第3章 物质构成的奥秘教案 沪教版

第3章 物质构成的奥秘
本章学习要求：
1．通过观察、想象、类比、模型化等方式使我们初步理解化学现象的本质。
2．从五彩缤纷的宏观世界步入充满神奇色彩的微观世界，激发学生学习化学的兴趣。
3．利用有关原子结构的科学史实，从中了解科学家严谨求实的科学态度。
4．通过对问题的探究和实践活动，提高学生 ( http: / / www.21cnjy.com )的想象能力、创新能力，学会运用物质构成的初步知识解释一些简单的化学现象，从而初步认识辨证唯物主义的一些观点。
第一节、用微粒的观点看物质
学习目标：
1．知道世界是由物质组成的，物质都是由肉眼看不见的微粒构成的。
2．了解微粒有以下基本性质：微粒很小，微粒之间有一定的空隙，微粒是不断运动的。
3．会用微粒的观点解释日常生活中的一些现象。
4．通过学习，培养科学的态度，训练操作技能，提高科学探究能力。
[教学过程]
<实验探究>
探究物质的可分性（如课本第59页图3-2）
<结论>
世界是由物质组成的。①所有物质都是由极其微小的、肉眼看不见的微粒构成的。
<实验探究>
探究微粒运动的实验（如课本第60页图3-3）
<结论>
②构成物质的微粒是在不停地运动的，温度越高，微粒运动速度越快。
<实验探究>
探究微粒之间有空隙的实验（如课本第60页图3-4、第61页图3-5）
<结论>
③构成物质的微粒之间都存在一定的空隙，不同 ( http: / / www.21cnjy.com )物质微粒之间的空隙大小不一样。在气体物质中，微粒之间的距离较大，气体容易被压缩；在固体和液体物质中，微粒之间的距离比较小，固体和液体物质不容易被压缩。
<巩固练习>
第二节、构成物质的基本微粒
学习目标：
1．认识物质的微粒性，知道分子、原子、离子等都是构成物质的微粒。
2．能用微粒的观点解释某些常见的现象。
3．知道原子是由原子核和核外电子构成的。
4．知道在化学反应中分子可分解为原子，原子可结合成分子。
5．能根据相对原子质量求算相对分子质量。
6．建立物质无限可分的观点。
[教学过程]
<引入>
不同物质是由不同的微粒构成的，分子、原子、 ( http: / / www.21cnjy.com )离子是构成物质的三种微粒。如干冰由二氧化碳分子构成，金刚石由碳原子构成，氯化钠由钠离子和氯离子构成。
一、分子
( http: / / www.21cnjy.com )二、原子
<指导阅读>
<解读教材>
2．原子是构成物质的一种基本微粒：
（1）①原子不但可以结合成 ( http: / / www.21cnjy.com )分子，原子还能直接构成物质；②原子的体积和质量都很小，原子在不断地运动，原子之间有空隙；③原子在化学变化中不可再分（原子是化学变化中的最小微粒）；④原子是构成物质的一种基本微粒，但原子不是构成物质的最小微粒，原子还可以再分。
（2）原子的构成
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说明：①在原子中，核电荷数==质子数==核外电子数；②构成原子的微粒有质子、中子和电子，质子和电子所带的电荷总数相等，但电性相反，原子显电中性；③原子很小，原子核更小，但原子核几乎集中了原子的全部质量（电子在原子核外空间作高速运动，一个电子的质量大约是一个质子质量的，可忽略不计）；④一个质子的质量与一个中子的质量几乎相等，但在原子核内质子数不一定等于中子数。
（3）原子的质量
①原子的质量==质子的质量+中子的质量+电子的质量；
②相对原子质量==；
在数值上可近似地认为：相对原子质量==质子数 + 中子数；
③相对分子质量==构成分子的各原子的相对原子质量的总和。
三、离子
<指导阅读>
<解读教材>
3．离子是由原子得到或失去电子所形成的构成物质的一种微粒：
（1）离子的形成：
原子阳离子（带正电荷的离子）
原子阴离子（带负电荷的离子），阴、阳离子相互作用形成离子化合物。
（2）阴离子、阳离子所带电荷数与质子数、核外电子数的关系：
微粒种类 质子数与核外电子数的关系 微粒的带电性
原子 质子数==核外电子数 电中性
阳离子 质子数 > 核外电子数 带正电荷
阴离子 质子数 < 核外电子数 带负电荷
阳离子所带正电荷数 == 原子失去的电子数 == 质子数 — 核外电子数
阴离子所带负电荷数 == 原子得到的电子数 == 核外电子数 — 质子数
（3）离子的表示方法：
离子所带的电荷数和电性标注在元素符号的右上方，如果电荷数为1，则数字省略。
例如：钠离子（Na+），镁离子（Mg2+），亚铁离子（Fe2+），铁离子（Fe3+）；
氧离子（O2-），硫离子（S2-），氯离子（Cl-），溴离子（Br-）。
（4）在化学反应中，原子可以通过得到或失去电子形成离子，离子也可以通过失去或得到电子转变成原子。原子、分子和离子都是构成物质的基本微粒，他们之间的转化关系如下图所示：
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<巩固练习>
第三节、组成物质的化学元素
学习目标：
1．认识氢、碳、氧、氮等与人类关系密切的常见元素，记住一些常见元素的名称和符号。
2．知道元素的简单分类。
3．能从组成上识别氧化物，区分单质和化合物。
4．形成“化学变化过程中元素不变”的观点。
[教学过程]
一、元素与元素符号
<解读教材>
1．元素的定义：
元素是具有相同质子数（即核电荷数）的同一类原子的总称。
（1）判断是同一种元素的标准：原子核内的质子数相同
（2）同种元素可以有不同种原子，主要包括三种情况：
A．质子数相同中子数不同的原子；
B．质子数相同化合价不同的原子；
C．质子数相同的单核离子
（3）不同元素的原子肯定不同，相同元素的原子也可能不同；自然界中发现的元素有90多种，人工合成的元素有20多种。
（4）元素与原子
元素 原子
概念 具有相同质子数（即核电荷数）的同一类原子的总称，属宏观概念 化学变化中的最小微粒，属微观概念
区别 只讲种类 既讲种类，又讲个数
联系 同一类原子的总称
使用范围 用来表示物质的宏观组成 用来表示物质的微观组成
2．元素的符号表示（元素符号）：
（1）表示方法：国际通用的元素符号用1 ( http: / / www.21cnjy.com )个或2个拉丁字母来表示，第一个字母大写，第二个字母小写。（利用元素符号表示离子的方法见前面离子的表示方法）
（2）元素符号的意义：宏观上表示一种元素；微观上表示一种元素的一个原子。
（若在元素符号前面加数字，则只表示微观上原子的个数）
（3）元素的分类：元素可分为金属元 ( http: / / www.21cnjy.com )素和非金属元素，可从它们的中文名称上分辨。有“金”字旁的是金属元素，有“石”字旁的固态非金属元素，有“气”字头的是气态非金属元素，有“シ”旁的是液态非金属元素；只有汞例外。
（4）记熟下列各元素的名称和符号：
元素名称 氢 碳 氮 氧 氟 钠 镁 铝 硅 磷 硫 氯
元素符号 H C N O F Na Mg Al Si P S Cl
元素名称 钾 钙 锰 铁 铜 锌 溴 银 碘 钡 汞
元素符号 K Ca Mn Fe Cu Zn Br Ag I Ba Hg
二、物质的分类
<解读教材>
（1）单质和化合物
单质：同种元素组成的纯净物；例如，铁、氧气、氮气等。
化合物：由两种或两种以上元素组成的纯净物；例如，水、四氧化三铁、碳酸氢铵等。
（2）氧化物：由两种元素组成的化合 ( http: / / www.21cnjy.com )物，其中有一种元素是氧元素；由金属元素组成的氧化物称为金属氧化物，例如氧化铁、二氧化锰、氧化铜等；由非金属元素组成的氧化物称为非金属氧化物，例如一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等。
（3）物质的分类
( http: / / www.21cnjy.com )
三、自然界中元素的存在
<解读教材>
（1）地壳中元素的含量按由多到少的顺序为氧、硅、铝、铁、钙、其他；
（2）海水中元素的含量按由多到少的顺序为氧、氢、氯、钠、镁等；
（3）组成人体的元素含量按由多到少的顺序为氧、碳、氢、氮、钙、磷、硫、钾等；
（4）太阳上最丰富的元素是氢，其次是氦；空气中含量最高的元素是氮，其次是氧。
四、元素与人体健康
<解读教材>
（1）人体中含有的微量元素不可缺少
缺钙可能导致骨骼疏松、畸形，易得佝偻病；缺锌会使儿童发育停滞，智力低下，严重时得侏儒症；缺钴、铁易得贫血症；缺碘会得甲状腺疾病等。
（2）人体中的微量元素不可摄取太多
钙吸收过多，容易引起白内障、动脉硬化，形成结石；碘吸收过多，容易得甲亢；微量的硒可以防癌，过量的硒则容易致癌。
（3）对人体有害的化学元素
在日常生活中，对人体有害的化学元素主要有铅、汞、砷等。
<巩固练习>
第四节、物质组成的表示方法
学习目标:
1．能用化学式表示某些常见物质的组成。
2．能说出几种常见元素的化合价,懂得化合价的有关规律。
3．能根据物质的化学式确定组成物质元素间的质量关系,进行有关元素质量分数的计算。
4．能看懂某些商品标签上标示的物质成分及其含量。
[教学过程]
一、化学式
<教材解读>
（1）定义
用元素符号和数字的组合表示纯净物组成的式子叫做该物质的化学式。
任何纯净物都有固定的组成，不同的物质组成不同。每种纯净物只能用一个化学式表示。如水可以用H2O表示，二氧化碳可以用CO2表示等。
（2）化学式的意义
化学式的意义 由分子构成的物质（H2O）
宏观 表示一种物质 水
表示物质的元素组成 水是由氢元素和氧元素组成的
微观 表示一个分子 一个水分子
表示分子的原子构成 一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的
①②化学式中的数字表示分子中所含的某原子的个数；②化学式前的数字表示微粒的个数；例如：
( http: / / www.21cnjy.com )
③如果是由原子直接构成的物质，其化学式表示三 ( http: / / www.21cnjy.com )点意义，如Fe表示铁，表示铁元素，表示一个铁原子；④如果在化学式的前面加上数字，则只有微观的意义，没有宏观意义，如2CO2只表示2个二氧化碳分子。
二、化合价
<教材解读>
元素化合价是元素的原子之间形成化合物时表现出来的一种性质，用来表示原子之间相互化合的数目。
（1）化合价的表示方法
通常在元素符号或原子团（作为整体参加化学反应的原子集团）的正上方用+n或-n表示。化合价与离子符号的书写有一定的区别和联系。
化合价 离子符号
表示方法 用+1、+2、+3、-1、-2、…表示，标在元素符号的正上方（“1”不省略） 用+、2+、3+、-、2-…表示，标在元素符号右上方（“1”省略）
实例
联系、区别 同种元素（或原子团）的化合价和离子的电荷，通常数值相等，表示位置不同，正负号写法不同
（2）化合价的一般规律
①在单质里，元素的化合价为 ( http: / / www.21cnjy.com )0；②在化合物中氧元素通常显-2价，氢元素通常显+1价；③金属元素跟非金属元素化合时，金属元素显正价，非金属元素显负价；④某些元素具有可变化合价，在不同化合物中显不同的化合价；⑤在化合物中，元素正、负化合价的代数和为零。
（3）常见元素和原子团的主要化合价
化合价 元素或原子团
正价 +1 H、Na、K、Ag、NH4（铵根）
+2 Ca、Mg、Cu 、Ba、Zn
+3 Al
负价 -1 Cl、OH（氢氧根）、NO3（硝酸根）
-2 O、CO3（碳酸根）、SO4（硫酸根）
-3 PO4（磷酸根）
巧学妙记（顺口溜）：一价 ( http: / / www.21cnjy.com )氢铵钠钾银，二价钙镁铜钡锌，三铝四硅五氮磷；二、三铁，二、四碳，二、四、六价硫齐全，铜、汞二价最常见；莫忘单质价为零。
（4）化合价的应用
根据“在化合物中，元素正、负化合价的代数和为零”这一规律，可以应用化合价解决如下几种类型的问题：
①检验化学式的正误；②根据化学式判断元素的化合价；③书写实际存在的物质的化学式（不能臆造物质的化学式）。
三、化学式的书写
<教材解读>
（1）单质化学式的写法
①由原子直接构成的单质，直接用元素符号 ( http: / / www.21cnjy.com )表示，如金属Fe、Cu、Na等，固体非金属C、S、P等，稀有气体He、Ne、Ar等；②由两个或多个原子构成的单质分子，在元素符号的右下角写数字，如H2、O2、N2、Cl2、O3等。
（2）化合物化学式的写法
①正价元素（或原子团）在前，负价元素（ ( http: / / www.21cnjy.com )或原子团）在后，如NH4NO3、NaOH等；②根据化合物中元素正负化合价代数和等于零的原则，确定化合物中各元素的原子数目，数字写在元素符号的右下角，如Al2O3、FeCl3、Na2SO4等。
（3）化学式书写的步骤
①按正价、负价的顺序写出元素符号， ( http: / / www.21cnjy.com )标出化合价；②根据化合物中化合价代数和等于零，确定各元素的原子数，将数字写在元素符号的右下角，“1”省略；③检验化学式的正误。
四、简单化合物的命名
<教材解读>
（1）两种元素组成的化合物，在两种元素中间用“化”字连接，如氧化铜（CuO）；（2）化学式中元素的名称从右向左读，与化学式的写法相反，如氯化钠（NaCl）；
（3）元素的原子个数在该元素之前先读出，如五氧化二磷（P2O5）；
（4）含有复杂原子团的化合物，要根据其特 ( http: / / www.21cnjy.com )征来称呼，不需读出原子或原子团的个数，如氢氧化钠（NaOH）、碳酸钙（CaCO3）、硫酸钠（Na2SO4）等。
五、根据化学式的简单计算
（1）计算相对分子质量
相对分子质量==构成分子的各原子的相对原子质量的总和
[例题]计算尿素分子[化学式为CO(NH2)2]的相对分子质量。
解：
[练习]现有KMnO4、MgCl2、H2O2、H2SO4、NH4HCO3、KClO3等物质，请计算它们各自的相对分子质量。
（2）计算化合物中各组成元素的质量比
化合物中各元素的质量比是原子个数与相对原子质量的乘积之比，即各元素原子的相对原子质量总和之比。
[例题]计算尿素分子中碳、氢、氧、氮元素的质量比。
解：
[练习]计算碳酸氢铵中各元素的质量比。
（3）计算物质组成中各成分的质量分数
某中成分的质量分数==
化合物中某元素的质量分数==
==
[例题]计算尿素分子中氮元素的质量分数。
解：
[练习]计算碳酸氢铵、氯化铵、硝酸铵、硫酸铵各物质中氮元素的质量分数。
（4）根据某化合物中元素的质量比推断化合物的化学式
[例题]已知A、B两元素组成的化合物中，A、B两元素的质量比为7∶3，A、B两原子的相对原子质量之比为7∶2，试推断此化合物的化学式。
解：
[练习]在元素A的氧化物中，A与氧元素的质量比为7∶20，相对原子质量之比为7∶8，试写出该氧化物的化学式。
<巩固练习>