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第一章 物質結構 元素周期律 第一節(jié) 元素周期表 第3課時 一、教材分析： 化學是在原子、分子水平上研究物質組成、結構、性質及其變化和應用的科學。要研究物質的宏觀性質，必須從微觀粒子入手，才能尋找到原因?；瘜W學科涉及分子、離子、原子、質子、中子、核外電子等多種微觀粒子，但最重要的是原子。只要了解了原子的結構，才可以進一步了解分子、離子結構，進而深入認識物質的組成和結構，了解化學變化規(guī)律。在初中，學生已初步了解了一些化學物質的性質，因此有必要讓學生進入微觀世界，探索物質的奧秘。通過本節(jié)了解原子構成、核素、同位素概念，了解質子數、中子數和質量數間的關系，為后續(xù)周期律的學習打好基礎。 二、教學目標 知識目標： 1．明確質量數和AZX的含義。 2.認識核素、同位素等概念的含義及它們之間的關系。 能力目標： 提高同學們辨別概念的能力。 情感、態(tài)度與價值觀目標： 通過對原子結構的研究，激發(fā)學生從微觀角度探索自然的興趣。 三.教學重點難點： 重點：明確質量數和AZX的含義。 難點：認識核素、同位素等概念的含義及它們之間的關系。 四、學情分析： 同學們在初中已經有了關于原子結構的知識，所以這節(jié)課原子表示方法比較容易接受，但對于核素同位素的概念是新知識。 五、教學方法：學案導學 六、課前準備： 學生學習準備：導學案 教師教學準備：投影設備 七、課時安排：一課時 八、 教學過程： （一）、檢查學案填寫，總結疑惑點（主要以學生讀答案展示的方式） （二）、情景導入，展示目標 原子是構成物質的一種微粒（構成物質的微粒還有離子、分子等），是化學變化中的最小微粒。物質的組成、性質和變化都都與原子結構密切相關,同種原子性質和質量都相同。那么原子能不能再分？原子又是如何構成的呢?這節(jié)課我們一起來學習有關原子的幾個概念。 （三）、合作探究，精講點撥 探究一：核素和同位素 1、原子結構：原子由原子核和核外電子構成，原子核在原子的中心，由帶正電的質子與不帶電的中子構成，帶負電的電子繞核作高速運動。也就是說，質子、中子和電子是構成原子的三種微粒。在原子中，原子核帶正電荷，其正電荷數由所含質子數決定。 （1）原子的電性關系：核電荷數 = 質子數 = 核外電子數 （2）質量數：將原子核內所有的質子和中子的相對質量取近似整數值加起來所得的數值，叫質量數。 質量數（A）= 質子數（Z）+ 中子數（N） （3）離子指的是帶電的原子或原子團。帶正電荷的粒子叫陽離子，帶負電荷的粒子叫陰離子。 當質子數(核電荷數)＞核外電子數時，該粒子是陽離子，帶正電荷； 當質子數(核電核數＜核外電子數時，該粒子是陰離子，帶負電荷。 （4）原子組成的表示方法 [練習1]填表： 粒子符號 質子數（Z） 中子數（N） 質量數（N） 用X表示為 ①O 8 18 ②Al 24 27 ③Ar 18 22 ④Cl Cl ⑤H H [練習2] （1）AXx+共有x個電子，則N= （2）AXx-共的x個電子，則N= （3）A2-原子核內有x個中子，其質量數為m，則ng A2-離子所含電子的物質的量為： 2、核素和同位素 （1）核素：具有一定數目的質子和一定數目的中子的原子叫核素。如如氫元素有H、H、H三種不同核素。 原子符號 質子數 中子數 氫原子名稱和簡稱 ①H 氕（H） ②H 氘（D） ③H 氚（T） 原子符號 質子數 中子數 氫原子名稱和簡稱 ①H 氕（H） ②H 氘（D） ③H 氚（T） 教師：思考是不是任何原子核都是由質子和中子構成的？ （2）同位素：質子數相同而中子數不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。 ①同位素中“同位”的含義：指在元素周期表中占據同一個位置的意思。如氕、氘、氚，即同一元素的不同核素之間互稱為同位素。 ②同位素的性質：在天然存在的某種元素中，各種同位素原子個數百分含量一般是不變的；同一種元素的各種不同的同位素化學性質幾乎完全相同，因為各同位素原子結構幾乎相同（除中子數）。但由不同的同位素構成的物質物理性質不同。 ③同位素相對原子質量與元素相對原子質量：同位素（即某個原子）相對原子質量；是指某原子的質量與12C原子質量的 1/12的比值。例如， 12C原子質量是1.99310-26kg，一個Fe原子質量為9.28810-26kg，則該Fe原子相對質量為 =55.923。所以，同一種元素可以有幾種不同的同位素（即不同的原子），各同位素的相對原子質量是不同的。元素的相對原子質量是各同位素（即各原子）相對原子質量的代數平均值。設某元素各同位素（即各原子）的相對原子質量分別為M1、M2……，各同位素（即各原子）原子個數百分含量分別為x1%，x2%……，則該元素相對原子質量 =M1x1%+M2x2%+……，若用同位素質量數和原子百分含量計算出的平均值為近似相對原子質量。 學生：討論：以下互為同位素的是　　　　　　 A、金剛石與石墨 B、D2與H2 C、40 19X 與 40 20Y D、35 17Cl與37 17Cl E、水和重水（D2O）　F、純堿和燒堿 G、氕和氘（3）元素、核素、同位素的比較和 探究二、比較元素、核素和同位素 元素 具有相同核電荷數即質子數的同一類原子的總稱。 核素 具有一定數目的質子和中子的一種原子。即：原子=核素 同位素 具有相同質子數不同中子數的同一種元素的不同種原子（核素），互稱同位素。 （四）、典型例題 例1. 某元素的陽離子，核外共用x個電子，原子的質量數為A，則該元素原子里的中子數為（ ） A． B． C． D． 分析：本題主要考查的是元素的原子得、失電子后，核電荷數和陰、陽離子的核外電子數及離子電荷數的關系。由于陽離子帶正電，為原子失去電子的結果；陰離子帶負電，為原子獲得電子所致。所以陽離子的核外電子數應該是原子的質子數減去陽離子的電荷數，陰離子的核外電子數為原子的質子數加上陰離子的電荷數。根據質量關系：質量數＝質子數＋中子數，因此要求中子數必須先要知道質量數和質子數。根據題意，質量數為已知，而質子數則可根據該離子所帶電荷數和它的核外電子數求得。陽離子核外電子數為x，則該陽離子對應原子的核外電子數是，核內的質子數也為。所以答案為A。 例2．下列說法正確的是（ ） A．同一元素各核素的質量數不同，但它們的化學性質幾乎完全相同 B．任何元素的原子都是由核外電子和核內中子、質子組成的 C．鈉原子失去一個電子后，它的電子數與氖原子相同，所以變成氖原子 D． 、 、 的質量數相同，所以它們是互為同位素 例3．根據下列敘述填寫相應微粒的符號： A．某微粒一般不與其它元素的原子反應，這種微粒是____。 B．某微粒是陰離子，它的原子最外層電子是K層電子數的3倍，這種微粒是____。 C．某微粒氧化性極弱，但得到一個電子后的還原性很強，這種微粒是____。 D．某微粒還原性很弱，但失去一個電子后的氧化性很強，這種微粒是___。 分析：電子層結構為由其最外是8電子的穩(wěn)定結構，所以該微粒可以是中性原子，也可以是陽離子或陰離子。A．該微粒不與其它元素的原子反應，它是稀有氣體原子，其原子核核電荷為18，是氬元素。B．該微粒還原成中性原子，最外層是K層電子的3倍，它的原子結構示意圖為，其陰離子為S2-。C．某微粒氧化性很弱，得到一個電子后形成原子，此原子結構示意圖為，所以這種微粒應為K+。D．某微粒還原性很弱，失去一個電子后成為原子，該微粒為氯原子，氯原子氧化性強其微粒應為Cl-。答案為：A．Ar B．S2- C．K+ D．Cl-。 例4．設某元素的原子核內的質子數為m，中子數為n，則下述論斷正確的是（ ） A．不能由此確定該元素的相對原子質量 B．這種元素的相對原子質量為 C．若碳原子質量為，此原子的質量為 D．核內中子的總質量小于質子的總質量 例5． （核磁共振）可以用于含碳化合物的結構分析，表示的碳原子是（ ） A．核外有13個電子，其中6個參與成鍵 B．核內有6個質子，核外有7個電子 C．質量數為13，原子序數為6，核內有7個質子 D．質量數為13，原子序數為6，核內有7個中子 分析：從分析，質量數為13，質子數為6，中子數為13－6＝7，原子序數＝核電荷數＝核外電子數＝質子數。答案為D。 （五）、反思總結，當堂檢測：（答題時間：15分鐘） 一、選擇題 1、硼有兩種天然同位素105B和115B，已知硼元素的原子量為10.8。下列對硼元素中105B的質量分數的判斷正確的是 A.等于20% B.略小于20% C.略大于20% D.等于80% 2、核內中子數為N的R2＋的離子，質量數為A，則n克它的氧化物中所含質子的物質的量為 A. (A-N+8) B. (A-N+10) C. (A-N+2) D. (A-N+6) 3、某微粒用n+表示，下列關于該微粒的敘述中正確的是 A. 所含質子數＝A－n B. 所含中子數＝A－Z C. 所含電子數＝Z＋n D. 質子數＝Z＋A 4、11H、21H、31H、H+、H2是 Ａ. 氫的五種同位素 Ｂ. 五種氫元素 Ｃ. 氫的五種同素異形體 Ｄ. 氫元素的五種不同微粒 5、據最新報道，放射性同位素鈥16667Ho可有效地治療肝癌。該同位素原子核內的中子數與核外電子數之差是 A. 32 B. 67 C. 99 D. 166 6、鈦（Ti）金屬常被稱為未來鋼鐵。鈦元素的同位素、、、、中，中子數不可能為 A. 30 B. 28 C. 26 D. 24 7、據報道，上海某醫(yī)院正在研究用放射性同位素碘12553I治療腫瘤。該同位素原于核內的中子數與核外電子數之差是 　　A. 72 B. 19 C. 53 D. 125 8、據報道，某些建筑材料會產生放射性同位素氡22286Rn，從而對人體產生傷害。該同位素原子的中子數和質子數之差是 A. 136 B. 50 C. 86 D. 222 9、已知自然界氧的同位素有16O、17O、18O，氫的同位素有 H、D，從水分子的原子組成來看，自然界的水一共有 A. 3種 B. 6種 C. 9種 D. 12種 課后練習與提高 二. 填空題： 10．用符號A：質子數；B：中子數；C：核外電子數；D：最外層電子數；E：電子層數，填寫下列各空：（1）原子種類由　　　　決定；（2）元素種類由　　　　　決定；（3）核電荷數由　　　　決定；（4）元素的化學性質主要由　　　　決定；（5）元素的原子半徑由　 　決定； （6）元素的化合價主要由　　　　決定； 11．將某文獻資料上記載的相對原子質量數據摘錄如下： 35Cl 34.969 75.77％ 35Cl 35 75.77％ 37Cl 36.966 24.23％ 37Cl 37 24.23％ 平均 35.453 平均 35.485 試回答下列問題： （1）34. 969是表示_______________； （2）35.453是表示_______________； （3）35是表示____________________； （4）35.485是表示____________________； （5）24.23是表示_______________________。 12．下列各組粒子，屬于同一種原子的是 ，互為同位素的是 ，屬于同種元素的是 ，屬于同素異形體的是 。（填編號） A. 紅磷、白磷 B. 核外電子數是10的甲乙兩種粒子 C. 和（核內15個中子） D. E. 中子數相同的甲乙兩種粒子 13．對于，按下列要求各舉一例（即每小題分別寫出符號題意的兩種粒子）。 （1）Z相同而A不同 。 （2）A相同而Z不同 。 （3）A、Z相同而n不同 。 （4）A、Z、n相同而b不同 。 （五）發(fā)導學案，布置預習：略。 九、板書設計： 元素周期表 （第三課時） 一、核素和同位素 二、比較元素、核素和同位素 十、教學反思： 本節(jié)內容較少，主要是掌握并區(qū)分核素和同位素兩個概念，通過例題精講，學生練習的方式達到學習目標，本節(jié)重在理解和練習。 十一、學案設計及參考答案 8