資源簡介

第3課時 原子內部的奧秘
素養目標
1.了解原子的核外電子排布。
2.知道原子質量是集中在原子核上。
3.認識相對原子質量。
教學重點
1.原子核外電子排布。
2.相對原子質量。
教學難點
原子核外電子排布。
教學課時
一課時
教學過程
［復習提問］什么是原子？原子、分子與物質之間有什么關系？原子的相對原子質量如何進行計算？
［引入新課］原子的質量和體積都非常小，而且原子是化學變化中的最小微粒，那么它是不是構成物質世界的最小微粒呢？原子的內部有什么奧秘呢？
［教師講解］為了揭示原子內部的秘密,科學家進行了長期的科學探索。原子很小，原子核更小。如果把一個原子“放大”到國家體育場那么大，而原子核相應“放大”后，也只不過是體育場中的一只螞蟻。那些比原子核還要小得多的電子，就在原子核外廣闊的空間內做高速運動。原子核雖小，但仍可分，現代原子能的利用、原子彈的爆炸，就是利用原子核變化時所放出的巨大的能量。
［過 渡］現代科學已經知道原子由原子核和核外運動的電子構成，原子核由質子和中子構成。科學家探究原子的結構發現：電子在四周繞著原子核運動，像行星繞著太陽運動一樣。下面我們來具體認識一下原子內部的奧秘。
［閱 讀］指導學生閱讀課本P46知識視窗內容，總結原子核外電子排布規律。
［總 結］原子核外電子排布規律：
①核外電子總是優先排在能量較低、離核較近的電子層上。
②每一個電子層上所能容納的電子數不同,原子核外第一層(從離核近的電子層算起)最多排2個電子，第二層最多排8個電子。
③最外層最多不超過8個電子，最外層達到8個電子的惰性狀態是稀有氣體的穩定結構(只有一層的2個電子為穩定結構），一般是稀有氣體原子如氦、氖、氬等。
［教師講解］科學家們為了形象直觀、簡便地表示原子的內部結構，設計了原子結構示意圖。
［學生活動］組織學生按照已學原子結構與核外電子排布規律，描述課本P46圖2.2-10原子結構示意圖中氧、鈉、氬原子結構示意圖各部分的含義，并繪制硫原子結構示意圖。
［交流展示］
①圓圈及其內數字代表原子核及核電荷數；
②弧線表示電子層；
③弧線上的數字表示該電子層上排布的電子數。
［拓展練習］請同學繪制出核電荷數1-18的各原子的原子結構示意圖。
［學生回答］
［提出問題］前面我們提到：最外層達到8個電子的惰性狀態是稀有氣體的穩定結構(只有一層的2個電子為穩定結構），那么最外層沒有達到8個電子的原子能保持惰性狀態嗎？
［學生回答］不能，會趨向于達到穩定結構。
［講師講解］金屬原子最外層的電子一般少于4個，在反應中較易失去電子，趨向于里層的穩定結構；非金屬原子最外層的電子一般多于4個，在反應中較易得到電子，趨向于本層的穩定結構。
［總 結］原子的化學性質與最外層電子數的關系：
原子的分類 最外層電子數 得失電子趨勢 化學性質 實例
稀有氣體原子 8個(氦為2個) 不易得失電子 穩定 氦、氖、氬等
金屬原子 一般少于4個 易失去電子 不穩定 鋰、鈉、鎂、鋁等
非金屬原子 一般不少于4個 易得到電子 不穩定 氯、氧、硫、磷等
原子的最外層電子數決定原子的化學性質（最外層電子數相同的原子，其化學性質相似，氦除外）。
［教師講解］原子核雖然很小，但整個原子的質量幾乎都集中在核上，這是因為每個質子和中子的質量，都大約等于1個氫原子的質量，而電子的質量很小，僅僅約等于質子質量的1／1836，因此原子的質量主要集中在原子核上。
［提出問題］原子雖小，但仍然具有一定的質量，而且各種原子的質量是不相同的，例如，氫原子的質量只有1.674×10-27 kg,碳原子的質量只有1.993×10-26 kg。你覺得我們運用這些原子的質量時方便嗎？
［學生回答］不方便。
［教師講解］如此小的數值，在運算和記憶上都很不方便。于是，科學家用相對原子質量來衡量原子的質量。相對原子質量就是以一種碳原子(碳１２)質量的１/１２作為標準，把其他原子的質量與這個標準相比較所得到的比值，稱為該原子的相對原子質量。
計算公式：
相對原子質量是一個比值，它不是原子的實際質量，但能反映出一個原子實際質量的相對大小。原子的實際質量越大，其相對原子質量也越大，即相對原子質量與原子的實際質量成正比。
［提出問題］相對原子質量的單位是Kg嗎？
［學生回答］是/不是。
［教師總結］相對原子質量是一個比值，單位為“１”，一般不讀出也不寫出。
［討論交流］請用上述的方法計算課本P48“討論與交流”中三種常見微觀粒子的相對原子質量或相對質量。
［學生回答］
幾種常見微觀粒子 質量/kg 相對原于質量/相對質量(取整數)
鐵原子 9.288×10-26 56
質子 1.6726×10-27 1
中子 1.6749×10-27 1
［提出問題］構成原子的微觀粒子中，與質子、中子相比，電子的質量很小。根據這些數據，結合表課本2-2提供的常見原子的質子數、中子數和核外電子數，你認為相對原子質量的數值與原子的質子數和中子數有什么關系
［學生回答］相對原子質量≈質子數+中子數。
［教師講解］與質子、中子相比，電子的質量很小，可以忽略不計，因此原子的質量≈原子核的質量=質子的質量+中子的質量，而1個質子的相對質量≈1個中子的相對質量≈1，所以相對原子質量≈質子數+中子數。
［交流討論］組織學生分組討論，計算相對原子質量的方法有哪幾種？
［回答總結］有3種。
①公式法：。
②微粒法：相對原子質量≈質子數+中子數。
③比例法：原子的相對原子質量之比=原子的實際質量之比。
［板 書］
第3課時 原子內部的奧秘
1.原子核外電子排布規律：
①核外電子總是優先排在能量較低、離核較近的電子層上。
②每一個電子層上所能容納的電子數不同,原子核外第一層(從離核近的電子層算起)最多排2個電子，第二層最多排8個電子。
③最外層最多不超過8個電子，最外層達到8個電子的惰性狀態是稀有氣體的穩定結構(只有一層的2個電子為穩定結構），一般是稀有氣體原子如氦、氖、氬等。
2.原子結構示意圖及其含義：
3.原子的化學性質與最外層電子數的關系：原子的最外層電子數決定原子的化學性質（最外層電子數相同的原子，其化學性質相似，氦除外）。
4.相對原子質量
定義：以一種碳原子(碳１２)質量的１/１２作為標準，把其他原子的質量與這個標準相比較所得到的比值，稱為該原子的相對原子質量。
計算公式：。
其他計算方法：①相對原子質量≈質子數+中子數。
②原子的相對原子質量之比=原子的實際質量之比。
課后作業
完成練習冊本課時課后練習。

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