第四單元 物質構成的奧秘單元設計教材內容概述：本單元內容是初中化學“雙基”的重要組成部分，涵蓋了本冊教材雙基內容的近一半，是初中化學的核心內容。這一單元對學生來說十分重要，既是他們今后學習化學的理論基礎，也是必不可少的學習工具。這部分內容比較抽象，遠離學生的生活經驗，再加上前三個單元學生學到的元素化合物知識不多（主要是空氣、氧氣和水），感性知識不充分，這就給教學帶來了一定的困難。本單元教材共分為原子的構成、元素、離子、化學式與化合價四個課題。它們包括原子結構模型、相對原子質量、元素、元素符號、核外電子排布、離子、化學式、化合價、相對分子質量及有關計算等內容。本單元教學目標：1.知道原子是由原子核和電子構成的，了解原子結構示意圖的含義。2.注意原子質量和相對原子質量的區別。3.認識氫、碳、氧、氮等與人類關系密切的常見元素。4.記住一些常見元素的名稱和符號，知道元素符號所表示的意義。5.知道元素的簡單分類，能根據原子序數在元素周期表中找到指定的元素。6.知道離子也是構成物質的一種微粒。7.知道同一元素的原子和離子可以相互轉化，初步認識核外電子在化學反應中的作用。課題1 原子的構成課題分析本課題包括原子的構成、相對原子質量兩部分內容。此前學生已經學習了分子、原子的概念，初步探索了物質構成的奧秘，但它們并不滿足，還想知道原子是否可以再分?原子的質量有多大?等等。本課題學習的原子的構成，就是回答這些問題。關于原子質量，書上給出了氫原子和氧原子的絕對質量，并指出它們數值太小，不便于記憶、書寫和計算，只能使用相對質量。考慮到此時學生尚無同位素的知識，不便提元素相對原子質量是按各種天然同位素原子所占的一定百分比計算出來的平均值，所以此處只能要求學生對相對原子質量做含糊的、初步的了解(將原子的相對原子質量作為元素的相對原子質量使用)。課時分配：1課時整體設計三維目標1.知識與技能（1）了解原子是由質子、中子和電子構成的；（2）初步了解相對原子質量的概念，并會查相對原子質量表。2.過程與方法（1）充分利用教材提供的圖、表等資料，借助模型、多媒體等教學手段，化抽象為直觀，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）通過討論與交流，啟發學生的思維，逐步養成良好的學習習慣。 3.情感態度與價值觀（1）激發學生對微觀世界的探究欲和學習化學的興趣； （2）對學生進行世界的物質性、物質的可分性的辯證唯物主義觀點的教育。 教學重點構成原子的粒子間的關系。教學難點相對原子質量的概念形成。教具準備多媒體課件教學過程知識回顧分子、原子的概念和特點。導入新課過渡 上一單元我們學習過有關分子和原子的知識，知道物質是由分子、原子等微小粒子構成的，而分子又是由原子構成的。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成呢？這就是我們這節課要學習的內容。推進新課圖片展示 分析 上圖是在顯微鏡下觀察到的多原子分子的圖像。我們可以看到分子整齊地排列著，每一個分子由大小不同的原子構成。我們能看到的最小的微粒就是原子，通過研究發現原子也是可以再分的。一、原子的構成分析 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粒子，穿進原子內部去“刺探”原子內部的具體構成情況（如右圖）。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粒子轟擊金箔，結果發現：大多數粒子能穿透金箔而不改變原來的運動方向；一小部分粒子改變了原來的運動方向；極少數粒子反彈回來。粒子轟擊金箔設問 產生上述現象的原因是什么呢？分析 大多數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。一小部分帶正電的粒子改變了原來的運動方向原子核帶正電，粒子途經金原子核附近時，受到斥力而改變了運動方向。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。分析 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？分析 1964年10月16日，我國第一顆原子彈爆炸成功（如右圖），原子彈爆炸正是利用原子核裂變時產生的巨大能量，這說明原子核還能再分。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。原子投影展示表1 構成原子的粒子的電性和質量粒子種類電性質量質子1個單位正電荷1.672 610-27 kg中子不帶電1.674 910-27 kg電子1個單位負電荷質子質量的1/1 863表2 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？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成，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。提問 請大家看投影表1和表2并結合書上的內容，討論：構成原子的三種基本微粒質子、中子、電子各有何特點，不同原子的內部構成有何不同。結論 2.原子結構中的一些規律（1）核電荷數=核內質子數=核外電子數（2）質子數不一定等于中子數（3）原子里質子數不同，原子種類也不同（4）并不是所有的原子都有中子（5）質子數+中子數=相對原子質量（近似相等）提問 我們已經知道原子很小但也有質量，那么原子的質量等于什么呢?回答 因為原子由原子核和核外電子兩部分構成，原子核又分為質子和中子，所以原子的質量應等于質子質量、中子質量以及核外電子質量三者之和。分析 不同的原子所含的質子、中子、電子數目不同，所以它們的質量也不同，比如1個氫原子的質量為1.6710-27 kg，1個氧原子的質量為2.65710-26 kg。這樣小的數字，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量一樣。為了便于研究問題，國際上采用原子的相對質量相對原子質量來表示原子質量的大小。二、相對原子質量國際上以一種碳原子質量的1/12為標準，其他原子質量跟它相比較所得的比，作為這種原子的相對原子質量。相對原子質量(Ar)=分析 也可以用比較形象的方法解釋。展示投影 分析 相對原子質量只是一個比，不是原子的實際質量，單位是1通常不寫。在相對原子質量計算中，所選用的一種碳原子是碳12，是含6個質子和6個中子的碳原子，它的質量的1/12約等于1.6610-27 kg。構成原子的粒子有質子、中子、電子，1個質子和1個中子的質量都約等于1個電子質量的1 836倍，所以電子的質量與原子的質量相比可以忽略不計。因此相對原子質量可以近似地表示為我們剛才從表2中推導出的：相對原子質量（近似等于）=質子數+中子數分析 其他原子的相對原子質量是多少我們不需要再去計算，科學家已經把所有元素的相對原子質量測定出。我國科學院院士張青蓮教授就為相對原子質量的測定作出了卓越貢獻。在課本75頁，還可查閱氧元素、硫元素、鈉元素、碘元素等元素的相對原子質量。課堂練習 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量新值，其中他測定出核電荷數為63的銪元素的相對原子質量新值為152，則該元素的原子中質子數為_____________，中子數為____________，核外電子數為____________。答案：63 89 63課堂小結本節課我們重點學習了原子的構成和相對原子質量，認識了原子內部的微觀結構。現在我們知道，原子由原子核和核外電子構成。原子核又是由質子和中子構成；由于原子非常小，它的質量也很小，書寫、記憶、計算都不方便，所以采用相對原子質量來表示原子的質量更為方便。通過張青蓮教授事跡的學習我們也明白了一個道理：國家的強盛、民族的富強是要靠科技進步的，而科技的進步依賴于一代又一代人的努力。所以，我們現在必須認真學好文化知識，將來才能為國家的繁榮昌盛貢獻出自己的力量。板書設計課題1 原子的構成一、原子的構成1.原子的結構原子2.原子結構中的一些規律（1）核電荷數=核內質子數=核外電子數（2）質子數不一定等于中子數（3）原子里質子數不同，原子種類也不同（4）并不是所有的原子都有中子（5）質子數+中子數=相對原子質量（近似相等）二、相對原子質量相對原子質量（Ar）=相對原子質量（近似等于）=質子數+中子數布置作業1.上冊課本P72習題1、2、3、42.下列關于原子的敘述中，正確的是( )A.原子是由電子和質子構成的 B.原子是由電子和中子構成的C.原子是由質子和中子構成的 D.原子是由原子核和核外電子構成的3.鈉原子中有11個質子、12個中子，則鈉原子的核外電子數是( )A.11 B.12 C.23 D.14.相對原子質量是( )A.原子質量的簡稱 B.原子質量與一種碳原子質量的1/12的比C.原子數量的簡稱 D.原子的實際質量答案：2.D 3.A 4.B教學反思本節課著重體現學生的主體地位，讓學生積極參與其中的思考和探究，教師重點在引導學生正確的思維和探究，引導學生學習新的知識和技能，體現了三維目標。備課資料盧瑟福的原子有核模型1.盧瑟福用粒子轟擊原子，探索原子內部結構，并提出原子的有核模型。以粒子轟擊金箔，在原子中帶電物質的電場力作用下，使它偏離原來的入射方向，從而發生散射現象。粒子（氦核）質量是電子質量的7 500倍，粒子運動不受電子影響。絕大部分粒子經金箔散射后，散射角很小(23)，但是，有1/8 000的粒子的偏轉大于90。2.盧瑟福原子有核模型（1）原子的中心是原子核，幾乎占有原子的全部質量，集中了原子中全部的正電荷。（2）電子繞原子核旋轉。（3）原子核的體積比原子的體積小得多。3.有核模型與經典理論的矛盾按經典理論,電子繞核旋轉，做加速運動，電子將不斷向四周輻射電磁波，它的能量不斷減小，從而將逐漸靠近原子核，最后落入原子核中。軌道及轉動頻率不斷變化，輻射電磁波頻率也是連續的， 原子光譜應是連續的光譜。實驗表明原子相當穩定，這一結論與實驗不符。實驗測得原子光譜是不連續的譜線。 6