2019-2020年九年級化學上冊 第三章 第二節(jié) 構成物質教案 新人教版.doc

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2019-2020年九年級化學上冊 第三章 第二節(jié) 構成物質教案 新人教版 【教學目標】 認知目標： 1、 知道分子、原子、離子都是構成物質的微粒。 2、 知道在化學反應中分子可以分解為原子，原子可以結合成分子，原子和離子通過得失電子可相互轉化。 3、 知道原子是由原子核和核外電子構成的。 4、 能根據相對原子質量求算相對分子質量。 5、 初步認識物質結構學習中的模型方法。 6、 建立物質無限可分的觀點。 能力目標：1．初步學會根據實驗現象，來推導原子的組成 2．能夠根據相對原子質量求算相對分子質量 情感目標：逐步建立物質無限可分的觀點 【重點難點】 1． 從微觀角度來理解化學反應的本質； 2． 認識構成物質的粒子有分子、原子、離子。知道分子、原子、離子的不同和相互關系。 3． 相對質量的計算 4． 原子的構成，知道原子的結構，建立物質無限可分的觀點。 【探究實驗】通過虛擬實驗來探究原子的結構 【知識結構】 1、 開門見山，說明構成物質的微粒有原子、離子和分子，并出示彩圖，分別介紹由分子、原子、離子構成的物質和它們的結構。 2、 由實驗現象的微觀圖示，物質結構的示意圖，真實的分子、原子圖像、化學發(fā)展史料等，讓學生認識分子、原子、離子的特殊性質和它們的區(qū)別、聯系以及原子的結構等。 3、 由原子的質量描述極不方便，引入相對原子質量和相對分子質量，為有關化學式計算打下基礎。 【基本設想】 第1課時 分子、原子 分子、原子內容比較抽象，盡可能利用多媒體課件，將化學變化中分子、原子的行為生動直觀地表現出來，或者用球棍模型展示水分子、二氧化碳分子、金剛石、氯化鈉的結構等，讓學生感受分子、原子、離子的真實存在。 第2課時 原子的構成、離子 由湯姆生發(fā)現電子和盧瑟福用α粒子轟擊金箔的實驗現象，聯想與啟示。讓學生通過討論、交流得出原子的構成。 第3課時 原子的質量 建議將相對原子質量的計算過程由學生一步一步演算出來，這更利于學生理解，如m（碳）=1.993X10-26Kg，m（氧）=2.657X10-26Kg，m（碳）/12=1.993X10-26Kg/12= 1.66X10-27Kg，氧的相對原子質量= 1.993X10-26Kg/1.66X10-27Kg=16。再求一下鈉、鋁的相對原子質量，鞏固概念，通過練習讓學生熟練掌握 【內容分析及教學建議】 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?？紤]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(將原子的相對原于質量作為元素的相對原子質量使用)。 離子的形成是本課題的核心，是教學重點，為了說明離子是什么，它是怎樣形成的，就必須介紹原子核外電子的排布和金屬、非金屬、稀有氣體元素原子核外電子層結構的特征與其化學性質的關系；為教學作一個鋪墊。因此教材編寫了“核外電子的排布”。 教材要講核外電子運動的特點，它有不同于宏觀物體運動的規(guī)律，遠離學生的生活經驗，因此學生對電子層的了解有一定困難，是教學的難點，但不是教學的重點。此處只要求學生對核外電子分層排布有一個初步觀念就可以了。至于原子結構示意圖，僅僅作為原子結構的一種表達手段，教學上不作要求，習題上也不要求會畫。 元素概念是教學難點，因為它比較抽象，而且對于“具有相同核電荷數的一類原子的總稱”中的“一類原子”這一定義，在沒有同位素知識準備時，學生難以理解。元素概念的困難還在于在實際使用中容易跟原子概念混淆。學生搞不清在分析物質宏觀組成時用“元素”，在研究物質微觀結構時用“原子”。這是學生初學化學時容易犯的錯誤。隨著知識的積累，他們是會豁然貫通的。 元素符號是國際通用的化學用語，是學習化學的重要工具，因此是教學重點。要求學生了解元素符號的意義，對于一些常見元素的符號和名稱，必須會寫、會讀、會用。 學生在學本單元之前，并沒學多少元素，尚難以理解元素周期律。本課題編寫“元素周期表簡介”，目的在于讓學生比較早地學習使用元素周期表這個工具。根據學生的知識基礎，他們可以從原子序數查找某一元素的名稱、符號、核外電子數、相對原子質量及確認該元素是金屬、非金屬還是稀有氣體等信息，為他們以后的學習提供方便。 【教學建議】 1．原子的構成教學，由于微觀粒子看不見，摸不著，學生缺乏感性知識，所以建議盡可能使用電影、錄像，多媒體等電教手段，以加強教學的直觀性。教師也要注意語言直觀，啟發(fā)學生的想像力。 2．相對原子質量的教學，應強調原子質量太小，計算和記憶均不方便，所以采用相對質量，課上可帶領學生查相對原子質量表，并閱讀張青蓮教授為相對原子質量的測定做出卓越貢獻的資料。對學生進行愛國主義教育。 3．學生了解元素定義之后,應著重向他們介紹元素在地殼里的分布,引導學生閱讀有關生物細胞中元素分布的資料,使他們形成我們周圍的物質世界是由100余種元素組成的概念。 4．為了加深學生對元素概念的理解,加強教材的前后聯系,教學中要組織好本課題的課堂討論,使學生能認識到：在化學反應中分子可以發(fā)生變化,而元素不發(fā)生變化。 5．元素符號的教學要注意兩點：一是分散難點,逐步記憶,即在化學課一開頭就以化學符號的形式有計劃地逐漸地給出元素符號和化學式,讓學生逐漸熟悉,自然記住,到學習本課題時,已經認識并記住了一些元素符號,這樣就減輕了對枯燥乏味的元素符號的記憶負擔;二是組織好本課題有關的活動與探究,發(fā)揮學生學習的積極性?；顒涌梢园才旁谡n上,也可以安排在課下。 【學法指導】 1． 怎樣理解原子的構成： 學習這部分知識時，應充分發(fā)揮自己的想象力，結合形象化的比喻，同時又要認識到它與普通物體的不同，才能在頭腦中初步建立一個原子模型，了解原子結構。應該注意原子結構的幾個特點： ①原子一般都是由質子、中子和核外電子這三種粒子組成的。但氫原子中只有一個質子和一個核外電子，沒有中子。 ②在原子中，中子不帶電荷，故原子核所帶的正電荷數（核電荷數）就是質子所帶的電荷數。由于每個質子帶1個單位的正電荷，因而有：核電荷數=質子數；又由于原子核內質子數與核外電子數相等，因而有：核電荷數=質子數=核外電子數。 ③在原子中，由于質子（原子核）與電子所帶電荷數相等且電性相反，因而原子中雖然存在帶電的粒子，但原子在整體上卻不顯電性。 2．對相對原子質量的理解： ①相對原子質量只是一個比值，不是原子的實際質量。 ②這里所說的“一種碳原子”是指含有6個質子和6個中子的碳原子，其質量的1/12約等于1.667?10-27kg。 ③原子的質量主要集中于原子核上。因為原子核由質子和中子構成，1個質子大約是1個電子質量的1836倍，中子的質量大約相當于質子的質量，將其跟相對原子質量的標準相比，約等于1；而電子的質量很小，與質子和中子相比可忽略不計，所以原子的質量主要集中在原子核上，由此可推出在數值上： 相對原子質量≈質子數+中子數 3．在學習不同類元素的原子結構特點以及元素的化學性質跟它的原子結構的關系時，應在看懂了原子結構示意圖的基礎上，著重發(fā)現稀有氣體元素結構特點是最外層都達到了穩(wěn)定結構，再分析金屬元素與非金屬元素的結構特點，自己去總結金屬元素、非金屬元素最外層電子數目各是多少，它們最外層有沒有達到穩(wěn)定結構，它們是否有使自己的最外層變成穩(wěn)定結構的愿望和趨勢？ 【教學重點、難點】：原子的構成。 【教學過程】 第1課時 分子、原子 〖引入〗物質都是由肉眼看不見的，極其微小的微粒構成的。不同的物質由不同的微粒構成的，那么我這個物質世界構成的微粒主要有原子（atom）、離子（ion）和分子（molecule）等。投影展示干冰、金屬銅、氯化鈉、金剛石等物質的微粒構成示意圖。 介紹：如氧氣、氫氣、二氧化碳、紅磷、氯化氫、味精、蔗糖等都是由分子構成的；銅、鐵、鎂、金剛石等都是有原子直接構成的；氯化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈣等是由離子構成的。我們人類也是有很多細胞構成的，而細胞則是由許多蛋白質分子構成的。 〖教師小結〗物質是由微粒構成的，有些物質由分子構成，有些物質由原子構成，有些物質由離子構成。分子、原子、離子體積質量都很小，但的確是真實存在的。 〖討論〗在“水的電解”和“水的沸騰”中，水分子分別發(fā)生的怎樣的變化？ 〖播放動畫〗播放“水的電解”和“水的沸騰”微觀過程的動畫。 〖引導小結〗引導學生小結：在化學變化和物理變化中，分子和原子分別發(fā)生了怎樣的變化。 〖教師板書〗在化學變化中，反應物的分子先分開，分成原子，然后原子重新組合，組成新的分子（生成物的分子）； 在物理變化中，物質的分子本身不變，只是分子的運動速率和分子間間隙變了。 〖設問〗分子和原子的有何區(qū)別和聯系？ 〖小結〗共同點： 1．分子和原子都能直接構成物質 2．分子和原子都是微粒 （1）質量小，體積小 18g水中，大約有6.021023個水分子，每個水分子質量大約為310－23g。 一滴水與一個水分子比較就相當于是一個地球和一個乒乓球的體積比 （2）分子和原子都在不斷的運動 （3）分子和原子之間都有間隙 3．分子和原子都能保持物質的化學性質 （1）由分子構成的物質，分子能保持其化學性質 （2）由原子構成的物質，原子能保持其化學性質 分子是由原子構成的。 分子和原子的本質區(qū)別是：在化學變化中，分子可以再分，分成原子；而原子不能再分。 原子是化學變化中的最小微粒。 對于由分子構成的物質來說，分子是保持物質化學性質的最小微粒。 〖觀察〗：P63頁，對分子和原子的表觀上的了解 分析：水通電電解的微觀分析：水是由大量的水分子聚集而成的，水分子在直流電場的作用下，被解離出氧原子和氫原子，每兩個氧原子形成一個氧分子，每兩個氫原子形成一個氫分子，大量的氧分子聚集成氧氣，大量的氫分子聚集成氫氣，所以在宏觀的角度來看，我們認識到水發(fā)生化學反應生成氧氣和氫氣。 總結：化學反應的本質是原子間的重新組合，分子在化學變化過程中能分為原子，各原子經過重新組合又能形成新的分子，即發(fā)生了化學變化。 分子 原子 新分子 區(qū)分：分子在化學變化中，一定改變；而原子在化學變化中，一般認為是不改變的；在物理變化中構成物質的微粒不改變 注意：我們并不能說分子大而原子小 聯系：原子不但能直接構成物質，而且還能構成分子 第2課時 原子的構成 離子 【回憶】我們知道分子、原子都是構成物質的基本微粒，那么分子和原子主要的不同在哪里呢？ 【引入】分子很小，但在化學變化中還可進一步分成原子，而原子在化學變化中無法再分了。那么原子是不是不可再分的最小微粒了呢？讓我們循著歷史的足跡，一起來學習人們?yōu)榱私沂驹咏Y構的奧秘而經歷的漫長的探究過程。 【交流討論】道爾頓：近代原子學說，認為原子是實心球體。湯姆生發(fā)現電子。 意大利：阿佛加德羅提出分子學說 【設疑】原子中的電子帶負電，你能解釋原子為什么不帶電嗎？ 盧瑟福發(fā)現原子核，α粒子（即氦原子的原子核）轟擊金箔。 現象：絕大部分的α粒子沿著原來的行進方向，沒有發(fā)生偏轉；少部分α粒子的運動方向有所改變；甚至有極少數的α粒子有很大的偏轉，甚至是180度。 提問：請大家來解釋一下這種現象的原因? 討論：對于這種現象，利用湯姆生的原子理論是無法解釋的，因此作為湯姆生的學生，盧瑟福提出了自己的原子模型的設想：他認為原子中，原子核居于中央，它集中了原子的全部正電荷以及幾乎所有的質量，而電子帶負電，在核外很大的空間內作無規(guī)則的高速運動。 解釋：因為原子核外有很大的空間，幾乎是空心的，所以大部分的α粒子能夠很順暢的通過；因為α粒子粒子帶正電荷，原子核也帶正電荷，同種電荷相互排斥，由于斥力的原因，所以有少數的α粒子會有偏轉；而因為金原子中原子核存在，而且體積小，質量大，所以只有很少的機會與α粒子相碰撞，并且能反彈。 【歸納】原子由原子核和電子構成，原子核在原子中所占體積很小，但卻幾乎集中了原子的全部質量。 【引導探究】 【指導】閱讀P67-68“原子核由什么構成？” 【課件】原子及原子核構成的模型圖片。 【問題】原子核還能再分嗎？如果能再分，它又是由什么粒子構成的呢？這些粒子有區(qū)別嗎？ 【設疑】根據原子核的構成你能解釋原子核為什么帶正電嗎？ 問題：原子帶電嗎？為什么？ 回答：原子本身不帶電，由于原子核與電子兩者所帶的電荷電量相等，電性相反，所以原子呈電中性。 設問：物質可以分為原子、分子、離子，分子能分為原子，原子又能分為原子核與電子，那么原子核能不能再分了呢？盧瑟福同樣通過α粒子散射實驗，將金原子改為氮原子，發(fā)現了原子中含有質子，經過其他的科學家的不懈努力，終于發(fā)現原子核中由質子和中子構成的。一個質子帶一個單位的正電荷，而中子不帶電。 原子 核外電子 原子核 質子 中子 （在核外作高速的無規(guī)則的運動） （居于原子中央） 小結：1、原子的構成情況： 2、電性關系 不帶電的微粒：中子、原子（分子）； 帶負電荷的微粒：電子； 帶正電荷的微粒：原子核、質子 3、電量關系：核電荷數=質子數（原因是中子不帶電）；質子數=電子數（原因是原子不帶電） 所以在原子中：核電荷數=質子數=電子數 4、質量關系：m（原子）=m（原子核）+m（電子）≈m（原子核）[原因是一個電子的質量很小，可以忽略] 由于一個原子的真實質量很小，使用不方便，提出一個相對原子質量的概念。 相對原子質量：一種碳原子（質子數為6，中子數為6的碳原子）的質量的1/12作為基準，其他原子的質量與這個基準的比值。 公式表達式：Ar（原子）= 引申：相對分子質量：構成分子的各原子的相對原子質量的總和。 Mr（分子）=∑Ar（構成微粒的原子） 例題：求出水的相對分子質量：Mr（H2O）=2Ar(H)+Ar(O)=21＋16＝18 【設疑導入】同學們都知道，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，原子核的體積很小，僅占原子體積的幾千億分之一，電子在核外的空間里作高速的運動。那么，電子是怎樣排布在核外空間的呢？氫原子核外只有一個電子，比較簡單，氧原子核外有8個電子，這8個電子是怎樣排布的，又是怎樣運動的呢？下面我們就來探討一下這個問題。 1）.在含有多個電子的原子里,電子的能量是否相同? 2）.是否都在同一區(qū)域運動? 3）.電子能量與運動區(qū)域有何關系? 【講 解】同學們討論上述問題。教師進行總結：電子層是用來描述運動的電子離核遠近的區(qū)域不同。電子能量最低、離核最近的叫第一層，能量稍高、離核稍遠的叫第二層。然后由里向外，依次叫三、四、五、六、七層……這樣，電子可以看作是在能量不同的電子層上運動。電子的這種分層運動，又叫核外電子的分層排布。 【板 書】1．原子的核外電子是分層排布的 【提問設疑】知道了原子的核電荷數和電子的排布以后，如何可以把原子核外電子的這種分層排布形象的表示出來呢？ 【講 解】投影顯示的是鎂原子結構示意圖。圓圈內的數字表示鎂原子核內有12個質子，弧線表示電子層，弧線上的數字表示該電子層上的電子數，即第一層上有2個電子，第二層上有8個電子，第三層（也是最外層）上有2個電子。 【討 論】觀察l～18號元素原子結構示意圖后，歸納核外電子的排布有哪些規(guī)律? 1）觀察每一層最多容納的電子數目。 2）元素分幾類？每一類元素的最外層電子數有什么共同特點？ 【歸 納】5、原子結構示意圖 （1）電子排布的基本規(guī)則： A.根據能量最低原理，先排滿第一層，再排第二層； B.第一層最多排2個電子，第二層最多排8個電子，最外層排8個電子 C.每個電子層上最多能夠容納的電子數為2n2個 （2）原子核外電子結構與元素化學性質的關系 A.當最外層電子數為8個（除He外），為稀有氣體元素，化學性質很穩(wěn)定。 B.最外層電子數小于4個，大多數是金屬元素，容易失去電子達到穩(wěn)定結構，最外層電子數越小，越容易失去電子，化學性質越穩(wěn)定。 C.最外層電子數大于4個，大多數是非金屬元素，容易獲得電子而達到穩(wěn)定結構，最外層電子數越多，越容易得到電子，化學性質越穩(wěn)定。 故，元素的化學性質由該原子的最外層電子數決定的。 【小 結】（投影） 元素分類 最外層電子數 元素化學性質 金屬元素 少于4個 易失電子形成8電子穩(wěn)定結構 非金屬元素 大于或等于4個 易得電子形成8電子穩(wěn)定結構 稀有氣體元素 為8（He為2）個 不易得失電子，本身為穩(wěn)定結構 【講 述】當原子得失電子而達到穩(wěn)定結構時，所得到的微粒正負電子并不守恒，成為帶電的原子，被稱為離子。原子得到電子，電子數大于質子數，帶負電荷，稱為陰離子； 原子失去電子，電子數小于質子數，帶正電荷，成為陽離子。 在形成物質時，陰陽離子因強烈的靜電作用相互吸引而形成物質，成為離子化合物 【講 解】投影顯示的是鎂原子結構示意圖。圓圈內的數字表示鎂原子核內有12個質子，弧線表示電子層，弧線上的數字表示該電子層上的電子數，即第一層上有2個電子，第二層上有8個電子，第三層（也是最外層）上有2個電子。一般金屬元素容易失去電子，形成陽離子；而非金屬元素容易得到電子，形成陰離子。 【講 述】由此可見，元素的性質，特別是化學性質，跟它的原子最外層電子數目密切相關。了解這些知識，就可以進一步研究不同元素的原子是怎樣形成不同的化合物的。 【播放課件】鈉是典型的金屬元素，氯是典型的非金屬元素，鈉在氯氣中燃燒的反應后，會生成氯化鈉。 【觀察】鈉與氯氣反應形成氯化鈉的動畫。 師：氯化鈉是怎樣形成的呢？ 生：（觀看動畫）1．讓學生說說氯化鈉是怎樣形成的，及在形成的過程中又出現了什么樣的粒子？ 2．這種粒子怎么書寫？ 【小 結】1．像氯化鈉這種化合物由陰、陽離子相互作用而形成的。 2．構成氯化鈉的粒子是離子，離子是帶電的原子（或原子團），帶正電的離子叫陽離子，帶負電的離子叫陰離子。 3．離子的書寫：如O2-、K+ 【探究討論】1． 離子和原子之間有何聯系？ 2． 鈉離子和鈉原子是否屬于同種元素？為什么？ 3． 陰、陽離子中的質子數和核外電子數的關系是什么？ 【投 影】離子和原子的聯系 原子 陽離子 陰離子 結構 質子數=核外電子數 質子數＞核外電子數 質子數＜核外電子數 電性 不帶電 帶正電 帶負電 表示方法 元素符號表示：O、Na 離子符號表示：Na+ 離子符號表示：O2- 相互轉變 陽離子 原子 陰離子 【演 示】離子化合物形成的過程。 鈉原子，最外層電子數為1，容易失去一個電子，而達到穩(wěn)定結構；而氯原子最外層電子數為7個，容易得到一個電子而達到穩(wěn)定結構，氯離子與鈉離子能夠相互吸引形成離子化合物——氯化鈉。 【引 申】離子除了由單個原子得失電子形成外，還有原子團離子。由多個原子構成的離子，是原子團。 【小 結】分 子 物 質 原子子 離 子 結合 得、失電子 失、得電子子 分解 1. 2. 原子 陽離子 陰離子 區(qū)別 核電荷數__核外電子數 （____帶電） 核電荷數__核外電子數 (帶____電) 核電荷數__核外電子數 （帶____電） 聯系 1.同種元素原子、陽離子、陰離子都具有相同核電荷數，它們同屬一種元素 ( ) （ ） 2.相互轉化：陽離子 原子 陰離子 ( ) （ ） 舉例 〖典型例題〗 例1．用構成物質的微粒的特性解釋夏天空氣潮濕，而冬天空氣干燥的原因。 答：夏天氣溫高，地面上構成水的微粒運動快，每天擴散到空氣中的水的微粒很多，使空氣變得很潮濕；冬天氣溫低，構成水的微粒運動慢，每天擴散到空氣中的水的微粒較少，空氣顯得干燥。 例2．裝開水的保溫瓶有時候會跳出來，為什么？ 答：保溫瓶該有時會跳起來的原因之一是，瓶內開水沒有裝滿，瓶內留有空氣，受熱后微?？障对龃?，或者到開水時，有冷空氣進入瓶中，蓋上瓶蓋，空氣受熱，氣體微?？障对龃?，體積膨脹，瓶內壓強增大，使瓶蓋跳起來。 例3．0℃的水繼續(xù)冷卻，結成冰后，分子間的間隔：（ ） A.不變 B.增大 C.減小 D.不能確定 答案：B。宏觀上水變成冰后，體積增大。為什么溫度降低，水分子之間的間隙就增大了？這個問題至今還沒有一個滿意的答案。比較流行的是“假晶體”的存在。 例4．下列關于原子的敘述不正確的是（ ） A.構成一切物質的微粒 B.原子可以結合成分子 C.原子的質量、體積都很小 D.原子中原子核的體積極小，所以所占原子的質量也很小 分析：原子、分子、離子都是構成物質的微粒，原子只是其中的一種，所以A錯；知道原子的構成以及有關知識也就可知道BC正確，原子中原子核所占的體積極小，電子的質量相對要小得很多，所以D錯。 例5．關于相對原子質量的敘述，正確的是（ ） A.相對原子質量就是原子的質量 B.相對原子質量是一個比值 C.相對原子質量不能用來計算相對分子質量 D.氧的相對原子質量是16kg 分析：緊扣相對原子質量的含義，知道B對，A、D錯，分子是由原子結合而成的，所以可以用構成分子的各原子的相對原子質量的總和來表示相對分子質量。 例6．下列說法正確的是（ ） A. 原子不能再分 B. 原子核是由質子和電子構成 C．相對原子質量就是實際原子質量的簡稱 D．原子可以構成分子，也可以構成物質 分析：原子不能再分是指在化學反應中，但在其他變化（原子核裂變）中，原子可以再分，故A不正確。原子核是由質子和中子構成，故B不正確。相對原子質量是以一種碳原子質量的1/12作為標準，其他原子質量跟它相比較所得的比，故C也不正確。物質是由分子、原子等粒子構成，而分子則是由原子構成，故D正確。 答案：D 例7．北約轟炸南聯盟時，廣泛使用了美制貧鈾彈，造成了嚴重的后果。已知貧鈾彈中含有的鈾-236（236為相對原子質量）是一種放射性元素，其質子數為92，則這種鈾原子里中子數與核外電子數之差為 。 分析：本題解題的關鍵是理清原子中下列粒子間的關系： 核電荷數＝質子數=核外電子數 相對原子質量=質子數+中子數 從而推導：中子數＝236-92=144 電子數＝92 中子數-電子數=144-92＝52 答案：52 〖板書設計〗 第二節(jié) 構成物質的基本微粒 一、 分子和原子 共同點： 1．分子和原子都能直接構成物質 2．分子和原子都是微粒 （1）質量小，體積小 （2）分子和原子都在不斷的運動 （3）分子和原子之間都有間隙 3．分子和原子都能保持物質的化學性質 （1）由分子構成的物質，分子能保持其化學性質； （2）由原子構成的物質，原子能保持其化學性質。 分子是由原子構成的。 分子和原子的本質區(qū)別是：在化學變化中，分子可以再分，分成原子；而原子不能再分。 原子是化學變化中的最小微粒。 分子 原子 新分子 區(qū)分：分子在化學變化中，一定改變；而原子在化學變化中，一般認為是不改變的；在物理變化中構成物質的微粒不改變 注意：我們并不能說分子大而原子小 聯系：原子不但能直接構成物質，而且還能構成分子對于由分子構成的物質來說，分子是保持物質化學性質的最小微粒。 原子 核外電子 原子核 質子 中子 （在核外作高速的無規(guī)則的運動） （居于原子中央） 二、 原子的構成 1、電性關系 不帶電的微粒：中子、原子（分子）； 帶負電荷的微粒：電子； 帶正電荷的微粒：原子核、質子 2、電量關系：核電荷數=質子數（原因是中子不帶電）；質子數=電子數（原因是原子不帶電） 所以在原子中：核電荷數=質子數=電子數 3、質量關系：m（原子）=m（原子核）+m（電子）≈m（原子核）[原因是一個電子的質量很小，可以忽略] 由于一個原子的真實質量很小，使用不方便，提出一個相對原子質量的概念。 相對原子質量：一種碳原子（質子數為6，中子數為6的碳原子）的質量的1/12作為基準，其他原子的質量與這個基準的比值。 公式表達式：Ar（原子）= 引申：相對分子質量：構成分子的各原子的相對原子質量的總和。Mr（分子）=∑Ar（構成微粒的原子） 三、 離子 原子得到電子，電子數大于質子數，帶負電荷，稱為陰離子； 原子失去電子，電子數小于質子數，帶正電荷，稱為陽離子。 分 子 物 質 原子子 離 子 結合 得、失電子 失、得電子子 分解 四、物質、分子、原子、離子之間的關系： 建立物質無限可分的觀念，建立原子內部構成的直觀形象，理解原子內部微粒數和電荷數的關系。 〖教后反思〗 通過對最外層電子數與元素性質的了解，讓學生認識到事物之間是相互依存和相互轉化的，初步學會科學抽象的學習方法，知道穩(wěn)定結構的特點，為原子轉移電子變成離子的規(guī)律建立知識儲備。 〖同步練習〗 1．“酒香不怕巷子深”這句話最能說明的化學知識是（ ） A.微粒不斷運動 B.微粒之間有間隔 C.微粒很小 D.微粒保持物質的化學性質 2．物質在不同條件下的三態(tài)變化，主要是由于（ ） A.微粒的大小發(fā)生了變化B.微粒的質量發(fā)生了變化 C.微粒之間的間隙發(fā)生了變化D.微?？偸遣粩噙\動的 3．下列現象不能反映出構成物質的微粒所具有的性質的是（ ） A.酒精燈不蓋燈帽其中的酒精會減少 B.將糖放入水中，糖不見了，水卻變甜 C.衣櫥里的衛(wèi)生球消失了仍能聞到其氣味 D.敲擊玻璃，玻璃會變成碎片 4．下列事實能證明在化學變化中微粒可分的是（ ） A.蒸發(fā)氯化鈉溶液后，有固體析出 B.干冰升華形成二氧化碳氣體 C.水通電可以收集到氧氣和氫氣 D.水蒸氣冷凝為水 5．下列物質中含有氧分子的是（ ）A.高錳酸鉀固體 B.液態(tài)空氣 C.蒸餾水 D.二氧化碳 6．在原子轉變?yōu)殡x子后，一定發(fā)生改變的是（ ）A.原子總數 B.質子總數 C.中子總數 D.電子總數 7．碳和鎂的相對原子質量分別是12和24，則碳原子與鎂原子的質量之比為（ ） A.12：1 B.2：12 C.2：1 D.1：2 8．能證明分子是由原子結合而成的實驗事實是（ ） A.鐵礦石研磨成粉末 B.水加熱到沸騰變成氣體 C.能在公園中聞到花香 D.加熱氧化汞有水銀生成 9．將點燃的硫伸入到盛滿氧氣的集氣瓶中，同時蓋嚴瓶蓋，假如氧氣和硫剛好完全反應，則集氣瓶里所得的氣體物質是（ ）A.由原子構成 B.由離子構成 C.由不同種分子構成 D.由同種分子構成 10．下列物質由一個分子構成的是（ ） A.糖水 B.食鹽水（氯化鈉溶液） C.海水 D.蒸餾水 11．在分子、原子、原子核、質子、離子（陽離子、陰離子）、中子、電子等粒子中； （1）能直接構成物質的粒子有___________；（2）構成分子的微粒__________________； （3）構成原子的微粒____________________（4）帶負電荷的粒子___________________； （5）顯中性的粒子_______________________（6）質量最小的微粒_________________-。 12．1985年，科學家發(fā)現了一種新分子，它具有空心的類似足球結構，符號為C60，由此可以知道，它的一個分子是由___________________構成的，其相對分子質量為_________________。 13．打開盛有酒精的瓶蓋，就能聞到酒精的氣味，這是因為構成酒精的微粒_______到空氣中，接觸到人的嗅覺細胞。白酒瓶一定要蓋嚴瓶蓋，否則酒的香味變淡，度數會降低，其原因___________________________。 14．二氧化碳是由___________構成的，鐵是由_________構成的，氯化鈉是由________和_________構成的，保持氧氣化學性質的最小微粒是_____________。 15．Fe、Fe2+、、Fe3+三種粒子，它們都具有相同的 數，不同的 數。因而，在化學反應中這三種粒子具有不同的 。 【參考答案】1A 2.C 3.D 4.C 5.B 6.D 7.D 8.D 9.D 10.D11.（1）分子 原子 離子 （2）原子 （3）原子核（質子，中子） 電子 （4）電子 陰離子 （5）原子 分子 中子 （6）電子12．60個碳原子構成的 720 13．擴散 分子在不斷運動，構成酒精的微粒容易運動到空氣中，而使溶液中的含量降低 14．二氧化碳分子 鐵原子 氯離子 鈉離子 氧分子 15．質子數 電子數 化學式 視野拓寬：1.英國科學家盧瑟福的α粒子散射實驗擊破了曾經起了很大作用的道爾頓原子學說，但1803年道爾頓提出的原子學說對化學的發(fā)展也起來了很大的推動作用。其主要論點是：物質是由原子構成的，原子是微小的、不可分割的實心球體。 2.核外電子的排布規(guī)律 電子在原子核外是分層運動的，也就是說，核外電子是分層排布的。其排布有以下規(guī)律：（1）電子將盡可能排在離核近的、能量低的電子層上。（2）每層最多容納電子2n2（n電子層數），如：第一電子層最多容納的電子數為212=2，第二電子層最多容納的電子數為222=8，其余依次類推。（3）最外層電子數不超過8個，此外層不超過18個電子，倒數第三層不超過32個電子。 思考與實踐：①你結合所學的知識 ，分析一下道爾頓的原子學說，談一談你自己 的觀點，并做一下評價。 ②請你用自己的方式描述出你所理解的原子構成。 參考資料 1．相對原子質量 “相對原子質量是指元素的平均原子質量與核素12C原子質量的l/12之比”。所謂一個原子的平均質量，是對一種元素含有各種天然同位素說的，可以按這些同位素的原子質量和豐度來計算。這個定義是目前國際上統一規(guī)定的。根據國際上對原子量的定義可知，原子量只是原子的相對質量。因此，就有一個選定什么元素的原子作為比較標準的問題。歷史上解決這個問題有如下的經過： 1803年道爾頓首先提出，以氫原子質量為l作為原子量的標準。用比較的方法測定其他元素原子的相對質量(氫是已知的密度最小的元素，這樣別種元素的原子量皆大于l)，這樣測出氧原于量是15.88。后來，鑒于氫的化合物遠不如氧的化合物多。為測定原子量的方便(過去大都用測定元素當量的方法求原子量)起見，改用氧元素的一個原子的質量為16作標準(實際上是氧的幾種同位素的平均質量)，來測定其他元素的原子量。這樣測得氫的原子量是1.008。由于當時人們尚未發(fā)現氧元素有同位素，所以以氧原子量為16這個比較標準一直沿用了60多年。1927年一1929年間發(fā)現自然界中的氧含有三種同位素，即16O、17O和18O。根據1940年比較精確的質譜測定,自然界中三種同位素的豐度16O的含量占99.759％、17O占0．037％、18O占0.204％。因此，用天然氧作為原于量的標準就不夠完善了．當時物理學界隨即改用16O等于16作為標準，但化學界仍采用天然氧等于16。作標準當用物理標準時，氧的各種同位素的原子量分別為：16O=16.000 17O=17.0045 18O=18.0049所以自然界中氧的平均原子量應為：16.00099.759%+17.00450.037%+18.00490.204%==16.0044這樣物理學上采用的原子量和化學上沿用的原子量由于選用標準不同而出現如下比值16.0044/16.0000==1.000275也就是說兩者采用標準相差萬分之三。從20世紀40年代，國際原子量委員會采用了1.000275 作為兩種標準的換算因數，即：物理原子量＝1.000275化學原子量。物理學和化學學科有著密切的聯系．原子標準不同很容易引起混亂。1959年國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)提出以碳的同位素12C＝12作為原子量的標準， (即以12C質量的l/12作為標準)，并商得國際純粹與應用物理聯合會(IUPAP)的同意．于1961年8月正式決定采用碳的同位素12C＝12(即1/1212C＝1)作為原子量的新標準，同年發(fā)布了新的國際原子量表。之所以采用12C作為原子量的標準的原因大致是：(1)碳形成很多高質量的“分子離子”和氫化物，利于測定質譜；(2)12C很容易在質譜儀中測定,而用質譜儀以測定原子量是現代最準確的方法；(3)采用12C后，所有元素的原子量都變動不大，僅比過去減少0.0043%；(4)這種碳原子在自然界的豐度比較穩(wěn)定；(5)碳在自然界分布較廣,它的化合物特別是有機化合物繁多；(6)密度最小的氫的原子量仍不小于l。 原子的絕對質量很小，如果用千克來表示，很不方便。于是采用12C一個原子質量的l／12作標準，其他原子的質量跟它比較所得的值，就是這種原子的相對原子質量。12C一個原子絕對質量的1/12=1.99310-26Kg1/12=1.6610-27Kg因此，某元素一個原子絕對質量相對原子質量的關系是：相對原子質量=原子的絕對質量/12C原子質量的1/12。 相對原子質量是一個比，它的SI單位是一，符號是l。 2．現代原子論的提出 1803年，化學家道爾頓提出：化學元素是由非常微小的，不可再分的微粒－原子所組成。他的原子論為許多經驗性的化學定律提供了清晰的理論解釋，使人們認識到隱藏在紛紜復雜的化學現象背后的統一本質。 3．原子模型 1903年，湯姆遜發(fā)展了他前一年提出的原子構造模型：原子是一個半徑大約為10?10米的球體，正電荷均勻地分布于整個球體，電子則稀疏地嵌在球體中，這是一個類似葡萄干面包的原子模型。同年，物理學家長岡半太郎認為正負電子不可能相互滲透，提出了電子均勻地分布在一個環(huán)上，環(huán)中心是一個具有大質量的帶正電的球，被他稱為“土星型模型”結構。1911年，盧瑟福借助于α粒子散射研究，提出原子正電荷必定集中在半徑10－15米的范圍內，而原子半徑卻有10－10米，因此原子里面絕大部分是空虛的，從而證明湯姆遜的模型更接近于物理真實。 4．探索原子核奧妙的鑰匙? 中子1932年，物理學家查德威克發(fā)現了其質量同質子相當的中性粒子，這正是1920年盧瑟福猜想原子核內可能存在的一種中性的粒子，即中子。他因此獲1935年諾貝爾物理學獎。1932年，海森伯和伊凡寧柯各自獨立地提出了原子核是由質子和中子組成的核結構模型。由于中子不帶電荷，不受靜電作用的影響，可以比較自由地接近以至進入原子核，容易引起核的變化，因此，它立即被用來作為轟擊原子核的理想"炮彈"。 　　中子的發(fā)現為核物理學開辟了一個新的紀元，它不僅使人們對原子核的組成有了一個正確的認識，而且為人工變革原子核提供了有效手段。它可以說是打開原子核奧秘的"鑰匙"，在開發(fā)原子能的偉大事業(yè)中大顯身手。 5．元素的金屬性與非金屬性跟原子結構的關系 從化學的觀點來看，金屬原子易失電子而變成陽離子，非金屬原子易跟電子結合而變成陰離子。元素的原子得失電子的能力顯然與原子核對外層電子特別是最外層電子的引力有著十分密切的關系。原子核對外層電子的吸引力的強弱主要與原子的核電荷數、原子半徑和原子的電子層結構等有關。 我們常用電離能來表示原子失電子的難易，并用電子親合能來表示原子與電子結合的難易。從元素的一個最低能態(tài)的氣態(tài)原子中去掉一個電子成為一價氣態(tài)陽離子時所需消耗的能量叫該元素的第一電離能，從一價氣態(tài)陽離子中再去掉一個電子所需消耗的能量叫第二電離能，單位常用電子伏特。電離能的數據表明，同主族元素從上到下電離能減??；即越向下元素越易失去電子。同周期元素從左到右，電離能增大。一般說來，元素的電離能數值越大，它的金屬性越弱。原子的電子親合能是元素的一個氣態(tài)原子獲得一個電子成為一價氣態(tài)陰離子時所放出的能量，見表1，電子親合能越大，元素的原子就越容易跟電子結合。一般說來，元素的電子親合能越大，它的非金屬性越強。 元素的原子在化合物分子中把電子吸引向自己的本領叫做元素的電負性。元素的電負性同電離能和電子親合能有一定的聯系。我們可把電負性的數值作為元素金屬性或非金屬性的綜合量度。金屬的電負性較小。金屬的電負性越小，它的活動性越大。非金屬的電負性較大。非金屬的電負性越大，它的活動性也越大。 同一周期中，各元素的原子核外電子層數相同，但從左到右，核電荷數依次增多，原子半徑逐漸減小，電離能趨于增大，失電子越來越難，得電子能力逐漸增強，因此金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。在短周期中這種遞變很顯著，但在長周期中，自左至右，元素的金屬性減弱很慢。因為長周期中過渡元素增加的電子進入尚未填滿的次外層，即填入d軌道（第六周期鑭系元素電子進入倒數第三層，即填入f軌道），所以在長周期的前半部各元素的原子中，最外層電子數不超過2個，由于這些元素的原子半徑和電離能依次僅略有改變，因此金屬性減弱很慢。在長周期的后半部分各元素的原子中，最外層上的電子數才依次增加，因此金屬性的減弱和非金屬性的增強才變得顯著。在各主族內，從上到下，隨原子序數的增加，雖然原子的核電荷是增加了，但原子的電子層數也隨著增多，原子半徑也增大，內層電子的屏蔽效應也加大。由于這些原因，原子核對外層電子的引力減弱，原子易失去電子，因而元素的金屬性也增強。 6．核外電子分層排布 研究表明，在含有多個電子的原子里，電子的能量是不同的。能量低的電子，通常在離核近的區(qū)域運動。能量高的電子，通常在離核遠的區(qū)域運動?？茖W上常把電子運動的不同區(qū)域劃分為不同的電子層。把能量最低、離核最近的區(qū)域叫第一層（K層），比第一層能量稍高、離核稍遠的叫第二層（L層），由里往外，依次類推，分別叫第三層（M層）、第四層（N層），等等。這樣，可看作電子在不同的電子層上運動。核外電子的分層運動，又叫做核外電子分層排布。核外電子總是盡先排在能量最低的電子層里，然后依次排在能量稍高電子層里，即排滿了K層，才排L層，排滿了L層才排M層，等等。 7．對離子的認識 關于對離子的認識，還是應從1887年阿累尼烏斯發(fā)表的《關于溶質在水中的離解》談起。他說鹽溶入水中就自發(fā)地大量離解成正、負離子。但這是從概念上、理論上提出離子。真正從實驗上測定離子化合物結構還是在19世紀末發(fā)現X-射線以后。在本世紀初應用X-射線衍射法于晶體結構的測定得出了可喜的結果。1913年布拉格用此法測定了氯化鈉和氯化鉀的晶體結溝，這是兩個最早被測定的晶體。結構分析指出，這類化合物是正負離子在空間同期性排列的無限結溝，并無單個分立的NaCl分子存在。通過結構分析，還測定了原子間的距離。在x-射線結構分析所得的晶體結構數據的基礎上，朗德在1920年，瓦薩斯雅娜在1923年根據離子間的接觸距離，得出第一批離子半徑的數值。中學課本中氯化鈉晶體中Na+Cl一的排列方式示意圖所表示的NaCl晶體結構就是在上述實驗成果的基礎上制做的模型。 在x-射線衍射發(fā)展的同時，電子衍射和中子衍射在晶體結構測定上的應用，也取得了進展。通過詳細分析電子衍射數據可以得到電子密度圖，由電子密度圖能求出離子半徑。圖1即是通過NaCl晶體中一對鈉離子和氯離子原子核的截面圖?？梢哉J為沿著氯化鈉核間距電子密度最小的那一點來劃分核間距，所得的半徑與離子半徑的大小成正比。但很明顯，圖中所標的電荷密度分布是從一個原子核到另一個原子核。由極大值到極小，再到極大。一般負離子半徑要比正離子大?？梢哉J為這種實驗的結果對于我們認識離子就更深入、更實在了。