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1、2022年高中化學(大綱版)第一冊 第五章 物質結構 元素周期律 第一節(jié)原子結構(第一課時)
●教學目標
1.復習原子構成的初步知識,使學生懂得質量數(shù)和X的含義,掌握構成原子的粒子間的關系。
2.使學生了解關于原子核外電子運動特征的常識。
3.了解核外電子排布的初步知識,能畫出1~18號元素的原子結構示意圖。
4.培養(yǎng)學生的空間想象能力、抽象思維能力、科學的分析推理能力及對所學知識的應用能力。
5.使學生認識物質的結構決定物質的性質。
●教學重點
原子核外電子的排布規(guī)律
●教學難點
1.原子核外電子運動的特征
2.原子核外電子的排布規(guī)律
●課時安排
2課時
●教
2、學方法
啟發(fā)、誘導、設問、激疑、形象比喻、討論、練習、講述
●教學用具
投影儀、膠片、畫面一樣的音樂賀卡和普通賀卡、鐵鎖、電腦
●教學過程
第一課時
[引言]
[教師舉起兩張外表一樣的生日賀卡]
[師]同學們,我這兒有兩張生日賀卡,現(xiàn)在我把它們打開,請大家說出它們最明顯的不同點在哪里?
[教師打開賀卡]
[生]一個會響,一個不會響。
[師]如果你想要知道這張音樂賀卡為什么會發(fā)出美妙動聽的聲音,你首先想要做的是什么?
[生]拆開看看!
[師]對!也就是說首先要了解它的結構。我們知道,一種物質之所以區(qū)別于另一種物質,是由于它們具有不同的性質。而它們的性質又決定于它們各自的
3、結構。因此,我們很有必要掌握有關物質結構的知識。然而,自然界的物質太多太多,如果我們不假思索地去一個一個地進行認識的話,既耗時間又費精力,這顯然是不切合實際的。這就需要我們在研究物質結構的基礎上,總結出一些規(guī)律,并以此來指導我們的實踐。
本章我們就來學習這方面的內容。
[板書]第五章 物質結構 元素周期律
[師]研究物質的結構首先要解剖物質。我們知道,化學變化中的最小粒子是原子,化學反應的實質就是原子的重新組合,那么,是不是任何兩個或多個原子的接觸都能生成新物質呢?舉例說明。
[引導學生根據(jù)前面學過的知識來進行分析,如H2與F2在冷暗處就能反應,而H2和I2在常溫下卻不反應;Na與
4、O2常溫下迅速反應生成Na2O,而真金卻不怕火煉;再如稀有氣體等等……]
[師]為什么常溫下氫原子與氟原子“一拍即合”,而氫原子與氖原子卻“老死不相往來”呢?
要知其究竟,必須揭開原子內部的秘密,即認識原子的結構。
[板書]第一節(jié) 原子結構(第一課時)
[師]關于原子結構,我們在初中就已熟悉。請大家說出構成原子的粒子有哪些?它們怎樣構成原子的?
[生]構成原子的粒子有質子、中子、電子三種;其中,質子和中子構成了原子的原子核,居于原子中心,電子在核外做高速運動。
[師]很好,下面我們用如下形式把它表示出來 。
[板書]一、原子結構
原子
[師]下面,我們通過下表來認識一下構成
5、原子的粒子及其性質。
[投影展示表5—1]
表5—1 構成原子的粒子及其性質
構成原子的粒子
電子
質子
中子
電性和電量
1個電子帶1個單位負電荷
1個質子帶1個單位正電荷
不顯電性
質量/kg
9.109×10-31
1.673×10-27
1.675×10-27
相對質量①
1/1836(電子與質子質量之比)
1.007
1.008
注①是指對12C原子質量的1/12(1.661×10-27 kg)相比較所得的數(shù)值。
[師]通過上表我們知道,構成原子的粒子中,中子不顯電性,質子帶正電,電子帶負電。
我這兒有一把鐵鎖,(舉起鐵鎖)接觸它是否會
6、有觸電的感覺?
[生]不會。
[問題探究]金屬均由原子構成,而原子中又含有帶電粒子,那它為什么不顯電性呢?
[生]可能是正負電荷互相抵消的緣故吧!
[師]對,因為原子內部,質子所帶正電荷和電子所帶負電荷電量相等、電性相反,因此原子作為一個整體不顯電性。從原子的結構我們可知,原子核帶正電,它所帶的電荷數(shù)——核電荷數(shù)決定于核內質子數(shù),我們用Z來表示核電荷數(shù),便有如下關系:
[板書]核電荷數(shù)(Z)=核內質子數(shù)=核外電子數(shù)。
[師]下面,我們再來深入了解一下原子核與原子的關系。
[問]誰能形象地比喻一下原子核和原子的體積的相對大???
[生]甲回答:如果把原子比作一座十層大樓,原子核就像
7、放置在這所大樓中央的一個櫻桃。
乙回答:如果假設原子是一座龐大的體育場,而原子核只相當于體育場中央的一只螞蟻。
[師]回答得很好,甲比喻說明對初中的知識掌握很牢固;乙比喻說明大家對新課的預習很到位。
確切地講,原子核的體積只占原子體積的幾千萬億分之一。原子核雖小,但并不簡單,它是由質子和中子兩種粒子構成的,幾乎集中了原子的所有質量,且其密度很大。
[投影展示有關原子核密度的資料]原子核密度很大,假如在1 cm3的容器里裝滿原子核,則它的質量就相當于1.2×108 t,形象地可以比喻為需要3000輛載重4 t的卡車來運載。
[師]其實,從表5—1中所示電子、質子、中子的相對質量也可得出
8、原子的質量主要集中在原子核上的結論。從表中可看出,質子和中子的相對質量均近似等于1,而電子的質量只有質子質量的1/1836,如果忽略電子的質量,將原子核內所有質子和中子的相對質量取近似值加起來,所得數(shù)值便近似等于該原子的相對原子質量,我們把其稱為質量數(shù),用符號A表示。中子數(shù)規(guī)定用符號N表示。則得出以下關系:
[板書]質量數(shù)(A)=質子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)
[師]這樣,只要知道上述三個數(shù)值中的任意兩個,就可推算出另一個數(shù)值來。
在化學上,我們用符號X來表示一個質量數(shù)為A、質子數(shù)為Z的具體的X原子。比如C表示質量數(shù)為12,原子核內有6個質子和6個中子的碳原子。
[問題探究]“O”與“O”
9、所表示的意義是否相同?
[生]O表示原子核內有8個中子的具體的氧原子,而O除表示一個氧原子外,還可表示氧元素。
[師]為了熟記X所表示意義及A、Z、N之間的關系,請同學填寫下表:
[投影練習]
粒子符號
質子數(shù)(Z)
中子數(shù)(N)
質量數(shù)(A)
用X表示為
①O
8
18
②Al
14
27
③Ar
18
22
④Cl
Cl
⑤H
H
[答案]①10 O ②13 Al ③40 Ar ④17 18 35 ⑤1 0 1
[師]由以上計算我們可得出,組成原子的各粒子之間的關系可以表示如
10、下:
[板書] 原子X
[問題探究]是不是任何原子核都是由質子和中子構成的?
[生]不是,如上述練習中H原子,核內無中子,僅有一個質子。
[問題探究]假如原子在化學反應中得到或失去電子,它還會顯電中性嗎?
[生]不會,原子失去或得到電子后,成為帶電的原子——離子,不顯電中性;形成的帶正電荷的粒子叫陽離子,帶負電荷的粒子叫陰離子。
[問題探究]離子所帶電荷數(shù)與原子在化學反應中失去或得到的電子數(shù)之間有什么聯(lián)系?
[生]離子所帶電荷數(shù)與原子在化學反應中失去或得到的電子數(shù)相等,失去幾個電子,陽離子就帶幾個單位的正電荷,得到幾個電子,陰離子就帶幾個單位的負電荷。
[師]回答得很好。即:
11、
[講解并板書]離子所帶電荷數(shù)=質子數(shù)-核外電子數(shù)
[師]這樣,我們就可根據(jù)粒子的核內質子數(shù)與核外電子數(shù)的關系,來判斷出一些粒子是陽離子還是陰離子。
請大家口答下列問題:
[投影]1.當質子數(shù)(核電荷數(shù))>核外電子數(shù)時,該粒子是 離子,帶 電荷。
2.當質子數(shù)(核電荷數(shù)) 核外電子數(shù)時,該粒子是陰離子,帶 電荷。
[答案]1.陽 正 2.< 負
[師]根據(jù)以上結論,請大家做如下練習。
[投影練習]填寫表中空白。
粒子符號
質子數(shù)
電子數(shù)
①S2-
②Xn+
x
③Ym-
y
④NH
12、⑤OH-
[學生活動,教師巡視,并指正錯誤]
[答案]①16 18 ②x-n ③y-m ④11 10 ⑤9 10
[小結]本節(jié)課我們重點講了原子結構及構成原子的各粒子之間的關系及其性質,它是幾代科學家經過近半個世紀的努力才得出來的結論。
[作業(yè)]1.用X符號的形式表示出10種原子。
2.課本第94頁,二、1、2。
●參考練習
1.某粒子用Rn-表示,下列關于該粒子的敘述正確的是
A.所含質子數(shù)=A-n B.所含中子數(shù)=A-Z
C.所含電子數(shù)=Z+n D.所帶電荷數(shù)=n
2.某元素Mn+核外有a個電子,該元素的某種原子的質量數(shù)為A,則
13、該原子的核內中子數(shù)為
A.A-a+n B.A-a-n
C.A+a-n D.A+a+n
參考答案:1.BC(D選項所帶電荷數(shù)應標明正負)
2.B
●板書設計
第五章 物質結構 元素周期律
第一節(jié) 原子結構(第一課時)
一、原子結構
原子X
核電荷數(shù)(Z)=核內質子數(shù)=核外電子數(shù)
質量數(shù)(A)=質子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)
離子所帶電荷數(shù)=質子數(shù)-核外電子數(shù)
●教學說明
本節(jié)教材是在學生初中學習過的《原子》的基礎上來進一步學習有關原子結構知識的。由于本節(jié)教學內容無演示實驗,理論性較強,學生對此處的內容容易產生枯燥感。為此,采用了舊中引新、設問激疑的方法,對學生進行精心的引導,并結合形象的比喻,讓學生親自參與到學習新知識的過程中來,最后通過對所學知識的應用——練習,使本節(jié)課的知識得以鞏固。
另外,本節(jié)教材的第一部分內容,用原子結構或構成原子的粒子的相互關系做標題更為合適。此處,采取了前者。