課題2 原子的結(jié)構(gòu)

1、 課題2 原子的構(gòu)成一、原子的構(gòu)成上一單元我們學習過有關分子和原子的知識，知道物質(zhì)是由分子、原子等微小粒子構(gòu)成的，而分子又是由原子構(gòu)成的。因此我們還要思考原子是否可以再分?如果可以它又由什么構(gòu)成的呢？這就是我們這節(jié)課要學習的內(nèi)容?；瘜W常識：十九世紀末前，原子一直被認為是堅硬不可分割的實心球體。1897年，湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，從此叩開原子的大門，人們開始逐步揭示原子內(nèi)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(gòu)成的。下面，我們跟隨盧瑟福實驗中的粒子，鉆進原子內(nèi)部去“刺探”原子內(nèi)部的具體構(gòu)成情況。1911年盧瑟福等人為探索原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)又進行了下面的實驗:用一束帶正電的、質(zhì)量比原子

2、大得多的高速運動的粒子轟擊金箔，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大多數(shù)粒子能穿透金箔而不改變原來的運動方向；一小部分粒子改變原來的運動方向；極少數(shù)粒子反彈回來。你能來解釋一下這種現(xiàn)象的原因嗎?的原子模型的設想：他認為原子中，原子核居于中央，它集中了原子的全部正電荷以及幾乎所有的質(zhì)量，而電子帶負電，在核外很大的空間內(nèi)作無規(guī)則的高速運動。解釋：因為原子核外有很大的空間，幾乎是空心的，所以大部分的粒子能夠很順暢的通過；因為粒子粒子帶正電荷，原子核也帶正電荷，同種電荷相互排斥，由于斥力的原因，所以有少數(shù)的粒子會有偏轉(zhuǎn)；而因為金原子中原子核存在，而且體積小，質(zhì)量大，所以只有很少的機會與粒子相碰撞，并且能反彈。 分析：原子核居于

3、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(jié)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(gòu)成的。1、原子的結(jié)構(gòu)原子核還能不能再分呢？1964年10月16日，我國第一顆原子彈爆炸成功（如上圖），原子彈爆炸正是利用原子核裂變時產(chǎn)生的巨大能量，這說明原子核還能再分。科學家通過不斷地實驗探究，獲得了原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成的結(jié)論，其中質(zhì)子帶正電荷，中子不帶電。并且在不同的原子中，質(zhì)子、中子本身都一樣，區(qū)別在于，不同的原子中所含的質(zhì)子、中子數(shù)目不同。原子核外電

4、子（帶負電）原子核質(zhì)子（帶正電）中子（不帶電）（電在核外作高速的無規(guī)則的運動）（居于原子中央）構(gòu)成原子的粒子的電性和質(zhì)量（表一）粒子種類電性質(zhì)量質(zhì)子一個單位正電荷1.67210-27 kg中子不帶電1.674 10-27kg電子一個單位負電荷質(zhì)子質(zhì)量的1/1836幾種原子的構(gòu)成（表二）原子種類質(zhì)子數(shù)中子數(shù)核外電子數(shù)氫101碳666氧888鈉111211氯171817思考：原子中存在帶電的粒子，為什么整個原子不顯電性？分析：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(gòu)成，原子核又是由質(zhì)子和中子構(gòu)成，質(zhì)子帶正電，中子不帶電；原子核所帶正電荷（核電荷數(shù)）和核外電子所帶負電荷電量相等，但電性

5、相反，所以整個原子不顯電性。2、原子結(jié)構(gòu)中的一些規(guī)律（1）核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)（2）質(zhì)子數(shù)不一定等于中子數(shù)（3）原子里質(zhì)子數(shù)不同，原子種類也不同（4）并不是所有的原子都有中子（5）質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)=相對原子質(zhì)量（近似相等）不同的原子所含的質(zhì)子、中子、電子數(shù)目不同，所以他們的質(zhì)量也不同，比如一個氫原子的質(zhì)量是1.67210-27 kg，一個氧原子的質(zhì)量是2.65710-26 kg。這樣小的數(shù)字，無論書寫、記憶還是使用都極不方便，就像用噸做單位來表示一粒稻谷或小麥的質(zhì)量一樣。為了便于研究問題，國際上采用原子相對質(zhì)量-相對原子質(zhì)量來表示原子質(zhì)量的大小二、原子核外電子的排布1學生猜想：核外電

6、子是如何運動的？2學生交流：向你的同學說一說你想象中核外電子如何運動？3探究證明假設：閱讀課本圖文。（把圖49“核外電子分層排布示意圖” 制作成掛圖，借此引導學生間想象能力，理解電子分層排布）4歸納結(jié)論：核外電子是分層排布的。5教師啟發(fā)：科學家在探索原子核外電子運動時，也經(jīng)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(shù)目有什么規(guī)律？（讓學生體驗科學探究的過程后，進一步啟發(fā)學生對電子排布的通想，提醒學生到高中后還會有更深入的研究，有興趣的同學可自己查閱有關資料）6學習原子結(jié)構(gòu)示意圖表示的意義：

7、7練習鞏固：向你的同桌說一說下列原子結(jié)構(gòu)示意圖的意義：8教師設問：稀有氣體元素原子最外層電子數(shù)為8（He為2），達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故化學性質(zhì)比較穩(wěn)定。金屬元素原子和非金屬元素原子最外層電子未排滿，要趨向穩(wěn)定，怎么樣才能達到目的呢？（制造探究情境，誘導學生下一步的探究）三、探究離子的形成1、提供信息：鈉與氯氣反應生成氯化鈉。鈉和氯的原子結(jié)構(gòu)示意圖。2、學生表演：兩個學生通過觀察原子結(jié)構(gòu)示意圖，分別扮演銷原子和氯原子（頭上貼元素符號，身上貼最外層電子數(shù)目的“電子”），其他同學當裁判。（表演的形式活潑而又巧妙地考查了學生對原子結(jié)構(gòu)示意圖的理解，學生熱情高漲地參與，課堂活躍起來）3學生討論；要趨向穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

8、的鈉原子和氫原子該如何變化來達到穩(wěn)定呢？設計一個方案。（生動的情境、求知欲的驅(qū)使，學生積極設計多種方案：氯原子的最外層電子中三個電子轉(zhuǎn)移到鈉原子的最外電子層上，使雙方最外層電子數(shù)平均，分別為4。氯原子的最外層七個電子轉(zhuǎn)移到鈉原子的最外電子層上，使雙方達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。鈉原子的最外層一個電子轉(zhuǎn)移到氯原子的最外電子層上，使雙方達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。這樣，較好地暴露了學生的原有思維，有利于教師更有針對性地進行點撥引導，對于方案，教師要讓學生分辨生活中的平衡與化學中的穩(wěn)定的區(qū)別；對于方案、，教師可以從學生的生活經(jīng)驗出發(fā)，分析發(fā)生這兩種情況的難易程度）4學生表演；兩個學生和同學們一起研究各方案，選擇最佳方案：把“鈉

9、原子”身上最外層的那個“電子”貼到“氯原子”身上?！扳c原子” 因失去一個電子而變成Na+，“氯原子” 因得一個電子而變成Cl-，由于靜電作用而結(jié)合成化合物NaCl。（直觀活潑的表演把枯燥、繁難的學習內(nèi)容變得生動有趣，學生自然對原子與離子的概念有了初步的區(qū)分，也為原子得失電子的規(guī)律埋下伏筆）5師生分析：（一邊分析，一邊板書）6引導提問：離子是怎樣形成的？什么叫離子？如何區(qū)別陽離子和陰離子？離子符號的書寫應與原子有什么不同？四、相對原子質(zhì)量國際上以一種碳原子質(zhì)量的1/12為標準，其他原子質(zhì)量跟它相比較所得的比，作為這種原子的相對原子質(zhì)量。 公式表達式：Ar（原子）=相對原子質(zhì)量只是一個比，不是原子

10、的實際質(zhì)量，單位是1通常不寫。在相對原子質(zhì)量計算中，所選用的一種碳原子是碳12，是含6個質(zhì)子和6個中子的碳原子，它的質(zhì)量的1/12約等于1.6610-27 kg .構(gòu)成原子的粒子有質(zhì)子、中子、電子，一個質(zhì)子和一個中子的質(zhì)量都約等于一個電子質(zhì)量的1836倍，所以電子的質(zhì)量與原子的質(zhì)量相比可以忽略不計，因此相對原子質(zhì)量可以近似地表示為：相對原子質(zhì)量（近似等于）=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)例：已知一種原子的質(zhì)量是1.328 1 -25 kg一種碳原子的質(zhì)量是1.993 1 -26 kg，則這種原子相對原子質(zhì)量是（ ）A 80 kg B 80 C 1.328 1 -26 kg / 1.993 1 -26 kg D

11、 1 / 80其它原子的相對原子質(zhì)量是多少我們不需要再去計算，科學家已經(jīng)把所有元素的相對原子質(zhì)量測定出。我國科學院院士張青蓮教授就為相對原子質(zhì)量的測定作出了卓越的貢獻。課堂練習：1、我國著名化學家、中國科學院院士張青蓮教授主持測定了銦、銥、銻、銪、鈰、鉺、鍺、鋅、鏑等元素的相對原子質(zhì)量新值，其中他測定出核電荷數(shù)為63的銪元素的相對原子質(zhì)量新值為152，則該元素的原子中質(zhì)子數(shù)為 中子數(shù)為 核外電子數(shù)為 2、有幾種微粒（1）電子（2）質(zhì)子（3）中子（4）分子，其中構(gòu)成原子核的是（ ）A （1）（2） B （2）（3） C （3）（4） D （1）（3）3、氧的相對原子質(zhì)量是（ ）A 16g B 1

12、6 C 32 D 2.5671-26 千克4、下列說法正確的是（ ）A一個氧原子的質(zhì)量是16 B氫的原子核一定是由中子和質(zhì)子構(gòu)成的C鐵原子的相對原子質(zhì)量是55.85kg D一個鐵原子的質(zhì)量是9.288 1-26 g5、碘原子的原子核內(nèi)帶53個單位的正電荷，由此不能確定的是（ ）A質(zhì)子數(shù) B中子數(shù) C電子數(shù) D核電荷數(shù)作業(yè)：原子的構(gòu)成 習題精選（一）1化學變化中的最小粒子是( )。A分子 B原子 C質(zhì)子 D電子2原子的質(zhì)量主要集中在( )。A質(zhì)子 B中子 C電子 D原子核3據(jù)報道，上海某醫(yī)院正在研究用放射性碘治療腫瘤。這種碘原子的核電荷數(shù)為53，相對原子質(zhì)量為125。下列關于這種原子的說法中，錯

13、誤的是( )。A中子數(shù)為72 B質(zhì)子數(shù)為72C電子數(shù)為53 D質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和為1254下列關于原子核的敘述中，正確的是( )。通常由中子和電子構(gòu)成 通常由質(zhì)子和中子構(gòu)成 帶負電荷 不顯電性 不能再分 體積大約相當于原子 質(zhì)量大約相當于原子A B C D5用其質(zhì)量的1/12作為相對原子質(zhì)量的標準的碳原子相對原子的質(zhì)量是( )。A12g B12 C1/12g D1/126下列敘述中，正確的是( )。A相對原子質(zhì)量就是原子質(zhì)量的簡稱B相對原子質(zhì)量可用千克或克作單位C相對原子質(zhì)量是一個沒有單位的比值D原子質(zhì)量約等于原子核內(nèi)質(zhì)子質(zhì)量和中子質(zhì)量之和7下列粒子中帶正電荷的是 。(填序號) 電子 質(zhì)子 中子 原子核 原子 分子8我國著名化學家、中國科學院院士張青蓮教授主持測定了銦、銥、銻、銪、鈰、鉺、鍺、鋅、鏑等元素的相對原子質(zhì)量新值，其中他測定核電荷數(shù)為63的銪元素的相對原子質(zhì)量新值為152，則該元素的原子中質(zhì)子數(shù)為