第四单元 物质构成的奥秘单元设计教材内容概述：本单元内容是初中化学“双基”的重要组成部分，涵盖了本册教材双基内容的近一半，是初中化学的核心内容。这一单元对学生来说十分重要，既是他们今后学习化学的理论基础，也是必不可少的学习工具。这部分内容比较抽象，远离学生的生活经验，再加上前三个单元学生学到的元素化合物知识不多（主要是空气、氧气和水），感性知识不充分，这就给教学带来了一定的困难。本单元教材共分为原子的构成、元素、离子、化学式与化合价四个课题。它们包括原子结构模型、相对原子质量、元素、元素符号、核外电子排布、离子、化学式、化合价、相对分子质量及有关计算等内容。本单元教学目标：1.知道原子是由原子核和电子构成的，了解原子结构示意图的含义。2.注意原子质量和相对原子质量的区别。3.认识氢、碳、氧、氮等与人类关系密切的常见元素。4.记住一些常见元素的名称和符号，知道元素符号所表示的意义。5.知道元素的简单分类，能根据原子序数在元素周期表中找到指定的元素。6.知道离子也是构成物质的一种微粒。7.知道同一元素的原子和离子可以相互转化，初步认识核外电子在化学反应中的作用。课题1 原子的构成课题分析本课题包括原子的构成、相对原子质量两部分内容。此前学生已经学习了分子、原子的概念，初步探索了物质构成的奥秘，但它们并不满足，还想知道原子是否可以再分?原子的质量有多大?等等。本课题学习的原子的构成，就是回答这些问题。关于原子质量，书上给出了氢原子和氧原子的绝对质量，并指出它们数值太小，不便于记忆、书写和计算，只能使用相对质量。考虑到此时学生尚无同位素的知识，不便提元素相对原子质量是按各种天然同位素原子所占的一定百分比计算出来的平均值，所以此处只能要求学生对相对原子质量做含糊的、初步的了解(将原子的相对原子质量作为元素的相对原子质量使用)。课时分配：1课时整体设计三维目标1.知识与技能（1）了解原子是由质子、中子和电子构成的；（2）初步了解相对原子质量的概念，并会查相对原子质量表。2.过程与方法（1）充分利用教材提供的图、表等资料，借助模型、多媒体等教学手段，化抽象为直观，初步学会运用类比、想象、归纳、概括等方法获取信息并进行加工；（2）通过讨论与交流，启发学生的思维，逐步养成良好的学习习惯。 3.情感态度与价值观（1）激发学生对微观世界的探究欲和学习化学的兴趣； （2）对学生进行世界的物质性、物质的可分性的辩证唯物主义观点的教育。 教学重点构成原子的粒子间的关系。教学难点相对原子质量的概念形成。教具准备多媒体课件教学过程知识回顾分子、原子的概念和特点。导入新课过渡 上一单元我们学习过有关分子和原子的知识，知道物质是由分子、原子等微小粒子构成的，而分子又是由原子构成的。因此我们还要思考原子是否可以再分？如果可以它又由什么构成呢？这就是我们这节课要学习的内容。推进新课图片展示 分析 上图是在显微镜下观察到的多原子分子的图像。我们可以看到分子整齐地排列着，每一个分子由大小不同的原子构成。我们能看到的最小的微粒就是原子，通过研究发现原子也是可以再分的。一、原子的构成分析 十九世纪以前，原子一直被认为是坚硬的不可分割的实心球体。1897年，汤姆生发现了电子，从此叩开原子的大门，人们开始揭示原子内部的秘密。之后卢瑟福通过实验证明原子是由原子核和核外电子两部分构成的。下面，我们跟随卢瑟福实验中的粒子，穿进原子内部去“刺探”原子内部的具体构成情况（如右图）。1911年卢瑟福等人为探索原子的内部结构又进行了下面的实验：用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的粒子轰击金箔，结果发现：大多数粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向；一小部分粒子改变了原来的运动方向；极少数粒子反弹回来。粒子轰击金箔设问 产生上述现象的原因是什么呢？分析 大多数粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向原子内部有很大的空间。一小部分带正电的粒子改变了原来的运动方向原子核带正电，粒子途经金原子核附近时，受到斥力而改变了运动方向。极少数粒子反弹回来原子中有一个很小的原子核，原子核很小，但集中了较大的质量。分析 原子核居于原子中心，比原子小得多。原子核的半径只有原子半径的几万分之一，如果把原子比作一个庞大的体育场，而原子核只相当于一只蚂蚁。因此，原子里有很大的空间，电子就在这个空间里做高速运动。结论 原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。1.原子的结构提问 原子核还能不能再分呢？分析 1964年10月16日，我国第一颗原子弹爆炸成功（如右图），原子弹爆炸正是利用原子核裂变时产生的巨大能量，这说明原子核还能再分。科学家通过不断的实验探究，获得了原子核由质子和中子构成的结论，其中质子带正电荷，中子不带电。并且在不同的原子中，质子、中子本身都一样，区别在于，不同的原子中所含的质子、中子数目不同。原子投影展示表1 构成原子的粒子的电性和质量粒子种类电性质量质子1个单位正电荷1.672 610-27 kg中子不带电1.674 910-27 kg电子1个单位负电荷质子质量的1/1 863表2 几种原子的构成原子种类质子数中子数核外电子数相对原子质量氢1011碳66612氧88816钠11121123镁12121224氯17181735思考 原子中存在带电的粒子，为什么整个原子不显电性？分析 原子是由居于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成，原子核又是由质子和中子构成，质子带正电，中子不带电；原子核所带正电荷（核电荷数）和核外电子所带负电荷电量相等，但电性相反，所以整个原子不显电性。提问 请大家看投影表1和表2并结合书上的内容，讨论：构成原子的三种基本微粒质子、中子、电子各有何特点，不同原子的内部构成有何不同。结论 2.原子结构中的一些规律（1）核电荷数=核内质子数=核外电子数（2）质子数不一定等于中子数（3）原子里质子数不同，原子种类也不同（4）并不是所有的原子都有中子（5）质子数+中子数=相对原子质量（近似相等）提问 我们已经知道原子很小但也有质量，那么原子的质量等于什么呢?回答 因为原子由原子核和核外电子两部分构成，原子核又分为质子和中子，所以原子的质量应等于质子质量、中子质量以及核外电子质量三者之和。分析 不同的原子所含的质子、中子、电子数目不同，所以它们的质量也不同，比如1个氢原子的质量为1.6710-27 kg，1个氧原子的质量为2.65710-26 kg。这样小的数字，无论书写、记忆，还是使用都极不方便，就像用吨作单位来表示一粒稻谷或小麦的质量一样。为了便于研究问题，国际上采用原子的相对质量相对原子质量来表示原子质量的大小。二、相对原子质量国际上以一种碳原子质量的1/12为标准，其他原子质量跟它相比较所得的比，作为这种原子的相对原子质量。相对原子质量(Ar)=分析 也可以用比较形象的方法解释。展示投影 分析 相对原子质量只是一个比，不是原子的实际质量，单位是1通常不写。在相对原子质量计算中，所选用的一种碳原子是碳12，是含6个质子和6个中子的碳原子，它的质量的1/12约等于1.6610-27 kg。构成原子的粒子有质子、中子、电子，1个质子和1个中子的质量都约等于1个电子质量的1 836倍，所以电子的质量与原子的质量相比可以忽略不计。因此相对原子质量可以近似地表示为我们刚才从表2中推导出的：相对原子质量（近似等于）=质子数+中子数分析 其他原子的相对原子质量是多少我们不需要再去计算，科学家已经把所有元素的相对原子质量测定出。我国科学院院士张青莲教授就为相对原子质量的测定作出了卓越贡献。在课本75页，还可查阅氧元素、硫元素、钠元素、碘元素等元素的相对原子质量。课堂练习 我国著名化学家、中国科学院院士张青莲教授主持测定了铟、铱、锑、铕、铈、铒、锗、锌、镝等元素的相对原子质量新值，其中他测定出核电荷数为63的铕元素的相对原子质量新值为152，则该元素的原子中质子数为_____________，中子数为____________，核外电子数为____________。答案：63 89 63课堂小结本节课我们重点学习了原子的构成和相对原子质量，认识了原子内部的微观结构。现在我们知道，原子由原子核和核外电子构成。原子核又是由质子和中子构成；由于原子非常小，它的质量也很小，书写、记忆、计算都不方便，所以采用相对原子质量来表示原子的质量更为方便。通过张青莲教授事迹的学习我们也明白了一个道理：国家的强盛、民族的富强是要靠科技进步的，而科技的进步依赖于一代又一代人的努力。所以，我们现在必须认真学好文化知识，将来才能为国家的繁荣昌盛贡献出自己的力量。板书设计课题1 原子的构成一、原子的构成1.原子的结构原子2.原子结构中的一些规律（1）核电荷数=核内质子数=核外电子数（2）质子数不一定等于中子数（3）原子里质子数不同，原子种类也不同（4）并不是所有的原子都有中子（5）质子数+中子数=相对原子质量（近似相等）二、相对原子质量相对原子质量（Ar）=相对原子质量（近似等于）=质子数+中子数布置作业1.上册课本P72习题1、2、3、42.下列关于原子的叙述中，正确的是( )A.原子是由电子和质子构成的 B.原子是由电子和中子构成的C.原子是由质子和中子构成的 D.原子是由原子核和核外电子构成的3.钠原子中有11个质子、12个中子，则钠原子的核外电子数是( )A.11 B.12 C.23 D.14.相对原子质量是( )A.原子质量的简称 B.原子质量与一种碳原子质量的1/12的比C.原子数量的简称 D.原子的实际质量答案：2.D 3.A 4.B教学反思本节课着重体现学生的主体地位，让学生积极参与其中的思考和探究，教师重点在引导学生正确的思维和探究，引导学生学习新的知识和技能，体现了三维目标。备课资料卢瑟福的原子有核模型1.卢瑟福用粒子轰击原子，探索原子内部结构，并提出原子的有核模型。以粒子轰击金箔，在原子中带电物质的电场力作用下，使它偏离原来的入射方向，从而发生散射现象。粒子（氦核）质量是电子质量的7 500倍，粒子运动不受电子影响。绝大部分粒子经金箔散射后，散射角很小(23)，但是，有1/8 000的粒子的偏转大于90。2.卢瑟福原子有核模型（1）原子的中心是原子核，几乎占有原子的全部质量，集中了原子中全部的正电荷。（2）电子绕原子核旋转。（3）原子核的体积比原子的体积小得多。3.有核模型与经典理论的矛盾按经典理论,电子绕核旋转，做加速运动，电子将不断向四周辐射电磁波，它的能量不断减小，从而将逐渐靠近原子核，最后落入原子核中。轨道及转动频率不断变化，辐射电磁波频率也是连续的， 原子光谱应是连续的光谱。实验表明原子相当稳定，这一结论与实验不符。实验测得原子光谱是不连续的谱线。 6