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1、《第1節(jié) 構(gòu)成物質(zhì)的基本微?!方贪?
學(xué)習(xí)目標(biāo):
認(rèn)知目標(biāo):
1.知道分子、原子、離子都是構(gòu)成物質(zhì)的微粒;
2.知道在化學(xué)反應(yīng)中分子可以分解為原子,原子可以結(jié)合成分子,原子和離子通過得失電子可以相互轉(zhuǎn)換;
3.知道原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的。
能力目標(biāo):
1.初步學(xué)會根據(jù)實驗現(xiàn)象,來推導(dǎo)原子的組成。
2.能夠根據(jù)相對原子質(zhì)量求算相對分子質(zhì)量。
情感目標(biāo):
逐步建立物質(zhì)無限可分的觀點。
教學(xué)重點:
從微觀角度來理解化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)
相對質(zhì)量的計算
原子的構(gòu)成
探究實驗:通過虛擬實驗來探究原子的結(jié)構(gòu)
教學(xué)過程:
引入:物質(zhì)都是由肉眼看不見的,極其微小的微粒構(gòu)成的。
2、不同的物質(zhì)由不同的微粒構(gòu)成的,那么我這個物質(zhì)世界構(gòu)成的微粒主要有原子(atom)、離子(ion)和分子(molecule)等。
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(gòu)成的;銅、鐵、鎂、金剛石等都是有原子直接構(gòu)成的;氯化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈣等是由離子構(gòu)成的。我們?nèi)祟愐彩怯泻芏嗉?xì)胞構(gòu)成的,而細(xì)胞則是由許多蛋白質(zhì)分子構(gòu)成的。
一、分子和原子
共同點:
1.分子和原子都能直接構(gòu)成物質(zhì)
2.分子和原子都是微粒
(1)質(zhì)量小,體積小
18g水中,大約有6.02×1023個水分子,每個水分子質(zhì)量大約為3×10-23g。一滴水與一個水分子比較就相當(dāng)于是一個地球和一個
3、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(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
(1)由分子構(gòu)成的物質(zhì),分子能保持其化學(xué)性質(zhì)
(2)由原子構(gòu)成的物質(zhì),原子能保持其化學(xué)性質(zhì)
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(rèn)識到水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氧氣和氫氣。
總結(jié):化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是原子間的重新組合,分子在化學(xué)變化過程中能分為原子,各原子經(jīng)過重新組合又能形成
4、新的分子,即發(fā)生了化學(xué)變化。
分子原子新分子
區(qū)分:
分子在化學(xué)變化中,一定改變;而原子在化學(xué)變化中,一般認(rèn)為是不改變的;在物理變化中構(gòu)成物質(zhì)的微粒不改變
注意:我們并不能說分子大而原子小。
聯(lián)系:原子不但能直接構(gòu)成物質(zhì),而且還能構(gòu)成分子。
講述:構(gòu)成物質(zhì)的微??梢苑殖稍?、分子、離子等。分子又是由原子構(gòu)成的,那么原子又是有什么構(gòu)成的?原子學(xué)說的提出者——道爾頓認(rèn)為,原子是一種極其微小,不可分割的微粒。對于原子是否可以再分,原子的結(jié)構(gòu)到底如何的問題,科學(xué)家進行了長達近一個世紀(jì)的研究、探討、論證。
展示:湯姆生發(fā)現(xiàn)電子的陰極射線的實驗過程,并介紹棗糕型原子模型。
展示:盧瑟福的α
5、粒子散射實驗(α粒子,即氦原子的原子核)
現(xiàn)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(zhuǎn);少部分α粒子的運動方向有所改變;甚至有極少數(shù)的α粒子有很大的偏轉(zhuǎn),甚至是180度。
提問:請大家來解釋一下這種現(xiàn)象的原因?
討論:對于這種現(xiàn)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(xué)生,盧瑟福提出了自己的原子模型的設(shè)想:他認(rèn)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(zhì)量,而電子帶負(fù)電,在核外很大的空間內(nèi)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
6、相互排斥,由于斥力的原因,所以有少數(shù)的α粒子會有偏轉(zhuǎn);而因為金原子中原子核存在,而且體積小,質(zhì)量大,所以只有很少的機會與α粒子相碰撞,并且能反彈。
提問: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(shè)問:物質(zhì)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(xiàn)了原子中含有質(zhì)子,經(jīng)過其他的科學(xué)家的不懈努力,終于發(fā)現(xiàn)原子核中由質(zhì)子和中子構(gòu)成的。一個質(zhì)子帶一個單位的正電荷,而中子不帶電。
小結(jié):1、原子的構(gòu)成情況:
原子
核
7、外電子
原子核
質(zhì)子
中子
(在核外作高速的無規(guī)則的運動)
(居于原子中央)
2、電性關(guān)系
不帶電的微粒:中子、原子(分子);
帶負(fù)電荷的微粒:電子;
帶正電荷的微粒:原子核、質(zhì)子。
3、電量關(guān)系:
核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)(原因是中子不帶電);質(zhì)子數(shù)=電子數(shù)(原因是原子不帶電)。
所以在原子中:核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=電子數(shù)。
4、質(zhì)量關(guān)系:
m(原子)=m(原子核)+m(電子)≈m(原子核)(原因是一個電子的質(zhì)量很小,可以忽略)
由于一個原子的真實質(zhì)量很小,使用不方便,提出一個相對原子質(zhì)量的概念。
相對原子質(zhì)量:一種碳原子(質(zhì)子數(shù)為6,中子數(shù)為6的
8、碳原子)的質(zhì)量的1/12作為基準(zhǔn),其他原子的質(zhì)量與這個基準(zhǔn)的比值。
公式表達式:Ar(原子)=
引申:相對分子質(zhì)量:構(gòu)成分子的各原子的相對原子質(zhì)量的總和。
Mr(分子)=∑Ar(構(gòu)成微粒的原子)
例題:求出水的相對分子質(zhì)量
Mr(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=2×1+16=18
5、原子結(jié)構(gòu)示意圖
(1)電子排布的基本規(guī)則:
A.根據(jù)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(shù)為2n2個。
(2)原子核外電子結(jié)構(gòu)與元素化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系
A.當(dāng)最外層電子數(shù)為8個(除H
9、e外),為稀有氣體元素,化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。
B.最外層電子數(shù)小于4個,大多數(shù)是金屬元素,容易失去電子達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),最外層電子數(shù)越小,越容易失去電子,化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定。
C.最外層電子數(shù)大于4個,大多數(shù)是非金屬元素,容易獲得電子而達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),最外層電子數(shù)越多,越容易得到電子,化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定。
故,元素的化學(xué)性質(zhì)由該原子的最外層電子數(shù)決定的。
講述:當(dāng)原子得失電子而達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時,所得到的微粒正負(fù)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(shù)大于質(zhì)子數(shù),帶負(fù)電荷,稱為陰離子;
原子失去電子,電子數(shù)小于質(zhì)子數(shù),帶正電荷,成為陽離子。
在形成物質(zhì)時,陰陽離子因強烈的靜電作用相互吸引而形成物質(zhì),成為離子化合物
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。
演示:離子化合物形成的過程。
鈉原子,最外層電子數(shù)為1,容易失去一個電子,而達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu);而氯原子最外層電子數(shù)為7個,容易得到一個電子而達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),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(gòu)成的離子,是原子團。
分 子
物 質(zhì)
原子子
離 子
結(jié)合
得、失電子
失、得電子子
分解
小結(jié):