课题2原子的结构2课时12109.docx

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课题2原子的结构2课时12109

第三单元物质构成的奥秘

课题1原子的结构（需两课时）

第一课时

【教学目标】

知识与技能：

了解原子是由质子、中子和电子构成的；初步了解原子核外的电子是分层排布的

过程与方法：

通过科学家建构原子结构模型走过的历程的化学史实，增加对原子的结构的感性认识；通过对卢瑟福α粒子散射实验结果的分析，提高思辨能力；通过观察课本提供的图3—9，说出原子是由质子、中子和电子构成的；通过表3—1的观察分析，说出原子构成中存在的一些规律；通过类比、想象，认识原子核外的电子是分层排布的，可通过原子结构示意图来简明表示；通过观察部分原子的结构示意图，找出原子核外电子排布的一些规律。

情感态度与价值观：

通过了解化学史实培养实事求是的科学态度，激发对微观世界的探究欲。

【教学重难点】重点：

原子的内部结构

难点：

对“原子不显电性”的理解；原子核外电子排布的规律

【教学方法】教法：

借助模型，多媒体等手段，增强教学的直观性。

学法：

通过问题讨论与交流，对获取的信息进行加工、分析、归纳。

【教学过程】

教师活动

学生活动

设计意图

【复习引入】化学变化的微观实质是原子的重新组合，原子是化学变化中的最小粒子，不能再分，如果抛开化学变化这一前提，原子能否再分？

在科学技术水平还达不到观测原子内部结构的时期，科学家是如何通过建模的方式逐步揭开原子构成的奥秘的呢？

下面我们穿越历史，重温当年科学家为建构原子结构模型走过的历程。

【投影展示】1、古希腊德谟克利特等人首次提出“原子”

2、道尔顿提出近代原子学说

3、汤姆生提出葡萄干面包的原子结构模型

4、卢瑟福提出原子有核模型

5、卢瑟福发现质子

6、查德维克发现中子

7、1964年，美国科学家提出质子、中子等由

夸克构成

回忆倾听

帮助学生巩固对化学变化微观实质的认识，了解科学前沿内容和化学史实，培养实事求是的科学态度

★1976年，美籍华裔科学家1976年，美籍华裔科学家丁肇中因发现魅夸克（又叫J粒子）而获诺贝尔物理学奖，成为继杨振宁、李政道之后，

第三位获得这项殊荣的华裔科学家。

“创新的动力是好奇心！

”

【投影】课本图3—9原子的构成示意图

【板书】一、原子的构成

原子（不显电性）

观察交流回答

了解原子的构成

【投影】课本表3—1几种原子的构成

【提问】仔细观察上表内容，可发现哪些规律？

【小结】1、原子中不一定有中子。

2、原子中的质子数不一定等于电子数；

3、原子中的质子数一定等于核外电子数（也等于核电荷数，故原子显电中性）

4、质子数不同，原子的种类就不同（质子数决定原子的种类）

【提问】根据表格信息，描述氧原子的构成

观察讨论回答

培养观察能力和对信息进行加工、归纳的能力，理解原子不显电性的原因并学会描述原子的构成

【投影】图片

【过渡】与原子相比，原子核的体积更小，如果把原子比作一个体育场，原子核只相当于体育场中心的一只蚂蚁。

因此，原子核外有很大的空间，电子就在这个空间里作高速的运动。

电子不是像行星围绕太阳运转有固定的轨道，但却有经常出现的区域，科学家把这些区域称为电子层。

现代研究表明，在含有多个电子的原子中，核外电子具有不同的运动状态，离核近的电子能量较低，离核越远，电子能量越高。

离核最近的称为第一层，次之为第二层，依次类推为三、四、五、六、七层，离核最远的也叫最外层。

（类比运动场的跑道，分析异同）

【板书】二、原子核外电子的排布是分层的

电子层：

一、二、三、四、五、六、七

符号：

KLMNOPQ

离核：

近→远

能量：

低→高

阅读课本，倾听

记录

了解原子中电子的运动状态，初步认识原子核外的电子排布是分层的

★

原子结构示意图

【讲解】原子结构示意图的画法和表示意义

【强调】原子结构示意图也是一种重要的化学

用语，要熟记1—20号元素的原子结构示意图。

【提问】观察下列原子结构示意图，你能否找出

电子在原子核外排布的一些规律？

【小结】原子核外电子排布的规律：

（1）电子先排满层，再排层；

（2）第一层最多能排个电子，第二层最多能排个电子。

（3）最外层不能超过个电子（当第一层为最外层时，电子数不能超过个）。

模仿练习

观察分析，讨论交流

掌握原子结构示意图的画法和表示意义

学会对信息的加工、归纳

【课堂检测】

【课后要求】

思考回答

活学活用

【板书设计】第四单元物质构成的奥秘

课题1原子的构成

一、原子的构成

原子（不显电性）

★原子的种类由质子数决定

二、原子核外电子的排布是分层的

电子层：

一、二、三、四、五、六、七

符号：

KLMNOPQ

离核：

近→远

能量：

低→高

★原子结构示意图

第三单元物质构成的奥秘

课题2原子的结构

第二课时

【教学目标】

知识与技能：

了解离子的形成过程，认识离子也是构成物质的一种粒子；初步了解相对原子质量的概念，并会查相对原子质量表。

过程与方法：

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。

情感态度与价值观：

激发对微观世界的探究欲和学习化学的兴趣；培养世界的物质性、物质的可分性的辨证唯物主义观点。

【教学重难点】重点：

离子的形成；认识离子是构成物质的一种粒子；

相对原子质量

难点：

弄清离子的形成过程；理解相对原子质量的概念

【教学方法】教法：

通过设计探究活动，创设多个学习情境，让学生根据“想象、猜想、探究”进行教学活动。

学法：

让学生根据资料，结合教师提出的问题进行思考，通过教师的讲解、举例，获取有关信息。

【教学过程】

教师活动

学生活动

设计意图

【引入】上节课我们了解了原子的构成以及原子核外电子是分层排布的，可以通过原子结构示意图来简明地表示原子结构。

每个电子层最多可排的电子数为2n2，需结合其他规律排布。

【提问】观察核电荷数1～18的原子结构示意图，有些属于金属原子，有些属于非金属原子，有些属于稀有气体原子。

这三类不同原子的核外电子排布各有什么特点呢？

【小结】氖、氩等稀有气体很难与其他物质发生反应，化学性质很稳定，它们的原子最外层都是8个电子（氦为2个电子），这样的结构被认为是一种相对稳定结构。

而金属原子最外层电子数一般少于4个，非金属原子最外层电子数一般多于或等于4个，是不稳定结构。

【过渡】自然界的一个普遍规律是事物都有由不稳定向稳定靠拢的趋势。

那金属元素和非金属元素的原子要想达到最外层8个电子的稳定结构，应该怎么办呢？

请同学们讨论一下。

倾听回忆

观察思考交流

讨论交流回答

引导学生通过观察、比较发现不同原子最外层电子数的特点，培养学生的信息加工能力和分析、归纳能力。

大胆判断不稳定的金属或非金属原子变成稳定的途径

【投影】部分金属元素和非金属元素的原子结构示意图

【小结】金属元素的原子一般通过失去最外层电子，使次外层成为最外层，来达到稳定结构；非金属元素的原子，一般通过最外层得到电子来达到稳定结构。

【投影表格】

【小结】通过以上分析我们可以发现原子的化学性质与原子结构关系密切，尤其与原子结构中的最外层电子关系密切。

【板书】原子的最外层电子数决定了原子的化学

性质

比较，回答

倾听理解

引导学生认识金属和非金属原子最外层没有达到稳定结构，要想达到需失去或得到相应的电子，为认识离子的形成做好铺垫

【过渡提问】由于金属原子、非金属原子的最外层没有达到相对稳定结构，在化学反应中较易得失电子，从而达到相对稳定结构，那么，得失电子后的原子的电性会发生怎样的变化呢？

——成为带电的原子。

【讲解】钠在氯气中燃烧生成氯化钠的微观过程

金属钠由钠原子构成，氯气由氯分子构成，在点燃获得能量的条件下，氯分子破裂成氯原子，由于钠原子和氯原子核外最外层都没有达到稳定结构，钠原子把最外层的1个电子送给氯原子，从而使得双方都达到相对稳定结构，二者都带上了电荷，形成了电性相反的离子，由于静电作用（引力与斥力的平衡）结合形成显电中性的物质氯化钠。

【提问】通过此范例，请说出：

①离子是如何形成的②离子的分类

③离子的表示方法④离子和原子的区别

【小结】在化学反应中，金属原子易失去最外层

电子，形成带正电的阳离子，非金属原子易得到

电子，形成带负电的阴离子。

原子重新组合的

动力其实是最外层电子的转移或共用。

离子也是构成物质的一种微粒。

氯化钠的化

学性质由Na＋和Cl―共同保持。

离子的特性：

质量小、体积小，在不停地运动，离子间有间隔，同种离子性质相同，不同种离子性质不同。

思考交流

倾听理解

观察交流，依次回答

更深层次地从微观角度认识化学变化的实质

【板书】离子的定义、形成及分类、表示方法、

离子与原子的区别和联系（概念、电性、结构）、

离子符号的意义、一些复杂离子（多核离子）等

【强调】离子符号的书写是在元素符号或原子团

（几种原子形成的集团，见85页表4—2）

的右上角标出离子所带电荷的数目和电性

对离子有全面的认识

【过渡】构成原子的各种基本粒子质子、中子、

电子虽然很小，但也有质量，一个原子的质量等

于构成该原子的各种基本粒子质量义图子质量__________________________________________________________________________________________________________________________的总和。

【提问】通过下表内容可获取哪些信息？

原子种类

原子质量

氢

1.670×10-27kg

碳

1.993×10-26kg

氧

2.657×10-26kg

铁

9.288×10-26kg

【小结】1、不同原子的质量不同；

2、原子的质量很小；

3、这么小的数字书写和使用都不方便……

【过渡】为了方便，化学家们经过讨论，一致同意采用相对质量。

【板书】三、相对原子质量（符号Ar）56页

1、标准：

一种碳原子（即碳12）质量的1/12

2、计算公式：

某原子的相对原子质量＝

【诱思】会计记帐常用“万元”作单元，例如5万元记作“5”，不用写那么多“0”。

像这种处理问题的方式，在日常生活中还很多，如商店以“件”为单位记录当天销售汽水的量，酒店馒头以“打”为单位出售等……

选择一定的标准，使大的数字变小，也可以选择一定的标准，使小的数字变大，目的都是为了方便记忆、使用。

观察讨论回答

阅读课本56页相关内容

倾听联想

“让事实说话”，通过列举数字，让学生真切体会到原子质量书写、使用时的不便，并借身边事物进行类比，从而更能理解原子质量的表示方法——相对原子质量。

【练习】1、根据公式计算出氢、碳、氧、铁几种原子的相对原子质量。

【强调】注意：

（1）相对原子质量不等于原子的实际质量,是个比值。

（2）原子实际质量大，相对原子质量也大；

相对原子质量之比，等于原子实际质量之比。

（3）原子实际质量单位为kg，

相对原子质量单位为1，省略不写

【介绍】我国科学院院士张青莲教授为相对原子质量的测定做出了卓越贡献。

他主持测定了铟、铱、锑、铕、铈、铒、锗、锌几种元素的相对原子质量新值，被国际原子量委员会采用为国际新

标准。

集体朗读：

相对原子质量=1个原子的实际质量除以一个碳12原子的质量1/12

学生练习计算，加深印象

学以致用，加深对概念的理解。

增加对我国科学家的了解

【计算】质子和中子的相对质量均约等于1

【找规律】相对原子质量的近似值与该原子的质

子数，中子数有什么关系？

原子种类

质子

数

中子数

核外

电子数

相对原子

质量

氢

碳

氧

钠

氯

铁

【板书】3、相对原子质量（近似值）

=质子数＋中子数

【强调】相对原子质量的计算方法有两种：

根据计算公式或把质子数和中子数加和

观察后找出规律

通过对数据的观察与分析，找出规律，拓展思维，便于运用。

【练习】查表找出硫、氯、铜、氮、镁几种原子的相对原子质量

方法：

1、查阅元素周期表（最后一页）

2、查阅课本153页附录II

√3、查阅课本62页表3—4（能背熟最好）

【注意】精确的相对原子质量有效数字可高达八位，一般的化学计算多采用它的近似值，

如铜的相对原子质量为63.54，一般取64，

氯的相对原子质量为35.45，一般取35.5。

【课堂小结】讲解57页课后习题

【查表】附录Ⅱ，了解相对原子质量的精确值，和一般运算中采用近似值（见62页表3—4）

掌握查找相对原子质量的几种途径

【板书设计】

★离子

1、离子的定义

2、离子的形成及分类

3、离子的表示方法：

离子结构示意图和离子符号

4、离子与原子的区别（概念、电性、结构）和联系

5、离子符号的意义

6、一些复杂离子（多核离子）等

三、相对原子质量（P56）

1、定义

2、计算公式：

某原子的相对原子质量＝

标准：

3、相对原子质量（近似值）≈质子数＋中子数

【课堂检测】

1、下列叙述正确的是（C）

A.原子核都由质子和中子构成（×）有一种氢原子中没有中子

B.在原子中,核内的质子数与核外的电子数不一定相等（×）【一定相等，原子才能显电中性】

C.原子里有相对很大的空间，电子在这个空间里作无规则的高速运动

D.原子的种类由中子数决定（×）【原子的种类由质子数决定】

2、构成一切原子必不可少的粒子是（B）

A.质子B.质子电子C.质子中子电子D.质子中子

3、一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，则一个水分子中有（3）个原子核，

有（10）个电子。

【分析】每个氢原子中有1个原子核，1个电子；

每个氧原子中有1个原子核，8个电子

4、将①分子②原子③质子④中子⑤电子等粒子用序号分别填入下列适当空格中：

（1）构成物质的基本粒子是__①②

（2）构成原子的基本粒子是_③④⑤

（3）显示电中性的粒子是____①②④

（4）带正电的粒子是______③

（5）原子中数目一定相等的粒子是____③⑤_____

5、铁原子的相对原子质量是（B）

A.56克B.56C.9.288×10-26kgD.1/56

6、已知铝原子的相对原子质量为27,核电荷数为13,则铝原子中，有（13）个质子和（14）个中子构成一个原子核,核外有（13）个电子作高速运动。

整个原子不显电性的原因是:

质子和电子所带电量相等,电性相反。

7、科学家发现有相对原子质量分别为1、2、3的三种氢原子，你认为它们在结构上有什么异同点？

相同点：

因为它们都属于氢原子，因而其核电荷数相同，即质子数相同，都含有1个质子。

不同点：

因为相对原子质量=质子数+中子数，因而其中子数不同，相对原子质量为1的氢原子中没有中子，相对原子质量为2的氢原子中有1个中子，相对原子质量为3的氢原子中有2个中子。

【教学反思】

【教学参考】

汤姆生通过研究阴极射线发现了电子，而且电子是原子的组成部分，说明原子不是不可分割的实心球，它也有自己的组成和结构。

众所周知；原子是中性的，而电子是带负电的，人们自然会推测原子中一定还存在另一种带正电的成分，而且其所带正电荷应与电子的负电荷相等．根据这种推测，汤姆生于1903年提出了一个原子结构模型：

原子像一个球体，直径约为10－8厘米，球体中均匀分布着带正电的部分，而电子则在这个正电的海洋中游动。

这好像是一个西瓜，西瓜瓤好比带正电部分，瓜籽好比电子。

因此人们将汤姆生提出的模型称为西瓜模型或葡萄干面包模型。

然而，这个模型提出不久，就被新的实验否定了。

卢瑟福在研究天然放射性时，用几十万发带正电的α粒子流（从放射性物质中发射出来的氦离子He2+）轰击极薄的铝箔片，由于α射线的速度为每秒30000千米（光速的1／10），比普通炮弹不知快多少倍，而α粒子的质量是电子的7300倍。

他设想用这样的重磅炮弹轰击上述西瓜模型时，α粒子势必通行无阻。

然而，实验的结果是：

绝大部分α粒子顺利通过，可是有极少量粒子飞行路径发生严重偏转，甚至有个别粒子被反弹回来。

他测定有1／8000的α粒子发生了大于90°角的偏转。

（比喻：

好像用多枚重型炮弹轰击一张薄纸，结果竟然有一枚炮弹反弹回来把自己打中）

实验结果显示：

原子中有一个体积很小，和α粒子一样带正电荷，但质量很大的密实的核,把α粒子碰撞回来。

经过精密的实验和理论计算之后，卢瑟福于1911年提出了原子结构的有核模型：

原子中有一个极小的核，核的直径在10－12厘米左右，它集中了原子的正电荷和几乎全部的质量），电子围绕着原子核旋转，其情形好像行星围绕着太阳旋转的太阳系一样；在这个微小的“太阳系”里，支配一切的不是万有引力，而是原子核和电子之间的静电引力。

卢瑟福的原子有核模型将人们对原子内部结构的认识向前推进了一步。

组织学生阅读课文有关内容，并思考下列问题，要求学生在阅读的基础上自由讨论后回答。

⑴用其他方法能否将原子继续分下去？

若能，它可以分为哪几部分？

⑵原子是一个实心球体吗？

相对于原子来说，原子核所占空间有多大？

⑶原了核带电吗？

电子带电吗？

整个原子显电性吗？

为什么？

⑷原子核还能再分吗？

如果能再分，它又是由什么粒子构成的呢？

这些粒子有区别吗？

⑸不同类的原了内部在组成上有什么不同？

从表2--1中的数据，能发现有什么规律？

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。

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。

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。

几种原子的构成：

原子种类

质子数

中子数

核外电子数

核电核数

相对原子质量

氢

碳

氧

钠

氯

铁

【资料】

原子写生画

——原子结构模型

原子素描

原子很小很小，把1000万个原子横排在一起，还能穿过针眼。

借助先进的仪器设备（如扫描隧道显微镜）目睹原子图像，只是近年来的事情。

因此，古人对原子的认识是模糊的。

最早时只是哲学的概念，即最小的微粒就是原子（希腊文原意为“不可分割”）。

古代化学家赋予原子较为确切的含义，即化学变化中保持不变的最小微粒是原子。

原子构成分子，分子构成各种物质。

各种化学变化实质上是原子的重新组合。

正是基于这样的认识，近代化学科学才得以真正建立。

19世纪末，随着物理学上的三大发现（X射线、天然放射性、电子），人们开始了对微观世界的真正探索，并尝试着为原子勾勒更为清晰的“相貌”了。

汤姆生通过研究阴极射线发现了电子，而且电子是原子的组成部分，说明原子不是不可分割的实心球，它也有自己的组成和结构。

众所周知；原于是中性的，而电子是带负电的，人们自然会推测原子中一定还存在另一种带正电的成分，而且其所带正电荷应与电子的负电荷相等．根据这种推测．汤姆生于1903年提出了一个原子结构模型：

原子像一个球体，直径约为10－8厘米，球体中均匀分布着带正电的部分，而电子则在这个正电的海洋中游动。

这好像是一个西瓜，西瓜瓤好比带正电部分，瓜籽好比电子，因此人们将汤姆生提出的模型称为西瓜模型。

然而，这个模型提出不久，就被新的实验否定了。

他设想用这样的重磅炮弹轰击上述西瓜模型时，α粒子势必通行无阻。

然而，实验的结果是，绝大部分α粒子顺利通过，可是有极少量粒子飞行路径发生严重偏转，甚至有个别粒子被反弹回来。

他测定有1／8000的α粒子发生了大于90°角的偏转。

（比喻：

好像用多枚重型炮弹轰击一张薄纸，结果竟然有一枚炮弹反弹回来把自己打中）

实验结果显示：

原子中有一个体积很小，和α粒子一样带正电荷，但质量很大的密实的核,把α粒子碰撞回来。

经过精密的实验和理论计算之后，卢瑟福于1911年提出了原子结构的有核模型：

卢瑟福的原子有核模型代替了汤姆生的原子均匀模型即西瓜模型，将人们对原子内部结构的认识向前推进了一步。

电子影集

电子运动方式真的是像行星绕太阳旋转吗?

正是在这一点上。

卢瑟福的原子有核模型有站不住脚的地方。

按照经典物理理仑，绕核运转的电子应当不断地以电磁波的形式放射能量，由此产生两个重要后果：

一是由于不断地放出能量，电子自身的能量逐渐减小，电子轨道半径也应当连续地减小。

最后，电子势必落在原子核上，导致原子的毁灭。

而且这一过程只是瞬间的事情，然而事实中非如此。

二是电子绕核运转速度的连续变化，原子放射的电磁波应当是由波长不同的一系列连续变化的射线所组成，就像太阳光谱是由红橙黄绿青蓝紫七种颜色组成连续光谱一样。

而实际上原子光谱是分立成一条条不连续的线状光谱。

这两个矛盾产生的頁因是：

一、经典理论不适合微观系统，即理论本身要发展；二、卢瑟福的原子有核模型是不完善的，即电子的运动状态要重新描述。

1913年，丹麦科学家玻尔结合当时已出现的新的物理理论——普朗克的量子理论，提出了原子核外电子结构模型，对核外电子的运动作出新的描述。

其主要内容是：

第一，核外电子只能在特定的圆形轨

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