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课题3离子
【学习目标】
1．初步了解核外电子是分层运动——分层排布的。
2．了解离子形成的过程，认识离子也是构成物质的一种粒子。
【教学策略】
1．利用图4-9理解电子层概念（即电子的分层运动），制作动画片更好，让学生建立起原子中各粒子运动相对位置的印象。
2．根据稀有气体化学性质稳定，引出最外层8电子稳定结构（氦为2个），最外层电子不达8个即为不稳定结构。
3．利用图4-10，让学生理解不稳定结构是如何转变成稳定结构的。知道离子也能构成化合物（建议趁势提出化合价的概念，但不要解释）。
4．学生讨论：上述有几种离子？怎么称呼？相互作用能构成几种化合物？怎么书写化学式？
5．物质与构成粒子之间的关系网络，由教师点拨讲解。从宏观、微观两个层面理解物质的组成和构成。至于核心概念仍要理解清晰。建议习题结合课堂学习，在课上完成。
★核外电子排布的初步规律
在含有多电子的原子里，核外电子离核远近是不同的，为了形象他说明运动者的电子离核远近的不同，我们引入电子层的概念，这样就可以形象地认为电子是在不同的电子层上运动的，那么它们的运动是杂乱无规律的，还是有一定的运动规律呢？答案是肯定的，它不像行星绕太阳旋转有固定的轨道，但有经常出现的区域。那么它们运动规律如何呢？这里仅介绍几条核外电子排布规律供参考。
1．各电子层最多容纳的电子数目为2n2个，其中n代表电子层数
2．各种元素的原子最外层电子数不得超过8个，次外层（即倒数第二层）不得超过18个，……
3．电子的排布。一般由第一层→第二层→第三层……
以上几条规律要相互联系地理解。另外．核外电子排布非常复杂，还有许多其他规律将在今后学习中会接触到。课题2元 素
【学习目标】
了解元素的概念，将物质宏观组成与微观构成的认识统一起来。
了解元素符号所表示的意义，学会元素符号的正确书写。
3．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诣定元素和有关该元素的一些其他信息。
【教学策略】
1．元素概念在举例中导出，元素种类由核内质子数决定。已发现的元素只有100余种，但组成的物质已超过3 000万种。
2．利用讨论让学生领悟化学反应中什么粒子一定改变？什么粒子一定不变？同桌交流：看“蛋糕”分块，想市场份额，来理解地壳中元素的质量分数。并知道某些元素含量虽小，但作用巨大。
三份资料的处理：组织学生阅读并了解以下三点。
①明确任何生物细胞中元素的种类、元素的含量均相近，建议上网查询。
②元素符号的表示也有一个不断完善的过程。30种元素编成口诀，兴趣记忆。与日常生活联系紧密的常见元素按原子序数记忆，为高中学习做准备。
③联系中文名称造字规律，帮助学生了解元素的分类及其单质存在的状态。建议按元素分类、字母相同、偏旁一致等方式进行兴趣抄写。
元素符号的意义：让学生在练习中理解，书写要规范。要求学生注意易错易混的元素符号。
5．了解元素周期表的结构有多少横行？多少纵行？周期和族以及元素分类的小知识。
6．做游戏：同桌根据名称报位置，在规定时间内，找对一个得1分，按积分多少评出优胜。课外再进行比赛、评出全班人数1／4为寻元素冠军，并给物质奖励。
7．门捷列夫，何许人？看招贴画片介绍或上网查询。
【知识要点】
我们根据同类原子具有相同的核电荷数（即核内质子数），而不同类原子的根本区别正是由于核内所含的质子数不同，从而得出元素的概念，每种元素均有特定的符号，即元素符号，然后理解记忆元素符号的含义及各种元素在地壳中的含量，为以后学习化学式等知识打下基础。
【要点1】 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。
1．元素种类：100余种（由此组成了3 000多万种物质）。
2．地壳中含量前四位元素（质量分数）：氧（48.06%）硅（26.30%）铝（7.37%）铁（4.75%）
3．生物细胞中前四位元素：氧（65％）碳（18％）氢（10％）氮（3％）
思考：能不能认为地壳中或生物体内含量多的元素作用大，含量少的元素作用小？
有的元素虽然在地壳中或生物体中含量较少，但作用非常重要。
【要点2】元素符号
国际上统一用来表示元素的一种特定的化学符号。
1.意义：表示一种元素；表示这种元素的一个一个原子。
2.书写： ①由一个字母表示的元素符号要大写；②由两个字母表示的元素符号，第一个字母要大写，第二个字母要小写。
3．常见元素的名称和符号见课本表4-3，比一比，看谁记得又多又快。
说明：1．在国际上现在统一采用元素拉丁文名称的第一个大写字母来表示元素，如果几种元素拉丁文名称的第一个字母相同时，就附加一个小写字母来区别，例如用Cu来表示铜元素，O表示氧元素，Ca表示钙元素。
2．元素中文名称的特点：金属元素除汞以外都是“金”旁，非金属元素按其单质在通常情况下的存在状态分别加“石”“气”等偏旁。因此，我们可从它们的偏旁判断它们属于哪类元素。
思考：如果在元素符号前面添上系数是否还能表示该元素？
如果在元素符号前面添上系数，就只表示该元素原子个数，不能表示该元素。如：H既表示氢元素，又表示一个氢原子；2H只能表示两个氢原子。
【要点3】 元素周期表
根据元素的原子结构和性质，把现在已知的一百多种元素按原子序数（核电荷数）科学有序的排列起来，这样得到的表叫元素周期表。
1．元素周期表的结构：
①每一格：在元素周期表中，每一种元素均占据一格。对于每一格，均包括原子序数，元素符号、元素名称，相对原子质量等内容。
此外，在周期表中，还用不同的颜色对金属元素、非金属元素做了分区。
②每一横行（周期）
周期表每一横行叫做一个周期，共有7个横行，有7个周期。
说明：每周期开头是金属元素（第一周期除外），靠近尾部的是非金属元素，结尾的是稀有气体元素。这说明随着原子序数的递增，元素原子的最外层上的电子数由1个递增到8个，达到稀有气体元素原子的稳定结构，然后又重复出现原子最外层电子数从1个递增到8个的变化规律。这种规律性的变化也就是“元素周期表”的名称的来源，它反映了元素之间的内在联系。
③每一纵行（即族）
周期表的18个纵行中，除第8、9、10三个纵行共同组成一个族外，其余15个纵行，每一个纵行叫做一族，共有16个族。
2．元素周期表的意义：学习和研究化学的重要工具。
①为寻找新元素提供了理论依据；
②由于在元素周期表中位置越靠近的元素性质越相似，可以启发人们在元素周期表的一定的区域寻找新物质（如农药、催化剂、半导体材料等）。
【开放探究】
1．某物质只含一种元素，则这种物质（ ）
A. 可能是单质或化合物 B. 可能是纯净物或混合物
C．一定是纯净物 D. 一定是一种单质
2．1977年8月，国际化学会元机化学分会做出一项决议：从104号元素以后，不再以人名、国名来命名，一律以新元素的原子序数（即核电荷数）的拉丁文缩写来命名，即nil-0，un-1，bi-2，tri-3，quad-4，pent-5，hex-6，sept-7，dct-8，enn-9，照此规定，第104号元素的拉丁文名称按“un-nil＋quad＋ium（词缀）”应为“unniquadium”，其元素符号定为“Unq”，第105号元素的拉丁文名称为“Unnilpentium”，元素符号为“Unp”，依次类推，请分别给下列元素命名：
（1）109号元素拉丁文名称为__________，元素符号为__________。
（2）111号元素拉丁文名称为__________，元素符号为__________。
（3）116号元素拉丁文名称为__________，元素符号为__________。
3．从元素周期表上查找原子序数为6、7、12、14、16、18、20、29、47的元素的名称、符号，核外电子数和相对原子质量，并指出它们是金属、非金属，还是稀有气体元素，试着探求一些规律。
【典例引路】
【例1】在实验室里，采用分解过氧化氢溶液或加热高锰酸钾的方法都能产生氧气，这说明两种物质组成中都含有__________。
【分析】元素是具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子的总称。
上述两种物质变化时，都生成氧气，说明里面都有氧元素，都是核电荷数为8的同一类原子，即氧元素。
答案：氧元素
【例2】元素在自然界中分布并不均匀，如非洲多金矿、澳大利亚多铁矿、中国富产钨等，但从整个地壳含量的多少分析，最丰富的金属元素是（ ）
A. 铝 B. 硅 C. 氧 D. 铁
【分析】元素在自然界中分布并不均匀，但从整个地壳中含量多少来分析，前四位的元素是氧、硅、铝、铁，氧、硅是非金属元素，铝、铁是金属元素。
答案：A
【例3】蔗糖在隔绝空气的情况下加热，生成二氧化碳和水，试推断这种物质的元素组成。
【分析】因为是在隔绝空气的情况下进行的反应，所以没有其他物质参与反应。从己学知识可知，二氧化碳是由碳元素和氧元素组成，水是由氢元素和氧元素组成。根据化学反应的实质可知：蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成。
答案：蔗糖中含有碳、氢、氧三种元素。
思考：如果某物质在氧气中燃烧，生成二氧化碳和水，那么该物质是由什么元素组成的？
因为该物质在氧气中燃烧生成的二氧化碳和水中共含有碳、氢、氧三种元素，根据化学反应实质，该物质和氧气两种物质中也应含碳、氢、氧三种元素，而氧气是由氧元素组成，所以该物质中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。
【例4】关于二氧化碳的叙述正确的是（ ）
A. 二氧化碳是由一个碳元素和两个氧元素组成的
B. 二氧化碳是由碳和氧气组成的
C. 二氧化碳分子是由一个碳元素和两个氧元素构成的
D. 二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的
【分析】二氧化碳是纯净物，二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的，或二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，或者说每个二氧化碳分子是由一个碳原子和两个氧原子构成的。
答案：D
【例5】混合物不可能由一种元素组成，对吗？
【分析】弄清混合物和元素的概念，是解题的关键。混合物是由两种或两种以上物质混合而成，两种或两种以上指的是物质而不是元素，混合物可以由一种元素组成，如白磷和红磷组成的混合物就是由一种元素组成的。
答案：不对。
【能力提高】
1.下列元素符号都表示金属元素的是（ ）
A.C、Cu、Ca B.S、Fe、P C.K、Mg、Ba D.H、Na、He
2．据《生活报》报道，目前中小学生喜欢使用的涂改液中，含有许多挥发性的有害物质，长期使用易引起慢性中毒而头晕、头痛。二氯甲烷就是其中的一种，下列关于二氯甲烷（CH2Cl2）组成的叙述中，正确的是（ ）
A. 二氯甲烷是由碳、氢气和氯气组成的
B. 二氯甲烷是由碳、氢、氯三种元素组成的
C．二氯甲烷是由一个碳原子、一个氢分子、一个氯分子组成的
D. 二氯甲烷是由一个碳原子、两个氢原子和两个氯原子组成的
3．X、Y、Z三种原子的原子核中的质子数相同，但中子数不同，它们是（ ）
A. 同一种原子 B. 同一种元素 C．不同种元素 D.不同类原子
4．地壳中含量最多的金属元素和非金属元素所形成的化合物为( )
A. Ca0 B.Al2O3 C. SiO2 D.Fe3O4
5．根据所给的大写字母或小写字母各写出几种元素的元素符号。
A：__________________________ 。
H：__________________________ 。
g：__________________________ 。
a：__________________________ 。
6．某物质在隔绝空气受热后，生成氧气和氯化钾，从而可以证明此化合物中含有__________三种元素。其中 ________是金属元素，_________是非金属元素。
【四基达标】
1．一种元素跟另一种元素之间最本质的不同点是（ ）
A.质子数 B. 中子数 C.电子数 D.相对原子质量
2．“乐百氏”矿泉水标签上印有水质成分如下（mg/L）：硒：0.013；锶：0.0596；锌：0.00162；钠：18.4；钙：4.69。这里的硒、锶、锌、钠、钙是指（ ）（2000湖北宜昌中考题）
A.元素 B.原子 C.单质 D. 分子
3．地壳中含量最多的非金属元素是（ ）
A.O B.Fe C.Si D.A1
4．表示4个氢原子的符号是（ ）
A. 4H2 B 4H C. 2H2 D.H4
5．“博士伦”隐形眼镜洗液的主要成分是H202（双氧水），下列说法正确的是（ ）
A.H202是由氢气和氧气组成的
B. H202是由氢元素和氧元素组成的
C. H202是由氢分子和氧分子构成的
D. H202是由两个氢元素和两个氧元素构成的
（2000年湖北宜昌中考题）
6．在氧气、二氧化碳、过氧化氢、高锰酸钾四种物质中都含有____________。
7．N表示的意义有：①__________；②____________。
8．将写错的元素符号加以改正。
铜CU________；银AG___________；钙cA_________；氯c1__________。
9．用“元素”“原子”填空：
二氧化碳是由碳_______和氧______组成的，科学实验证明：在1个二氧化碳分子中含有1个碳
_______和2个氧__________。
★人体中的元素
地壳中天然存在的许多元素都能在人体中找到，有许多与人类生命活动密切相关，也是必不可少的，因此也被称为“生命元素”。其中质量分数在0.01％以上的元素叫做“常量元素”；在0.01％以下的元素叫做”微量元素”。下表中列出的11种常量元素在人体中的质量分数合计为99.45％以上。
元素在人体中的质量分数 元素质量分数元素质量分数
0—65.00％ C—18.00％ H—10.00％ K—0.35％ N—3.00％ Ca—1.50％
P—1.00％ S—0.25％ Cl—0.15％ Na—0.15％ Mg—0.05％
人体缺少或存在过多的常量元素或某些微量元素，都会发生病变。有些元素如砷、铅、镉、汞进入人体会引起中毒，这些元素称为有毒元素。所以我们必须通过保护环境，控制污染，减少与有毒元素的接触、防止有毒元素进入人体而导致中毒。
★元素周期表的发现
元素是具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称。1869年俄国化学家门捷列夫对当时已知的63种元素的物理性质、化学性质十分熟悉。在编写教材时，为了使学生们系统地掌握这些元素的性质，他对这些元素进行了规律性的分类。他把每种元素的名称、化学式（将在课题4学习）、相对原子质量、物理性质、化学性质以及主要化合物都写在卡片上，并将所有卡片进行系列组合。门捷列夫激动地发现每一行元素的性质都是按照相对原子质量的增大而逐渐变化着，由此他根据元素的相时原子质量及化学近似性试着排列元素表，并预测了一些尚未发现的元素的存在。若干年后科学家们通过一系列实验发现了镓、钪、锗等元素的存在，证实了门捷列夫元素周期表的科学性。门捷列夫工作的成功，引起了科学界的震动，人们为了纪念他的功绩，就把元素周期表称为门捷列夫元素周期表。
★人体冷冻复活不是梦 50年内将取得重大突破
俄罗斯研究人体冷冻技术的科学家日前声称，让人体在冷冻后复活这项技术，将在50年内取得重大突破，这意味着人的不朽之梦将变成现实。
人体冷冻是一门新兴科学，主要研究体温对寿命的影响。俄罗斯科学院生化物理学研究所的科学家柳德米拉·奥布科娃表示，俄罗斯科学家已经在这个领域取得了一定成果。她表示：“降低体温的实验已经取得了良好效果。如果将人的体温降低两度，那么一个人便可以多活120到150年。如果如此的话，我们就能像圣经里说的那样，活到700甚至800岁。但是，实验刚刚开始，所以现在向世人宣称我们已征服死亡还为时尚早。”
冷冻疗法的概念是在1975年由日本一名科学家首先提出的，他在观察风湿性关节炎病人时发现低温对人体的正面影响。俄罗斯生态进化研究所的奥尔加·戈里什娜娅说：“这位日本科学家建议用摄氏零下100到180度的冷气治疗病人，他甚至还为此建立了第一个冷气桑拿室。”不久后，医生们试着用冷冻疗法来治疗皮肤病、风寒、哮喘甚至打鼾。
人体冷冻可以被视为葬礼的一个变种。在美国，富人可以选择被冻起来直到人类发明了重生的技术。科学家们相信，如果有人将被冷冻后受损的细胞“修”好，它们是会活过来的。在微技术科学的指导下，此类方法已经得到了进一步的发展和完善。俄罗斯理论应用物理学研究所的鲁道夫·涅兹梅洛夫说：“这取决于分子和原子等微观科学仪器的发明。它的精确度要达到十亿分之一米。日本科学家已经研制出了分子大小的装有传感器和微型电脑系统的机器人。10或15年后，对其它生物进行冷冻实验将成为可能。如果成功，就会进行人类实验。”他说这种梦想是随着它的现实性的发展而不断丰富的。比如，人体在2003年被冷冻起来，然后在2033年解冻。一旦被冻上，分子机器人就会在体内运作，分析死亡、冷冻和保存期的损伤程度。机器人之间以及它们与体外的主控电脑之间都会有信息交流。当然，如果拥有了这样的技术，将人体冷冻起来可能就没必要了，因为一个人在他的一生中要更新人体细胞好几次。所以，这样的微型机器人完全可以从循环系统或呼吸系统进出人体，随时修复受损细胞。这样，一个已经200岁的人就能再活得跟年轻人一样。
内科医生米卡伊尔·索洛维奥夫表示，为了研究人体冷冻，科学家们需要建一些特殊用途的农场，里面安上生产液态氮的装置。人体冷冻这项服务对大多数人来说或许是很经济的，冷冻一个人的价格大约为2000美元。
人体冷冻术也面临着道德方面的问题。一个经冷冻处理的人能适应100或200年后的全新生活吗？不排除一个“复活”的人会对新生活感到绝望的可能性。在不朽人群出现之前，人们的确需要先考虑好这些问题。课题4 化学式与化合价
【学习目标】
1、理解化学式的概念及含义。掌握一些简单物质的化学式的写法和读法，理解化学式前和
化合价有关数字的不同意义。
2、知道并初步学会应用常见元素、原子团、化合价。
3、知道相对分子质量的概念。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。
4、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。
【教学重点和难点】
1、化学式的写法、读法、化学式的意义。
2、化合物中正、负化合价代数和为零的原则，记住常见元素的化合价。
3、根据化学式的有关计算。
【教学方法】课堂讨论启发式讲解法。
【教学过程】
【复习提问】（教师提问）（学生回答）
【讲授新课】
元素可以用元素符号来表示，那么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，要学会化学式的书写方法，理解其涵义，并能根据化合物
中正负化合价的代数和为零的原则推求实际存在的物质的化学式，掌握有关相对分子质量的计
算。
（板书）一、什么是化学式：
1、定义：用元素符号表示物质组成的式子叫做化学式。
2、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
2H2O表示2个水分子。
（思考）化学式前面的数字与化学式中元素符号右下角的数字意义是否相同？为什么？
不同，因为化学式前面的数字表示分子个数，右下角的数字表示一个分子中含该元素的原子
个数。
（注意）
1．纯净物有固定的组成才有化学式，混合物没有固定的组成也就没有化学式。
2．有些物质的化学式也是它的分子式。分子式是化学式中的一种，只有当物质是由分子构成
时，这种物质的化学式又叫分子式，实际上许多物质并不是由分子构成的，这些物质也就没有
分子式。
（讨论）符号H、2H、H2、2H2各具有什么意义？
3、化学式的写法和读法（小结）
(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等。
（2）化合物（只研究两种元素组成的化合物）
①写法： a. 氧化物：如CuO、P2O5，“氧在后”。
b．金属与非金属元素组成的化合物：如NaCl、ZnS，“金左，非右”。
（注意）1．化学式中原子个数为1时，“1”不标出。
2．化学式中右下方的小数字一般为最简整数比。
②读法：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。
（思考）物质的化学式是否随物质的状态而改变？
（小结）一种物质只有一个化学式与该物质的状态无关。例如：水和冰的化学式都为：H2O。
【活动与探究】
1．2CO2表示（ ）
A. 2个二氧化碳分子 B. 2个碳原子和4个氧原子
C. 2个碳原子和2个氧分子 D. 2个碳原子和2个氧原子
2．五氧化二氮的化学式为（ ）
A. 502N B. 05N2 C. N205 D. N502
3．下列物质化学式错误的是 （ ）
A. Mg0 B.A10 C．Ca(0H)2 D.Na2CO3
4．用元素符号和化学式表示
（1）2个钙原子_______（2）4个氢原子_________（3）4个二氧化硫分子________
（4）氢元素___________（5）氧气_______________（6）氯化钾________________
（7）五氧化二磷________ （8）2个氮分子___________
二、化合价：
（教师讲解）实验测知，化合物均有固定的组成，及形成化合物的元素有固定的原子个数比，如不是这个数目之比，就不能形成稳定的化合物。在化学上，就用“化合价”来表示原子之间相互化合的数目。
（学生看书）：P80 表4-6 一些常见元素和根的化合价
（学生讨论，教师指导）：
1、化合价有几种？是哪几种？
2、在化合物中，氧元素通常显几价？氢元素通常显几价？金属元素通常显什么价？非金属元
素通常显什么价？
3、在化合物中，正、负化合价代数和为几？
4、在单质分子里，元素的化合价为几？
【活动与探究】
1、以小组为单位进行化合价记忆比赛，看水记得多，记得准〉
2、试着编写能帮助记忆的的化合价韵语、歌谣或快板。
（展示同学们的化合价韵语、歌谣或快板。）
（教师讲解）同学们，掌握了一些常见元素和根的化合价之后，就应用化合价来推求实际存
在的化合物的化学式。
【例题】已知磷为+5价，氧为-2价，写出磷的这种化合物的化学式。
（解）（1）写出组成化合物的两种元素的符号，正价的写在左边，负价的写在右边。P O
（2）求两种元素正、负化合价绝对值的最小公倍数。5×2=10
（3）求各元素的原子数：
P：10÷2=5 O：10÷5=2
（4）把原子数写在各元素符号的有下方，即得化学式：P2O5
（5）检查化学式，当正价总数于负价总数的代数和等于0时，化学式才算是正确的。
（+5）×2+（-2）×5=+10-10=0
答：这种磷的化合物的化学式是P2O5 。
（学生讨论，教师指导）：根据在化合物中，正、负化合价代数和为0的原则，已知氧元素为-2价，计算二氧化硫里硫的化合价。
【活动与探究】
写出溴化钠、氧化钙、氧化铝、二氧化氮的化学式。
（教师讲解）由两种元素组成的化合物的名称，一般读作某化某，如：NaCl读作氯化钠。有
时还要读出化学式中各种元素的原子个数，如：CO2读作二氧化碳。
【活动与探究】读出以下化学式的名称：
MnO2、CuO、SO3、KI、MgCl2 。
三、有关相对分子质量的计算：
（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式的计算。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？
1、相对分子质量的计算：
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。
【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=2×1+16×1=18 （相对分子质量的单位为1，一般不写出）
【例2】计算2H2O的相对分子质量。
解：2H2O的相对分子质量=2×（2×1+16）=36
（活动与探究）：计算3HNO3、NH4NO3、(NH4)2SO4、的相对分子质量
（教师小结）纠正错误
（教师讲解）如何计算水中各元素的质量比？
2、计算组成物质的各元素的质量比
【例1】计算H2O中H、O元素的质量比。
（解释）在物质中各元素的质量比就是元素的原子量之比。
解：H：O=2×1：16×1=2：16=1：8。（化为最简整数比）
【例2】计算CO2中C、O元素的质量比。
解：C：O=12×1：16×2=12：32=3：8
（活动与探究）：计算HNO3、NH4NO3、(NH4)2SO4含各元素的质量比。
（教师小结）纠正错误
（教师讲解）如何计算水中氧元素的质量分数？
3、计算物质中某一元素的质量分数。（质量分数又称为质量百分含量）
【例1】计算水中H元素的质量分数
解：水分子中有两个氢原子，水的式量为18，则氢元素的质量分数为：
答：水中氢元素的质量分数为11.1%
【例2】计算NH4NO3中元素的质量分数。
解：∵NH4NO3中氮原子的个数为两个NH4NO3的相对分子质量为80，则
答：NH4NO3中N元素的质量分数为35%。
【活动与探究】计算HNO3、NH4NO3、(NH4)2SO4含氮元素的质量分数。
【教师小结】纠正错误，指出注意的问题
注意：上式中2N所表示的含义为NH4NO3分子中有两个N原子，不能写成N2，N2的含义为一个氮气分子，NH4NO3分子中无氮气分子。
【活动与探究】
1、计算下列相对分子质量（写出计算过程）
H2SO4　______ 2Ca(OH)2　_____　
2、计算NH4HCO3中N、H、C、O四种元素的质量比。
3、计算12.25克KClO3中含有氧元素的质量。
答：12.25克KClO3中含有氧元素4.8克
4、计算120克NH4NO3中含N元素的质量与多少克CO(NH2)2中所含N元素的质量相等？
答：CO(NH2)2的质量为90克。
本节小结：主要学习收获：1、会写化学式，并会用化合价写化学式
2、会根据化学式进行计算
作业：课后习题
课后记：本课题内容丰富，容量很大。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，才能受到好的效果。
【开放探究】
1．某化合物化学式为NanRO2n，其中R的化合价为＋3价，则n的值（ ）
A.1 B.2 C.3 D.4
2．市售的某种含氟(F)牙膏中有一种化学药物的化学式为Na2FPO3，已知F为-1价，则P元素的化合价为( )
A.+5 B.+3 C.+1 D.-3
3．ABC三种元素的化合价分别为＋5、＋2、-2，则ABC三种元素的组成的化合物（AC元素常形成原子团）化学式可能是（ ）
A.B3(AC4)2 B.B2AC4 C．B(AC3)2 D.B2(AC3)3
4．某人尿中含2％的尿素[CO(NH2)2]，如不考虑其他成分，则人尿中氮元素质量分数为 （ ）
A.2％ B.9.3％ C.0.93％ D.20％
5．硒是抗衰老元素，且能抑制癌细胞生长，“北大富硒康”中含有硒酸根离子(SeO42-)，则在硒酸根离子中硒元素的化合价为 （ ）
A.＋4价 B. ＋6价 C．-2价 D. -4价
6．H2、02、CO、H20、NH3各一个分子，按其质量由大到小顺序排列是_________。
7．医药用的阿司匹林的组成为：含碳60％、氢4.5％、氧35.5％，其相对分子质量为180，则每个阿斯匹林分子是由________个碳原子、_______个氢原子、_______个氧原子构成。则此物质化学式为_________ 。
8.假如在用过氧化氢（H202）制氧气的过程中，氧元素全部变为氧气放出，则至少需要多少克过氧化氢分解能得到16g氧气？
9．为分析某可燃物的成分，将该可燃物2.3 g与足量的氧气反应，经测定生成物中只含有4.4 g二氧化碳和2.7g水，此可燃物中一定含有哪些元素？
【能力提高】
1．燃放爆竹产生一种污染物，其元素的质量比为l:1，该污染物是( )
A.H2S B.CO C．SO2 D.NO2
2．甲醛（化学式为CH2O）是室内装潢时的主要污染物之一，下列说法正确的是（ ）
A. 甲醛是由碳、氢、氧三种元素组成
B. 甲醛是由碳原子和水分子构成
C．甲醛分子是由碳原子、氢气分子、氧原子构成
D. 甲醛是由一个碳元素、二个氢元素、一个氧元素组成
3．下列几种物质是按氯元素化合价规律排列为KC1、（ ）、HClO、KClO3、HClO4，则空格内的物质应是 （ ）
A.NaCl B. NaClO C.Cl2 D. HC1O3
4.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（ ）
A.Al2O3 B.Ca0 C.Fe2O3 D.SiO2
5．某物质的化学式为R2O3，其中R元素的质量分数为70％，则R2O3的相对分子质量为（ ）
A.56 B.112 C.48 D.160
6．某氮的氧化物中，氮元素与氧元素的质量比为7:16，则此氧化物化学式为（ ）
A.N2O B. NO C．N02 D.N205
【四基达标】
1．2CO2表示（ ）
A. 2个二氧化碳分子 B. 2个碳原子和4个氧原子
C. 2个碳原子和2个氧分子 D. 2个碳原子和2个氧原子
2．五氧化二氮的化学式为（ ）
A. 502N B. 05N2 C. N205 D. N502
3．已知化合物中铝元素为+3，氧元素为-2，由这两种元素形成化合物的化学式可能为（ ）
A. A10 B.Al203 C．Al3O2 D. 03Al2
4．高锰酸钾（KMnO4）的相对分子质量计算正确的是（ ）
A.39＋55＋16×4 B. (39+55＋16)×4 C. 39+55×16×4
5．在Fe203中铁、氧元素的质量比是（ ）
A.2:3 B. 3:2 C．7:3 D. 21:8
6．为防治碘缺乏病，我国正推广食用加碘盐，即在食盐中加入适量碘酸钾（KIO3），KIO3中碘元素的化合价为（ ）
A.+1 B.+3 C.+4 D.+5
7．下列物质化学式错误的是 （ ）
A. Mg0 B.A10 C．Ca(0H)2 D.Na2CO3
8．用元素符号和化学式表示
（1）2个钙原子_________, （2）4个氢原子_________,
（3）4个二氧化硫分子_________, （4）氢元素_________,
（5）氧气_________, （6）氯化钾_________,
（7）五氧化二磷_________, （8）2个氮分子_________,
9．在下列各物质名称下面，分别写出它们的化学式
（1）硫 + 氧气→二氧化硫 （2）铝 + 氧气→氧化铝
（ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ）
（3）磷 + 氧气→五氧化二磷 （4）水→氢气 + 氧气
（ ） （ ） （ ） （ ）（ ） （ ）
10．康泰克等以前治疗感冒的常用药，因含PPA（苯丙醇胺）对人体有较大副作用而被禁用，PPA的化学式为C9H13NO。求：
（1）C9H13NO的相对分子质量。
（2）C9H13NO中各元素的质量比。
（3）C9H13NO中氧元素的质量分数。
（4）在100 g C9H13NO中氧元素的质量。
★定组成规律
罗蒙诺索夫（M.B.Jiomohocob，俄，1711—1765）和拉瓦锡分别用天平做定量实验后，就认为化合物有一定的组成。但这个论断经过多年的争论，一直到1799年，经法国一位药剂师普罗斯（J．L.Proust，1754—1826）又用许多实验证明，最后作出结论。普罗斯分析了从世界各地搜集来的矿石里的化合物和他在实验室里制备出来的相应化合物，证明天然的同一种化合物都是一样的。
1860年比利时分析化学家斯达（J．S.Stas，1813—1891）为了确证普罗斯的假说，进行了极精密的实验，他用灵敏度可达0.03mg的天平，分析测定了四种方法制备的氯化银，实验的误差小于0.004%，结果证明这种化合物不论用什么方法制备，其组成成分都相同。因此进一步证实了定组成定律。
定组成定律也叫定比定律，名称不同但内容基本上是一样的。定组成定律是说化合物有固定的组成，定比定律则是说组成某一化合物的时候，各成分元素常依一定的质量比互相结合。
在化学不断发展的过程中，终于发现了定组成定律，但有些由金属元素组成的金属互化物，不遵守化合价规则，例如CuZn，Cu5Zn8，CuZn3等。第四单元
课题1 原子的构成
【学习目标】
1．了解原子是由质子、中子和电子构成的。
2．初步掌握相对原子质量的概念，并学会查找相对原子质量。
3．了解世界的物质性和物质的可分性，进行辩证唯物主义教育。
【教学策略】
1．建议寻找录像、动画片，边看边叙述或边讲边图示，用创设的情境来展示原子内部的结构，让抽象思维变换为形象思维。
2．利用表4-1、表4-2学会寻找关系（必要时点拨），例如：
①原子中质子数=电子数
②核内质子数就是核电荷数。
③质子数和中子数不一定相等但很接近。
④质子数+中子数=相对原子质量
⑤构成原子的必要粒子是质子和电子，决定原子种类的是核内质子数，它必不可少。
⑥电子质量忽略不计、但最外层电子数量却决定元素的化学性质。原子核极小，但却是原子质量的集中之处。
【知识要点】
原子的内部结构难以直接看到，我们可以通过形象化的比喻，发挥充分的想象，在头脑中建立一个原子模型（注意：不能完全用宏观运动去想象原子结构），从而培养想象能力和分析能力。
【要点1】 原子的构成
1．构成原子的粒子有三种：质子、中子、电子。但并不是所有的原子都是由这三种粒子构成的。如有一种氢原子中只有质子和电子，没有中子。
2．在原子中，原子核所带的正电荷数（核电荷数）就是质子所带的电荷数（中子不带电），而每个质子带1个单位正电荷，因此，核电荷数=质子数，由于原子核内质于数与核外电子数相等，所以在原子中：核电荷数=质子数=核外电子数。
思考：原子中存在带电的粒子，为什么整个原子不显电性？
原子是由居于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成，原子核又是由质子和中子构成，质子带正电，中子不带电；原子核所带正电荷（核电荷数）和核外电子所带负电荷相等，但电性相反，所以整个原子不显电性。
【要点2】 相对原子质量
国际上以一种碳原子质量的1/12为标准，其他原子质量跟它相比较所得的比，作为这种原子的相对原子质量。
注意：1．相对原子质量只是一个比，不是原子的实际质量。
2．在相对原子质量计算中，所选用的一种碳原子是碳12，是含6个质子和6个中子的碳原子，它的质量的1/12约等于1.66×10-27kg。
思考：为什么说原子的质量主要集中在原子核上？
构成原子的粒子有质子、中子、电子，1个质子和1个中子的质量都约等于1个电子质量的
1836倍，跟相对原子质量的标准（即一个碳-12原子质量的1/12）相比，均约等于1，电子质量很小，跟质子和中子相比可以忽略不计，所以原子的质量主要集中在质子和中子（即原子核）上，故：
相对原子质量≈质子数+中子数。
【开放探究】
1．道尔顿在著作中说：“一切物质都是由数量巨大的、极微小的粒子构成的，这些粒子间通过引力互相结合，我们不能创造原子，不能分裂原子，我们能实现的变化，无非把原先结合在一起的原子分开，或原先分开的原子结合起来。”有人对其观点作如下修正，你认为正确的是（ ）
①“一切物质”应改为“有的物质”。
②“变化”只能指“化学变化”而不能指其他任何变化。
③不能“创造”或“分裂”原子应指明不能用物理变化或化学变化的方法“创造”或“分裂”原子。
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③
2．填写下表，已知每个电子的质量约为每个质子（或中子）质量的1／1836，通过下表，不仅可以总结出“在原子里质子数等于电子数”，还能总结出：
原子种类 质子数 中子数 核外电子数 相对原子质量
氢 1 0
碳 6 12
氧 8 16
钠 11 12
铁 30 26
（1）__________________________； （2）__________________________；
（3）__________________________； （4）__________________________。
【典例引路】
【例1】下列说法正确的是（ ）
A. 原子不能再分
B. 原子核是由质子和电子构成
C．相对原子质量就是实际原子质量的简称
D.原子可以构成分子，也可以构成物质
【分析】原子不能再分是指在化学反应中，但在其他变化（原子核裂变）中，原子可以再分，故A不正确。原子核是由质子和中子构成，故B不正确。相对原子质量是以一种碳原子质量的1/12作为标准，其他原子质量跟它相比较所得的比，故C也不正确。物质是由分子、原子等粒子构成，而分子则是由原子构成，故D正确。
答案：D
【例2】关于原子的说法不正确的是 （ ）
A. 是构成物质的一种粒子
B. 是化学变化中的最小粒子
C. 在化学反应中可以再分
D. 是由原子核和核外电子构成
【分析】构成物质的粒子有三种：分子、原子和离子（将在课题3学习），因此，原子是构成物质的一种粒子，故A正确。在化学变化中，发生变化的是分子，原子的种类和数目都不变，只是重新组合成新物质的分子，故原子是化学变化中的最小粒子，故B正确C不正确。原子是由居于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成的，故D也正确。
答案：C
【例3】以氧原子为例说明构成原子的粒子有哪几种？它们怎样构成原子？为什么整个原子不显电性？
【分析】在氧原子中8个质子和8个中子构成原子核。8个电子绕着原子核高速运动，这样就构成了氧原子。每个质子带1个单位正电荷，中子不带电，每个电子带1个单位负电荷，原子中核电荷数=质子数=核外电子数。由于整个原子中正负电荷相等，所以整个原子不显电性。
答案：构成原子的粒子有质子、中子、电子。
【例4】科学上发现相对原子质量分别为1、2、3的三种氢原子，你认为这三种氢原子在结构上有什么异同？
【分析】因为这三种原子都属氢元素的原子。核电荷数=质子数＝核外电子数=1，又据相对原子质量=质子数+中子数，可知这三种氢原子的核内中子数不等，分别为0、1、2。
答案：见分析。
【例5】北约轰炸南联盟时，广泛使用了美制贫铀弹，造成了严重的后果。已知贫铀弹中含有的铀-236（236为相对原子质量）是一种放射性元素，其质子数为92，则这种铀原子里中子数与核外电子数之差为________。
【分析】本题解题的关键是理清原子中下列粒子间的关系：
①核电荷数＝质子数=核外电子数
②相对原子质量=质子数+中子数
从而推导：中子数＝236-92=144；电子数＝92；中子数-电子数=144-92＝52
答案：52
【能力提高】
1．据中央电视台2001年6月3日在云南抚仙湖底古城考古现场报道，科学家曾通过测定古生物遗骸中的碳-14含量来推断古城年代。碳-14原子的核电荷数为6，相对原子质量为14，下列关于碳-14原子的说法中，错误的是（ ）（2001江苏南京中考）
A．中子数为6 B. 质子数为6 C．电子数为6 D．质子数和中子数之和为14
2．据报道，俄罗斯科学家最近合成了核电荷数为114的元素的原子，经测定该原子的相对原子质量为289，则中子数与电子数之差为（ ）（2001年辽宁中考4题）
A. 175 B. 114 C. 61 D. 289
3．1999年度诺贝尔化学奖获得者艾哈德·泽维尔开创了化学研究新领域，他使运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子运动成为可能。你认为该技术不能观察到的是（ ）(2002年全国竞赛题)
A. 原子中原子核的内部结构 B．化学反应中原子的运动
C．化学变化中生成物分子的形成 D. 化学反应中反应物分子的分解
4．卢瑟福在测定原子构成时做了如下实验：取一极薄的金箔，用一高速运动的氦核射击。发现大多数氦核通过了金箔，极少数氦核发生偏转或被弹回，根据上述现象得出以下结论正确的是（ ）
A. 金原子是实心球体，紧密结合排列 B. 相对金原子而言金原子核体积小质量大
C. 金原子核带正电 D. 金原子质量与氦核质量相当
【四基达标】
1．化学变化中的最小粒子是 （ ）
A．分子 B. 原子 . 质子 D．电子
2．在原子里，质子数等于 （ ）
A. 中子数 B．电子数 C．原子数 D．中子数和电子数之和
3．碳的相对原子质量为（ ）
A．12 g B. 1/12 g C．12 D．1.66×10-27 kg
4．原子的质量主要集中在 （ ）
A．质子 B．中子 C．电子 D．原子核
5．下列关于原子核的叙述：①通常是由中子和电子构成；②通常是由质子和中子构成；③带正电荷；④不显电性；⑤不能再分；⑥跟原子比较体积很小，但却集中了原子的主要质量．正确的是（ ）
A．②④⑥ B. ②③⑥ C．①③⑤ D．①④⑤
6．下列叙述正确的是 （ ）
A．相对原子质量就是实际原子质量的简称
B．相对原子质量就是其他原子质量与一种碳原子质量相比较所得的比
C．相对原子质量就是一种碳原子质量的1/12
D．原子质量约等于原子核内质子质量和中子质量之和
7．原子是由居于原子中心的带________电的________和核外带________电的________构成的，由于它们所带的电荷________，电性________，所以整个原子不显电性。
8．由我国著名科学家、中国科学院院士张青莲教授主持测定了铟、铱、锑、铕等几种元素的相对原于质量新值，其中他测定核电荷数为63的铕元素的相对原子质量新值为152，则该元素的原子中质子数=________，中子数________，核外电子数________。
9．在分子、原子、原子核、质子、中子、电子等粒子中，找出符合下列条件的粒子，填在相应的横线上：
（1）能保持物质化学性质的粒子是________。
（2）化学变化中的最小粒子是________。
（3）带正电荷的粒子是 ________。
（4）不显电性的粒子是________。
（5）质量最小的粒子是________。
（6）在同一原子中数目相等的粒子是________。
（7）决定原子质量大小的粒子主要是________。
10．已知碳-12原子的质量为1.993×10-26 kg，一个氧原子的质量为2.657×10-26kg，求氧的相对原子质量。
★康尼查罗——原子-分子论的确立者
斯坦尼斯劳·康尼查罗（1826—1910）出生于意大利西西里岛，他的一生对化学发展做出了巨大贡献。
1841年，斯坦尼斯劳进入巴勒莫大学医学系学习，当时从事人类神经活动研究工作的福德尔教授，给了青年康尼查罗以很大影响。他和教授一起工作，试图探索有无可能辨别运动神经和感觉神经。1845年，那不勒斯召开科学代表大会，年仅19岁的康尼查罗就自己所做的研究在会上做了报告，引起了与会科学家们的极大兴趣。
康尼查罗还是一位革命家，他参加了1848年的巴勒莫起义，但起义最终失败了，于是康尼查罗又回到了由于从事革命事业而中断的科学研究工作中。
康尼查罗最重大的成就就是确立了阿伏加德罗提出的原子—分子学说。1860年，他被邀参加国际化学家代表大会。代表大会要解决的一个问题就是给“原子”和“分子”这两个概念下一个准确的定义。康尼查罗的想法得到了化学家们的赞同，康尼查罗提出“原子是组成分子的最小粒子，而分子是物质性质的体现者──分子是在理化性质方面可与其他类似的粒子相比较的最小粒子”。
★原子结构的发现
原子“绝对不可再分”的观点在19世纪末受到了新的科学发现的冲击。1879年，英国著名物理学家和化学家克鲁克斯（SirWilliamCrookes，1832—1919）在高真空放电管中发现了一种带负电荷的粒流——“阴极射线”；1879年，英国剑桥大学物理学家汤姆生利用阴极射线能被电场和磁场联合偏转的作用，测定了这种粒子的荷质比（即电荷与质量之比），实验表明，不论电极用什么材料制成和在阴权射线管中亢以什么样的气体，生成带负电的粒子其荷质比都是相同的，说明它是原子的共同组成部分，称之为电子。1903年电子发现者汤姆生提出一个原子的“葡萄干面包”模型，认为电子嵌在原子中，如同葡萄干嵌在面包中一样。1909年，英国物理学家卢瑟福用一束高能的带正电的氦离子流轰击薄金箔时发现，绝大多数粒子几乎不受阻碍而直接通过金箔，说明原子内部很空旷；但也有权少数（约万分之几）粒子穿过金箔后发生偏转，个别粒子偏转程度较大，甚至被反弹回来。卢瑟福设想，这是由于原子中存在一个几乎集中了原子全部质量并带正电荷的极小的核，是它对粒子产生了静电排斥作用。1911年，卢瑟福提出了原子结构的“核式模型”：每个原子中心有一个极小的原子核，几乎集中了原子的全部质量并带有Z个单位正电荷，核外有Z个电子绕核旋转，电子绕核如同行星绕日运行，因此这一模型也被称为“行星式模型”。后来由于对原子光谱的深入研究和量子力学的出现，才逐步形成了现代原子结构理论。
★道尔顿──科学原子论的提出者
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”。

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