資源簡介

第二章 空氣、物質的構成
2.3 構成物質的微粒（Ⅱ）——原子和離子
設計說明 本節內容分為三課時。第一課時內容為原子及其構成，本課時的教學設計通過回憶前面學過的分子在物理變化和化學變化中的變化，以及氧化汞分解的微觀示意圖，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。第二課時難點比較集中，有電子的分層排布、原子結構示意圖的意義、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。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。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，相對原子質量約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。第三課時通過復習原子結構示意圖以及原子性質和最外層電子的關系，引出氯化鈉的性質，進而介紹陰陽離子、離子符號等知識，學完離子后，總結構成物質的三種微粒之間的不同和聯系。 【知識與技能】 1.知道原子、離子也是構成物質的微粒。 2.理解分子、原子和離子的區別和聯系。 3.簡單了解原子內部的結構、組成和相對質量。 4.初步形成微觀想象能力，用微粒的觀點認識某些化學反應。 【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、態度與價值觀】 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 計算機多媒體教學系統、CAI課件等。 授課時數 3課時 第一課時 教學過程 導入新課 討論：當物質發生變化時，構成物質的分子會如何變化呢？ 學生回答： 由分子構成的物質，在物理變化中，分子本身不發生改變，仍然保持該物質的化學性質；在化學變化中，分子本身發生改變，生成化學性質跟原物質不同的新物質分子。 在化學變化中，分子發生改變，變成了什么呢？今天我們就進一步了解一下 講授新課 【教師講解】 氧化汞分解的實驗 實驗步驟：將紅色粉末氧化汞裝在試管里加強熱，收集產生的氣體。 實驗現象：紅色粉末漸漸變化，試管內壁上出現銀光閃閃的物質，收集的氣體可以支持可燃物燃燒。 【講解】這是一個什么變化？用文字表達式來表示這個化學變化（與學生互動） 氧化汞（HgO）汞（Hg）+氧氣（O2） 【講述】這是宏觀的角度認識到氧化汞的變化，那么從微觀的角度，這個變化是如何發生的？ 動畫展示兩個氧化汞分子球棍模型模擬化學反應微觀過程 【思考】第一步變化與第二步變化微觀過程有何不同？ 【回答】第一步變化中分子破裂為原子，第二步原子重新組合為新的分子。 【提問】分子和原子的本質區別是什么？ 【回答】在化學變化中，分子可分，原子不可分。 一、原子 1.定義：原子是化學變化中的最小微粒 在化學變化中，分子本身發生變化，分解為原子，原子本身沒有發生變化，只是重新組合成新分子，構成新物質。 分子可以分為原子,原子也可以構成分子。 2.原子也是構成物質的一種微粒 3.原子的基本性質 （1）原子的質量和體積都很?。?（2）原子都在不斷的運動著； （3）原子間有間隔； （4）同種物質原子的性質相同，不同種物質原子的性質不同。 4.分子、原子的根本區別 在化學變化中，分子可以分成原子，而原子不能再分。 教師總結： 分子、原子的區別與聯系 項目分子原子概念保持物質化學性質的一種微粒化學變化中的最小微粒根本區別在化學變化中可以再分在化學變化中不能再分相同點①都在不斷地運動，微粒間都有間隔，質量、體積都很小 ②同種微粒化學性質相同，不同種微?；瘜W性質不同 ③都能直接構成物質聯系
二、原子的構成 【提問】原子可分嗎？ 【展示】顯微鏡下的原子內部圖像 【講解】 十九世紀以前，原子一直被認為是堅硬的不可分割的實心球體。1897年，湯姆生發現了電子，從此叩開原子的大門，人們開始揭示原子內部的秘密。之后盧瑟福通過實驗證明原子是由原子核和核外電子兩部分構成的。下面，我們跟隨盧瑟福實驗中的α粒子，穿進原子內部去“刺探”原子內部的具體構成情況（如圖）。1911年盧瑟福等人為探索原子的內部結構又進行了下面的實驗：用一束帶正電的、質量比電子大得多的高速運動的α粒子轟擊金箔，結果發現：①大多數α粒子能穿透金箔而不改變原來的運動方向；②一小部分α粒子改變了原來的運動方向；③極少數粒子反彈回來。 α粒子轟擊金箔 【設問】產生上述現象的原因是什么呢？ 【講解】①大多數α粒子能穿透金箔而不改變原來的運動方向——原子內部有很大的空間。②一小部分帶正電的α粒子改變了原來的運動方向——原子核帶正電，α粒子途經金原子核附近時，受到斥力而改變了運動方向。
③極少數粒子反彈回來——原子中有一個很小的原子核，原子核很小，但集中了較大的質量。 【講解】原子核居于原子中心，比原子小得多。原子核的半徑只有原子半徑的幾萬分之一，如果把原子比作一個龐大的體育場，而原子核只相當于一只螞蟻。因此，原子里有很大的空間，電子就在這個空間里做高速運動。 【結論】原子是由居于原子中心的帶正電的原子核和核外帶負電的電子構成的。 1.原子的結構 【提問】原子核還能不能再分呢？ 科學家通過不斷的實驗探究，獲得了原子核由質子和中子構成的結論，其中質子帶正電荷，中子不帶電。并且在不同的原子中，質子、中子本身都一樣，區別在于，不同的原子中所含的質子、中子數目不同。 原子 【提問】原子帶電嗎？ 【投影展示】 表1幾種原子的構成 原子種類質子數中子數核外電子數相對原子質量氫1011碳66612氧88816鈉11121123鎂12121224氯17181735
【思考】原子中存在帶電的粒子，為什么整個原子不顯電性？ 【講解】原子是由居于原子中心帶正電的原子核和核外帶負電的電子構成的，原子核又是由質子和中子構成，質子帶正電，中子不帶電；原子核所帶正電荷（核電荷數）和核外電子所帶負電荷電量相等，但電性相反，所以整個原子不顯電性。 由上表我們還可以得出以下結論： 1.不同種類的原子，其核電荷數、質子數是不同的； 2.一個原子其核內質子數與中子數不一定相同； 3.同種原子，核電荷數=質子數=核外電子數； 4.不一定所有的原子核內都有中子。 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?、谠釉诓煌５剡\動?、墼邮腔瘜W變化中的最小粒子?、茉佑稍雍撕秃送怆娮訕嫵伞、菰又胁淮嬖陔姾桑蚨硬粠щ?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 板書設計 2.3　構成物質的微粒（Ⅱ）——原子和離子 第一課時 一、原子 二、原子的構成 原子 （1）質子數=核外電子數=核電荷數； （2）原子不顯電性。 第二課時 教學過程 講授新課 三、原子核外電子排布 我們已經知道原子內部的奧秘，核外電子是圍繞原子核高速運轉的。那原子內部的電子是怎樣排布的呢？如果要大家表示原子的內部結構，要怎么去表示呢？ 1.原子結構示意圖 以鈉原子微粒，講解原子結構示意圖各部分內容的含義 給出氧原子的原子結構圖，讓學生嘗試畫出氧原子的結構示意圖。 2.原子核外電子排布 給出1～18原子的原子結構示意圖，讓學生觀察、討論、填空。 （1）第一層最多容納___個電子，第二層最多容納___個電子。 （2）最外層不超過 個電子,只有1層的不超過___個電子。 （3）電子先排滿第___層，再排第___層，排滿第___層，再排第___層。（按照能量由低到高的順序分層排布） 教師總結：原子核外電子排布規律 （1）各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里。 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　　　　（填字母，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?。?）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。 【教師講解】 我們已經知道，原子是很小的，原子比作體育場，原子核相當于體育場中央的一只螞蟻，可見原子核的體積與原子相比很小。電子質量只有質子質量的1/1 836，小到可以忽略不計，那么原子的質量大約相當于原子核的質量。那原子的質量到底有多大呢？大家看課本51頁中間的圖表中列舉了一些原子的質量。從這個表中我們可以知道，原子質量是非常小的，如果要我們記這些原子的質量，是不容易記住的，所以科學家用一種相對質量來衡量原子的質量，這就是我們接下來要學習的相對原子質量。 四、相對原子質量 1.概念 以一種碳原子（C-12）的質量的1/12作為標準，把其他原子的質量跟這個標準相比較所得到的比值，叫做這種原子的相對原子質量。 碳原子有多種，它們的質子數都是6，但中子數不同，可能是6或7或8等。這里所說的“一種碳原子”是指含有6個質子和6個中子的碳原子，其質量的1/12約為1.661×10-27 kg，近似等于一個質子或一個中子的實際質量。 2.計算公式 相對原子質量== 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：已知氧原子的質量為2.657×10-26 kg，碳12原子的質量為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原子的質量為1.993×10-26 kg，氫原子的質量為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。 3.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 當堂達標 1.如圖為氯原子的結構示意圖，下列有關說法錯誤的是（　　） A.氯原子的核電荷數為17 B.氯原子最外層有7個電子 C.氯原子的質子數為17 D.在化學反應中氯原子容易失去電子 答案：D 2.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 3.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 4.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 5.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 2.3 構成物質的微粒（Ⅱ）——原子和離子 第二課時 三、原子核外電子排布 1.原子核外第一層最多排2個電子，第二層最多排8個電子。 2.最外層最多不超過8個電子。 3.最外層電子數決定元素的化學性質。最外層電子數相同，化學性質相似。 四、相對原子質量 1.概念 2.公式 相對原子質量== 3.相對原子質量和質子數、中子數之間的關系 相對原子質量≈質子數+中子數 第三課時 教學過程 導入新課 【復習回顧】 學生做以下三個題 1.某原子結構示意圖為，該原子的核電荷數為 個，核外有 個電子層，第二層上有 個電子，最外電子層上有 個電子，該原子為 。 2.原子結構與化學性質的關系 原子分類最外層電數結構的穩定性化學性質金屬非金屬稀有氣體
原子的化學性質主要決定于原子的___________。 3.練習：請畫出鈉原子、氯原子、鎂原子、硫原子的結構示意圖，并分析四種原子得失電子的情況。 講授新課 五、離子 【教師講解】 根據前面的聯系，我們畫出的鈉原子、氯原子、鎂原子、硫原子經過得失電子后變成的粒子就是離子，鈉原子和鎂原子失電子后核內質子數大于核外電子數，帶正電，是陽離子；氯離子和硫原子得到電子后，核內質子數小于核外電子數，帶負電，是陰離子。 1.離子的定義：當原子得到或失去核外電子從而帶上電荷以后，便轉變成離子。 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。 ①特點：核外電子數＜質子數。 ②示例：Na+、K+、Mg2+、Al3+。 （2）陰離子：帶負電的原子（或原子團）叫做陰離子。 ①特點：核外電子數＞質子數。 ②示例：O2-、S2-、 F- 、Cl-。 原子團是由原子按照一定的個數比構成的原子集團，常命名為“某某根”。常見的原子團有硫酸根離子（）、碳酸根離子（）、硝酸根離子（）、氫氧根離子（OH-）、銨根離子（）等。 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，得失電子的結果怎樣呢？ 3.探究離子的形成過程 實驗演示：鈉在氯氣中燃燒 實驗目的：觀察鈉在氯氣中燃燒。 實驗步驟：把裝滿氯氣的集氣瓶倒扣于加熱至熔化的金屬鈉上。 實驗現象：鈉燃燒，產生白煙。 實驗結論：鈉+氯氣氯化鈉 實驗解釋：當點燃的鈉與氯氣相遇時，氯分子（Cl2）分開成單個的氯原子（Cl），與鈉原子（Na）發生了下述變化： 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。 陽離子的形成：金屬原子的最外層電子數一般小于4，在化學反應中易失去電子，質子數大于核外電子數，所以帶正電荷，為陽離子，電子層減少1層。 陰離子的形成：非金屬原子的最外層電子數一般大于4，在化學反應中易得到電子，質子數小于核外電子數，所以帶負電荷，為陰離子，電子層數不變。 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）。 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 2.3 構成物質的微粒（Ⅱ）——原子和離子 第三課時 五、離子 1.離子的定義 2.離子的分類 陽離子 陰離子 3.探究離子的形成過程 4.離子符號的書寫 5.離子符號表示的意義 教學反思

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