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1、九年級化學(xué)上冊 第四單元課題1 原子的構(gòu)成示范教案 人教新課標(biāo)版
教材內(nèi)容概述:本單元內(nèi)容是初中化學(xué)“雙基”的重要組成部分,涵蓋了本冊教材雙基內(nèi)容的近一半,是初中化學(xué)的核心內(nèi)容。這一單元對學(xué)生來說十分重要,既是他們今后學(xué)習(xí)化學(xué)的理論基礎(chǔ),也是必不可少的學(xué)習(xí)工具。這部分內(nèi)容比較抽象,遠離學(xué)生的生活經(jīng)驗,再加上前三個單元學(xué)生學(xué)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(xué)帶來了一定的困難。本單元教材共分為原子的構(gòu)成、元素、離子、化學(xué)式與化合價四個課題。它們包括原子結(jié)構(gòu)模型、相對原子質(zhì)量、元素、元素符號、核外電子排布、離子、化學(xué)式、化合價、相對分子質(zhì)量及有關(guān)計算
2、等內(nèi)容。
本單元教學(xué)目標(biāo):1.知道原子是由原子核和電子構(gòu)成的,了解原子結(jié)構(gòu)示意圖的含義。
2.注意原子質(zhì)量和相對原子質(zhì)量的區(qū)別。
3.認識氫、碳、氧、氮等與人類關(guān)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(jù)原子序數(shù)在元素周期表中找到指定的元素。
6.知道離子也是構(gòu)成物質(zhì)的一種微粒。
7.知道同一元素的原子和離子可以相互轉(zhuǎn)化,初步認識核外電子在化學(xué)反應(yīng)中的作用。
課題1 原子的構(gòu)成
課題分析
本課題包括原子的構(gòu)成、相對原子質(zhì)量兩部分內(nèi)容。此前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了分子、原子的概念,初步探索了物質(zhì)構(gòu)成的
3、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(zhì)量有多大?等等。本課題學(xué)習(xí)的原子的構(gòu)成,就是回答這些問題。
關(guān)于原子質(zhì)量,書上給出了氫原子和氧原子的絕對質(zhì)量,并指出它們數(shù)值太小,不便于記憶、書寫和計算,只能使用相對質(zhì)量??紤]到此時學(xué)生尚無同位素的知識,不便提元素相對原子質(zhì)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(xué)生對相對原子質(zhì)量做含糊的、初步的了解(將原子的相對原子質(zhì)量作為元素的相對原子質(zhì)量使用)。
課時分配:1課時
整體設(shè)計
三維目標(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)初步了解相對原子質(zhì)量的概念,
4、并會查相對原子質(zhì)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(xué)手段,化抽象為直觀,初步學(xué)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(fā)學(xué)生的思維,逐步養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
3.情感態(tài)度與價值觀
(1)激發(fā)學(xué)生對微觀世界的探究欲和學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣;
(2)對學(xué)生進行世界的物質(zhì)性、物質(zhì)的可分性的辯證唯物主義觀點的教育。
教學(xué)重點
構(gòu)成原子的粒子間的關(guān)系。
教學(xué)難點
相對原子質(zhì)量的概念形成。
教具準(zhǔn)備
多媒體課件
教學(xué)過程
知識回顧
分子、原子的概念和特點。
導(dǎo)入新課
[過渡] 上一單元我
5、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,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)成呢?這就是我們這節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)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(gòu)成。我們能看到的最小的微粒就是原子,通過研究發(fā)現(xiàn)原子也是可以再分的。
一、原子的構(gòu)成
[分析] 十九世紀(jì)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(fā)現(xiàn)了電子,從此叩開原子的大門,人們開始揭示原子內(nèi)部的秘密。之后盧瑟福通過實驗證明原子是由原子
6、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α粒子,穿進原子內(nèi)部去“刺探”原子內(nèi)部的具體構(gòu)成情況(如右圖)。1911年盧瑟福等人為探索原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)又進行了下面的實驗:用一束帶正電的、質(zhì)量比電子大得多的高速運動的α粒子轟擊金箔,結(jié)果發(fā)現(xiàn):①大多數(shù)α粒子能穿透金箔而不改變原來的運動方向;②一小部分α粒子改變了原來的運動方向;③極少數(shù)粒子反彈回來。
α粒子轟擊金箔
[設(shè)問] 產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是什么呢?
[分析] ①大多數(shù)α粒子能穿透金箔而不改變原來的運動方向——原子內(nèi)部有很大的空間。②一小部分帶正電的α粒子改變了原來的運動方向——原子核帶正電,α粒子途經(jīng)金原子核附近時,受到斥
7、力而改變了運動方向。③極少數(shù)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(zhì)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(dāng)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)
[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(chǎn)生的巨大能量,這說明原子核還能再分。科學(xué)家通過不斷的實驗探究,
8、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
[投影展示]
表1 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個單位正電荷
1.672 6×10-27 kg
中子
不帶電
1.674 9×10-27 kg
電子
1個單位負電荷
質(zhì)子質(zhì)量的1/1 863
表2 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)
相對原子質(zhì)量
氫
1
0
1
1
碳
6
6
6
12
氧
8
8
8
16
9、
鈉
11
12
11
23
鎂
12
12
12
24
氯
17
18
17
35
[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(jié)合書上的內(nèi)容,討論:構(gòu)成原子的三種基本微粒質(zhì)子、中子、電子各有何特點,不同原子的內(nèi)部構(gòu)成有何不同。
[結(jié)論]
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)
10、=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)
[提問] 我們已經(jīng)知道原子很小但也有質(zhì)量,那么原子的質(zhì)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(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)量以及核外電子質(zhì)量三者之和。
[分析] 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個氫原子的質(zhì)量為1.67×10-27 kg,1個氧原子的質(zhì)量為2.657×10-26 kg。這樣小的數(shù)字,無論書寫、記憶,還是使用都極
11、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。為了便于研究問題,國際上采用原子的相對質(zhì)量——相對原子質(zhì)量來表示原子質(zhì)量的大小。
二、相對原子質(zhì)量
國際上以一種碳原子質(zhì)量的1/12為標(biāo)準(zhǔn),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。
相對原子質(zhì)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(zhì)量只是一個比,不是原子的實際質(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1.66×10-27 kg。構(gòu)成原子的粒子有質(zhì)子、中子、電子,1個質(zhì)子
12、和1個中子的質(zhì)量都約等于1個電子質(zhì)量的1 836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我們剛才從表2中推導(dǎo)出的:
相對原子質(zhì)量(近似等于)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)
[分析] 其他原子的相對原子質(zhì)量是多少我們不需要再去計算,科學(xué)家已經(jīng)把所有元素的相對原子質(zhì)量測定出。我國科學(xué)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(zhì)量。
[課堂練習(xí)] 我國著名化學(xué)家、中國科學(xué)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
13、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____________。
答案:63 89 63
[課堂小結(jié)]本節(jié)課我們重點學(xué)習(xí)了原子的構(gòu)成和相對原子質(zhì)量,認識了原子內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)在我們知道,原子由原子核和核外電子構(gòu)成。原子核又是由質(zhì)子和中子構(gòu)成;由于原子非常小,它的質(zhì)量也很小,書寫、記憶、計算都不方便,所以采用相對原子質(zhì)量來表示原子的質(zhì)量更為方便。通過張青蓮教授事跡的學(xué)習(xí)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(xiàn)在必須認真學(xué)好文化知識,
14、將來才能為國家的繁榮昌盛貢獻出自己的力量。
板書設(shè)計
課題1 原子的構(gòu)成
一、原子的構(gòu)成
1.原子的結(jié)構(gòu)
原子
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)
二、相對原子質(zhì)量
相對原子質(zhì)量(Ar)=
相對原子質(zhì)量(近似等于)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)
布置作業(yè)
1.上冊課本P72習(xí)題1、2、3、4
2.下列關(guān)于原子的敘述中,正確的是( )
A.原子是由電子和質(zhì)子構(gòu)成的
15、 B.原子是由電子和中子構(gòu)成的
C.原子是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的 D.原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的
3.鈉原子中有11個質(zhì)子、12個中子,則鈉原子的核外電子數(shù)是( )
A.11 B.12 C.23 D.1
4.相對原子質(zhì)量是( )
A.原子質(zhì)量的簡稱 B.原子質(zhì)量與一種碳原子質(zhì)量的1/12的比
C.原子數(shù)量的簡稱 D
16、.原子的實際質(zhì)量
答案:2.D 3.A 4.B
教學(xué)反思
本節(jié)課著重體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,讓學(xué)生積極參與其中的思考和探究,教師重點在引導(dǎo)學(xué)生正確的思維和探究,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)新的知識和技能,體現(xiàn)了三維目標(biāo)。
備課資料
盧瑟福的原子有核模型
1.盧瑟福用α粒子轟擊原子,探索原子內(nèi)部結(jié)構(gòu),并提出原子的有核模型。
以α粒子轟擊金箔,在原子中帶電物質(zhì)的電場力作用下,使它偏離原來的入射方向,從而發(fā)生散射現(xiàn)象。α粒子(氦核)質(zhì)量是電子質(zhì)量的7 500倍,粒子運動不受電子影響。絕大部分粒子經(jīng)金箔散射后,散射角很小(2°—3°),但是,有1/8 000的粒子的偏轉(zhuǎn)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(zhì)量,集中了原子中全部的正電荷。
(2)電子繞原子核旋轉(zhuǎn)。
(3)原子核的體積比原子的體積小得多。
3.有核模型與經(jīng)典理論的矛盾
按經(jīng)典理論,電子繞核旋轉(zhuǎn),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(zhuǎn)動頻率不斷變化,輻射電磁波頻率也是連續(xù)的, 原子光譜應(yīng)是連續(xù)的光譜。實驗表明原子相當(dāng)穩(wěn)定,這一結(jié)論與實驗不符。實驗測得原子光譜是不連續(xù)的譜線。