(共32张PPT)
幻灯片 1:封面
标题:2.2 构成物质的微观粒子(第 4 课时 相对原子质量 离子)
副标题:破解 “原子质量计量” 与 “粒子带电之谜”
背景图:选择一张双主题融合图片,左侧是氢原子与碳 - 12 原子的质量对比模型(标注 “相对原子质量:H-1,C-12”),右侧是钠原子失去电子形成钠离子、氯原子得到电子形成氯离子的动态过程(标注 “原子得失电子→离子”),下方标注 “相对原子质量:比值计量;离子:带电的原子或原子团”,直观呈现核心学习内容。
幻灯片 2:学习目标
知识理解:明确相对原子质量的定义(以碳 - 12 原子质量的 1/12 为标准)与计算公式,掌握离子的形成过程(原子得失电子)与分类(阳离子、阴离子),了解离子的表示方法(离子符号,如 Na 、Cl )及离子构成的物质(如 NaCl)。
能力提升:能根据原子实际质量计算相对原子质量(或根据相对原子质量推算原子实际质量),能通过原子结构示意图判断原子是否易形成离子及离子类型,能正确书写常见离子的符号(如 Mg 、O ),提升微观计算与结构分析能力。
意识培养:认识到 “相对原子质量是简化原子质量计量的科学方法”,理解 “离子是原子实现稳定结构的重要形式”,培养 “科学计量” 与 “结构决定粒子类型” 的化学思维,完善微观粒子认知体系。
幻灯片 3:情境导入 —— 两个 “微观难题” 如何解决?
情境展示:呈现两组微观认知难题,引发学生思考:
情境 1:一个氢原子的实际质量约为 1.67×10 kg,一个氧原子的实际质量约为 2.657×10 kg—— 这些数值极小,书写和计算时非常不便(如计算水分子质量需叠加 3 个原子质量),科学家如何解决原子质量 “计量难” 的问题?
情境 2:钠原子(最外层 1 个电子)与氯原子(最外层 7 个电子)反应时,钠原子失去 1 个电子,氯原子得到 1 个电子,最终形成稳定的氯化钠(NaCl)—— 得失电子后的粒子与原原子有什么不同?它们是否带电?这类粒子如何构成物质?
提问互动:上一课时我们学习了原子结构,知道原子质量极小且原子可通过得失电子达到稳定结构。如何简化原子质量的描述?得失电子后的带电粒子是什么?今天,我们就来解决这两个难题 —— 学习相对原子质量与离子。
幻灯片 4:相对原子质量 ——“原子质量的‘简化标尺’”
一、相对原子质量的定义(科学计量方法)
定义:以一种碳原子(碳 - 12,原子核内有 6 个质子和 6 个中子的碳原子)质量的 1/12 为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比,叫做这种原子的相对原子质量(符号为 Ar)。
核心标准:
碳 - 12 原子的实际质量约为 1.993×10 kg;
标准质量(碳 - 12 原子质量的 1/12)= 1.993×10 kg ÷ 12 ≈ 1.661×10 kg。
二、相对原子质量的计算公式
基本公式:
某原子的相对原子质量(Ar)= 该原子的实际质量 ÷ (碳 - 12 原子质量 × 1/12)
公式变形:
某原子的实际质量 = 该原子的相对原子质量 × (碳 - 12 原子质量 × 1/12)≈ 该原子的相对原子质量 × 1.661×10 kg
计算示例:
计算氢原子的相对原子质量:
氢原子实际质量≈1.67×10 kg,
Ar(H)= 1.67×10 kg ÷ 1.661×10 kg ≈ 1(通常取整数);
计算氧原子的相对原子质量:
氧原子实际质量≈2.657×10 kg,
Ar(O)= 2.657×10 kg ÷ 1.661×10 kg ≈ 16(通常取整数)。
三、相对原子质量的特点与应用
特点:
相对原子质量是 “比值”,单位为 “1”(通常省略不写),不是实际质量(无 kg、g 等单位);
相对原子质量≈质子数 + 中子数(因电子质量极小,可忽略不计,如碳 - 12 原子:质子数 6 + 中子数 6 = 12,相对原子质量 = 12;钠原子:质子数 11 + 中子数 12 = 23,相对原子质量≈23);
相对原子质量可从元素周期表中直接获取(如元素周期表中 “C” 下方的 “12.01” 表示碳的相对原子质量,通常取 12)。
应用价值:
简化计算:如计算水分子(H O)的相对分子质量 = 2×Ar(H) + Ar(O)= 2×1 + 16 = 18,无需使用极小的实际质量;
比较质量:通过相对原子质量可快速比较原子质量大小(如 Ar(Fe)=56,Ar(Cu)=64,说明铜原子质量比铁原子大)。
四、常见元素的相对原子质量(记忆重点,取整数)
元素名称
元素符号
相对原子质量(Ar)
质子数 + 中子数验证
氢
H
1
1(质子)+ 0(中子)=1
碳
C
12
6+6=12
氧
O
16
8+8=16
钠
Na
23
11+12=23
镁
Mg
24
12+12=24
铝
Al
27
13+14=27
氯
Cl
35.5
17+18.5≈35.5(中子数有不同,取平均值)
铁
Fe
56
26+30=56
幻灯片 5:离子的形成 ——“原子得失电子后的‘变身’”
一、离子的定义(带电的原子或原子团)
定义:原子(或原子团)通过失去或得到电子,使质子数与核外电子数不相等,从而带上电荷,这种带电的粒子叫做离子(如钠离子 Na 、氯离子 Cl 、硫酸根离子 SO )。
离子带电的原因:原子不显电性(质子数 = 核外电子数),得失电子后:
失去电子→质子数 > 核外电子数→带正电荷;
得到电子→质子数 < 核外电子数→带负电荷。
二、离子的形成过程(以钠原子与氯原子反应为例)
1. 钠原子形成钠离子(阳离子):
钠原子结构:质子数 11,核外电子数 11(结构示意图:2,8,1),最外层 1 个电子(易失去);
形成过程:钠原子在化学反应中,失去最外层的 1 个电子,核外电子数变为 10(结构:2,8),质子数仍为 11;
结果:质子数(11)> 核外电子数(10),带 1 个单位正电荷,形成钠离子(符号:Na ),达到 8 电子稳定结构。
2. 氯原子形成氯离子(阴离子):
氯原子结构:质子数 17,核外电子数 17(结构示意图:2,8,7),最外层 7 个电子(易得到 1 个电子);
形成过程:氯原子在化学反应中,得到 1 个电子,核外电子数变为 18(结构:2,8,8),质子数仍为 17;
结果:质子数(17)< 核外电子数(18),带 1 个单位负电荷,形成氯离子(符号:Cl ),达到 8 电子稳定结构。
3. 离子的分类:
离子类型
带电情况
形成原因
结构特点(1-18 号元素)
示例
阳离子(正离子)
带正电荷
原子失去电子(失去电子数 = 带电荷数)
最外层电子数为 8 个(或 2 个),电子层数比原原子少 1 层(如 Na 比 Na 原子少 1 个电子层)
Na 、Mg 、Al
阴离子(负离子)
带负电荷
原子得到电子(得到电子数 = 带电荷数)
最外层电子数为 8 个,电子层数与原原子相同(如 Cl 与 Cl 原子电子层数相同)
Cl 、O 、S
动画演示:播放钠原子失去电子、氯原子得到电子形成离子的微观动画,标注 “失电子→带正电,得电子→带负电”,直观呈现离子形成过程。
三、离子与原子的区别与联系
对比维度
原子
离子(以 Na 与 Na 、Cl 与 Cl 为例)
关键差异
电性
不显电性(质子数 = 电子数)
阳离子带正电,阴离子带负电(质子数≠电子数)
是否带电(核心区别)
结构
最外层电子数一般≠8(或 2)(活泼原子)
最外层电子数 = 8(或 2)(稳定结构)
最外层电子数是否达到稳定结构
化学性质
活泼(易得失电子)
稳定(不易得失电子)
化学性质是否稳定
表示方法
用元素符号表示(如 Na、Cl)
用离子符号表示(如 Na 、Cl )
符号是否标注电荷数
相互转化
原子\(\stackrel{失去电子}{=\!=\!=}\)阳离子;原子\(\stackrel{得到电子}{=\!=\!=}\)阴离子
阳离子\(\stackrel{得到电子}{=\!=\!=}\)原子;阴离子\(\stackrel{失去电子}{=\!=\!=}\)原子
电子的得失是相互转化的关键
幻灯片 6:离子符号的书写与意义 ——“离子的‘身份标识’”
一、离子符号的书写规则
书写顺序:先写元素符号(或原子团符号),再在元素符号(或原子团符号)右上角标注电荷数与电性(“+” 或 “-”);
电荷数标注:
电荷数为 1 时,“1” 省略不写,仅标注电性(如带 1 个正电荷写 “+”,不写 “1+”;带 1 个负电荷写 “-”,不写 “1-”);
电荷数 > 1 时,先写数字,再写电性(如带 2 个正电荷写 “2+”,带 3 个负电荷写 “3-”);
常见离子符号书写示例:
阳离子:钠离子(Na )、镁离子(Mg )、铝离子(Al )、氢离子(H );
阴离子:氯离子(Cl )、氧离子(O )、硫离子(S )、氢氧根离子(OH )、硫酸根离子(SO )。
二、离子符号的意义(以 “Mg ” 为例)
宏观意义:表示镁离子(一类离子);
微观意义:
表示 1 个镁离子;
表示 1 个镁离子带 2 个单位正电荷;
注意:离子符号前面加数字时,仅表示离子的个数(如 “2Na ” 表示 2 个钠离子,不表示宏观意义)。
三、常见错误与纠正(“避坑指南”)
错误类型
错误示例
错误原因
正确写法
电荷数与电性顺序颠倒
镁离子写成 “Mg ”
未遵循 “先数字后符号” 规则(电荷数 > 1 时)
写成 “Mg ”
电荷数为 1 时多写 “1”
钠离子写成 “Na ”
电荷数为 1 时 “1” 需省略
写成 “Na ”
原子团符号错误
硫酸根离子写成 “SO ”
原子团整体带电,符号应写在右上角
写成 “SO ”
混淆离子与元素符号
氯离子写成 “Cl”(未标电荷)
未体现离子带电的特点
写成 “Cl ”
幻灯片 7:离子构成的物质 ——“离子的‘聚集’形成物质”
离子化合物:由阳离子和阴离子通过静电作用(离子键)结合形成的化合物,这类物质由离子直接构成(如氯化钠 NaCl、氧化镁 MgO);
示例分析:氯化钠(NaCl)的构成:
微观过程:钠离子(Na )和氯离子(Cl )通过正、负电荷的相互吸引,交替排列形成规则的晶体结构(氯化钠晶体);
构成特点:不存在单个的 “NaCl 分子”,而是由大量 Na 和 Cl 按 1:1 的比例构成,因此 NaCl 表示 “氯化钠中 Na 与 Cl 的个数比为 1:1”;
常见由离子构成的物质:
金属氧化物:氧化镁(MgO,由 Mg 和 O 构成)、氧化铝(Al O ,由 Al 和 O 构成);
盐类:氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)、硫酸铜(CuSO ,由 Cu 和 SO 构成);
碱类:氢氧化钠(NaOH,由 Na 和 OH 构成)、氢氧化钙(Ca (OH) ,由 Ca 和 OH 构成)。
图示展示:呈现氯化钠晶体的微观结构模型图,标注 “Na ” 和 “Cl ” 的交替排列,说明离子化合物的构成特点。
幻灯片 8:课堂活动 ——“相对原子质量计算与离子符号书写”
活动 1:“质量换算小达人”—— 相对原子质量计算
任务:给出以下数据,学生独立完成计算:
已知碳 - 12 原子质量为 1.993×10 kg,一个铁原子的实际质量为 9.288×10 kg,计算铁的相对原子质量(结果取整数);
已知氧的相对原子质量为 16,计算一个氧原子的实际质量(保留 3 位有效数字);
参考答案:
Ar(Fe)= 9.288×10 kg ÷(1.993×10 kg ×1/12)≈ 56;
氧原子实际质量 = 16 × 1.661×10 kg ≈ 2.66×10 kg;
评分标准:公式正确(30 分)、计算过程无误(4
2024科粤版化学九年级上册
授课教师: . 班 级: . 时 间: .
2.2 构成物质的微观粒子
-第4课时 相对原子质量 离子
第二单元 空气、物质的构成与组成
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
学习目标
1.初步了解相对原子质量的概念,并能区分原子质量和相对原子质量;
2.知道离子是构成物质的一种微粒;
3.能说出离子的形成过程,并能区分原子和离子;
4.能正确书写常见的离子符号。
原子很小,原子核更小。如果把原子比作一个庞大的体育场,原子核只相当于体育场中的一只蚂蚁,电子在原子核外很大的空间做高速运动。那么,电子的运动有什么规律呢?原子的质量又有多大呢?
情境导入
2. 不同粒子的质量不同;
1. 原子的质量很小;
3. 如此小的数据书写、使用均不方便。
从表中你发现了什么?
粒子种类 质量
质子 1.6726×10-27kg
中子 1.6729×10-27kg
电子 质子质量的1/1836
构成原子的粒子的质量
这该怎么办呢?
以一种碳原子质量的1/12为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比,作为这种原子的相对原子质量(符号Ar)。
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
C
12个氢原子
1个碳原子
合作探究
探究点一 原子的质量有多大
1. 相对原子质量的定义
相对原子质量=
一个该原子的质量
一个碳原子质量×1/12
一个该原子的质量
1.661×10-27kg
=
合作探究
探究点一 原子的质量有多大
2. 表达式
例:一个氧原子的质量为2.657×10-26kg,计算氧原子的相对原子质量。
解:氧原子的相对原子质量=
2.657×10-26kg
1.661×10-27kg
≈16.00。
①相对原子质量不等于原子的实际质量,是个比值。
②原子实际质量越大,它的相对原子质量数值越大。
③相对原子质量的单位:“1”(书写时一般不写出)。原子实际质量的单位是:千克。
合作探究
探究点一 原子的质量有多大
3. 相对原子质量与原子实际质量的关系
原子种类 质子数 中子数 核外电子数 相对原子质量
氢 1 0 1 1
碳 6 6 6 12
氧 8 8 8 16
钠 11 12 11 23
铁 26 30 26 56
相对原子质量=质子数+中子数
从表中你发现了什么规律?
+
+
+
+
+
在化学变化中,一些原子容易失去电子,而另一些原子则容易得到电子,当原子得到或失去核外电子从而带上电荷以后,便转变成离子(ion)。
合作探究
探究点二 离子怎样形成
1. 离子
现象:钠燃烧,发出黄色火焰并生成白烟。
【注意】这里生成的白烟实际上是一种白色的固体小颗粒氯化钠(NaCl),是食盐的主要成分。
注意观察实验现象。
合作探究
探究点二 离子怎样形成
2. 观察活动——钠在氯气中燃烧
氯化钠的形成过程
合作探究
探究点二 离子怎样形成
3. 氯化钠的形成过程
+11
+11
+17
+17
失去1个电子
质子数=电子数
质子数>电子数
质子数=电子数
质子数<电子数
得到1个电子
Na
Cl
Na+
Cl-
合作探究
探究点二 离子怎样形成
3. 氯化钠的形成过程
2
1
8
+11
Na
2
7
8
+17
Cl
8
2
8
+17
Cl-
Na+
Cl-
2
8
Na+
+11
失去1电子
离子也是构成物质的一种微粒
阳离子:带正电荷的原子或原子团。(质子数>电子数)
阴离子:带负电荷的原子或原子团。(质子数<电子数)
Mg2+
镁离子
Na+
钠离子
Al3+
铝离子
O2-
氧离子
Cl-
氯离子
SO42-
硫酸根离子
合作探究
探究点二 离子怎样形成
4. 离子的分类
(1)离子符号的书写
先写原子(或原子团)符号,再在符号的右上角标出离子所带的电荷数及电性,先写数字再写正负号,当离子所带电荷数为1时, 1 可以不写。
+11
+12
+17
Na+
Mg2+
Cl-
钠离子
镁离子
氯离子
合作探究
探究点二 离子怎样形成
5. 离子符号
写出下列离子的离子符号。
氧离子
铝离子
硫离子
钠离子
钙离子
氟离子
O2-
Na+
Ca2+
Al3+
S2-
F-
合作探究
探究点二 离子怎样形成
5. 离子符号(针对性练习)
离子所带的电荷数与什么有关?
+12
+12
失去2个电子
带2个单位正电荷
Mg2+
Mg
O
+8
+8
得到2个电子
带2个单位负电荷
离子所带电荷数等于原子失去或得到的电子数
O2-
(2)离子符号的意义
氯离子
1个氯离子
1个氯离子带1个单位负电荷
铝离子
1个铝离子
1个铝离子带3个单位正电荷
Cl-
Al3+
合作探究
探究点二 离子怎样形成
5. 离子符号
联系
原子
阳离子
得电子
失电子
阴离子
原子与离子有什么区别和联系?
质子数=电子数(不带电荷)
原 子:
质子数>电子数(带正电)
阳离子:
质子数<电子数(带负电)
阴离子:
区别
得电子
失电子
物质由微观粒子构成
原子
分子
结合
构成
阴、阳离子
得失电子
构成
物质
直接构成
归纳总结
知识点1 相对原子质量
1. [2025·新乡阶段]为相对原子质量的测定作出卓越贡献
的中国科学家是( )
B
A. 侯德榜 B. 张青莲
C. 袁隆平 D. 徐光宪
返回
2. “氧的相对原子质量为16”的意义是( )
A. 一个氧原子的质量是
B. 一个氧原子中有16个质子
C. 一个氧原子的质量是一个碳原子质量的16倍
D. 一个氧原子的质量相当于16个“相对原子质量标准”的质量
D
返回
3.(1)某原子的核外有26个电子,相对原子质量为56,则其
核内质子数为____,中子数为____。
26
30
(2)已知一个碳原子的质量为 ,一种铁
原子的质量为 ,则该铁原子的相对原子质量
为____(结果保留整数)。
56
返回
知识点2 离子
4. 钠与
氯气反应生成氯化钠的示意图如下。
下列说法正确的是 ( )
B
A. 氯化钠固体由分子构成
B. 反应中一个钠原子失去一个电子,
形成相对稳定结构
C. 氯原子核外有两个电子层
D. 反应中变成 ,核内质子数
发生了改变
5. 据《自然》杂志报道,科学家研制的一种
以锶原子做钟摆的“光晶格钟”是世界上最精确的钟。锶原子
的结构示意图如图1所示。
(1)锶原子的核内质子数为____,原子核外有___________个
电子层,在化学反应中容易______(填“得到”或“失去”)电子。
38
5(或五)
失去
①具有相对稳定结构的是_____(填字母,下同);
A中只有1个电子层,该层上有2个电子,属于相对稳定结构,
B、D中最外层电子数都是8,属于相对稳定结构;
②表示阴离子的是___;
B中,质子数 核外电子数,表示阴离子;
③表示阳离子的是___。
D
D中,质子数 核外电子数,表示阳离子。
纠易错 对相对原子质量的概念理解有误
6. [2025·郴州月考改编]下列有关相对原子质量的说法正
确的是( )
D
A. 相对原子质量就是原子的质量
B. 相对原子质量可用“”或“ ”作单位
C. 原子质量越大,相对原子质量就越小
D. 相对原子质量约等于质子数与中子数之和
返回
相对原子质量=质子数+中子数
相对原子质量
定义
分类
离子
定义
意义
相对原子质量、离子的形成
课堂小结
必做作业:从教材习题中选取;
选做作业:完成练习册本课时的习题.
谢谢观看!