初中化學(xué)九年級上冊第三單元物質(zhì)構(gòu)成的奧秘原子的結(jié)構(gòu)-原子的結(jié)構(gòu)（教案）4

1、課題2 原子的結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)1知識與技能(1)了解原子是由質(zhì)子、中子和電子構(gòu)成的；(2)初步了解原子核外的電子是分層排布的；(3)了解原子結(jié)構(gòu)的表示方法；(4)了解原子結(jié)構(gòu)與元素化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系；(5)了解離子的形成過程，認(rèn)識離子是構(gòu)成物質(zhì)的一種粒子；(6)初步了解相對原子質(zhì)量的概念，并會(huì)查相對原子質(zhì)量表。2過程與方法(1)充分發(fā)揮學(xué)生的空間想象力；(2)學(xué)習(xí)運(yùn)用對比、歸納的方法在微觀世界和宏觀世界之間架起一座橋梁；(3)運(yùn)用形象恰當(dāng)?shù)谋扔鳒p少學(xué)生對微觀世界的神秘感。3情感態(tài)度與價(jià)值觀(1)對學(xué)生進(jìn)行世界的物質(zhì)性、物質(zhì)的可分性的辯證唯物主義觀點(diǎn)教育；(2)逐步提高抽象思維的能力、想象力和分析、推理

2、能力。教學(xué)重點(diǎn)1原子的構(gòu)成；3離子的形成過程；3核外電子的排布；5相對原子質(zhì)量。教學(xué)難點(diǎn)1核電荷數(shù)、核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)的關(guān)系；2.離子的形成過程；3.相對原子質(zhì)量概念的形成。教學(xué)方法提出方法學(xué)生活動(dòng)問題討論得出結(jié)論教師總結(jié)拓展思維。教具準(zhǔn)備1.教師用具：投影儀、錄像機(jī)、掛圖（原子的構(gòu)成）；2.學(xué)生用具：原子構(gòu)成的有關(guān)資料和張青蓮教授的事跡簡介。課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程創(chuàng)設(shè)問屬情景上一單元我們學(xué)習(xí)過有關(guān)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。關(guān)于分子和原子，你還有哪些問題?還想知道與它們有關(guān)的哪些知識?學(xué)生提出問題1在化學(xué)變化中，分子是可分的，原子是不可分的，究竟原子能不能再

3、分?2原子是不是簡單的，不可分割的實(shí)心球體?3原子有沒有質(zhì)量?它的質(zhì)量有多大?4如何去稱量分子和原子的質(zhì)量?5原子到底有多大?引入新課同學(xué)們提出了很多有關(guān)分子和原子的問題，可見大家有強(qiáng)烈的探究欲和求知欲。為了搞清楚這些問，在本單元我們將進(jìn)一步探索物質(zhì)構(gòu)成的奧秘。本節(jié)課我們首先探索原子的構(gòu)成。板書第三單元 物質(zhì)構(gòu)成的奧秘課題1 原子的構(gòu)成過渡原子到底能不能分?如果能分，它又是由哪些部分構(gòu)成的呢?帶著這些問題，我們來學(xué)習(xí)本課題的第一個(gè)問:原子的構(gòu)成。板書一、原子的構(gòu)成學(xué)生活動(dòng)讓學(xué)生閱讀課本P53內(nèi)容：原子的構(gòu)成，在閱讀的基礎(chǔ)上討論問題。投影打出下列討論題：1原子是由哪兩部分構(gòu)成的?2原子核和核外電

4、子都帶電，為什么整個(gè)原子不顯電性?3原子核是由哪些粒子構(gòu)成的?這些粒子有什么異同?4不同類原子的內(nèi)部構(gòu)成有什么不同?(學(xué)生帶著問題認(rèn)真閱讀課本內(nèi)容，隨后小組之間展開激烈爭論。教師可以巡視學(xué)生閱讀情況并適時(shí)參與他們的討論)學(xué)生活動(dòng)學(xué)生討論結(jié)束后，找學(xué)生代表陳述討論結(jié)果，其他小組可以表明自己的不同意見問1的答案原子由居于原子中心的帶正電的原子核和核外帶負(fù)電的電子構(gòu)成的，所以說原子由原子核和核外電子兩部分構(gòu)成。思考原子核居于原子中心，它在原子中的體積如何?占很大一部分嗎?答案原子核居于原子中心，但比原子小得多，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(gè)龐大的體育場，而原子核只相當(dāng)于一只

5、螞蟻。因此，原子里有很大的空間，電子就在這個(gè)空間里做高速運(yùn)動(dòng)。過渡剛才說的這些都比較抽象，接下來我們看“原子的構(gòu)成”掛圖，看一下原子核在原子中到底能占多大。掛圖展示“原子的構(gòu)成”示意圖。學(xué)生觀看掛圖，說出自己從掛圖上得到的有關(guān)信息學(xué)生陳述自己得到的有關(guān)信息學(xué)生甲：從掛圖可知，原子并不是一個(gè)簡單的，不可分割的實(shí)心球體，而是由原子核和核外電子兩部分構(gòu)成。學(xué)生乙：原子已經(jīng)很小了，而原子核更小，其半徑只有原子半徑的幾萬分之一，微觀世界真是很神秘、有趣啊!學(xué)生丙：原子內(nèi)有如此大的空間供電子自由運(yùn)動(dòng)，電子可真自由，想到哪里就到哪里，由此我想到排球場上的“自由人”。學(xué)生丁：我想問一個(gè)問題：既然原子是化學(xué)變化

6、中的最小粒子，在化學(xué)變化中不能對原子再進(jìn)行分割了，那么又是如何發(fā)現(xiàn)原子的構(gòu)成的呢？通過什么方法對它進(jìn)行分割呢？教師同學(xué)們所談的想法很好！大家思維都比較活躍，而丁同學(xué)提出的問題更是及時(shí)?？梢娡瑢W(xué)們對化學(xué)有強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，這正是每一位進(jìn)行科學(xué)研究的人必備的品質(zhì)和素養(yǎng)。原子在化學(xué)變化中不能再分，也就是說用化學(xué)方法不能對原子再進(jìn)行分割了，但是用物理方法可以對原子進(jìn)行分割。很多年前，人們一直認(rèn)為原子確實(shí)不能再分了，直到十九世紀(jì)末，英國科學(xué)家湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，人們才開始揭示原子內(nèi)部的秘密，才知道它本身還具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，還可以再分。 問題2的答案盡管原子核和核外電子都帶電，但原子核帶的是正電荷，核外電

7、子帶的是負(fù)電荷，而且原子核帶的正電荷和核外電子帶的負(fù)電荷電量相等，電性相反，因此整個(gè)原子不顯電性。問題3的答案原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成，區(qū)別：1個(gè)質(zhì)子帶1個(gè)單位的正電荷，中子不帶電。相同點(diǎn)：質(zhì)量幾乎相等。1個(gè)質(zhì)子的質(zhì)量為167210-27 kg，1個(gè)中子的質(zhì)量為167410-27 kg。思考1原子核所帶的正電荷從何而來?2質(zhì)子數(shù)與原子核所帶的正電荷有何關(guān)系?3電子數(shù)與原子核所帶的正電荷有何關(guān)系?答案1原子核所帶的正電荷來自于質(zhì)子所帶的電荷。由于中子不帶電，所以原子核所帶的正電荷就是質(zhì)子所帶的電荷。2原子核所帶的正電荷數(shù)稱為核電荷數(shù)。因?yàn)樵雍怂鶐У恼姾扇考性谫|(zhì)子上。而1個(gè)質(zhì)子帶1個(gè)單位的正

8、電荷，所以具有如下等量關(guān)系：核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)。3因?yàn)樵雍怂鶐У恼姾珊秃送怆娮铀鶐У呢?fù)電荷電量相等、電性相反，而1個(gè)電子帶1個(gè)單位的負(fù)電荷，所以有如下等量關(guān)系：核電荷數(shù)=核外電子數(shù)。推廣此等量關(guān)系，得=核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)。教師我們通過一個(gè)表格，全面系統(tǒng)地了解質(zhì)子、中子、電子這幾種粒子在電性和質(zhì)量上的關(guān)系。投影展示表格。構(gòu)成原子的粒子的電性和質(zhì)量粒子種類電性質(zhì)量質(zhì)子1上單位正電荷1672610-27 kg中子不帶電1674910-27 kg電子1個(gè)單位負(fù)電荷質(zhì)子質(zhì)量的1/1836請學(xué)生說出從此表格中得到的信息可能有的回答1質(zhì)子和電子帶相反的電荷，中子不帶電。2質(zhì)子和中子的質(zhì)量大

9、約相等，而電子的質(zhì)量很小，只有質(zhì)子和中子質(zhì)量的l1836。問題4的答案不同種類的原子，核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)不同，核外的電子數(shù)也不同。教師我們來看下面表格，比較幾種原子的構(gòu)成。幾種原子的構(gòu)成原子種類質(zhì)子數(shù)中子數(shù)核外電子數(shù)氫101碳666氧888鈉111211氯171817提問通過此表格，你得到了哪些信息?可能有的回答1不是所有的原子都有中子，如氫的中子數(shù)就為0。2可以得到等量關(guān)系：質(zhì)子數(shù)=電子數(shù)。3中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)沒有等量關(guān)系，某些原子中出現(xiàn)了等量關(guān)系，那也是偶然。學(xué)生閱讀動(dòng)畫展示1電子在原子核外的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)2電子在核外的分層排布引導(dǎo)學(xué)生看圖 (核外電子分層排布示意圖)總結(jié)由剛才的動(dòng)畫模擬可知：核外電子的運(yùn)

10、動(dòng)有自己的特點(diǎn)，它不像行星繞太陽旋轉(zhuǎn)有固定的軌道，但卻有經(jīng)常出現(xiàn)的區(qū)域。科學(xué)家把這些區(qū)域稱為電子層。核外電子是在不同的電子層內(nèi)運(yùn)動(dòng)的，人們又把這種現(xiàn)象叫做核外電子的分層排布?，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)元素原子核外電子最少的有1層，最多的有7層。最外層電子數(shù)最多不超過8個(gè)(只有1層的不超過2個(gè))。電子排布時(shí)，總是最先排布在離核較近的能量較低的電子層里，然后再依據(jù)能量高低逐漸向外層排布。板書1排布特點(diǎn)講解(1)電子運(yùn)動(dòng)沒有固定的軌道，但卻有經(jīng)常出現(xiàn)的區(qū)域；(2)電子在原子核外是分層排布的；(3)電子排布時(shí)依據(jù)電子層能量的高低，由里向外排布，(4)最外層電子數(shù)最多不超過8個(gè)(只有1層的不超過2個(gè))。過渡為了簡明、方便

11、地表示出原子的結(jié)構(gòu)及原子核外電子排布的特點(diǎn)，我們引入了原子結(jié)構(gòu)示意圖。板書2原子結(jié)構(gòu)示意圖投影展示一些元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖元素氫氧氖鈉鎂氯質(zhì)子數(shù)1810111217原子結(jié)構(gòu)示意圖請學(xué)生結(jié)合課本回答原子結(jié)構(gòu)示意圖中的圓圈、圓圈內(nèi)的數(shù)字、弧線及弧線上的數(shù)字所表示的意義學(xué)生回答，教師總結(jié)(1)含義：a. 圓圈和圓圈內(nèi)的數(shù)字分別表示原子核和核內(nèi)電子數(shù)；b弧線表示電子層；學(xué)生分組討論，并回答交流板書(2)原子結(jié)構(gòu)與元素種類及元素化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系?？偨Y(jié)1稀有氣體元素最外層電子都為8個(gè)(氦為2個(gè))。由于它們均不易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，呈現(xiàn)“化學(xué)惰性”，所以人們認(rèn)為最外層具有8個(gè)電子(只有一個(gè)電子層的具有2個(gè)

12、電子)的結(jié)構(gòu)，屬于相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，稱為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)或2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。2金屬元素最外層電子一般少于4個(gè)，在化學(xué)反應(yīng)中易失去最外層上的電子，達(dá)到相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)(如Na、Mg、Al等)。3非金屬元素最外層電子數(shù)一般多于4個(gè)，在化學(xué)反應(yīng)中容易得到電子，形成相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)(如O、Cl、S等)。4由此可見，元素的性質(zhì)與原子核外電子的排布，特別是最外層上的電子數(shù)目有密切的關(guān)系。過渡金屬元素的原子和非金屬元素的原子最外層電子容易失去或得到，從而形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。那么它們失去或得到電子后形成的粒子是什么呢?那就是離子。下面，我們就來學(xué)習(xí)離子的形成。板書3、離子的形成閱讀請學(xué)生閱讀課本P55“離子的形成”一段內(nèi)容，同

13、時(shí)思考問。1什么叫離子?2什么叫陰離子和陽離子?3講述NaCl的形成過程。4離子與原子有什么區(qū)別與聯(lián)系?學(xué)生閱讀，思考并討論交流回答)1帶電荷的原子叫做離子。補(bǔ)充在化學(xué)反應(yīng)中，由于金屬元素最外層電子數(shù)少于4，容易失去電子，而非金屬元素最外層電子數(shù)多于4，容易得到電子，從而使參加反應(yīng)的原子帶上電荷。失去電子帶的是正電荷。得到電子帶的是負(fù)電荷，失1個(gè)電子帶1個(gè)單位的正電荷，得1個(gè)電子帶1個(gè)單位的負(fù)電荷。在元素符號的右上角用+、-表示電性，如Na+、Cl-表示分別帶1個(gè)單位的正、負(fù)電荷，Mg2+表示鎂離子帶2個(gè)單位的正電荷。問題2的答案帶正電荷的原子叫做陽離子，帶負(fù)電荷的離子叫做陰離子。補(bǔ)充原子失去

14、幾個(gè)電子就帶幾個(gè)單位的正電荷，得到幾個(gè)電子就帶幾個(gè)單位的正電荷。問題3的答案鈉與氯氣反應(yīng)時(shí)，鈉原子的最外層只有1個(gè)電子容易失去，形成帶1個(gè)單位正電荷的鈉離子(表示為Na+)；氯原子的最外層有7個(gè)電子，容易得到1個(gè)電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，成為帶1個(gè)單位負(fù)電荷的氯離子(即Cl-)，Na+與Cl-由靜電作用結(jié)合成不帶電性的化合物氯化鈉NaCl。像這種由于陰陽離子互相結(jié)合而形成的化合物還有很多。補(bǔ)充由陰、陽離子互相結(jié)合而形成的化合物叫做離子化合物，如：NaCl、MgCl2等。一般情況下，一種金屬元素與一種非金屬元素相互作用時(shí)容易形成離子化合物。請學(xué)生看圖3-14，此圖形象生動(dòng)地表示出了氯化鈉(NaCl)這種

15、離子化合物的形成過程用電腦動(dòng)畫模擬氯化鈉的形成過程問題4的答案原子不帶電荷，而離子帶電荷。原子不一定具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而離子一般具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。離子是由原子得失電子形成的。教師板書離子的定義：帶電的原子叫做離子。2離子的分類：陽離子陰離子3NaCl的形成過程4離子與原子的區(qū)別與聯(lián)系討論原子、分子、離子與物質(zhì)的構(gòu)成有何種關(guān)系?學(xué)生討論由學(xué)生代表陳述討論結(jié)果1原子可以直接構(gòu)成物質(zhì)。2分子也可以直接構(gòu)成物質(zhì)。3分子可以分解成原子，原子也可以結(jié)合成分子。4原子得到或失去電子形成離子，陰陽離子互相作用可以形成物質(zhì)。提問原子、分子、離子都是構(gòu)成物質(zhì)的粒子，你知道哪些物質(zhì)是由原子構(gòu)成的?哪些物質(zhì)是由分子構(gòu)成的?哪

16、些物質(zhì)是由離子構(gòu)成的?請舉例說明。學(xué)生舉例回答 總結(jié)講解1一般來說金屬和固態(tài)非金屬還有稀有氣體都是由原子直接構(gòu)成的。如：銅、鐵等。2大部分物質(zhì)是由分子構(gòu)成的。如水、氫氣、氧氣等。3一種金屬與一種非金屬互相作用形成的物質(zhì)即離子化合物是由離子構(gòu)成的，如氯化鈉、硫化鉀等。教師總結(jié)并板書5物質(zhì)的構(gòu)成 (1)由原子構(gòu)成的物質(zhì)：大部分金屬； 固態(tài)非金屬； 稀有氣體等(2)大部分物質(zhì)由分子構(gòu)成。 過渡根據(jù)所學(xué)知識，我們來做練習(xí)。投影展示下列練習(xí)：下面的物質(zhì)中，哪些是由分子構(gòu)成的?哪些是由原子構(gòu)成的?哪些是由離子構(gòu)成的?Ne S KCl Al N2 Fe CO2 MgS Cu Ar SO2 P 提問1原子、質(zhì)

17、子、中子和電子有沒有質(zhì)量?2原子的質(zhì)量該如何去衡量?回答原子、質(zhì)子、中子和電子都有質(zhì)量。追問為什么?回答因?yàn)槲镔|(zhì)是由分子、原子等粒子構(gòu)成的，而原子又是由質(zhì)子、中子和電子構(gòu)成的。如果質(zhì)子、中子和電子沒有質(zhì)量，則原子就沒有質(zhì)量，從而物質(zhì)就沒有質(zhì)量，可這是不可能的?？梢?，原子、質(zhì)子、中子和電子都具有一定的質(zhì)量。提問既然原子有一定的質(zhì)量，那它的質(zhì)量又等于什么呢?回答因?yàn)樵佑稍雍撕秃送怆娮觾刹糠謽?gòu)成，原子核又分為質(zhì)子和中子，所以原子的質(zhì)量應(yīng)等于質(zhì)子質(zhì)量、中子質(zhì)量、核外電子質(zhì)量之和。講解不同的原子所含的質(zhì)子、中子、電子數(shù)目不同，所以它們的質(zhì)量也不同，比如1個(gè)氫原子的質(zhì)量為16710-27 kg，1個(gè)氧

18、原子的質(zhì)量為265710-26 kg。提問若讓大家記憶很多原子的質(zhì)量，大家能記住嗎?回答記不住。追問為什么?回答這樣的數(shù)字太難記憶了。講解這樣小的數(shù)字，無論書寫、記憶、還是使用都極不方便，就像用噸作單位來表示一粒稻谷或小麥的質(zhì)量一樣。我們可選用一種跟原子質(zhì)量相近的“砝碼”來表示原子的質(zhì)量，這就是相對原子質(zhì)量。板書三、相對原子質(zhì)量提問什么叫相對原子質(zhì)量呢?它是如何來表示原子的質(zhì)量的?請大家?guī)е鴨栭喿xP69相對原子質(zhì)量一段內(nèi)容。板書1概念：以一種碳原子質(zhì)量的112為標(biāo)準(zhǔn)，其他原子的質(zhì)量跟它相比較所得到的比，作為這種原子的相對原子質(zhì)量(符號為Ar)。教師根據(jù)這個(gè)概念，我們具體的來計(jì)算一下氫和氧的相對

19、原子質(zhì)量。如何計(jì)算呢?可請兩位學(xué)生到黑板上板演過程1個(gè)氫原子的質(zhì)量為16710-27 kg，作為標(biāo)準(zhǔn)碳原子質(zhì)量的112為16610-27 kg，所以氫的相對原子質(zhì)量=1。同理，1個(gè)氧原子的質(zhì)量為265710-26 kg。所以氧的相對原子質(zhì)量=16。經(jīng)過這樣的計(jì)算得到的數(shù)字都比較簡單，便于書寫、記憶和計(jì)算，對于這個(gè)計(jì)算過程大家要掌握。板書2計(jì)算講解在做題的過程中用到相對原子質(zhì)量時(shí)，我們不需要計(jì)算，元素的相對原子質(zhì)量已經(jīng)被全部測定了出來。測定相對原子質(zhì)量是一個(gè)非常艱難的過程，我國科學(xué)院院士張青蓮教授為相對原子質(zhì)量的測定作出了卓越貢獻(xiàn)。請大家閱讀課本P69資料，了解有關(guān)張青蓮教授的事跡。設(shè)問既然相對

20、原子質(zhì)量不需要計(jì)算，那么我們?nèi)绾沃涝氐南鄬υ淤|(zhì)量呢?講解相對原子質(zhì)量可以從書中P153的附錄查到，這里的相對原子質(zhì)量表列出了現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的一百多種元素的相對原子質(zhì)量。其實(shí)，精確的相對原子質(zhì)量有效數(shù)字可高達(dá)八位，一般的化學(xué)計(jì)算多采用它的近似值(整數(shù)或1位小數(shù))。組織活動(dòng)下面我們舉行一項(xiàng)比賽，看看哪位同學(xué)查閱相對原子質(zhì)量表既快又準(zhǔn)。我們查閱如下幾種元素的相對原子質(zhì)量：磷、鋁、氮、碳、鈉、硫、鎂、鈣學(xué)生活動(dòng))請學(xué)生說出查閱結(jié)果磷：31 鋁：27 氮：14 碳：12 鈉：23 硫：32 鎂：24 鈣：40 總結(jié)可見，我們不僅要知道什么是相對原子質(zhì)量，我們還必須會(huì)查閱相對原子質(zhì)量表。板書3查閱相對原子質(zhì)量表小結(jié)本節(jié)課我們重點(diǎn)學(xué)