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1、
1.2 原子結(jié)構(gòu)和相對(duì)原子質(zhì)量
第1課時(shí) 原子結(jié)構(gòu) 同位素
一.教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
(1)知道原子結(jié)構(gòu)、質(zhì)量數(shù)和式的含義;
(2)知道構(gòu)成原子的粒子間的關(guān)系;
(3)知道同位素的概念和相對(duì)原子質(zhì)量的含義。
2.過(guò)程與方法
(1)通過(guò)學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)和同位素概念,明白科學(xué)概念的完善過(guò)程。
(2)通過(guò)學(xué)習(xí)人類(lèi)對(duì)相對(duì)原子質(zhì)量概念認(rèn)識(shí)方法,明白人類(lèi)認(rèn)識(shí)的發(fā)展過(guò)程。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)原子中不同電性粒子間的關(guān)系,懂得原子是一個(gè)矛盾的對(duì)立統(tǒng)一體。
二.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
1.重點(diǎn)
構(gòu)成原子的粒子間的關(guān)系,同位素的概念與相對(duì)原子質(zhì)量。
2.難點(diǎn)
同位素
2、的概念,有關(guān)相對(duì)原子質(zhì)量的計(jì)算。
三.教學(xué)用品
多媒體
四.教學(xué)流程
1.設(shè)計(jì)思想
本節(jié)課內(nèi)容有兩部分:一是原子結(jié)構(gòu);二是同位素。新教材先講述原子結(jié)構(gòu),再明確質(zhì)量數(shù)的概念,最后在原子核結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出了同位素的概念。內(nèi)容這樣安排使學(xué)生思路清晰、流暢。
本節(jié)教學(xué)內(nèi)容無(wú)演示實(shí)驗(yàn),理論性較強(qiáng),學(xué)生對(duì)此處的內(nèi)容容易產(chǎn)生枯燥感。為此,采用了舊中引新、設(shè)問(wèn)激疑的方法,對(duì)學(xué)生進(jìn)行精心的引導(dǎo),并結(jié)合形象的比喻,多媒體視頻,讓學(xué)生親自參與到學(xué)習(xí)新知識(shí)的過(guò)程中來(lái),最后通過(guò)對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用——練習(xí),使本節(jié)課的知識(shí)得以鞏固。
在設(shè)計(jì)方案過(guò)程中盡量調(diào)動(dòng)激活學(xué)生的思維。層層設(shè)問(wèn),學(xué)生不時(shí)產(chǎn)生認(rèn)知沖突
3、。
在強(qiáng)化訓(xùn)練書(shū)寫(xiě)時(shí)可以通過(guò)“自主、合作訓(xùn)練”增強(qiáng)趣味性,讓學(xué)生體驗(yàn)自主、合作探究及訓(xùn)練后獲得成功的喜悅。
2.流程圖
多媒 原子的結(jié)構(gòu)
體演示: 討論完成表1.1
合作探究:元素的
平均相對(duì)原子質(zhì)量
課堂總結(jié)
總結(jié)并提出
質(zhì)量數(shù)的概念
歸納兩個(gè)
關(guān)系式
練習(xí)1
歸納同位素
概念和性質(zhì)
引入新課
多媒 同位素的
體演示: 發(fā)現(xiàn)史
多媒 放射性同位素
體演示:的應(yīng)用本質(zhì)
提出原子的
表示方式
4、
3.流程圖說(shuō)明
(1)引言:可以復(fù)習(xí)原子結(jié)構(gòu)的行星模型,通過(guò)設(shè)問(wèn)激起學(xué)生的探究欲望。
(2)視頻:原子的構(gòu)成。從中學(xué)生可看出質(zhì)子、中子與電子,并討論比較這三種粒子。構(gòu)成原子的粒子中,中子不帶電,質(zhì)子帶正電,電子帶負(fù)電,并理解原子作為一個(gè)整體不顯電性的原因。
(3)教師提示電子質(zhì)量很小,原子的質(zhì)量主要集中在原子核上,從而引出質(zhì)量數(shù)的概念。
(4)學(xué)生根據(jù)質(zhì)量數(shù)的概念和原子是電中性的,歸納出兩個(gè)重要的關(guān)系式:
核電荷數(shù)(Z)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù),質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)
(5)用符號(hào)X來(lái)表示一個(gè)質(zhì)量數(shù)為A,質(zhì)子數(shù)為Z的具體的X原子。
(6)視頻:同位
5、素的發(fā)現(xiàn)史。
(7)從中引導(dǎo)學(xué)生歸納出同位素的概念和性質(zhì)。
(8)通過(guò)練習(xí)1,即課本P14第1題,讓學(xué)生進(jìn)行鞏固與應(yīng)用的訓(xùn)練。
(9)通過(guò)元素存在同位素,學(xué)生討論得出元素的平均相對(duì)原子質(zhì)量的計(jì)算方法。
(10)視頻:放射性同位素的應(yīng)用。拓展學(xué)生的視野,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
(11)由學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容,即時(shí)梳理知識(shí)點(diǎn)。
五.教學(xué)案例
1.復(fù)習(xí)引入
復(fù)習(xí)提問(wèn):盧瑟福提出的原子結(jié)構(gòu)的行星模型的具體內(nèi)容什么?原子究竟具有怎樣的結(jié)構(gòu)?
2.原子結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)
首先播放視頻:原子的結(jié)構(gòu)(沒(méi)有條件的可以用文字的形式把這部分內(nèi)容展示給學(xué)生)。
設(shè)問(wèn):請(qǐng)大家說(shuō)出構(gòu)成原子的粒子有哪些?它
6、們?cè)鯓訕?gòu)成原子?
構(gòu)成原子的粒子主要有質(zhì)子、中子、電子;其中,質(zhì)子和中子構(gòu)成了原子的原子核,居于原子中心,電子在核外做高速運(yùn)動(dòng)
形象地比喻一下原子核和原子的體積的相對(duì)大???
如果把原子比作一座十層大樓,原子核就像放置在這所大樓中央的一個(gè)櫻桃。
如果假設(shè)原子是一座龐大的體育場(chǎng),而原子核只相當(dāng)于體育場(chǎng)中央的一只螞蟻。
確切地講,原子核的體積只占原子體積的幾千萬(wàn)億分之一。原子核雖小,但并不簡(jiǎn)單,它是由質(zhì)子和中子兩種粒子構(gòu)成,幾乎集中了原子的所有質(zhì)量,且其密度很大。
[投影展示有關(guān)原子核密度的資料]
原子核密度很大,假如在1 cm3的容器里裝滿原子核,則它的質(zhì)量就相當(dāng)于
1.2×
7、108 t,形象地可以比喻為需要3000輛載重4 t的卡車(chē)來(lái)運(yùn)載。
[表1.2—1]
構(gòu)成原子的粒子
電 子
質(zhì) 子
中 子
電性和電量
1個(gè)電子帶1個(gè)單位負(fù)電荷
1個(gè)質(zhì)子帶1個(gè)單位正電荷
不顯電性
質(zhì)量/kg
9.109×10—31
1.673×10-27
1.675×10-27
相對(duì)質(zhì)量
1/1836(電子與質(zhì)子質(zhì)量之比)
1.007
1.008
通過(guò)上表我們知道,構(gòu)成原子的粒子中,中子不帶電,質(zhì)子帶正電,電子帶負(fù)電。
我這兒有一把鐵鎖,(舉起鐵鎖)接觸它是否會(huì)有觸電的感覺(jué)?(不會(huì))。
金屬均由原子構(gòu)成,而原子中又含有帶電粒子,那它為什么不顯
8、電性呢?
因?yàn)樵觾?nèi)部,質(zhì)子所帶正電和電子所帶負(fù)電電量相等、電性相反,因此原子作為一個(gè)整體不顯電性。
從原子的結(jié)構(gòu)我們可知,原子核帶正電,其所帶的電荷數(shù)——核電荷數(shù)決定于核內(nèi)質(zhì)子數(shù),我們用Z來(lái)表示核電荷數(shù),便有如下關(guān)系:核電荷數(shù)(Z)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。
從表中可看出,質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量均近似等于1,而電子的質(zhì)量只有質(zhì)子質(zhì)量的1/1836,如果忽略電子的質(zhì)量,將原子核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量取近似值加起來(lái),所得數(shù)值便近似等于該原子的相對(duì)原子質(zhì)量,我們把其稱為質(zhì)量數(shù),用符號(hào)A表示。中子數(shù)規(guī)定用符號(hào)N表示。則得出以下關(guān)系:質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)
在化學(xué)上,我們
9、用符號(hào)X來(lái)表示一個(gè)質(zhì)量數(shù)為A,質(zhì)子數(shù)為Z的具體的X原子。如C表示質(zhì)量數(shù)為12,原子核內(nèi)有6個(gè)質(zhì)子的碳原子或原子核內(nèi)有6個(gè)質(zhì)子和6個(gè)中子的碳原子。
3.同位素的學(xué)習(xí)
[投影]同位素的發(fā)現(xiàn)史,歸納同位素的概念和性質(zhì)。
科學(xué)研究證明,同種元素原子的原子核中,中子數(shù)不一定相同。如組成氫元素的氫原子,就有以下三種:
[投影展示]
表1.2—2 三種不同的氫原子
原子符號(hào)
質(zhì)了數(shù)
中子數(shù)
氫原子名稱和簡(jiǎn)稱
①H
氕(H)
②H
氘(D)
③H
氚(T)
也就是說(shuō),質(zhì)子數(shù)相同中子數(shù)不同的原子間互稱為同位素。如H、H和H三種核素均是氫的同位素。
10、我們把它們分別叫做氕、氘、氚,為了便于區(qū)別,又把它們分別記做H、D、T。此處的“同位”是指這幾種原子的質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))相同,在元素周期表中占據(jù)同一個(gè)位置的意思。
設(shè)問(wèn):截止到1999年,人們已經(jīng)知道了115種元素,能不能說(shuō)人們已經(jīng)知道了115種原子?為什么?(不能。因?yàn)樵S多元素有多種同位素原子,即原子種類(lèi)要比元素種類(lèi)多)。
同位素不但在科學(xué)研究方面有重要的用途,在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面也能大顯身手。
[視頻]同位素的應(yīng)用
需要說(shuō)明的是,同一元素的各種同位素雖然核內(nèi)中子數(shù)不同(或說(shuō)質(zhì)量數(shù)不同),但它們的化學(xué)性質(zhì)基本相同。
4.相對(duì)原子質(zhì)量的有關(guān)計(jì)算的學(xué)習(xí)
在天然存在的某種
11、元素里,不論是游離態(tài)還是化合態(tài),各種同位素所占的原子百分比一般是不變的。我們平常所說(shuō)的某種元素的相對(duì)原子質(zhì)量,是按各種天然同位素原子豐度算出來(lái)的平均值。下面,我們介紹各元素相對(duì)原子質(zhì)量平均值的算法。
設(shè)問(wèn):對(duì)于具有同位素原子的元素來(lái)講,應(yīng)該怎樣求其同位素的相對(duì)原子質(zhì)量呢?
如O的相對(duì)原子質(zhì)量可以通過(guò)以下數(shù)值求出:已知一個(gè)O的質(zhì)量為2.657×10-26 kg,一個(gè)C的質(zhì)量為1.993×10-26 kg,
O的相對(duì)原子質(zhì)量=×12=15.998
只要我們知道了某元素的各種同位素的相對(duì)原子質(zhì)量,及在自然界中各同位素原子豐度。根據(jù)元素相對(duì)原子質(zhì)量的含義,就可得到其值。以氯元素為例,求氯元素的相對(duì)原子質(zhì)量:
氯元素的相對(duì)原子質(zhì)量=34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.45
元素周期表中各元素的相對(duì)原子質(zhì)量就是這樣算出來(lái)的。在數(shù)值上,同位素的相對(duì)原子質(zhì)量近似等于質(zhì)量數(shù),我們平常做題時(shí),常用質(zhì)量數(shù)代替同位素的相對(duì)原子質(zhì)量來(lái)計(jì)算元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量。
5.作業(yè)布置 略
六.教學(xué)反思