資源簡介

第三單元　物質構成的奧秘
課題2　原子的結構
設計說明 本課題內容分為兩課時。第一課時內容為原子的構成和相對原子質量， 本課時的教學設計通過回憶前面學過的分子原子的概念以及化學反應實質，教師播放盧瑟福實驗動畫引入，指出原子還可以再分成更小的粒子。原子中的那些粒子都是什么粒子呢？設計問題，引導學生閱讀教材，了解原子的結構。然后通過對表格數據的分析，認識質子、中子和電子數目關系。相對原子質量部分采用比喻的方法加深理解，通過表格分析得出另外一個計算公式，相對原子質量等于質子數加中子數。通過計算，使同學體會相對原子質量引入的重要性和必要性。第二課時難點比較集中，有電子的分層排布、離子的形成、原子結構示意圖的意義、離子符號和元素最外層電子數與元素性質的關系等。為了更好地讓學生理解，可以播放動畫介紹核外電子的排布以及氯化鈉的形成過程。指導學生閱讀教材，理解多電子的原子如何分層？元素分類和原子最外層電子數之間的關系，可以通過觀察1～20號原子結構示意圖的橫行、縱列的特點，讓學生找出規律。 教學目標 【知識與技能】 1.知道原子的構成以及構成粒子之間的關系。 2.知道相對原子質量的含義，并學會查相對原子質量表。 3.能運用相對原子質量的兩個公式進行相關計算。 4.了解化學在宏觀物質與微觀粒子之間建立聯系的途徑和特點。 5.了解構建原子結構示意圖是一種模型化的方法。 6.了解原子核外的電子是分層排布的。了解典型元素（稀有氣體、金屬和非金屬）原子核外電子排布的特點。 7.以氯化鈉為例，了解離子形成的過程，知道離子是構成物質的一種粒子。 【過程與方法】 1.充分利用教材提供的圖表等資料，化抽象為具體，初步學會運用類比、想象、歸納概括等方法獲取信息并進行加工。 2.培養學生的抽象思維能力和綜合分析能力。 【情感、態度和價值觀】 1.進行世界是物質性、物質的可分性的辯證唯物主義觀點的教育。 2.激發學生對微觀世界的探究欲和學習化學的興趣。 重點難點 教學重點 1.原子的構成。 2.原子核外電子是分層排布的，稀有氣體金屬和非金屬原子核外電子排布的特點。 3.離子概念、離子符號的寫法和意義。 教學難點 1.原子的構成。 2.了解原子核外電子是分層排布的，了解典型元素原子核外電子排布的特點。 教學方法 實驗觀察法、模型法。 教具、學具 電子白板 授課時數 2課時 第一課時　原子的構成和相對原子質量 教學過程 回顧思考 1.有些物質是由分子構成的，而分子又是由 構成的。如水是由水分子構成的，而1個水分子是由 構成的。 2.在化學變化中，分子 ，原子 。 3.在化學變化中，分子的種類可以發生變化，而原子的種類不會發生變化，因此，原子是 的最小粒子。 答案：1.原子　2個氫原子和1個氧原子 2.可分　不可分 3.化學變化中 導入新課 【教師講解】原子是否可以再分，如果可以，它又是由什么構成的呢 1911年著名物理學家盧瑟福做了著名的盧瑟福實驗，用一束帶正電的質量比電子大很多的高速運動的α粒子轟擊金箔，結果是大多數α粒子能穿過金箔并不改變原來的方向，但也有一小部分改變了原來的方向，甚至有極少數α粒子被反彈了回來。 α粒子運動軌跡示意圖 【學生討論】產生上述現象的原因是什么？ 【學生回答】1.大多數α粒子能穿過金箔并不改變原來的方向說明原子不是實心的，內部有很大部分是空的。 2.一小部分改變了原來的方向說明原子內部存在著帶正電的組成部分，α粒子受到斥力而改變了原有的運動路徑。 3.甚至有極少數α粒子被反彈了回來說明原子內部存在的帶正電的部分，集中了較大的質量，且所占空間很小。 講授新課 一、原子的構成 【教師提問】那么原子究竟具有一個什么樣的結構呢？ 【學生閱讀】教材原子結構的放大模型。 【教師提問】我們知道，分子、原子都在不斷地運動著，那么，你們能否想象一下：構成原子的原子核和電子是如何運動的呢？ 【學生討論】學生交流討論，個別發言，相互補充，不斷完善。 【學生思考】 1.鐵這種物質是由什么粒子聚集而構成的？鐵本身是否帶電？ 2.原子不顯電性的原因？ 【學生回答】 1.鐵原子　不帶電 2.由于原子核所帶電量和核外電子的電量相等，但電性相反，所以整個原子不顯電性。 【歸納總結】你對“原子的結構”是否有了一個更新的認識呢？誰能概括一下？ 【學生閱讀】學生閱讀下表數據，思考分析得出結論。 粒子種類電性質量質子1個單位正電荷1.672 6×10-27 kg中子不帶電1.674 9×10-27 kg電子1個單位負電荷質子質量的1/1 836
【歸納總結】質子和中子的質量大約相等，電子的質量很小。原子的質量主要集中在原子核上。 【學生討論】下面請同學們以小組為單位，閱讀下表，你能從中獲取哪些信息呢？ 原子種類質子數中子數核外電子數氫101碳666氧888鈉111211氯171817鐵263026
【教師點撥】 1.原子核內不一定都有中子（比如表中的氫原子）。 2.核內的質子數不一定等于中子數。 3.核電荷數=核外電子數=質子數=原子序數。 4.核電荷數（質子數）決定原子的種類。 跟蹤練習　在分子、原子、質子、中子、電子這些粒子中，選擇合適的答案，填在空格上。 （1）能直接構成物質的粒子有： 。 （2）在化學變化中最小的粒子有： 。 （3）不顯電性的粒子有： 。 （4）帶正電的粒子有： 。 （5）帶負電的粒子有： 。 （6）質量最小的粒子有： 。 （7）構成原子的微粒有： 。 （8）構成原子核的微粒有： 。 答案：（1）分子、原子　（2）原子　（3）分子、原子、中子　 （4）質子　（5）電子　（6）電子　（7）質子、中子、電子　 （8）質子、中子 【教師講述】不同原子的質量各不相同，可以用現代科學儀器精確地測量出來。如： 一個氫原子的質量是：1.67×10-27 ㎏， 一個氧原子的質量是：2.657×10-26 ㎏， 一個鐵原子的質量是：9.288×10-26 ㎏。 這樣小的數字，書寫、記憶和使用起來都很不方便，就像用噸做單位來表示一粒稻谷或小麥的質量一樣，能不能用一種好寫、好記、好用的方法來表示原子的質量呢？ 【學生閱讀】教材第56頁的內容。 二、相對原子質量 1.相對原子質量的概念 以一種碳原子質量的1/12為標準，其他原子的質量與它相比較所得的比，作為這種原子的相對原子質量（符號為Ar）。 【教師點撥】 某原子的相對原子質量（Ar）= 注意： （1）相對原子質量是一個比值不是實際質量。 （2）國際單位為1。 例題：已知氧原子的質量=2.657×10-26 kg，碳12原子的質量=1.993× 10-26 kg，求氧的相對原子質量。 答案：氧原子的相對原子質量= 2.657×10-26 kg÷ 1.993×10-26 kg ×12≈16 跟蹤練習　已知碳12原子的質量=1.993×10-26 kg，氫原子的質量=1.67× 10- 27 kg。 求：氫原子的相對原子質量？ 答案：氫原子的相對原子質量=1.67×10-27 kg÷ 1.993×10-26 kg×12≈1 【教師點撥】下面讓我們來熟悉一下某些原子的相對原子質量并記住張青蓮教授對相對原子質量的測定做出的卓越貢獻。 2.相對原子質量和質子數、中子數之間的關系 展示表格內容，請同學們觀察下表，說出各原子相對原子質量的近似值與什么有關？ 【學生討論】學生觀察，尋找規律。 原子種類相對原子質量質子數中子數氫110碳1266氧1688鈉231112磷311516硫321616鐵562630
【教師點撥】 相對原子質量 ≈質子數 + 中子數 嘗試查閱如下幾種元素的相對原子質量，看誰查得又快又準! 磷、鋁、氮、鈉、硫、鎂 磷-31　鋁-27　氮-14　鈉-23　硫-32　鎂-24 課堂小結 1.原子是由居于原子中心的原子核和核外電子構成的。原子核是由質子和中子構成的。每個質子帶一個單位正電荷，每個電子帶一個單位負電荷，中子不帶電。每個原子只有一個原子核。 2.以一種碳原子質量的1/12為標準，其他原子的質量跟它相比較所得的比，作為這種原子的相對原子質量（符號為Ar）。 當堂達標 1.下列關于原子的敘述正確的是（　　） ①一切原子都是由質子、中子和電子構成的　②原子在不停地運動　③原子是化學變化中的最小粒子　④原子由原子核和核外電子構成　⑤原子中不存在電荷，因而原子不帶電 A.②③④ B.①②④ C.①③⑤ D.①②③④⑤ 答案：A 2.下列敘述正確的是（　　） A.原子核都由質子和中子構成 B.原子是實心的球體 C.在原子中，核內的質子數與核外的電子數不一定相等 D.不同種類的原子，核內的質子數不同，核外電子數也不同 答案：D 3.組成一切原子必不可少的粒子是（　　） A.質子 電子 B.質子 C.質子 中子 電子 D.質子 中子 答案：A 4.下列關于原子的敘述正確的是（　　） A.原子是構成物質的最小粒子 B.原子是保持物質性質的最小粒子 C.原子是不能再分的粒子 D.原子是化學變化中的最小粒子 答案：D 5.下列關于原子的敘述正確的是（　　） Ａ.物質都是由原子構成的　 Ｂ.原子是由質子和中子構成 Ｃ.原子本身不顯電性　　　 Ｄ.原子都是由質子、中子、電子構成的 答案：C 6.某原子的質子數為26，中子數比質子數多4，則該原子中所含微粒總數為（　　） A.26 B.56 C.82 D.86 答案：C 7.構成氧原子的微粒有（　　） A.8個質子，8個中子，16個電子 B.8個質子，8個電子 C.8個質子，8個中子，8個電子 D.8個原子核，8個中子，8個電子 答案：C 8.化學變化中的最小粒子是（　　） A.原子 B.分子 C.質子 D.中子 答案：A 9.已知1個碳12原子的質量為a kg，則實際質量為b kg的另一種原子的相對原子質量為（ ） A.12b/a kg B.12b/a C.12a/b D.12a/b kg 答案：B 10.氡原子的質子數為86，中子數為136，這種氡原子核外電子數為（　　） A.50 B.86 C.136 D.222 答案：B 11.在原子的組成中，　　　 帶正電，　 　　帶負電，中子不帶電，　　 　繞著　　　　做高速運動。　　　　占據原子的絕大部分體積，　　　　集中了原子的主要質量。 答案：質子　電子　電子　原子核　電子　原子核 12.科學家合成了核電荷數為114的元素的原子，經測定該原子的近似相對質量為289，則其中子數是____________。 答案：175 板書設計 第三單元　物質構成的奧秘 課題2　原子的結構 第一課時　原子的構成和相對原子質量 一、原子的構成 （1）質子數=核外電子數=核電荷數； （2）原子的質量主要集中在原子核上； （3）原子不顯電性。 二、相對原子質量 1.相對原子質量= 2.相對原子質量≈質子數+中子數 第二課時　原子核外電子的排布 教學過程 回顧思考 以氧原子為例說明構成原子的粒子有哪幾種？它們是怎樣構成原子的？為什么整個氧原子不顯電性？ 答案：構成氧原子的粒子包括質子、中子和電子。 氧原子是由原子核和核外電子構成的，原子核又是由質子和中子構成的。在氧原子中，質子帶正電，中子不帶電，故由質子和中子構成的原子核帶正電；核外電子帶負電。原子核與核外電子所帶電荷相等，電量相反，故整個氧原子不顯電性。 導入新課 100多種元素的原子中，除氫原子核外只有一個電子，運動情況比較簡單外，其他原子核外都有多個電子，這些電子在原子核外是如何運動的呢（畫簡圖表示）？它們能否掙脫原子核的吸引呢？ 講授新課 三、原子核外電子的排布 【學生思考】電子在核外的空間里做高速運動，它們會相互碰撞“打架”嗎？電子在核外的排布會有什么特點？ 【學生閱讀】閱讀教材第54頁，找出核外電子的運動特點。 1.核外電子是分層運動的，這種分層運動也叫分層排布 【教師點撥】核外電子運動經常出現的區域叫電子層。能量低，離核近；能量高，離核遠。 元素的原子核外電子層最少的有1層，最多的有7層。離核最遠，能量最高的電子層叫最外層。 電子層：一、二、三、四、五、六、七 離核的距離：最近———————————————→最遠 科學家在探索原子核外電子運動時，也經歷了假設、猜想的階段，然后通過科學的手段、借助先進的儀器進行實驗測定、檢驗而得到真理的。那么電子為什么有的排在第一層？有的排在第二層？各電子層上電子數目有什么規律？ 【歸納總結】核外電子排布的規律 （1）各電子層最多能容納的電子數為2n2個； （2）第一層最多容納2個電子，第二層最多容納8個電子，最外層不超過8個電子（若第一層為最外層時，不超過2個電子）； （3）能量低的優先排滿，依次再排能量逐步升高的電子層。 2.原子結構示意圖 【教師點撥】當我們知道了核外電子的分層排布情況，我們就可以畫出一種示意圖來表示原子的結構了。（邊講邊畫鈉原子的結構示意圖） 【學生交流】結合黑板上的示意圖，找學生敘述各部分的意義。 【學生回答】 鞏固練習　畫氧原子的結構示意圖。 答案： 【學生討論】展示1～18號元素的原子結構示意圖，從中你可以獲得哪些信息，發現哪些規律？找到之后記錄下來，看誰找的多。引導學生觀察、互相討論。 部分原子的結構示意圖 【學生回答】 每一橫行電子層數相同； 每一縱列最外層電子數相同（He除外）； 每一橫行最外層電子數從左到右依次增加； 每一縱列電子層數從上到下依次增加等。 3.原子結構與元素分類、元素化學性質的關系 【教師點撥】相對穩定結構：最外層電子數為8個（只有一個電子層時為2個） 【教師提問】1.不同類元素的原子最外層電子數有何特點？它們的結構是否穩定？ 2.化學反應過程中元素的原子總是力求使自身結構趨于或達到穩定結構，金屬與非金屬元素通過何種方式可趨于達到相對穩定結構？ 3.不同種類元素的原子最外層電子數與化學性質有怎樣的關系？ 【學生回答】學生分析原子最外層電子數特點及與元素性質的關系。 原子的分類最外層電子數得失電子趨勢化學 性質舉例稀有氣體元素的原子一般為8個（氦為2個）相對穩定，不易得失電子穩定氦、氖、氬金屬元素一般少于4個易失去電子不穩定鈉、鉀、鎂等非金屬元素一般等于或大于4個易得到電子不穩定硫、氯等
【教師點撥】 元素的性質與核外電子的排布，特別是最外層電子數的關系最密切。 （1）金屬元素：最外層一般少于4個電子，易失去最外層電子，化學性質活潑。 （2）非金屬元素：最外層一般等于或大于4個電子，易得到電子，化學性質活潑。 （3）稀有氣體元素：最外層為8個電子（氦為2個），具有相對穩定結構，化學性質不活潑。 例題　某原子的原子結構示意圖如圖所示，請回答下列問題。 　　　　 A　　　 B C D E （1）圖中x= ，該原子屬于 （填“金屬”或“非金屬”）原子。 （2）A～E表示的微粒中，具有相對穩定結構的是　　　　（填序號，下同），與題給原子化學性質相似的是　　　　　。 解析：（1）在原子中，質子數=核外電子數，35=2+８+18+x，x=7；因為最外層電子數為７，大于４，所以該原子屬于非金屬原子。 （2）最外層電子數為８（只有一個電子層時為2）的結構為相對穩定結構。題中只有Ｃ項原子最外層電子數為８，具有相對穩定結構。最外層電子數相同的原子具有相似的化學性質，因此題中的Ｅ項原子與題給原子具有相似的化學性質。 答案：（1）７　非金屬　（2）C　E 【教師點撥】 1.元素的化學性質與原子的最外層電子數有著密切關系。 2.最外層電子數決定元素的化學性質。 【教師提問】由于金屬原子、非金屬原子的原子核外最外層沒有達到穩定結構，在化學反應中易得失電子，從而達到穩定結構，那么，原子得失電子形成什么離子？ 4.離子的形成 【教師展示】展示鈉在氯氣中燃燒生成氯化鈉的形成過程以及鈉原子結構示意圖和氯原子結構示意圖。那么原子如何達到相對穩定結構？邊展示，邊分析。 【教師講述】通過結構示意圖我們可以知道，鈉原子最外層有一個電子，而氯原子最外層有七個電子。鈉在氯氣中燃燒生成氯化鈉，在這個反應中，每個鈉原子失去一個電子，形成鈉離子，每個氯原子得到一個電子，形成氯離子。鈉離子與氯離子由于靜電作用結合成穩定的化合物——氯化鈉。 【教師講述】像這樣由陰陽離子結合而成的物質還有很多，如氯化鎂、氯化鉀等，離子也是構成物質的一種微粒。那么如何來表示離子的符號呢？ 四、離子 1.離子的定義：帶電的原子（或原子團）叫離子。 2.離子的分類 （1）陽離子：帶正電的原子（或原子團）叫做陽離子。 特點：電子數<質子數。 （2）陰離子：帶負電的原子（或原子團）叫做陰離子。 特點：電子數>質子數。 3.離子化合物：像氯化鈉一樣由陰、陽離子靠靜電作用形成的化合物。 4.離子符號的書寫：先寫元素或原子團符號，然后在符號右上方先標電荷數值（數值為“1”時省略），后標“+”“-”號。離子所帶電荷數由該元素原子的最外層電子數決定。 【教師提問】2Mg2+中數字“2”表示何種意義 【學生回答】 5.離子符號表示的意義 【教師講述】教師介紹原子團，要求學生熟記常見原子團（根）的符號、名稱。 名稱： 氫氧根 硝酸根 銨根 碳酸根 硫酸根 符號： OH- 【學生討論】原子和離子的比較有哪些區別和聯系？ 【歸納總結】（1）區別：①原子結構一般不穩定（稀有氣體除外），而離子結構穩定；②原子不顯電性，離子帶電；③原子在化學反應中不變，離子可能變；④原子用元素符號表示，離子用離子符號表示。 （2）聯系：①都能構成物質，保持物質的化學性質；②用圖示表示它們之間的關系。 【學生思考】想一想分子、原子、離子、物質間的關系。 【教師展示】 【教師點撥】構成物質的粒子包括原子、分子、離子。 （1）由原子直接構成的物質：稀有氣體（如He、Ne等）；金屬（如Hg、Fe等）；少數固態非金屬（如C、Si等）。 （2）由分子構成的物質：雙原子氣體分子（如H2、O2、N2等）;多原子共價化合物（如H2O、CO2、HCl等）。 （3）由離子構成的物質：離子化合物（如NaCl、K2S、CuSO4等）。 課堂小結 1.原子中的核外電子是分層排布的，可以用原子結構示意圖表示。 2.構成物質的粒子，除原子和分子之外，還有離子（帶電的原子叫做離子，帶電的原子團也叫做離子）。 當堂達標 1.下列結構示意圖，表示陰離子的是（　　） 　　　　　　 A　　　　　B　　　　　　C　　　　　　D 答案：D 2.某元素的原子結構示意圖為，下列說法錯誤的是（　　） Ａ.該元素原子的質子數為11 Ｂ.該元素原子的核外有三個電子層 Ｃ.該元素屬于非金屬元素 Ｄ.該元素原子的核外電子總數為11 答案：C 3.下列粒子結構示意圖中，表示陽離子的是（　　） 　　　 A　　　　B　　　　　C　　　　　D 答案：C 4.甲、乙是兩種粒子的結構示意圖，下列說法正確的是（　　） 　　 甲　　　　　乙 Ａ.甲是陽離子 Ｂ.乙是陰離子 Ｃ.甲、乙屬于不同種粒子 Ｄ.甲、乙都屬于金屬原子 答案：Ｃ 板書設計 第三單元　物質構成的奧秘 課題2　原子的結構 第二課時　原子核外電子的排布 三、原子核外電子的排布 1.電子在核外是分層排布的 2.排布規律 3.原子結構示意圖 4.最外層電子數與原子化學性質的關系 四、離子 1.定義：帶電的原子或原子團叫做離子。 2.離子與原子的區別及聯系 3.分類 （1）陽離子：原子失電子，帶正電　質子數>電子數 （2）陰離子：原子得電子，帶負電　質子數<電子數 4.離子符號的書寫 教學反思

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