( )。
A. B.Mg2+、O2— C. D.
21.某微粒结构示意图:,下列有关说法中不正确的是 ( )
A.该微粒是阳离子 B.该元素的原子核外有2个电子层
C.该微粒具有稳定结构 D.该元素原子具有较强的金属活动性(易失去电子)
22.离子结构示意图为,则它的核电荷数是 ( )。
A.+12 B.+10 C.+2 D.+8
23.下列物质中,不属于离子构成的化合物的是 ( )
A. B. C. D.
24.(思考题)经过科学家们的研究发现,元素的最外层电子数为8或2的元素是最稳定的,而最外层电子数为4的元素,在导电方面具有某些优良的性能,如(硅)为,因而常被用来作半导体,则除了硅以外,还可常用来作半导体材料的有 ( )
A.锗(Ge) B.氩(Ar) C.铝 D.硫(S)
化学式与化合价(1)2010-11-03班级 姓名
1.元素符号H的涵义有 , ,2H的涵义是 。
2.化学式H2O的涵义有:⑴ ;⑵ ;⑶ ;⑷ ;2H2O的涵义是 。
3.单质的化学式的写法:金属单质、稀有气体、固态非金属单质通常用 来表示;而双原子的分子构成的单质如氢气、氧气、氮气、氯气、碘等的化学式则分别用 、 、
、 、 来表示。化合物的化学式可利用化合价来书写。
4.写出要背诵的常见元素的化合价:
原子团的化合价(根价):
5.由两种元素组成的化合物,一般从右往左读作 ,如NaCl,有时还要读出个数,如Fe3O4;与氢氧根结合形成的化合物读作氢氧化某,如Ca(OH)2;与其它原子团形成的化合物一般读作某酸某,如KMnO4、KClO3、CaCO3等。
6.指出下列符号中数字“2”的含义:2N ;N2 ;
2CO2中前“2”: ,后“2”:
2Ca2+中前“2”: ,后“2”: ,
7.将下列化学符号中数字“3”所表示的意义填写在对应的空格里:
A、Fe3+ B、3Ca2+ C、SO3 D、3CO E、3H F、NaAlO2
⑴表示原子个数的是 ⑵表示分子个数的是
⑶表示一个分子中所含原子个数的是 ⑷表示离子个数的是
⑸表示一个离子中所含电荷数目的是 ⑹表示化合价的是
8.下列化学用语中,通常用来表示微观意义而不表示宏观意义的是 ( )
A、H2 B、Fe C、3S02 D、NO2
9.下列符号既能表示元素,又能表示元素的一个原子,还能表示物质的是 ( )
A、H2 B、H2O C、Fe D、2H
10.今年,合肥、芜湖等城市已开始使用西气东输工程送来的天然气,天然气主要成分是甲烷(CH4),下列四位同学在讨论CH4的意义,其中错误的是 ( )
A、表示甲烷这种物质 B、表示1个甲烷分子
C、表示甲烷由碳元素和氢元素组成 D、表示甲烷气体由1个碳原子和4个氢原子构成
11.新制的蒸馏水不宜养金鱼,是因为蒸馏水中不存在 ( )
A、氧元素 B、氧原子 C、氧分子 D、氢元素
12.2005年4月19日,温总理批示:严查安徽“杀人奶粉”。经检测“杀人奶粉”中蛋白质、钙、磷、锌、铁等的含量严重不足,营养价值比米汤还差。这里的钙是指 ( )
A、原子 B、分子 C、元素 D、单质
13.地壳中含量最多的金属元素与含量最多的非金属元素形成的化合物的化学式是( )
A、Al2O3 B、CaO C、SiO2 D、Fe2O3
14.隐形眼镜的洗涤液中含有双氧水(H2O2),下列关于水和双氧水的说法中,正确的是( )
A、它们的分子中都含有氧分子 B、一个双氧水分子中含有一个水分子和一个氧分子
C、它们的组成元素相同 D、它们的分子结构相同
15.2003年10月15日,中国“神州五号”飞船载人航天取得成功。偏二甲肼是火箭推进器的常用燃料。根据它化学式C2H6N2,你知道哪些意义?⑴
⑵ ⑶
化学式与化合价(2)2010-11-04班级 姓名
1.化合价有 和 ,在化合物中氢元素常显 价,在化合物中氧元素常
显 价,金属元素在化合物中常显 价,非金属元素在化合物中常显 价。
有些元素在不同的化合物中可显 (“相同”或“不同”)的化合价。
在化合物中元素化合价代数和为 。单质中元素化合价为 。
2.下列有关化学用语的说法中正确的是( )
A、2O表示2个氧分子 B、3P2O5表示3个五氧化二磷分子
C、Al表示1个铝离子 D、S2-表示硫元素的化合价为负二价
3.下列化合物中,氮元素为+5价的是( )
A、N0 B、NO2 C、HNO2 D、KNO3
4.已知在H3RO4中,氢元素为+1价,氧为-2价,则其中R的化合价为( )
A、+3 B、+4 C、+5 D、+6
5.氯元素有多种化合价,它在高氯酸中显最高价。下列表示高氯酸的化学式的是( )
A、HClO3 B、HClO4 C、HClO D、HCl
6.元素R的氧化物的化学式为R2O3,则R元素与OH--组成的物质的化学式为( )
A、ROH B、R(OH)2 C、R(OH)3 D、R(OH)4
7.下列五种物质中均含碘元素,它们按一定的化合价顺序排列:①KI;②I2;③HIO;
④X;⑤NaIO4。根据这种排列规律,X不可能是( )
A、AgI B、NaIO3 C、I2O4 D、I2O5
8.科学家在合成超导材料时,偶然制得了在自然界中尚未发现的紫色化学合成物质BaCuSi2O6,它由 种元素组成,其中Si呈 价,写出相同价态硅元素的氧化物的化学式 。
9.1998年中国十大科技成果之一是合成纳米氮化镓。已知镓(Ga)原子最外层电子数为3(易失去),氮原子最外层电子数为5(易得电子),则氮化镓的化学式是( )
A、Ga3N2 B、Ga2N3 C、GaN D、Ga5N3
10.写出下列物质的化学式:铁 汞 铜 氦气 氖气 碳
硫 磷 氢气 氧气 氮气 氯气 碘 臭氧
氯化钠 氯化钙 氧化镁 氧化铜
氧化铝 氢氧化钠 氢氧化钙 氢氧化铜 氢氧化铁
氢氧化亚铁 硫酸亚铁 硫酸铜 硫酸锌
碳酸钙 碳酸钠 硝酸钾 硝酸铵
11.写出下列化学用语:2个氢原子 ,2个氢分子 ,2个水分子 ,镁离子 ,2个氢氧根离子 ,3个硝酸根离子 ,4个碳酸根离子 ,5个硫酸根离子 ,+6价的锰元素
12.指出符号意义:O ,2O ,
O2 ,2O2 , Ca2+ ,2Ca2+
Ca ,CaO ,
13.指出下列符号中数字“2”的含义:
2N ;N2 ;
2SO2中前“2”: ,后“2”:
2Ca2+中前“2”: ,后“2”:
化学式与化合价(3)2010-11-03班级 姓名
H=1 C=12 O=16 N=14 F=19 P=31 S=32 Cl=35.5 Na=23
1.化学式中 ,就是相对分子质量(Mr)
2.水果中含有柠檬酸,可促进消化。柠檬酸的化学式为C6H8O7。柠檬酸的相对分子质量为 ,柠檬酸中碳、氢、氧三种元素的原子个数比为 ,质量比
为 ,柠檬酸中碳元素的质量分数为 。
3.我国近年研制成功一种气体,这种气体的每个分子是由质子数为8、相对原子质量为18的两个氧原子构成。下列说法中错误的是( )
A、这种气体的原子核外一定有10个电子 B、这种气体中氧元素的化合价为零
C、这种气体的相对分子质量为36D、这种原子与氢原子能构成相对分子质量也为20的水分子
4.人体在大运动量后体内会产生乳酸(C3H6O3),使肌肉酸痛。计算:(写出过程)
(1)乳酸的相对分子质量;(2)乳酸中C、H、O的原子个数比;(3)乳酸中C、H、O的质量比;(4)乳酸中碳元素的质量分数;(5)18g乳酸中含碳元素的质量是多少?
解:(1)
(2) (3)
(4) (5)
5.已知:分子的相对分子质量越小,其运动速度越快。如图,密闭的玻璃管两端甲、乙两处分别放着蘸有浓氨水(NH3分子)和浓盐酸(HCl分子)的棉花,若氨分子和浓盐酸接触时产生大量的白烟,则白烟较多处应是图中的 ,理由是
6.如右图是市售某品牌牙膏包装盒上的部分说明。其主要活性成分单氟磷酸钠(Na2PO3F)是牙膏的常用添加剂之一,试验表明牙膏中单氟磷酸钠的质量分数达到0。76﹪~0。80﹪时,防龋齿的效果较好。则:⑴单氟磷酸钠中氟元素的质量分数为
⑵该牙膏 (“有”或“没有”)较好的防龋齿效果。
7.蛋白质是机体生长及修补受损组织的主要原料,人体通过食物获得的蛋白质在胃肠中与水反应,生成氨基酸,蛋氨酸(化学式为C5H11O2NS)就是其中的一种。请回答下列问题:⑴蛋氨酸中各元素的质量比C:H:O:N:S==
⑵蛋氨酸中氮元素的质量分数为
⑶合格奶粉每100克含蛋白质约为18克,蛋白质中氮元素的平均质量分数为16﹪,则每100g奶粉中氮元素的质量为 g,现测定某奶粉每100g含有氮元素的质量为0。5g,则这种奶粉属于 (填“合格”或“不合格”)奶粉。
8.写出下列物质的化学式:水 ,氯化氢 ,氯化钠 ,
二氧化碳 ,二氧化硫 ,五氧化二磷 ,四氧化三铁 ,
氢氧化钠 ,氢氧化钙 ,硫酸铜 ,硫酸锌
碳酸钙 ,碳酸钠 ,硝酸钾 ,硝酸银 ,
磷酸钠 氯酸钾 高锰酸钾 锰酸钾
原子
阳离子
阴离子
+3
+2
+2
主要活性成分:单氟磷酸钠
净含量:110g(Na2PO3F)
含 氟:114mg
功 效:防止蛀牙
浓氨水
A
B
C
浓盐酸
玻 璃 管
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教育叙事
从金庸的小说到化学中的创造记忆
中山市博爱初级中学 张国林
教学“化合价”之后的某节晚读,突然一阵刺耳的声音冲入:《易筋经》钾钠银氢正一价,钙镁铜锌正二价,钡汞二价最常见,二三铁后二四碳,一氟二氧都为负,三铝四硅不能负;接着是《圣火令》氢氧硝酸高锰酸,碳硫酸根锰酸根,磷酸负三正一铵;《连城诀》二三四五相反……氮,三三过后五相随……磷,六加负二等于四……硫,一三五七三变一……氯,二四六八八减一……锰。这是咋回事?我在历年的化合价教学中,化合价的背诵都是很唯一的,今天哪里冒出一个异样的声音?我当时的第一反应就是循声而去,找到这位原创者——谢能海。
在他那张精美的卡片上,赫然写着“化合神经”的标题,正文分成三段,《易筋经》《圣火令》《连城诀》,这引起了我的更大的好奇心,向他讨问了究竟,他逐字逐句作了非常准确的解释。
我六即产生了一个主意,何不让他在讲台上给全班同学讲述,让全班同学分享他的创造成果。
谢能海同学还有点犹豫,因为在班上他的人缘确实不好,平时不太满意他表现的同学愿意听到他所谓的“创造成果”吗?在我的话语和眼神的鼓励下,他一步步走上了讲台,演讲的声音由小变大,语句也越说越清楚,同学们由开始的翘嘴变成了最后的热烈掌声。
我走上讲台:“同学们,我们的化学科有一个特点,叫易学难记,记忆的东西多而且散,所以记忆的方法也很多样化,不仅仅是死记硬背,有很多东西可以像我们的谢能海同学这样,具体的知识与自己感兴趣的某个方面的特长结合记忆,也可以与生活常识等结合记忆,这样记忆不仅增添了许多乐趣,又记得牢。我再举个例子,很多同学对生石灰、熟石灰的化学成分很难分辨清楚。其实有很简单的方法:有句俗话生米煮成熟饭。米煮成熟饭的过程中,不加水不成熟饭。我们的生石灰、熟石灰也是如此,生石灰加水变熟,故熟石灰中含氢元素,其成分应为Ca(OH)2,生石灰为CaO。”讲台下一片“是啊!是啊!”的欢呼声。
自从那次晚读之后,我在批改作业时经常可收到同学们温馨的知识小卡片,上面写着同学们对新学的一些知识创造记忆的顺口溜,尽管它不太适合所有同学,但这一形式极大地提高了每个同学记忆的兴趣,自然也就记得牢了。
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第四单元知识点归纳 班别________ 姓名___________ 学号________
一、原子的构成
1.原子由______与________构成;原子核由____和_____构成。每个质子带___个单位___电荷,每个电子带___个单位___电荷,中子_______。
2.由于核电荷数__核外电子数,且电性___ _,所以整个原子是___ __电性的。
3.不同种类的原子,_______不同,所以说,_______决定了原子的种类。
二、相对原子质量
1.A的相对原子质量=
2.原子的质量主要集中在__________,电子的质量可以_____________。
3.相对原子质量与原子内部粒子数目的关系:近似相对原子质量=_________+_________;
原子的核电荷数=_________=______________。
三、元素
1.元素是具有相同___________(即______________)的一类原子的总称。
2.地壳中含量排前四位的元素分别是____、____、____、____。其中_____是含量最多的金属元素。
3.生物体内含量最多的元素是__ _,人体中含量最多的元素是_ __,最多的金属元素是__ _。
4.元素符号的书写原则:______________。
5.元素符号表示的意义: (1)表示___________,(2)表示_____________________。
但在元素符号前面写上数字后,只表示有__________________。
6.背P75表4-3,常见的30个元素及其元素符号。
7.元素周期表中共有____个横行,____纵行。每个横行代表一个_______,共有____个周期;每个纵行代表一个_____,其中8、9、10纵行合为一个族,所以共有____个族。
*8.记住原子序数为1~20号元素,并能自行画出它们的原子结构示意图。
四、核外电子的排布 1.构成物质的粒子有_______、_______、_______。
2.核外电子是分层排布的:第一层最多排____个,第二层最多排____个,最外层最多排____个(若只有一层的最外层最多排____个)。
3.原子结构示意图
4.元素的分类
元素的分类 核外电子数 得失电子情况 化学性质
金属元素
非金属元素
稀有气体元素
结论:元素的性质主要是由_________________决定的。迁移:元素的种类是由_________决定的。
五、离子的形成
1.离子的定义:带电荷的__________________叫做离子。
2.离子的分类:
(1)阳离子——带____电,如:、、、;
(2)阴离子——带____电,如:、、、。
3.离子的形成:
(1)对原子而言:核电荷数_____核外电子数,______电性;对于阳离子:核电荷数_____核外电子数,带______电;对于阴离子:核电荷数_____核外电子数,带______电。
(2)在化学反应中,金属元素的原子______n个电子,就带上___个单位____电荷,形成____离子;在化学反应中,非金属元素的原子______n个电子,就带上___个单位____电荷,形成____离子。所以,离子所带的电荷数_____得失电子的数目。
(3)核电荷数比核外电子数多m个,该粒子带___个单位____电荷,是____离子;
核电荷数比核外电子数少m个,该粒子带___个单位____电荷,是____离子
4.补充说明
(1)由原子直接构成的物质有:____________、_____________和_________等。
(2)初中化学需要掌握一个由离子直接构成的物质是_________,化学式为_______。
5.离子符号的书写:在元素符号的________写上__________________和______________。
六、化学式 1.用___________和_______组合表示物质组成的式子,叫做化学式。
2.化学式的意义:(1)表示_____________;(2)表示该物质的_____________;(3)表示_____________;(4)表示该分子的______________。
3.化学式中数字的含义:
(1)元素符号前面——_________ ___;(2)元素符号右下角——___________________;
(3)元素符号右上角——__________________________。
4.书写化合物化学式时:
(1)化学式中的“1”一般要________;(2)氧化物:氧在_______;(3)其他物质:一般金属在_______,非金属在_______。
5.书写单质的化学式时:
(1)记住初中化学要求的掌握的四种非金属气体:______、______、______、______;
(2)其余的单质一般用_______________表示。
6.化学式命名的一般原则:一般从____往____,读作“_________”。
第四单元知识点归纳详解 班别________ 姓名___________ 学号________
一、原子的构成
1.原子由 原子核 与 核外电子 构成;原子核由 质子 和 中子 构成。每个质子带1个单位正电荷,每个电子带1个单位负电荷,中子不带电。
2.由于核电荷数=核外电子数,且电性相反,所以整个原子是不显电性的。
3.不同种类的原子,质子数不同,所以说,质子数决定了原子的种类。
二、相对原子质量 1.A的相对原子质量= A原子的质量
C-12原子的质量×1/12
2.原子的质量主要集中在原子核上,电子的质量可以忽略不计。
3.相对原子质量与原子内部粒子数目的关系:近似相对原子质量=质子数+中子数;
原子的核电荷数=质子数=核外电子数。
三、元素 1.元素是具有相同核外电子数(即核内质子数)的一类原子的总称。
2.地壳中含量排前四位的元素分别是氧、硅、铝、铁。其中铝是含量最多的金属元素。
3.生物体内含量最多的元素是氧,人体中含量最多的元素是氧,最多的金属元素是钙。
4.元素符号的书写原则:一大二小。
5.元素符号表示的意义: (1)表示一种元素,(2)表示该元素的一个原子。
但在元素符号前面写上数字后,只表示有多少个这样的原子。
6.背P75表4-3,常见的30个元素及其元素符号。
7.元素周期表中共有7个横行,18个纵行。每个横行代表一个周期,共有7个周期;每个纵行代表一个族,其中8、9、10纵行合为一个族,所以共有16个族。
*8.记住原子序数为1~20号元素,并能自行画出它们的原子结构示意图。
四、核外电子的排布
1.构成物质的粒子有分子、原子、离子。
2.核外电子是分层排布的:第一层最多排2个,第二层最多排8个,最外层最多排8个(若只有一层的最外层最多排2个)。
3.原子结构示意图
4.元素的分类
元素的分类 核外电子数 得失电子情况 化学性质
金属元素 <4 易失电子 活泼
非金属元素 ≥4 易得电子 活泼
稀有气体元素 8
只有一层的为2 不易得失电子 稳定
结论:元素的性质主要是由最外层电子数决定的。迁移:元素的种类是由质子数决定的。
五、离子的形成 1.离子的定义:带电荷的带电的原子或原子团叫做离子。
2.离子的分类:
(1)阳离子--带正电,如: 、 、 、 ;
(2)阴离子--带负电,如: 、 、 、 。
3.离子的形成:
(1)对原子而言:核电荷数=核外电子数,不显电性;对于阳离子:核电荷数>核外电子数,带正电;对于阴离子:核电荷数<核外电子数,带负电。
(2)在化学反应中,金属元素的原了失去n个电子,就带上n个单位正电荷,形成阳离子;在化学反应中,非金属元素的原子得到n个电子,就带上n个单位负电荷,形成阴离子。所以,离子所带的电荷数=得失电子的数目。
(3)核电荷数比核外电子数多m个,该粒子带m个单位正电荷,是阳离子;
核电荷数比核外电子数少m个,该粒子带m个单位负电荷,是阴离子
4.补充说明
(1)由原子直接构成的物质有:稀有气体、金属和碳、硅等。
(2)初中化学需要掌握一个由离子直接构成的物质是氯化钠,化学式为NaCl。
5.离子符号的书写:在元素符号的右上角写上所带电荷数和正负号。
六、化学式 1.用元素符号和数字组合表示物质组成的式子,叫做化学式。
2.化学式的意义:(1)表示这种物质;(2)表示该物质的组成元素;(3)表示该物质的一个分子;(4)表示该该物质的一个 分子中含各原子组成个数。
3.化学式中数字的含义:
(1)元素符号前面--该元素原子的个数;(2)元素符号右下角--1个分子中含该原子的个数;
(3)元素符号右上角--离子所带的电荷数。
4.书写化合物化学式时:
(1)化学式中的"1"一般要省略;(2)氧化物:氧在右方;(3)其他物质:一般金属在左方,非金属在右方。
5.书写单质的化学式时:
(1)记住初中化学要求的掌握的四种非金属气体:O2、H2、Cl2、N2;
(2)其余的单质一般用元素符号表示。
6.化学式命名的一般原则:一般从右往左,读作"某化某"。
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道尔顿──科学原子论的提出者
1803年,化学家道尔顿提出:化学元素是由非常微小的,不可再分的微粒-原子所组成。他的原子论为许多经验性的化学定律提供了清晰的理论解释,使人们认识到隐藏在纷纭复杂的化学现象背后的统一本质。
英国化学家道尔顿(1766—1844)最大的贡献是把古代模糊的原子假说发展为科学的原子理论,为近代化学的发展奠定了重要的基础。
道尔顿15岁时已经是一名教师,他对气象很感兴趣,每天坚持记录气象变化。后来听说肯代尔城有一位叫约翰·豪夫的人也对气象很感兴趣,于是他去拜访豪夫先生,到那儿道尔顿才发现豪夫先生是一位盲人,但豪先生却可以独立进行实验。他可以安装仪器,把容器装满却不溢出一滴溶液,也不会打碎仪器。道尔顿深为钦佩,从豪夫先生那儿道尔顿学到了很多东西。
1793年,道尔顿到曼彻斯特一家著名学院教书,在那儿,他对科学的兴趣越来越广泛,但他渐渐感到担任教学工作妨碍他从事科学实验,因为教书占用他时间太多,从事研究的时间太少了。1799年,道尔顿离开学院,成为曼彻斯特最受尊重的私人教师,他每天授课不到2小时以赚取微薄的生活费和科研经费。道尔顿全身心地投入科学研究,成为了一名伟大的化学家。
除了在化学界取得的成绩外,道尔顿还是色盲的发现者。
有一次道尔顿给母亲买的圣诞礼物是一双蓝袜子,但母亲却说袜子是红色的。经过详细的研究,道尔顿使用各种颜色的方块在小学生中间进行了实验。他发现,有的学生根本就不能分辨颜色,有的却往往错认各种颜色。1794年,道尔顿写出了一份关于色盲的报告,提出人类中存在着色盲这一病症,所以在英国人们将色盲称为“道尔顿症”。
探索原子核奥秘的钥匙-中子
  1932年,物理学家查德威克发现了其质量同质子相当的中性粒子,这正是1920年卢瑟福猜想原子核内可能存在的一种中性的粒子,即中子。他因此获1935年诺贝尔物理学奖。
1932年,海森伯和伊凡宁柯各自独立地提出了原子核是由质子和中子组成的核结构模型。由于中子不带电荷,不受静电作用的影响,可以比较自由地接近以至进入原子核,容易引起核的变化,因此,它立即被用来作为轰击原子核的理想"炮弹"。
  中子的发现为核物理学开辟了一个新的纪元,它不仅使人们对原子核的组成有了一个正确的认识,而且为人工变革原子核提供了有效手段。它可以说是打开原子核奥秘的"钥匙",在开发原子能的伟大事业中大显身手。
称量原子的“天平”——相对原子质量
构成万物的小小原子,究竟小到什么程度?中国古代有位叫公孙龙的说过:“一尺之棰,日取其半,万世不竭。”意思是说,有根一尺长的木棍,每天把它截去一半,一万代也截不完。
如果确实有这样的工具,能一直截下去的话,那么,一尺木棍每天截去一半,到第三天只剩八分之一尺;第十天只剩下一千零二十四分之一尺;到第三十天,剩下十亿分之一尺,这时木棍已经比纤维素分子还小了;到第三十二天,只剩下四十亿分之一尺,相当于原子大小了。科学家发现,不同的原子,大小也不同。原子的直径一般是一亿分之一厘米,或三十亿分之一尺。打个比方,一个最小的细菌里面大约可以容纳20亿个原子!
  这样小的原子,有多重呢?虽则原子的种类不同,大小各异,重量也不同,但是科学家已经测出各种元素的原子重量,只不过数值太小,写起来太麻烦。例如,如果以克为单位,那么一个碳原子的重量是小数点后面22个0,才接上以克计的小数。这好像用大的磅秤来称一粒芝麻那样,很不恰当。因此,科学家规定:以一个碳原子(指碳-12)重量的十二分之一标准,其他的原子重量同这标准相对照得出相对重量,称为这个原子的相对原子质量。所以,相对原子质量是有单位的,单位为一。例如氢的相对原子质量等于1,碳是12,氧是16,钠是23等等,这在化学计算等方面很有用的。
斯 塔
斯塔( 1813~1891) 比利时分析化学家。1813年8月21日生于勒芬,1891年12月13日卒于布鲁塞尔。最初学医并取得医生资格。1835年到巴黎J.-B.-A.杜马的实验室学习化学,和杜马一起研究有机化学,进行根皮苷、酸、醛、酯等反应的实验。1840年起,在布鲁塞尔的皇家陆军学校任化学教授达29年。后到造币厂任职。1872年退休。
斯塔一生最大的贡献,是在1860年前后,用了十几年的时间对相对原子质量进行了精密的测定。他为了证实J.-L.普鲁斯特有关定比定律的假说,进行了极精密的实验。所用天平的灵敏度达到0.03mg,使用的蒸馏水经过3次蒸馏,并用白金冷凝器接受。他经过精确的分析后,判断出定比定律是极其准确的。斯塔的这些测定,彻底推翻了W.普劳特提出的“一切元素的相对原子质量都是氢相对原子质量(等于1)的倍数”的假说。斯塔虽然提出采用氧的相对原子质量为16.000作标准,但实际上他以银的相对原子质量作为基准,目的在于用它可以制得最纯状态的化合物,但银是的相对原子质量还不能和氧的相对原子质量直接联系起来。他测定的若干元素的相对原子质量,很接近现代的测定值,例如,碘I为126.85(现用值为126.91);银Ag为107.93(现用值为107.868);氯C1为35.45(现用值为35.453)。
揭开原子内部结构的科学家
19世纪末以前,原子一直被认为是坚硬的,实心的球,是不可分割的。1879年,英国物理学家汤姆生(1856-----1940)发现电子后,就叩开了原子的大门,使人们逐渐认识到原子也有他本身的结构。1904年汤姆生提出他的原子结构模型:"我把原子看成含有大量的微粒(电子)。在原子中,这些微粒聚集形成电中性的体系。虽然单个微粒的行为和负离子一样,但是它们在一中性原子中聚集时,负电的作用就被分散在空间的和负电荷粒子总量相等的正电荷的平衡体系中。"但他没有说明这个正电荷是什么,是从哪儿来的。
1909年,汤姆生的学生,英国物理学家卢瑟福(1871---1937)等人在研究物质的放射性时,进行了用粒子穿进原子内部去"刺探"原子内部的情况。发现了带正电的,质量和整个原子差不多但比原子体积小得多的原子核。1912年春,卢瑟福提出了带核的原子模型,认为原子是由中心带正电的体积很小但几乎集中了原子全部质量的核和在核周围不断运动着的电子所构成,就像行星围绕太阳旋转构成的太阳系一样。
丹麦物理学家玻尔(1885-1962)在1913年引用量子论提出了"在原子中,电子是沿一定的轨道绕原子核运转的理论。
1926年,德国物理学家薛定谔(1887-1961)应用一种波动方程的数学形式描述了电子绕原子核的运动。电子并不处在任何一确定的轨道上运动,而是在原子核外一定范围内高速运动。就像在原子核外笼罩着一团电子云。1919年卢瑟福发现了质子。1932年,英国物理学家查德威克(1891-1974)发现了中子。
由于上述诸多化学家和物理学家的深入研究,从而揭开了原子内部结构的秘密。他们对科学的发展作出了突出的贡献。
四代师生的创新
  在19世纪末,大多数物理学家都认为:原子是构成物质的最小基本粒子,原子是不可分的、不可变的。
  1897年,英国物理学家汤姆森(Joseph John Thomson 1856~1940)通过气体导电实验发现了电子。汤姆森明确提出:“原子不是不可分割的”,并进一步认为:既然原子内部存在带负电荷的电子,而原子又呈现中性,其内部就还应存在有带同样正电荷的不明粒子。他这一具有革命性的发现和观点,向传统的原子论提出了挑战。当时英国皇家学会主席、物理学家开尔文勋爵和俄国著名化学家、元素周期律的发现者门捷列夫等一批著名科学家都顽固地坚持传统观点,激烈地反对汤姆森。
  但科学不相信权威,而只相信经过严格实验验证的事实。继承汤姆森之后,其他科学家也在实验中发现了电子,证明原子确实存在内部结构。汤姆森发现的电子,与X射线和放射性的发现并列为19世纪末的三大物理学发现之一,并由此揭开了20世纪初物理学革命的序幕。汤姆森也因此荣获了1906年诺贝尔物理学奖。
  1903年,汤姆森的学生、年仅32岁的英国物理学家卢瑟福(Ernest Rutherford 1871~1937)通过放射线实验,发现原子内部确实存在不同性质的粒子。他提出:原子除了带负电的电子外,还存在着带正电的质子。这被后来的科学家们所证实。在此基础上,汤姆森提出一个类似果仁面包一样的原子结构模型──带正电的质子象果仁一样均匀地分布在原子内部,带负电的电子镶嵌其中。
  卢瑟福并没有盲从老师的观点,他通过实验发现原子内部有一个质密的核,它集中了原子的大部分质量。他还提出了今天我们所熟悉的原子行星结构模型──原子核犹如太阳系中的太阳,而电子如同地球、火星等行星一样在各自的轨道上围绕着太阳运转。卢瑟福推翻了他的老师所提出的原子结构模型。
  当卢瑟福建立了原子结构的行星模型之后,遇到了一个难解的谜──当电子围绕原子核旋转时,它在辐射电磁波的同时会因失去能量而坠落到原子核上,原子的结构也就崩溃了。由于卢瑟福还是根据传统理论来解释电子的运动规律,所以他无法解释这一矛盾。
  1913年,卢瑟福的学生、丹麦物理学家玻尔(Niels Bohr 1885~1962)将诞生不久的量子理论运用到原子结构模型之中,提出:不同的电子运转轨道是具有一定级差的稳定轨道;正常的电子在稳定的轨道上运转时既不辐射也不吸收能量;当电子从较高轨道落到较低轨道时才产生辐射。玻尔因此项成果荣获了1922年诺贝尔物理学奖。
  玻尔发展了他的老师卢瑟福的理论,但他依然没有完全摆脱传统理论的影响。在他的理论中,时而运用新的理论方法,时而又运用传统的理论,这使他对于原子结构、粒子运动规律的解释还存在许多自相矛盾的地方。
  1922年的夏天,就在荣获诺贝尔奖前几个月,已是世界著名科学家的玻尔到德国哥廷根大学作了一次学术报告。玻尔的报告刚刚结束,德国大学生海森堡(Werner Heisenberg 1901~1976)就站起来发言:“玻尔教授,您刚才说的我不能同意。”一个年仅20岁的年轻人竟向物理学权威发难!这令在场的许多著名学者都大吃一惊。
  但玻尔并未因海森堡的唐突冒犯而不快,他反而对这个年轻人发现了自己理论中的薄弱环节而高兴,对海森堡的才识和勇气倍加赏识。会后,玻尔特意约海森堡一同到郊外散步,进行了一次推心置腹的交谈。后来海森堡回忆说:“玻尔与我在海因山覆盖森林的高地上散步时的那次谈话,是我记忆中关于原子物理学的第一次深入交谈。可以肯定的是,它决定性地确定了我以后的生涯。”
  海森堡后来应邀到玻尔创立和主持的哥本哈根大学理论物理研究所学习和工作了3年,二人成为忘年交,经常彻夜长谈。这段时间是海森堡学术上进步最快、成果最辉煌的时期,他先后提出了著名的“矩阵力学理论”和“测不准理论”。后人认为,这标志着现代量子力学的诞生,这是量子理论继量子论之后发展的另一个崭新阶段。海森堡也因此荣获了1932年诺贝尔物理学奖。
  汤姆森、卢瑟福、玻尔、海森堡四代师生都诺贝尔科学奖获得者,他们勇于怀疑科学上的“定论”,不迷信权威,向自己的恩师挑战,为科学的发展作出了重要贡献。在他们的身上闪烁着科学精神的光辉。
原子结构理论模型发展史
道尔顿的原子模型
英国自然科学家约翰·道尔顿将古希腊思辨的原子论改造成定量的化学理论,提出了世界上第一个原子的理论模型。他的理论主要有以下三点:
①所有物质都是由非常微小的、不可再分的物质微粒即原子组成;
②同种元素的原子的各种性质和质量都相同,不同元素的原子,主要表现为质量的不同;
③原子是微小的、不可再分的实心球体;
④原子是参加化学变化的最小单位,在化学反应中,原子仅仅是重新排列,而不会被创造或者消失。
虽然,经过后人证实,这是一个失败的理论模型,但,道尔顿第一次将原子从哲学带入化学研究中,明确了今后化学家们努力的方向,化学真正从古老的炼金术中摆脱出来,道尔顿也因此被后人誉为“近代化学之父”。
葡萄干布丁模型
葡萄干布丁模型由汤姆生提出,是第一个存在着亚原子结构的原子模型。
汤姆生在发现电子的基础上提出了原子的葡萄干布丁模型,汤姆生认为:
①正电荷像流体一样均匀分布在原子中,电子就像葡萄干一样散布在正电荷中,它们的负电荷与那些正电荷相互抵消;
②在受到激发时,电子会离开原子,产生阴极射线。
汤姆生的学生卢瑟福完成的α粒子轰击金箔实验(散射实验),否认了葡萄干布丁模型的正确性。
土星模型
在汤姆生提出葡萄干布丁模型同年,日本科学家提出了土星模型,认为电子并不是均匀分布,而是集中分布在原子核外围的一个固定轨道上。
行星模型
行星模型由卢瑟福在提出,以经典电磁学为理论基础,主要内容有:
①原子的大部分体积是空的;
②在原子的中心有一个体积很小、密度极大的原子核;
③原子的全部正电荷在原子核内,且几乎全部质量均集中在原子核内部。带负电的电子在核空间进行高速的绕核运动。
随着科学的进步,氢原子线状光谱的事实表明行星模型是不正确的。
玻尔的原子模型
为了解释氢原子线状光谱这一事实,卢瑟福的学生玻尔接受了普朗克的量子论和爱因斯坦的光子概念在行星模型的基础上提出了核外电子分层排布的原子结构模型。玻尔原子结构模型的基本观点是:
①原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道(orbit)上绕原子核运动,不辐射能量
②在不同轨道上运动的电子具有不同的能量(E),且能量是量子化的,轨道能量值依n(1,2,3,...)的增大而升高,n称为量子数。而不同的轨道则分别被命名为K(n=1)、L(n=2)、N(n=3)、O(n=4)、P(n=5)。
③当且仅当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,才会辐射或吸收能量。如果辐射或吸收的能量以光的形式表现并被记录下来,就形成了光谱。
玻尔的原子模型很好的解释了氢原子的线状光谱,但对于更加复杂的光谱现象却无能为力。
现代量子力学模型
物理学家德布罗意、薛定谔和海森堡等人,经过13年的艰苦论证,在现代量子力学模型在玻尔原子模型的基础上很好地解释了许多复杂的光谱现象,其核心是波动力学。在玻尔原子模型里,轨道只有一个量子数(主量子数),现代量子力学模型则引入了更多的量子数(quantum number)[11][12]。
①主量子数(principal quantum number),主量子数决定不同的电子层,命名为K、L、M、N、O、P、Q
②角量子数(angular quantum number),角量子数决定不同的能级,符号“l”共n个值(1,2,3,...n-1),符号用s、p、d、f,表示对多电子原子来说,电子的运动状态与l有关。
③磁量子数(magnetic quantum number)磁量子数决定不同能级的轨道,符号“m”(见下文“磁矩”)。仅在外加磁场时有用。“n”“l”“m”三个量确定一个原子的运动状态。
④ 自旋磁量子数(spin m.q.n.)处于同一轨道的电子有两种自旋,即“↑↓”目前,自旋现象的实质还在探讨当中。
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探究活动 —“元素的故事”
  将全班同学分组,课下到图书馆去查阅资料,课上选代表向全班汇报。选材可以是“元素的发现史”,“元素名称及符号的由来”,“关于元素的趣事”等等。这样既可扩大学生的知识面,增加学生的学习兴趣,又培养了学生的查阅资料的能力及语言表达能力。同时对元素的概念及元素符号的理解和记忆起了促进作用。
化学语言中的“字母”——元素符号
朋友见面握手,表示友好,这是全世界通用的一种“符号”。同人类表示友好有“符号”一样,化学也有自己的符号,它是化学世界的共同语言。我们初次接触化学,内容复杂,术语繁多,让人理不出个头绪。有了化学符号,掌握其中的规律,化学就变得有章可循,学习就容易了。
在古代,全世界是没有统一的化学符号的。那时候的炼金家们,各人用自己的符号来表示化学物质。例如用中间有一点的圆代表金,圆圈中有一横的代表盐,圆圈中有一竖的代表硝石,用十字架代表醋等。随着化学的发展,发现的化学物质增多了,用以表示物质的符号也就越来越多。甚至同种物质,也有几十乃至上百个符号。这严重地阻碍了化学的发展。
1860年,世界上制订了统一的化学元素符号,使各国科学工作者之间有共同的、统一的化学语言。
一个元素的化学符号,好像英语中的字母。英语共有26个字母,而化学元素符号目前有百余个。不过,元素符号由一个或两个以上字母构友,第一个字母大写,第二个字母起小写。元素符号有三个意义:一个代表一种元素;二是代表这个元素。例如,化学符号Ca代表元素钙、一个钙原子
  化学元素符号,用这个元素的拉丁文开头字母是相同的,就在开头字母旁边写一个小写字母,这个小写字母,是这个元素拉丁文名的第二个字母,如铁写作Fe,铜写作Cu。如果元素的拉丁文名第一、第二个字母均相同,那么就用这个元素拉丁文名的第三个字母作为小写字母。例如砷、银、氩三种元素的拉丁文名,第一、第二个字母都是“ar”,它们的符号分别写作As、Ag、Ar。
化学元素命名趣谈
在欧洲,到十九世纪初,随着越来越多的化学元素的发现和各国间科学文化交流的日益扩大,化学家们开始意识到有必要统一化学元素的命名。瑞典化学家贝齐里乌斯首先提出,用欧洲各国通用的拉丁文来统一命名元素,从此改变了元素命名上的混乱状况。
化学元素的拉丁文名称,在命名时都有一定的含义,或是为了纪念发现为地点、发现者的祖国,或是为了纪念某科学家,或是借用星宿名和神名,或是为了表示这一元素为某一特性。在把这些拉丁文名称翻译成中文肘,也有多种做法。一是沿用古代已有的名称,一是借用古字,而最多的则是另创新字。在这些大量新造汉字中,大致又可分为谐声造字和会意造字二类。分门别类聊聊这些化学元素的名称,也是颇有趣味之事。
一、以地名命名:
这类元素不少,约占了总数的近四分之一。这些元素的中文名称基本上都是从拉丁文名称的第一(或第二) 音节音译而来,采用的是谐声造字法。如:
镁—拉丁文意是“美格里西亚”,为一希腊城市。
钪—拉丁文意是“斯堪的纳维亚”。
锶—拉丁文意为“思特朗提安”,为苏格兰地名。
镓—拉丁文意是“家里亚”,为法国古称。
铪—拉丁文意是“哈夫尼亚”,为哥本哈根古称。
铼—拉丁文意是“莱茵”,欧洲著名的河流。
镅—拉丁文意是“美洲”。
有个别的元素的中文名称是借用古汉字的,如87号元素钫,拉丁文意是“法兰西”,音译成钫。而“钫”在古代原是指盛酒浆或粮食的青铜盛器,其古义现已不见使用。
二、以人名命名:
这类元素的中文名称也多取音译后谐声造字的方法。如:
钐—拉丁文意是“杉马尔斯基”,俄国矿物学家。
镶—拉丁文意是“爱因斯坦”。
镄—拉丁文意是“费米”,美国物理学家。
钔—拉丁文意是“门捷列夫”。
锘—拉丁文意是“诺贝尔”。
铹—拉丁文意是“劳伦斯”,回旋加速器时发明人。
还有一个纪念居里夫妇的“锔”,是借用的汉字。从音译的角度来看,借用“锯”字是较理想的,但“锯”是一常用汉字,不合适。现在借用的“锔”字,汉语中原用于“锔碗”、“锔锅”等场合。虽然现在仍在使用,但使用率不高,一般不至于混淆。
三、以神名命名:
谐声造字如:
钒—拉丁文意是“凡娜迪丝”希腊神话中的女神。
钷—拉丁文意是“普罗米修斯”,即希腊神话中那位偷火种的英谁。
钍—拉丁文意是“杜尔”,北欧传说中的雷神。
钽—拉丁文意是“旦塔勒斯”,希腊神话中的英雄。
铌—拉丁文意是“ 尼奥婢” ,即旦塔勒斯的女儿。
说来有趣的是钽、铌二种元素性质相似,在自然界是往往共生在一起,而铌元素也正是从含钽的矿石中被分离发现的。从这个角度来看,分别用父、女的名字来命名它们,确是很合适的。
借用古字的如:
钯—拉丁文意是“巴拉斯”,希腊神话中的智慧女神。此字在古汉语中指兵车或箭镞,其古义现已不用。
四、以星宿命名 :
这类元素的中文名称均是谐声造字的新字。
碲—拉丁文意是“地球”。
硒—拉丁文意是“月亮”。
氦—拉丁文意是“太阳”。
铈—拉丁文意是“谷神星”。
铀—拉丁文意是“天王星”。
镎—拉丁文意是“海王星”。
钚—拉丁文意是“冥王星”。
其中的铀、镎、钚分别是92、93、94号元素,在周期表中紧挨在一起。铀最先于1781年发现,因其时天王星新发现不久,故用具命名。到镎、钚分别于1934年和1940年发现时,也就顺理成章地用太阳系中紧挨着天王星的海王星、冥王星来命名了。
五、以元素特性命名:
这是最多的一类,命名时,或是根据元素的外观特性)或是侦据元素的光谱谱线颜色;或是根据元素某一化合物的性质。这类元素的中文名称命名除采用根据音译的谐声造字外,还有其它多种做法。
1.沿用古代已有名称 :
有许多元素,我国古代早已发现并应用,这些元素的名称这屡见于古藉之中。在命名时,就不再造字,而沿用其古名,如:
金—拉丁文意是“灿烂”。
银—拉丁文意是“明亮”。
锡—拉丁文意是“坚硬”。
硫—拉丁文意是“鲜黄色”。
硼—拉丁文意是“焊剂”。
2.借用古字:
如:
镤—拉丁文意是“最初的锕”。而镤在古汉语中指未经炼制的铜铁 。
铍—拉丁文意是“甜”。而铍在古汉语中指两刃小刀或长矛。
铬—拉丁文意是“颜色”。而铬在古汉语中指兵器或剃发。
钴—拉丁文意是“妖魔”。而“钴 ”在古汉语中指熨斗。
镉—拉丁文意是一种含镉矿物的名称。而镉在古汉语中指一种圆口三足的炊器 。
铋—拉丁文意是“白色物质”,而铋在古汉语中指矛柄 。
借用这些字是因为这些字的发音与其拉丁文名称的第一(或第二)音节的发音相同接近。
当然,以上这类字的古义现在都是基本不用的。
3.谐声造字
如:
铷—拉丁文意是“暗红”,是其光谱谱线的颜色。
铯—拉丁文意是“天兰”,是其光谱谱线的颜色。
锌—拉丁文意是“白色薄层”。
镭—拉丁文意是“射线”。
氩—拉丁文意是“不活泼”。
碘—拉丁文意是“紫色”。
4.会意造字
我国化学新字的造字原则是“以谐声为主,会意次之”。这类字数比起谐声一类来要少得多。如:
氮—拉丁文意是“不能维持生命”。我国曾译作“淡气”,意为冲淡空气。后以“炎”入“气”成“氮”。
氯—拉丁文意是“绿色”。我国曾译作“绿气”,意谓“绿色的气体”。后以“录”入“气”成“氯”。
氢—拉丁文意是“水之源”。我国曾译作“轻气”,喻其密度很小。后以“ ”入“气”成“氢”。
氧—拉丁文意是“酸之源”。我国曾译作“养气”,意谓可以养人。也曾以“养”入“气”成“ ”,再由“ ”谐声,造为“氧”,但仍读“养”音。
钾—拉丁文意指海草灰中的一种碱性物质。我国应其在当时已经发现的金属中性质最为活泼,故以“甲”旁“金”而成“钾”。
钨—拉丁文意是“狼沫”。我国应其矿石呈乌黑色,遂以“乌”合“金”而成“钨”。
碳—拉丁文意是“煤”。因我国古时称煤为“炭”,遂造为“碳”。
也有些元素开始曾用谐声造字,后又转为会意造字的。如:
硅—拉丁文意是“石头”。我国在很长的一段时间内曾从拉丁文音译,谐声造为“矽”。后因“矽”与“锡”同音,多有不便,遂改为“硅”,取“圭”音。因古时,圭指玉石,即是硅的化合物。不过,至今在不少地方(特别是在物理学教材中)还有用“矽”了的。
要说明的是,我国对元素符号的拉丁字母读音习惯上是按英文字母发音。而新造汉字读音,一般是读半边音,如氪(克)、镁(美)、碘(典)。但并非完全如此,如氙(仙)、钽(坦)等,这些都是需要加以注意的。
“化学大厦”——元素周期表
如果把化学元素比作建筑材料,那么元素周期表就是用这些材料建成的“化学大厦”。“化学大厦”的设计师是俄国彼得堡大学35岁的教授门捷列夫。在此之前,化学家们只知道有63种元素。不同元素间相互化合,可以组成成千上万种化合物。有的是盐,有的是酸,有的是碱,有的是氧化物;有的闪闪发亮,有的暗淡无光;有的气味强烈,有的无色无味;有的硬,有的软;有的苦,有的甜……,这许多千差万别的物质,是由数目不多的元素组成的。
那么,这许多元素是不是没有一点规律性呢?当时有许多化学家研究这个问题,可是没有取得满意的结果。1869年,门捷列夫发现各种元素的原子量可以相差很大,而不同元素的原子价变动范围却较小,而且有许多元素有相同的原子价。同价元素的性质又非常相似,所有的+1价元素都是金属;+7价都是非金属,+4价元素的性质则在金属和非金属之间……。通过这种比较,门捷列夫发现,元素的性质随着原子量的递增呈现周期性变化的规律,他终于发现了周期律。并根据这个周期律,制作了一个化学元素周期表。
现今的元素周期表,是把已知的109种元素,按照原子序数排成的表。这好像是一座“化学大厦”,每个房间里住着一位“元素”客人。我们从“化学大厦”的构造和安排中,可以和化合价之间的关系,成为我们步入化学大门和进一步探索化学奥秘的重要工具。因此恩格斯说:门捷列夫“完成了科学上的一个勋业”。
道尔顿的元素符号
发现元素周期律的门捷列夫
1834——1907
到1869年止,已有63种元素被人们所认识。进一步寻找新元素成为当时化学家最热门的课题。但是地球上究竟有多少元素?怎样去寻找新的元素?却没有人能作比较科学的回答。寻找新元素的工作也固缺乏正确的理论指导,而带有很大的盲目性,常常白白地耗费了许多精力。
在对物质、元素的广泛研究中,关于各种元素的性质的资料,积累日愈丰富,但是这些资料却是繁杂纷乱的,人们很难从中获得清晰的认识。整理这些资料,概括这些感性知识,从中摸索总结出规律,这是摆在当对化学家面前一个急待解决的课题,同时也是科学和生产发展的必然要求。在这样的科学背景下,从事元素分类工作和寻找元素之间内在联系的许多化学家,经过长期的共同努力,取得了一系列研究成果,其中最辉煌的成就是俄国化学家门捷列夫和德国化学家迈尔先后发现的化学元素周期律。
化学元素周期律的发现
道尔顿提出了科学的原子论后,许多化学家都把测定各种元素的原子量当作一项重要工作,这样就使元素原子量与性质之间存在的联系逐渐展露出来、1829年德国化学家德贝莱纳提出了“三元素组”观点,把当时已知的44种元素中的15种,分成5组,指出每组的三允素性质相似,而且中间元素的原子量等于较轻和较重的两个元素原子量之和的一半。例如钙、锡、钡,性质相似,铬的原子量大约是钙和钡的原子量之和的一半。氯、澳、碘以及银、钠、钾等元素也有类似的关系。然而只要认真一点,就会发现这样分类有许多不能令人满意的地方,所以并没有引起化学家们的重视。
1862年,法国化学家尚古多提出一个“螺旋图”的分类方法。他将已知的62种元素按原子量的大小顺序标记在绕着圆柱体上升的螺旋线上,这样某些性质相近的元素恰好出现在同一母线上。因此他第一个指出了元素性质的周期性变化。可是他的报告照样无人理睬。1864年,德国化学家迈尔在他的《现代化学理论》一书中刊出一个“六元素表”。可惜他的表中只列出了已知元素的一半,但他已明确地指出:“在原子量的数值上具有一种规律性,这是毫无疑义的”。1865年,英国化学家纽兰兹提出了“八音律”一说。他把当时已知的元素按原子量递增顺序排列在表中,发现元素的性质有周期住的重复,第八个元素与第一个元素性质相近,就好象音乐中八音度的第八个音符有相似的重复一样。纽兰兹的工作同样被否定,当时的一些学者把八音律斥之为幼稚的滑稽戏,有人甚至挖谤说:“为什么不按元素的字母顺序排列呢?那样,也许会得到更加意想不到的美妙效果。”“六元素表”、“八音律”是存在许多错误,但是应该看到,从三元素组”到“八音律”都从不同的角度,逐步深入地探讨了各元素间的某些联系,使人们一步步逼近了科学的真理。以前人工作所提供的借鉴为基础,门捷列夫通过顽强努力的探索,于1869年2月先后发表了关于元素周期律的图表和论文。在论文中,他指出:
(1)按照原子量大小排列起来的元素,在性质上呈现明显的周期性。
(2)原子量的大小决定元素的特征。
(3)应该预料到许多未知元素的发现,例如类似铝和硅的,原子量位于65一75之间的元素。
(4)当我们知道了某些元素的同类元素后,有时可以修正该元素的原子量。这就是门捷列夫提出的周期律的最初内容。
门捷列夫深信自己的工作很重要,经过继续努力,1871年他发表了关于周期律的新的论文。文中他果断地修正了1869年发表的元素周期表。例如在前一表中,性质类似的各族是横排,周期是竖排;而在新表中,族是竖排,周期是横排,这样各族元素化学性质的周期性变化就更为清晰。同时他将那些当时性质尚不够明确的元素集中在表格的右边,形成了各族元素的副族。在前表中,为尚未发现的元素留下4个空格,而新表中则留下了6个空格。由此可见,门捷列夫的研究有了重要的进展。
经受实践的验证
实践是检验真理的唯一标准。门捷列夫发现的元素周期律是否能站住脚,必须看它能否解决化学中的一些实际问题。门捷列夫以他的周期律为依据,大胆指出某些元素公认的原子量是不准确的,应重新测定,例如当时公认金的原子量为169.2,因此,在周期表中,金应排在饿。铱、铂(当时认为它们的原子量分别是198.6, 196.7, 196.7)的前面。而门捷列夫认为金在周期表中应排在这些元素的后面,所以它们的原子量应重新测定。重新测定的结果是:饿为190.9,铱为193.1,铂为195,2,金为197.2。实验证明了门捷列夫的意见是对的。又例如,当时铀公认的原子量是116,是三价元素。门捷列夫则根据铀的氧化物与铬、铂、钨的氧化物性质相似,认为它们应属于一族,因此铀应为六价,原子量约为240。经测定,铀的原子量为238.07。再次证明门捷列夫的判断正确。基于同样的道理,门捷列夫还修正了铟、镧、钇、铒、铈、的原子量。事实验证了周期律的正确性。
根据元素周期律,门捷列夫还预言了一些当时尚未发现的元素的存在和它们的性质。他的预言与尔后实践的结果取得了惊人的一致。1875年法国化学家布瓦博德朗在分析比里牛斯山的闪锌矿时发现一种新元素,他命名为镓,并把测得的关于它的主要性质公布了。不久他收到了门捷列夫的来信,门捷列夫在信中指出关于镓的比重不应该是4.7,而是5.9一6.0。当时布瓦傅德朗很疑惑,他是唯一手里掌握金属镓的人,门捷列夫是怎样知道它的比重的呢?经过重新测定,镓的比重确实为5,9“这给果使他大为惊奇。他认真地阅读了门捷列夫的周期律论文后,感慨他说:“我没有可说的了,事实证明门捷列夫这一理论的巨大意义。”下表是个最有力的说明。
类铝 镓
原子量 69 69.72
比重 5.9-6.0 5.94
熔点 低 30.1
和氧气反应 不受空气的侵蚀 灼热时略起氧化
灼热时能分解水汽 灼热时确能分解水汽
能生成类似明矾的矾类 能生成结晶较好的镓矾
可用分光镜发现其存在 用分光镜发现的
嫁的发现是化学史上第一个事先预言的新元素的发现,它雄辩地证明了门捷列夫元素周期律的科学性。1880年瑞典的尼尔森发现了钪,1885年德国的文克勒发现了锗。这两种新元素与门捷列夫预言的类硼。类硅也完全吻合。门捷列夫的元素周期律再次经受了实践的检验。
事实证明门捷列夫发现的化学元素周期律是自然界的一条客观规律。它揭示了物质世界的一个秘密,即这些似乎互不相关的元素间存在相互依存的关系,它变成了一个完整的自然体系。从此新元素的寻找,新物质、新材料的探索有了一条可遵循的规律。元素周期律作为描述元素及其性质的基本理论有力地促进了现代化学和物理学的发展。
成才之路
门捷列夫于1834年2月7日诞生在俄国西怕利亚的托波尔斯克 市。他父亲是位中学教师。在他出生后不久,父亲双眼固患白内障而失明,一家的生活全仗着他母亲经营一个小玻璃厂而维持着。1847年双目失明的父亲又患肺给核而死去。意志坚强而能干的母亲并没有出生活艰难而低头,她决心一定要让门捷列夫象他父亲那样接受高等教育。
门捷列夫自幼有出众的记忆力和数学才能,读小学时,对数学、物理、历史课程感兴趣,对语文、尤其是拉丁语很讨厌,因而成绩不好。他特别喜爱大自然,曾同他的中学老师一起作长途旅行,搜集了不少岩石、花卉和昆虫标本。他善于在实践中学习,中学的学习成绩有了明显的提高。中学毕业后,他母亲变卖了工厂,亲自送门捷列夫,经过2千公里以上艰辛的马车旅行来到莫斯科。因他不是出身于豪门贵族,又来自边远的西怕利亚,莫斯科、彼得堡的一些大学拒绝他入学。好不容易,门捷列夫考上了医学外科学校。然而当他第一次观看到尸体时,就晕了过去。只好改变志愿,通过父亲的同学的帮忙,进入了亡父的母校——彼得堡高等师范学校物理数学系。母亲看到门捷列夫终于实现了上大学的愿望,不久便带着对他的祝福与世长辞了。举目无亲又无财产的门捷列夫把学校当作了自己的家,为了不辜负母亲的期望,他发奋地学习。1855年以优异的成绩从学校毕业。
毕业后,他先后到过辛菲罗波尔、敖德萨担任中学教师。在教师的岗位上他并没有放松自己的学习和研究。1857年他又以突出的成绩通过化学学位的答辩。他刻苦学习的态度、钻研的毅力以及渊博的知识得到老师们的赞赏,彼得堡大学破格地任命他为化学讲师,当时他仅22岁。
在彼得堡大学,门捷列夫任教的头两门课程是理论化学和有机化学。当时流行的教科书几乎都是大量关于元素和物质的零散资料的杂乱堆积。怎样才能讲好课?门捷列大下决心考察和整理这些资料。1859年他获准去德国海德堡本生实验室进行深造。两年中他集中精力研究了物理化学。他运用物理学的方法来观察化学过程,又根据物质的某些物理性质来研究它的化学结构,这就使他探索元素间内在联系的基础更宽阔和坚实。因为他恰好在德国,所以有幸和俄国化学家一起参加了在德国卡尔斯鲁厄举行的第一届国际化学家会议。会上各国化学家的发言给门捷列夫以启迪,特别是康尼查罗的发言和小册子。门捷列夫是这样说:“我的周期律的决定性时刻在1860年,我参加卡尔斯鲁厄代表大会。在会上我聆听了意大利化学家康尼查罗的演讲,正是他发现的原子量给我的工作以必要的参考材料,而正是当时,一种元素的性质随原子量递增而呈现周期性变化的基本思想冲击了我。”从此他有了明确的科研目标,并为此付出了艰巨的劳动。
从1862年起,他对283种物质逐个进行分析测定,这使他对许多物质和元素的性质有了更直观的认识。他重新测定一些元素的原子量。因而对元素的这一基本特征有了深刻的了解。他对前人关于元素间规律性的探索工作进行了细致的分析。他先后研究了根据元素对氧和氢的关系所作的分类;研究了根据元素电化序所作的分类,研究了根据原子价所进行的分类:特别研究了根据元素的综合性质所进行的元素分类。有比较才有鉴别,有分析才能做好综合。这样,门捷列夫批判地继承了前人的研究成果。在他分析根据元素综合性质而进行的元素分类时,他坚信元素原子量是元素的基本特征,同时发现性质相似的元素,它们的原子量并不相近。相反一些性质不同的元素,它们的原子量反而相差较小。他紧紧抓住原子量与元素性质之间的关系作为突破口,反复测试和不断思索。他在每张卡片上写出一种元素的名称原子量、化合物的化学式和主要的性质。就象玩一副别具一格的元素纸牌一样,他反复排列这些卡片,终于发现每一行元素的性质都在按原子量的增大,从小到大地逐渐变化,也就是发现元素的性质随原子量的增加而呈周期往的变化。第一张元素周期表就这样产生了。
随着周期律广泛被承认,门捷列夫成为闻名于世的卓越化学家。各国的科学院、学会、大学纷纷授予他荣誉称号、名誉学位以及金质奖章。具有讽刺意义的是: 1382年英国皇家学会就授予门捷列夫以戴维金质奖章。1889年英国化学会授予他最高荣——法拉第奖章。相反地在封建王朝的俄国,科学院在推选院士时,竟以门捷列夫性格高做而有棱角为借口,把他排斥在外。后来回门捷列夫不断地被选为外国的名誉会员,彼得堡科学院才被迫推选他为院士,由于气恼,门捷列夫拒绝加入科学院。从而出现俄国最伟大的化学家反倒不是俄国科学院成员的怪事。
门捷列夫除了发现元素周期律外,还研究过气体定律、气象学、石油工业、农业化学、无烟火药、度量衡,由于他的辛勤劳动,在这些领域都不同程度地做出了成绩。1907年2月2日,这位享有世界盛誉的俄国化学家因心肌梗塞与世长辞,享年73岁。
化学符号的发展
元素符号的萌生
学生从上初中开始学习化学,就要接触元素符号,因此大多数人对它并不陌生。但除去化学史学家外,了解其发展演变过程的人并不多。现在所用的字母式元素符号也叫化学符号,是一种特殊的化学语言,诞生于18世纪初,已180多年。为了给各国化学家提供一个每种语言用起来都无需改变的化学符号和化学式系统,1813年,瑞典化学大师贝采里乌斯(J.Berzelius,1779~1848年)在《哲学年鉴》上第一次发表了他的化学符号,它是用来表示一种元素和该元素的一个原子及其相对原子质量的一个或一组字母。这套符号通用以后,就成为世界通用的化学语言,在现代化学的发展中起着十分重要的作用。可以毫不夸张地说,没有这些符号,现代化学的发展简直难以想象。实际上元素符号是随着化学科学的发展,经历了2000多年漫长岁月的演化,才成了今天这种形式。它的发展反映了化学的逐步发展过程,反映了人类对物质世界的认识由感性到理性,由低级到高级的辩证发展过程。
一、应用化学的起源与化学符号的产生
化学符号的起源可追溯到古埃及。古埃及是化学最早的发源地之一,现代西方语言中“化学”一词就来源于古埃及的国名“chēmia”。早在公元前3400年(第一王朝)之前,埃及就会冶金了。从其遗物中发现,古埃及人很擅长加工金属。最早利用的是金,它以天然的金属形式存在,并以其灿烂的色泽引人注目。其次知道的是铜,不久又发明了青铜(铜锡合金)。在前王朝(前3400年)时期,埃及人也知道了铁、银和铅等金属。埃及人制造玻璃、釉陶和其他材料的工艺也日益完善,后来还发展了天然染料的提取技术。最初这些技术是靠父子或师徒之间口传心授的,没有留下什么文字记载。随着文字的产生和技术发展的需要,有必要将一些化学配方和工艺记录下来,以备查阅和传之后代。为了保密以免技术落入外人之手,一些关键性的物质、设备和工艺都不能用通用的文字表达,而需借助于一些特定的,只有自己人才能看懂的符号。其中表示物质的符号就是最早的化学符号。由此可见,化学符号的产生有两个前提:一是化学工艺的发展达到一定成熟的阶段,使得有东西值得记录;二是文字的产生,使得信息的记录成为可能,并受文字的启发,制定出一些特定的符号。但因年代久远,记录材料落后,古埃及时所用的化学符号是什么样子,现在很难知道了。
现存最早的化学书籍是在埃及亚力山大发现的古希腊文著作,其中就有许多希腊文字典中根本查不出的技术符号与术语。古希腊文明是在古埃及和巴比伦文明的基础上发展起来的。巴比伦人的化学工艺虽不及埃及发达,但其天文学非常发达,很早就对太阳、月亮和行星在恒星间的运动进行了观察,并且按太阳、月亮和五大行星给一周的七天命名,所以叫星期。后来在丰富的天文知识基础上,建立了一种异想天开的占星术体系,并把它作为这门基础科学的主要的和最有价值的对象。各种古代知识在希腊的汇合,产生了丰富多彩的自然哲学,也产生了最早的化学著作。在这些著作中,来自巴比伦的占星学研究与来自埃及的化学研究在所谓“交感”的基础上联系起来,即把已知的七种金属与日、月和五大行星联系起来,用行星的符号表示金属,即太阳=金,月亮=银,火星=铁,金星=铜等,如图1所示:
图1占星术符号与化学符号
图2给出希腊手稿中金属及其他一些物质的符号,其中一些仅仅是该物质的希腊文缩写,例如醋(ξOS),汁液(xνμòs)等。
化学符号的产生使得记录化学配方与工艺有了简捷的方法,使得许多资料得以保存和传播,从而促进了化学的发展。公元前1世纪,来自巴比伦的神秘主义、埃及的工艺学和希腊哲学这三大截然不同潮流的最终汇合,导致亚力山大炼金术的诞生,从而开始了化学发展的第2个阶段——炼金术时期。
二、炼金术的发展与化学符号的演变
炼金术的另一个更早的发源地是中国,在公元前2世纪产生了炼丹术,以炼制长生不老丹为目的;西方炼金术的主要目的则是将贱金属转变为贵金属。
在炼金实践中他们搞出了一整套技术名词,使得不仅有了记录所用物品的简捷方法,还能对公众保密,终于形成了一套庞杂的名称符号体系。后来随着神秘主义倾向的增长,又加上大量哲学臆测,终于把流传至今的炼金术情况弄得愈加模糊混乱。不过经常有一些炼金家热衷于实验科学,发展下去终于使它变成了化学。在长达1500多年的发展过程中他们发现了许多新物质和新的化学反应,发明了一些新设备,为近代化学作了方法与素材上的准备。
炼金家所用的符号因时因地而有一定差异。
图3是17世纪炼金家代表砷和锑的符号,带有浓厚的神秘色彩。图4是1609年一本化学教科书中引用的符号,与图2相比可知两者差不多,显然有些符号是从图2改进而来,例如砷。图5是17至19世纪炼金家与化学家所使用的部分化学符号,从而可以看出其演变过程,基本上是由复杂趋于简单,由不规整趋于规整,但直到18世纪为止,仍保留着图形式符号的形式,说明在变化中又有连续性。这些神秘性的符号正适合于带有神秘性的炼金术的发展。由于当时所知道的物质不太多,且从事炼金术的只是一少部分人,这种符号的不方便和难以传播等缺点还不太突出,以至于仍被早期的化学家们所沿用。
原子、元素与元素符号
(一)化学原子论的提出与道尔顿的化学符号
自17世纪中叶,经由近代化学的奠基者波义耳(1627~1691年)提出科学的元素概念,使化学走上科学化发展的道路,开始了近代化学的发展时期。17、18世纪的化学家们冲破了炼金术的羁绊,在化学的理论和实践上都取得了长足的进展,陆续发现了许多新元素,化学知识面更为扩大。
图6为1718年编的一张化学亲合力表,可见化学物质虽增加许多,但所用的仍是炼丹术符号。18世纪末叶由拉瓦锡(1743~1794年)开创的化学革命,确立了以燃烧的氧学说为中心的近代化学体系,从而第一次使化学建立在真正的科学基础之上。但他所用的物质仍一直沿用着与实际成分毫不相干的炼金术符号,学生只有靠死记硬背才能掌握住他所接触的物质名称,而新发现的物质正不断增多,落后的术语与符号体系已日益成为化学发展的阻碍因素。为解决这一难题,戴莫维(De Morveau,1737~1816年)与拉瓦锡等人于1787年发表了《化学命名法》,规定每种物质须有一固定名称,单质名称应反映它们的特征,化合物的名称应反映其组成,从而为单质和化合物的科学命名奠定了基础。1783年,贝格曼1735~1784年)首先提出用符号表示化学式,例如硫化铜用硫和铜的符号联起来表示,如图7—5第四行所示。
1803年,道尔顿(1766~1844年)提出了化学原子论,还设计了一整套符号表示他的理论,用一些圆圈再加上各种线、点和字母表示不同元素的原子,用不同的原子组合起来表示化学式,如图7所示:从此化学符号的演变就一直与原子论的发展紧密相连。
化学发展到19世纪初,已彻底打破了炼金术的束缚,沿用了2000年之久的炼金术符号已完全不适于表达物质的组成,对化学的发展与传播起着越来越大的阻碍作用。道尔顿的圆圈形化学符号正是在这样的情形下应运而生,由于它们具有鲜明简单的图案,又与设想的球形原子形状相似,并可用图形表示化合物中原子的排列,因此很易为人们所接受,从此沿用了2000年的炼金术符号终于退出了化学舞台,如今只有在化学史教科书中才能见到了。
炼金术符号的被取代,是化学发展的历史必然。首先,这套符号缺乏系统性与逻辑性,符号与物质的特性毫无关系;其次缺乏简单性是其致命弱点。随着化学科学的建立,化学的发展、交流与传播速度大大加快,这套神秘复杂的符号再也不能适应现实的需要,必然要被新的、简单、系统的符号系统所取代。道尔顿的符号具有统一的形状,比起炼金术符号要简单系统得多,但仍没脱去图形符号的巢臼,表示稍复杂的化学式仍不方便,如明矾,用了大小24个圆圈,用作实验记录要画老半天,所占篇幅也太大,不好记住,比起旧的炼金术符号好不了太多。
(二)化学原子论的确立与贝采里乌斯的化学符号
化学原子论与古代原子论的本质区别在于把不同元素的原子与一定的相对原子质量联系起来。因此要在化学的各个领域巩固原子论,就要把已知所有元素的相对原子质量测出。贝采里乌斯就把这件工作作为自己科学生活的目的,在短短几年内测定了所有已知元素的相对原子质量与几乎所有已知化合物的组成,其工程之巨,精度之高可说是前无古人,从而为原子论的确立奠定了稳固的基础。他对原子论发展的另一重大贡献是字母式化学符号的提出,这是化学符号演变过程中一次彻底的革命性变化,从此解除了图形式符号对人们的困扰。他仿照托玛斯·汤姆逊(T.Thomson,1773~1852年)在矿物的式中用A、S等表示矾土、硅石等,建议用元素的拉丁文起首字母代替道尔顿不方便的圆圈,第一个字母相同时就加上下一个字母,并且用字母表示化学式。最初他建议在与氧或硫化合的元素符号上加一小点或一撇作为氧或硫的符号,如SO3写成O'3,FeS写成Fe,实际上是图形符号的残余,因此没有流行多久。后来他又建议在元素符号上划一横线来表示双原子,如H2写成,H2O写成O等,这些划线的符号流行时间稍长些,后虽经多次修改,但终被弃置不用。
贝采里乌斯这套符号具有简单、系统、逻辑性强等优点。由于用通用的拉丁字母作符号,每个符号最多两个字母,非常容易认记;统一使用字母,使整套符号系统一致;符号是由其名称而来,具有一定的逻辑性;同时能表示确定的相对原子质量,具有方便性,因此很快译成多种语言,成为现代化学语言的基础。随着原子——分子论的确立,元素周期律和化学结构理论的诞生,人们不仅用化学符号表示化学式,还用来表示反应式、结构式;随着电离学说的建立,用来表示离子式;随着核化学的兴起,又用来表示原子核、同位素和核反应。翻开当今世界上任何一本化学书,无论是什么语种,书中所用的化学符号都是相同的。贝采里乌斯的化学符号极大地推动了并将继续推动现代化学的发展。
(三)元素符号与化学方程式的采用
德莫维等改革化学命名法,为人们用化学概念进行思维大开了方便之门;而贝采里乌斯的字母式化学符号,使人们有可能用最简便科学的方式形象地表述各种化学反应。但贝采里乌斯本人最初并没有利用字母符号来写化学反应式,19世纪初年的教科书也根本没用化学符号。如莫累(Murray)的教科书和汤姆逊的《化学体系》(第五版,1817年),以及格梅林(L.Gmelin)的《理论化学手册》(第一版,1817~1819年)中都没有符号,亨利(Henry)的《化学原理》(1829年)在附录中给出化学符号,特尔涅(Turner)的《化学原理》(第四版,1833年)中解释了符号的意义并同化学方程式一起应用,但在序言中却为此而向读者表示歉意。李比希(Liebig)用化学方程式(1844年)也不是没有顾虑的。符号和化学方程式的自由运用是由格梅林在第四版《手册》(1848~1872年)中开始的。之所以出现这种现象是由于当时化学家们对原子、分子、当量等概念在认识上还存在很大分歧,存在不同的相对原子质量系统,特别是无机与有机化学中使用的相对原子质量不同,所以化学符号虽逐渐被使用,但不尽统一,如武兹和凯库勒就用带横的符号表示热拉尔的相对原子质量,一些英文书中则在符号下加横线等,使符号更加混乱。随着一元论学说的提出,似乎倾向于达成某种一致的协议。1860年在德国卡尔思鲁厄召开了第一次国际化学家会议,但仍没能对一些基本问题取得统一。会后意大利化学家康尼查罗发送的小册子中系统论证了原子--分子论和测定相对原子质量的方法,从而决定性地证明“事实上,只有一门化学科学和一套相对原子质量。”随即这一学说得到了化学界的普遍承认,直接导致了元素周期律和化学结构理论的诞生。从此化学符号的写法与化学方程式的使用逐渐走向统一,为各国化学家普遍采用,成为世界通用的化学语言,从而极大地推动了现代化学的发展。化学符号的演变、完善、普及过程,充分反映了人类对物质世界认识的发展过程,反映了化学的进步。
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浅谈根据化学式的计算教学
中山市博爱初级中学 张国林
根据化学式的计算是初中化学元素中最先遇到的一类计算问题,是教材中的重点、难点之一,又是学生必须掌握的基本技能,所以,选择一种适宜高效的教学方法,让学生能轻松而及早地掌握这一类计算,对后继的学习将打下扎实的基础。
根据化学式的计算,教学中往往易出现讲得过于简单,讲授时知识层次递进性不好且深度不够的弊病,对于这一类计算的全面掌握往往只有放在总复习中再彻底消化。而我尝试采用了新的课堂教学方法,取得了较好的教学效果。
此类计算可分为四种:相对分子质量、元素间的原子个数比、元素间的质量比和物质中某元素的质量分数。本节课的教学为讲练结合,故在前三项的依次教学中均采取介绍概念之后,进行2~3个实例的训练,训练中可采取较为灵活的教学方法。如讨论、提问、学生评判的形式等等,既可以及时巩固所学知识,又活跃了课堂气氛,培养了能力,发挥了学生的主体作用。如可选择KClO3、KMnO4等(先给出相对原子质量)的相对分子质量,先算后问,以训练计算能力,计算SO2、KClO3等的元素间质量比,且通过KClO3的计算告诉学生注意结果应化成最简整数比(78:71:96)。当然也可补充如C6H12O6为例把前三项集中训练,来消除学生在今后信息题所产生的“陌生感”,增强学生的适应能力,见新不新。
在讲述物质的质量分数和此类计算的变换问题,则有些变化。为了更好地让学生掌握,首先应明确思路,这在准确理解概念和题意后进行。点拨学生:此为根据化学式的计算,我们在进行此类计算的关键是化学式,化学式是计算中已知与未知之间的桥梁。这可让学生在读题时判断题中若出现了“相对分子质量、原子个数比、元素间质量比、某元素的质量分数”的字眼,均属于此类计算。进行此类计算的关键是化学式。在题意中化学式已知,即可现用;若化学式不知,可把化学式据某些已知条件大胆假设成如AXB、ABX、AXBY等形式,这样就使得学生思路更清晰化,而不会摸不着线索了。有了化学式,就可运用已掌握的基本概念及计算训练获得的技能解决这一类计算中绝大部分问题。
第四种计算及其变换问题,是本节课的难中之难。当然,这就更显现出掌握适宜的教学方法的重要,降低学生学习的难度。由课本例让学生经过讨论后小结出物质中某元素的质量分数的计算式,并强调,这表示式不仅可用于进行一般的计算,还可据此形式表示某元素的质量分数(很多时候不算出),进而提出,物质中某元素的质量分数可用于实际,可与实际质量相结合解决生产、生活中的问题,即引出计算式的第二种形式:
那实际质量问题即变成:通过化学式表示元素的质量分数,与两个实际质量的三量变换问题,学生的思维模式已在八年级物理学中较为熟练,掌握此计算的难度大大降低了。
如此,求物质的质量或求某元素的质量,进而两物质中同种元素的质量相等的问题即可很快地完成,从而彻底消化,补充例题(计算量不大的如CO(NH2)2 100kg×35%==x×17.7% NH4HCO3;SO2 32kg×50%==x×40% SO3)训练即可,达到了教学要求。
最后强化对物质中某元素的质量分数的第二种表示形式的的认识:以“中”字为界,后面的质量作分子,前面的质量作分母。参照这种形式,为以后的其它的其它计算——含杂质物质的有关化学方程式的计算和溶液中溶质的质量分数的计算,其计算式的理解水到渠成,主要精力集中于判断题意中有关质量是纯物质(溶质)还是不纯物质(混合物或溶液)的质量,解决概念与具体习题的衔接问题,从而达到融会贯通的效果。
在教学中,使用以上课堂教学,大大提高了课堂教学效率,学生不仅对本节的知识点掌握得牢固,并增强了学习化学的信心,使学生的分化现象得到有效控制,为整个初中化学的教学,尤其是计算教学奠定了良好的基础。
× 100﹪
物质中某元素的质量分数=
该元素相对原子质量×原子个数
相对分子质量
× 100﹪
物质的质量
=
该元素的质量
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第四单元 物质构成的奥秘 教学建议
本单元内容是初中化学“双基”的重要组成部分,,既是他们今后学习化学的理论基础,也是必不可少的工具。这部分内容比较抽象,远离学生的生活经验,再加上前三个单元学生学到的元素化合物知识不多(主要是空气、氧气和水),感性知识不充分,这就给教学带来了一定的困难。针对这一问题新教材作了一定的调整,降低了教学要求,不过分要求把握概念的严谨性,只要求初步形成概念既可;也不必一步到位,只要学生能结合实例正确使用概念,理清他们的区别就行。如只要求初步认识元素周期表,知道它是学习和研究化学的工具,能根据原子序数在元素周期表中找到指定元素和有关该元素的一些其他信息;对离子形成的过程仅用一幅图画作初步介绍,只要求知道离子也是构成物质的一种粒子;化合价只要求知道大致意思,但要记住常用元素的价态,会运用有关化合价的知识推求实际存在的化合物的化学式。
本单元重点:原子的构成、离子的形成、元素、元素符号及化学式。
本单元教学的难点:核外电子排布观念,化合价。
本单元教学要注意以下几个问题:
1.形象思维与抽象思维统一
本单元抽象概念较多,像原子结构模型、相对原子质量、元素、核外电子排布、离子的形成、化合价等。这些抽象概念在学生的认知图式中没有适当的生长点,难以被学生同化,引起学生认知结构的修改或重组,以适应新的认知情境。为了使学生顺应新的认知情境,调节自己的内部结构以适应特定刺激情境,从一个认知平衡走向另一个新的更高水平的认知平衡,教师必须选择适当的教学手段,如实物模型、图表、电化教学、多媒体课件、影视录像等,加强直观教学,把抽象概念具体化、形象化,以形象思维强化认识的表象,从而推进抽象思维的发展。另一方面,在学生初步形成了抽象概念以后,要加强运用,把抽象概念演绎到具体的问题解决之中,使抽象认识具体化、形象化。
2.接受学习与探究学习并重
由于本单元知识远离学生的生活经验,学生的感性知识积累不够,一开始就采用探究学习有一定的困难。要针对学生的特点,唤起学生的兴趣,可用不同的词语陈述相同的内容,从而有助于理解;教学中要注意师生的情感交流,师生的相互作用,相互强化;教师可以根据学生、设备和教材以及情境对讲授内容作灵活处理。这样,既发扬了接受学习信息密度大,教学效率高的优势,又加强了对学生的思维训练和能力培养。本单元的活动与探究基本上是调查、资料分析、寻找规律式的。
3.独立学习与合作学习互补
本单元知识从类型上讲主要包括化学用语、化学基本理论和化学计算。这些内容是需要学习者进行记忆,独立思考,尝试运用,进行一定量的独立练习才能掌握的,所以必须强调学生学习的自主性。要鼓励学生在学习活动之前自己能够确定学习目标、制订学习计划、作好具体的学习准备;在学习活动中能够对学习进展、学习方法作出自我监控、自我反馈和自我调节;在学习活动后能够对学习结果进行自我检查、自我总结、自我评价和自我补救。在独立学习的基础上也要加强合作交流。要让学生在合作中明白自己承担的角色是什么,应该先干什么,再干什么,如何表现自己、关注他人。因此,要培养学生“三会”:一是学会倾听,不随便打断别人的发言,努力掌握别人发言的要点,对别人的发言作出评价;二是学会质疑,听不懂时,请求对方作进一步的解释;三是学会组织、主持小组学习,能根据他人的观点,做总结性发言。使学生在交流中不断完善自己的认识,不断产生新的想法,同时也在交流和碰撞中,一次又一次地学会理解他人,尊重他人,共享他人的思维方法和思维成果。
4.课内学习与课外学习配合
由于本单元化学用语方面的知识点多,基本概念多,理论不系统也不可能很严谨,课堂学习的时间有限,学生学习起来有一定的困难。解决的办法是一方面充分发挥各种现代教学手段在教学效率方面的优势,并选准内容适当进行探究学习。对于化学基本理论的教学,教师应尽可能使用电影、录像、多媒体等电教手段、生动的比喻和充分利用书上的插图,加强教学的直观性(包括教师的语言直观),让学生仔细观察、细心体会,启发学生的想像力。对于化学用语的教学,一是分散难点(在化学课一开始就注意化学用语的教学,让学生逐渐熟悉,自然记住,到学习本课题时,已经认识并记住了一些化学用语,以减轻对枯燥乏味的化学用语的记忆负担),讲练结合,逐步记忆;二是组织好与化学用语有关的活动与探究,发挥学生学习的积极性。另一方面可以把学习活动向课外拓展。从教的方面讲,教师可以制作专题教学网站,利用电子邮件、化合价歌谣或快板、组织化学晚会等,拓宽与学生互动的时空;从学的方面说,学生可以通过自己设计专题学习网站,利用电子邮件、PPT演示文稿等,加强师生、生生之间的互动对话,实现多向互动形式的拓展和本质的深化

《元素》教学建议与体会
关于元素在教材的序言中就谈到。门捷列夫研究发现元素之间存在的内在规律性,总结出元素周期律,画出元素周期表。指出物质是由元素组成的。在四单元第二节元素一节的教学过程中我觉得应以回忆复习序言部分知识作为教学的引入比较好,一是从学生已有的知识基础出发,契合实际,学生易于接受感到自然;二是学生刚学习了原子结构的相关知识,对进一步地学习提供了认知的保证。
在新授中,可以从已知的物质着手引出元素的概念。我是这样进行内容组织的:
举几个常见物质,并让学生说出它们的构成,如:
构成 构成
水 -----( ) -------( ) -----氧原子、氢原子
构成 构成
过氧化氢-----( )------( )------氧原子、氢原子
指出水中氧原子中质子数为8个,过氧化氢中氧原子的质子数也为8个,它们质子数目相同,像这样质子数为8个的所有氧原子的总称就叫氧元素,同样引出氢元素,继而很自然地导出什么叫元素。
接着提出问题,如怎样区分两种不同的原子,两种不同的元素?学生思考后很容易地就能回答好。
同时指出元素还根据性质的不同分为不同的类型,如金属元素、非金属元素、稀有气体元素等,并指出目前区别的方法。
关于元素的表示方法,只要简要的提出一大二小或叫做先大后小就行了。然后举例让学生辨别正误。如CU与Cu、mG与Mg、p与P、Co与CO等,让学生学会辨别和书写。元素符号的意义,其实就两句话学生易于掌握,同时最为关键的是注意引深:如两个氧原子等的表示,反过来用两个氮原子的符号要求说出其含义,反复熟练。
就元素周期表,引导学生认真研读附录,提出几个问题:
1、 有几个横行和纵行?
2、同一横行的元素类别的变化有什么共同的特点?与所谓周期性是否吻合?
3、说一说周期表中有几个周期、几个族?
最后,以课堂完成小练习并加以讨论结束。
体会:
1、 这部分教材为两课时,只要深入浅出,贴近学生,精心谋划、合理处理教材一课时能较好地完成教学任务。
2、 老师语言描叙应简明扼要,对学生你讲了也不懂的不讲,也就是不要引出不必要的富余内容,否则既浪费了时间,又让学生感到难懂而混淆只要内容,得不偿失。
三、课堂跟踪练习很重要,既检查了课堂教学效果又了解了学生掌握的情况,也能对教者及时教育。
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一个化学式的来历
水的化学式是,能不能写成或,或其它呢?答案是肯定的,不能。
一个化学物质的化学式是化学家们根据化学分析和计算的结果确定的,往往是经过好些化学家,甚至几代化学家研究确定的。直到今天还有一些化学物质的化学式未能确定,留待后人进行分析和计算。
以二氧化碳为例,首先分析确定它是由碳和氧两种元素组成的,然后再分析计算二氧化碳中碳和氧的重量。
直到1820年,瑞典化学家贝齐里乌斯和法国化学家杜隆首先测定并计算出二氧化碳分子中碳和氧的质量分数。
他们测定了氧气是空气重量的1.1026倍,二氧化碳是空气重量的1.524倍。如果以空气的重量为1,氧气的重量就是1.1026,二氧化碳的重量就是1.524。根据1体积氧气和碳化合后生成1体积二氧化碳,在生成的二氧化碳的气体中包含氧气的体积。于是认为,1.524份重的二氧化碳中含有1.1026份重的氧和0.4214(1.524-1.1026)份重的碳,这样计算出二氧化碳中氧和碳的重量组成为:
又经过了20年,到1840年,法国化学家杜马把经过精确称量的含纯粹碳的石墨和金刚石放在充足的氧气中燃烧,并用氢氧化钾(KOH)溶液吸收生成的二氧化碳,求得二氧化碳中按重量计,含氧72.734%,含碳27.266%。
后来又经过一些化学家们重新分析和计算,得出二氧化碳中氧和碳含量较精确的质量分数:氧占72.722%,碳占27.278。
用氧和碳的相对原子质量16和12除这种气体中氧和碳的质量分数,就可得到二氧化碳分子中氧原子的个数和碳原子的个数的比值,即:
把这个比值化成简单的整数是2∶1
这就是说,在二氧化碳分子中,每含有1个碳原子,就必定含有两个氧原子。但是,究竟含有几个碳原子?或者说,究竟含有几个氧原子?这还要根据二氧化碳的式量来决定。
1811年,意大利物理学家阿伏加德罗就提出假说:在同一温度和压力下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。由此可以得出同温同压下,相对密度之比等于气体物质式量之比。
经过化学家和物理学家们精确的测定计算后,知道在标准状况下,也就是0℃和的条件下,1升二氧化碳的质量为1.977克,1升氢气的质量为0.08988克。
那么,二氧化碳和氢气的相对密度是:
这样,根据上面的公式,二氧化碳的式量就等于
某一物质的式量是所含组成各元素的相对原子质量之和。二氧化碳分子中只有1个碳原子和两个氧原子时,它的式量就是:。这正与测定所得的二氧化碳的式量相等。因此,二氧化碳的化学式就是。
二氧化碳分子的比例模型
水的分子比例模型和化学式
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2010—2011学年度初三化学新课标测试题
第四单元 物质构成的奥秘
(时间:45分钟 满分:100分)
班级 姓名 学号 成绩
可能用到的相对原子质量:C—12 、H—1、N—14、O—16、S—32、Cl—35.5、Fe—56
Al—27、Zn—65
一、选择题(本题共有15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个正确答案)
1.下列所述情况:①城市生活污水的任意排放;②农业生产中农药、化肥使用不当;③海上油轮石油泄漏;④工业生产中“三废”的任意排放。可能引起水污染的是 ( )
A.只有①③ B.只有①④ C.只有②④ D.①②③④
2.区别硬水和软水最简单的方法是 ( )
A.用肥皂水检验 B.过滤的方法
C.品尝水的味道 D.观察水的颜色
3.臭氧(O3)是一种有特殊臭味的气体,微量臭氧的存在可以净化空气,有利人体健康。臭氧属于 A. 混合物 B.化合物 C.氧化物 D.单质 ( )
4.与元素化学性质关系最密切的是原子的   (   )
A.最外层电子数 B.电子数 C.电子层数 D.质子数
5.下列微粒的结构示意图中,表示阴离子的是 ( )
6.下列示意图表示的粒子中,属于同种元素的是 ( )
7.2003年以来,在齐齐哈尔市相继发生了侵华日军遗留的芥子气毒气罐泄漏伤人事件。芥子气,学名叫二氯二乙硫醚,化学式为 (CH2CH2Cl)2S 。下列有关芥子气的说法正确的是 (   )
A.共含有15种元素 B.相对分子质量为143
C.碳、氢元素的质量比为6∶1 D.碳、氢、硫、氯的原子个数比为2∶4∶1∶1
8.下列物质的化学式书写不正确的是 ( )
A.二氧化硫SO2 B.五氧化二磷5O2P C.硫酸钠Na2SO4 D.一氧化碳CO
9.某矿泉水说明书标明。本品每升含:钙8.8毫克、锌0.018毫克、钠1.2毫克……这里所标的各成分指的是 A.元素 B.原子 C.分子 D.单质 ( )
10.在太空舱里,为了保持舱内O2 、CO2 气体含量的相对稳定,常用NiFe2O4作催化剂将宇航员呼出的CO2转化为O2 。NiFe2O4中铁为+3价,则Ni的化合价为 ( )
A.+1 B. +2 C. +3 D.+4
11.我国载人飞船“神舟”五号成功发射、回收,运送飞船的是长征二号F2捆绑式大推力运载火箭。火箭的主要燃料是偏二甲肼(化学式为C2H8N2)。下列有关偏二甲肼组成的叙述中,正确的是
( )
A.由2个碳原子、4个氢气分子、一个氮气分子组成
B.由2个碳原子、8个氢原子、2个氮原子构成
C.由碳、氢、氮三种元素组成
D.组成元素碳、氢、氮的质量比为1:4:1
12.2CO2表示 ( )
A.2个碳原子和4个氧原子 B.2个二氧化碳分子
C.2个碳原子和2个氧分子 D.2个碳原子和2个氧原子
13.下列计算错误的是 ( )
A.Mg(OH)2的相对分子质量:24 +(16+1)×2 =58 ;
B.SO2中硫元素与氧元素的质量比:1:1
C.18 g水(H2O)中含氢元素的质量:
D.NH4NO3中氮元素的质量分数:
14.已知化合物中铝元素为+3价,氧元素为一2价,由这两元素形成化合物的化学式可能是( )
A.AlO B.Al2O3 C.Al3O2 D.O3Al2
15.某氮的氧化物中,氮元素和氧元素的质量比为7:20 ,该氧化物的化学式为   ( )
A.NO B.NO2 C.N2O5 D.N2O
二、填空题(本题共32分)
16.(9分)(1)电解水时,在负极上产生    气,在正极上产生   气,负极上产生气体的体积与正极上产生气体的体积比为    。
(2)某元素原子结构示意图为 ,该元素原子核内有__________个质子,最外电子层上有_________个电子,该元素属于 (填“金属”或“非金属”)元素。
(3)用符号表示:2个水分子__________,一个钠离子__________,2个氮原子 。
17.(3分)某原子的结构示意图为 ,它的核电荷数x = ,该原子的核外
电子分 层排布;在化学反应中,这种原子容易 电子(填“得或失”)。
18.(16分)(1)根据元素或原子团的化合价填写表格内的化学式:
正价元素负价元素
(2)写出下列物质的化学式或名称:
二氧化氮 氧化镁 硝酸钾 氮气
MnO2 Na2CO3 AgCl Ca(OH)2
(3)已知氨水能使无色酚酞变红。如右图所示,在试管中放一条滤纸,在滤纸上均匀地滴上酚酞试液,在试管口放置一团沾有浓氨水的棉花,我们可以观察到
___________________ ____ _____________,
由此可得出的结论是
___ _。
19.(4分)在下列化学符号中“2”的意义:
①NO2 ②2NO ③SO42-- ④MgO
表示元素化合价数值的是 (用编号回答,下同);
表示分子个数的是 ;
表示每个分子中含有某种元素原子个数的是 ;
表示一个离子所带电荷数值的是 。
三、简答题(本题共24分)
20.(8分)有A、B、C、D四种元素,已知A元素是地壳中含量最丰富的非金属元素;B元素的原子序数(质子数)是1 ;C元素的单质在A元素的单质中充分燃烧,产生大量的白烟;D元素的相对原子质量为56,则这4种元素的名称分别是:
A B C D
21.(3分)通过下面反应示意图回答下列问题:
(1)丙物质属于纯净物中的 (填“单质”或“化合物”);
(2)该反应的基本反应类型为 反应;
(3)用分子和原子的观点来解释化学反应的实质 。
22.(8分)下表是元素周期表的一部分,回答下列有关问题。
(1)找出原子序数为6、8、11的元素符号和名称:6 8 11
(2)17号元素属于 元素(填“金属”、“非金属”或“稀有气体”)。
(3)表中相对原子质量最小的是 元素。
23.(5分)下表是某地市场上销售的一种“加碘食盐”包装袋上的部分文字说明。
配料 含碘量 保质期 食用方法 贮藏指南
氯化钠、碘酸钾 (20mg—40mg)/kg 18个月 勿长时间炖炒 避光、避热、密封
试回答:(1)已知碘酸钾的化学式为KIO3 ,试写出碘元素的化合价 ;
(2)含碘量中的碘是指(填序号) ;A.碘酸钾 B.碘元素 C.碘分子 D.碘离子
(3)由食用方法和贮藏指南可推测碘酸钾的化学性质之一是: 。
四、计算题(本题共14分)
24.(4分)啤酒、红酒和白酒中都含有乙醇(C2H5OH),饮酒后乙醇可进入人体血液中,科学实验表明,当乙醇在人体血液中的含量超过80mg /100mL血(每100mL血中含有80mg乙醇)时,便会影响人的驾车或操作机器的能力;已知饮用某啤酒1大杯(0.56L),会使血液中乙醇含量升高30mg/100mL血。回答下列问题:
(1)乙醇中含有________种元素。
(2)乙醇分子中碳、氢、氧原子的个数比是_______ ______。
(3)李明饮用了3大杯上述啤酒后,其体内每100mL血液中乙醇的含量(理论上)升高__________mg,____________(填影响或不影响)其驾车或操作机器的能力。
25.(10分)已知氧化铁的化学式为Fe2O3 求: (1)氧化铁的相对分子质量;
(2)氧化铁中氧元素与铁元素的质量比; (3)氧化铁中铁元素的质量分数;
(4)200吨氧化铁含有多少吨铁?
酚酞试液
浓氨水
+2
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