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第二单元 探秘水世界
第三节 原子的构成
设计说明 对于“原子的构成”这部分，由于微观粒子看不见、摸不着，学生缺乏感性认识，所以教学时尽可能使用模型、多媒体动画等辅助手段，以增强教学的直观性。 教材中穿插了多张图、表，让学生在阅读的基础上，进行分组讨论与交流，既可以初步培养对获取的信息进行加工的能力，又可以训练学生的表达能力。 教学目标 知识与技能 1.了解原子是由质子、中子和电子构成的。 2.初步了解相对原子质量的概念，并会查相对原子质量表。 3.知道原子核外的电子是分层排布的，理解原子结构示意图各部分表示的意义。 4.了解原子结构与元素化学性质的关系 5.原子得失电子后会形成离子，知道离子的表示方法。 过程与方法 1.充分利用教材提供的图、表等资料，借助模型、多媒体等教学手段，化抽象为直观，初步学会运用类比、想象、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。 2.逐步认识到用相对原子质量的大小来衡量原子质量的大小会使衡量结果更接近常规的数据范围，这是一种重要的科学方法。 情感、态度与价值观 1.通过学习原子结构的发展史，学会用辨证唯物主义的观点来评价科学家在科学上的贡献，培养科学研究的科学态度。 2.初步体会物质构成的奥秘，培养学生的抽象思维能力、想像力和分析推理能力。 3通过原子中电子的学习，进行世界是物质的，物质是可分的辩证唯物主义观点教育。 重点难点 教学重点 1.原子的内部结构； 2相对原子质量； 3.初步了解核外电子分层排布； 4.认识离子及其分类。 教学难点 1.α粒子散射实验的分析。 2.对“原子不显电性”的理解。 3.对相对原子质量概念的理解。 4.电子在化学反应中的作用及离子符号的写法。 教学方法 1.讲述原子结构发现史，让学生了解科学的发现是经过不断探索实现的。 2.通过微观图片的展示，让学生了解微观世界。 3.通过给出事例，小组讨论，分析得出结论。 教具、学具 多媒体教学、CAI课件 授课时数 2课时 第一课时 原子的结构 相对原子质量 教学过程 导入新课 回顾化学变化的微观实质： 引出分子与原子的根本区别：化学变化中，分子可以再分，原子不可再分。 同学们，请你们想象一下：如果把一个原子跟一个乒乓球放在一起，你们有什么感想呢 那就相当于乒乓球跟地球体积之比。 原子这么小，还能不能再分呢 讲授新课 一、原子的结构 1.原子结构发展史 （1）我国古代的哲学家墨子以及古希腊哲学家德谟克利特等人认为：万物是由大量的、不可分割的微粒构成的，即由原子构成的。 （2）19世纪初，近代化学之父——英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体。 （3）1897年，英国科学家汤姆森发现了电子。证明原子是可以再分的。他提出原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多带负电荷的电子。 （4）1911年著名物理学家卢瑟福做了著名的卢瑟福实验，用一束带正电的质量比电子大很多的高速运动的α粒子轰击金箔，结果是大多数α粒子能穿过金箔并不改变原来的方向，但也有一小部分改变了原来的方向，甚至有极少数α粒子被反弹了回来。 教师点拨 （1）原子不是实心的，内部有很大部分是空的。 （2）原子内部存在着带正电的组成部分，α粒子受到斥力而改变了原有的运动路径。 （3）原子内部存在着的带正电部分是实心的，且所占空间很小。 2.原子的结构 3.构成原子的电性和质量 粒子种类电性质量质子正电1.672 6×10-27 kg中子不带电1.674 9×10-27 kg电子负电质子质量的1/1 836
原子的质量主要集中在原子核上。 思考： （1）铁这种物质是由什么粒子聚集而构成的？铁本身是否带电？ 答：铁原子、不带电。 （2）原子不显电性的原因？ 答：由于原子核所带电量和核外电子的电量相等，但电性相反，所以整个原子不显电性。 原子核所带电量又称核电荷数，因此核电荷数=核内质子数=核外电子数 思考：从表中可以获得哪些信息？ 原子种类质子数中子数核外电子数氢101氧888钠111211氯171817碳-12666碳-13676碳-14686
教师点拨 （1）原子核内不一定都有中子（如表中的氢原子）。 （2）核内的质子数不一定等于中子数。 （3）核电荷数=核外电子数=质子数。 （4）核电荷数（质子数）决定原子的种类。 （5）不同种原子里的质子、中子、电子，其电性、电量、质量都相同，只是数目不同。 4.原子的特征 （1）原子是构成物质的一种基本粒子。例如金、金刚石、其他一些金属等物质都是由它们的原子直接构成的。 （2）原子也可以构成分子，由分子构成物质。例如氢原子和氧原子构成水分子，大量水分子构成水。 （3）原子具有微观粒子的一般性质。如质量和体积很小、有间隔和相互作用，总在不断运动等。 练一练 在分子、原子、质子、中子、电子这些粒子中，选择合适的答案，填在空格上。 （1）能直接构成物质的粒子有：　　　　　分子　　原子 （2）在化学变化中最小的粒子有：　　　　原子 （3）不显电性的粒子有：　　　　　　　　分子　　原子　　中子 （4）带正电的粒子有：　　　　　　　　　质子 （5）带负电的粒子有：　　　　　　　　　电子 （6）质量最小的粒子有：　　　　　　　　电子 （7）构成原子的微粒有：　　　　　　　　质子　　中子　　电子 （8）构成原子核的微粒有：　　　　　　　质子　　中子 二、相对原子质量 不同原子的质量各不相同，可以用现代科学仪器精确地测量出来。如： 一个氢原子的质量是1.67×10-27㎏， 一个氧原子的质量是2.657×10-26㎏， 一个铁原子的质量是9.288×10-26㎏。 这样小的数字，书写、记忆和使用起来都很不方便，就像用吨做单位来表示一粒稻谷或小麦的质量一样，能不能用一种好写、好记、好用的方法来表示原子的质量呢？ 1.概念 以一种碳12原子的实际质量（1.993×10-26㎏）的1/12为基准，计算出其他原子的相对质量，就是这种原子的相对原子质量。 2.计算公式 相对原子质量= 注意： 1.相对原子质量是一个比值，不是实际质量。 2.国际单位制为1。 例：已知 1 个碳原子的质量是 1.993×10-26 kg，一个硫原子的质量是 5.315 2×10-25 kg，求硫原子的相对原子质量 [解：基准=1.993×10-26 kg×1/12≈1.66×10-27 kg 硫原子的相对原子质量=≈32 答：硫原子的相对原子质量是 32] 读表格，找出相对原子质量与粒子个数的关系 原子种类相对原子质量质子数中子数氢110碳1266氧1688钠231112磷311516硫321616铁562630
[相对原子质量≈质子数+中子数] 当堂达标 1.在原子的组成中，_____带正电，_____带负电，_________不带电， ______绕着_______做高速运动。______占据原子的绝大部分体积，________集中原子的主要质量。 答案：质子 电子 中子 电子 原子核　电子 原子核 2.下列关于原子的叙述正确的是（　　） ①一切原子都是由质子、中子和电子构成的 ②原子在不停地运动 ③原子是化学变化中的最小粒子 ④原子由原子核和核外电子构成 ⑤原子中不存在电荷，因而原子不带电 A.②③④ B.①②④ C.①③⑤ D.①②③④ 答案：A 3.下列叙述正确的是（　　） A.原子核都由质子和中子构成 B.原子是实心的球体 C.在原子中，核内的质子数与核外的电子数不一定相等 D.不同种类的原子，核内的质子数不同，核外电子数也不同 答案：D 4.组成一切原子必不可少的粒子是（ ） A.质子 电子 B.质子 C.质子 中子 电子 D.质子 中子 答案：A 5.下列关于原子的叙述正确的是（　　） A.原子是构成物质的最小粒子 B.原子是保持物质性质的最小粒子 C.原子是不能再分的粒子 D.原子是化学变化中的最小粒子 答案：D 6.下列关于原子的叙述正确的是（　 ） A.物质都是由原子构成的　 B.原子由质子和中子构成 C.原子本身不显电性　　　 D.原子都是由质子、中子和电子构成的 答案：C 10.化学变化中的最小粒子是（ ） A.原子 B.分子 C.质子 D.中子 答案：A 11.已知1个C12原子的质量为a kg，则实际质量为b kg的另一种原子的相对原子质量为（ ） A. 12b/a kg　　　 　　　　　　　　B. 12b/a C. 12a/b　　　　 　　　　　　 D. 12a/b kg 答案：B 12.氡原子的质子数为86，中子数为136，这种氡原子核外电子数为（ ） A. 50 B. 86 C. 136 D. 222 答案：B 板书设计 第一课时　原子的构成　相对原子质量 一、原子的构成 质子数＝核外电子数＝核电荷数 二、相对原子质量 1.定义： 2.相对原子质量= 3.相对原子质量（近似值）=质子数+中子数 第二课时 原子中的电子 教学过程 导入新课 1.原子的结构是怎样的？不同原子中的电子数是否相等？ 2.同一原子中的电子能量是否相同？ 3.能量不同的电子是如何运动？这种运动叫什么？ 讲授新课 三、原子中的电子 图片：原子核外电子的排布 在原子中，电子是体积小、质量轻的一种小粒子。不同的原子含有的电子数目不同。在多电子原子中，核外电子的能量是不同的。能量高的在离核较远的区域运动，能量低的在离核较近的区域运动。 通常把电子在离核远近不同的区域运动称为电子的分层排布。 一个碳原子的原子核内有 6 个质子和 6 个中子。核外有 6 个电子，其中有 2 个电子能量相近都较低，另外 4 个电子能量相近且能量稍高。这些电子都同时绕原子核高速运动。根据刚才的理解，请你把碳原子的结构以最简洁的方式画出来。 用原子结构示意图可以方便简明地表示原子核外电子的排布。在原子结构示意图中：圆圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数，弧线表示电子层，弧线上面的数字表示该层的电子数。我们以钠原子为例说一下各部分的含义。如下图： 思考：下列原子结构示意图有什么特点？ 部分元素的原子结构示意图 核外电子的排布规律 （1）第一层最多容纳2个电子，第二层最多容纳8个电子。 （2）最外层不超过8个电子，只有1层的不超过2个 电子。 （3）电子先排满第1层，再排第2层，排满第2层，再排第3层。（按照能量由低到高的顺序分层排布） 核外电子对原子在化学反应中的表现有很大影响。在化学反应中：有的原子容易失去电子，如多数金属原子；有的原子容易得到电子，如许多非金属原子；也有的原子既不易失去电子，也不易得到电子，如氦、氖、氩等稀有气体的原子。 我们结合示意图来填空： 元素最外层电子数原子结构变化趋势化学性质稀有气体8（氦为2）稳定结构稳定稳定金属一般少于4不稳定结构易失去电子活泼非金属一般等于或多于4不稳定结构易获得电子活泼
可见，原子的最外层电子数决定着元素的化学性质。 四、离子 由于金属原子、非金属原子的原子核外最外层没有达到稳定结构，在化学反应中易得失电子，从而达到稳定结构，那么，得失电子的结果怎样呢？ 1.氯化钠的形成 金属钠和氯气反应生成氯化钠，钠原子和氯原子的结构示意图如下，我们从微观角度分析一下氯化钠的形成。 教师总结 阳离子　　　　原子　　　　阴离子 （质子数>电子数）（质子数=电子数）（质子数<电子数） 离子所带电荷数=原子得失电子数 2.离子的定义：带电的原子（或原子团）叫离子。 3.离子的分类 （1）阳离子：带正电的原子（或原子团）叫做阳离子。 ①特点：电子数＜质子数。 ②示例：Na+、K+、Mg2+、Al3+。 （2）阴离子：带负电的原子（或原子团）叫做阴离子。 ①特点：电子数＞质子数。 ②示例：O2-、S2-、 F- 、Cl-。 4.离子化合物 像氯化钠由阴、阳离子靠静电作用而形成的化合物。 5.离子符号的书写 先写元素符号，然后将电荷数标注在元素符号的右上角，数字在前、符号在后，“1”省略不写。离子所带电荷数由该元素原子的最外层电子数决定。 我们以镁离子为例来看一下 教师点拨 熟记常见原子团（根）的符号、名称。 名称： 氢氧根 硝酸根 铵根 碳酸根 硫酸根 符号： OH- 6.构成物质的粒子 构成物质的粒子包括原子、分子、离子。 （1）由原子直接构成的物质：稀有气体（如He、Ne等）；金属（如Hg、Fe等）；少数固态非金属（如C、Si等）。 （2）由分子构成的物质：双原子气体分子（如H2、O2、N2等）；多原子共价化合物（如H2O、CO2、HCl等）。 （3）由离子构成的物质：离子化合物（如NaCl、K2S、CuSO4等）。 教师点拨 离子与原子的区别和联系 （1）区别 ①化学性质不同：原子大多不稳定，化学性质活泼；离子结构稳定，化学性质不活泼。 ②电性不同：原子不带电，离子带电。 （2）联系 当堂达标 1.辨别下列哪些是原子结构示意图，哪些是离子结构示意图，并能够根据结构示意图写出对应的符号： 答案：对应的符号为Na、Mg、S、Cl、Na+、Mg2+、S2-、Cl-。 2.某离子带3个单位的正电荷，质子数为13，该离子的核外电子数为_____，该离子的名称是______，符号是____，该离子的结构示意图是__________。 答案：10 铝离子 Al3+ 3.根据粒子的结构图示意回答： 如果该图表示的是原子，X值为___，该原子的符号是____。 如果该图表示的是带两个单位正电荷的阳离子，X值为___，符号是____。 如果该图表示的是带两个单位负电荷的阴离子，X值为___，符号是____。 答案：10 Ne 12 Mg2+ 8 O2- 板书设计 第二课时　原子中的电子 1.核外电子的运动：分层运动 电子能量：低 高 离核距离：近 远 2.原子结构示意图 氧原子结构示意图 3.核外电子的排布规律 （每层最多排2n2个电子，n—表示电子层数） （1）第一层最多排 个电子。 （2）第二层最多排 个电子。 （3）第三层最多排 个电子。 （4）最外层最多不超过 个电子。 （5）最外层为 个电子（只有1个电子层，该层上有 个电子）称为稳定结构。 4.元素化学性质与原子的最外层电子数目的关系 5.离子的形成 6.离子符号书写 教学反思

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