1.3.2
原子的构成
学习目标
知识技能：
⒈复习原子构成的初步知识，使学生懂得质量数和AZX的含义，掌握构成原子的粒子间的关系；
⒉知道同位素概念。
过程方法：
采用教师引导，学生阅读资料、自己提出问题、并自主地跟同学交流、自己完成讨论结果的方法，教师多创设情景让学生自主学习、自主地总结出规律。
情感态度：
让学生充分体验交流讨论、发现规律、得出结论的过程，让学生在获得有关知识的同时又体验自己学习后获得的成功感。
教学准备 多媒体课件
教学过程
情景设计：
展示图片：
原子结构图
引入新课：
原子是由原子核和核外电子构成的，绝大多数原子的原子核由质子和中子构成。质子、中子和电子是构成原子的三种粒子，这三种粒子的质量大小、带电荷情况等方面有什么差异？请同学们运用教材表1-8中的数据进行比较。
学生活动：
阅读表1-8，比较三种粒子的质量大小、带电荷情况。有同学会问：什么是相对质量？
（1）收集材料：结合初中所学的有关原子结构的初步知识填写下表：
构成原子的微粒
电子
原子核
质子
中子
电性和电量
质量/kg
9.109×10-31
1.673×10-27
1.675×10-31
相对质量
1/1836
1.007
1.008
（2）归纳总结
构成原子的微粒之间的数量关系
（3）填写下表：
原子
质子数（Z）
中子数（N）
质子数+中子数（A）
相对原子质量
F
10
18.998
Na
12
22.989
Al
14
26.982
交流讨论：
⑴若用X表示元素符号，Z表示原子的质子数，A表示原子的质量数，用AZX表示图中的原子组成分别为：
⑵质量数的概念：
。
（3）电性关系：
⑷质量关系
整理归纳：
⒈原子的构成是本节重点，我们需要掌握的关系式：
⑴AZX的含义：代表一个质量数为A、质子数为Z的原子。
AZXqp中各个字母的含义：
A：质量数；
Z：质子数；
q：原子个数；
p：电荷数。
⑵电性关系：
原子：核电荷数（Z）=核内质子数=核外电子数
阳离子：核电荷数（Z）=核内质子数＞核外电子数
核电荷数（Z）=核内电子数+电荷数
阴离子：核电荷数（Z）=核内质子数＜核外电子数
核电荷数（Z）=核内电子数—电荷数
⑶质量关系：质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）
⒉元素、核素、同位素
学生活动：阅读书本第31页内容，得出：
⑴核素、同位素的概念；
⑵质子数决定元素的种类；中子数决定元素的同位素。
信息博览：
我们在初中就学习了碳-12用作相对原子质量的标准，另外碳-14可用作考古、测出土文物的年代。具体来说，有以下应用：
一、碳-14测年法
自然界中的碳-14是宇宙射线与大气中的氮通过核反应产生的。碳-14不仅存在于大气中，随着生物体的吸收代谢，经过事物链进入活的动物或人体等一切生物体中。由于碳-14一面在生成，一面又以一定的速度在衰变，致使碳-14在自然界中（包括一切生物体内）的含量与稳定同位素碳-12的含量的相对比值基本保持不变。
当生物体死亡后，新陈代谢停止，由于碳-14的不断衰变减少，因此体内碳-14和碳-12含量的相对比值相应不断减少。通过对生物体出土化石中碳-14和碳-12含量的测定，就可以准确算出生物体死亡（即生存）的年代。例如某一生物体出土化石，经测定含碳量为m克（或碳-12的质量），按自然界碳的各种同位素含量的相对比值可计算出，生物体活着时，体内碳-14的质量应为m克。但实际测得体内碳-14的质量内只有m克的八分之一，根据半衰期可知生物死亡已有了3个5730年了，即已死亡了一万七千二百九十年了。美国放射化学家W.
F.利比因发明了放射性测年代的方法，为考古学作出了杰出贡献而荣获1960年诺贝尔化学奖。
由于碳-14含量极低，而且半衰期很长，所以用碳-14只能准确出5～6万年以内的出土文物，对于年代久远的出土文物，如生活在五十万年以前的周口店北京猿人，利用碳-14测年法是无法测定出来的。
二、碳-14标记化合物的应用
碳-14标记化合物是指用放射性14C取代化合物中稳定同位素碳-12，并以碳-14作为标记的放射性标记化合物。它与未标记的相应化合物具有相同的化学与生物学性质，不同的只是它们带有放射性，可以利用放射性探测技术来追踪。
自20世纪40年代，就开始了碳-14标记化合物的研制、生产和应用。由于碳是构成有机物三大重要元素之一，碳-14半衰期长，β射线能量较低，空气中最大射程22cm，属于低毒核素，所以碳-14标记化合物产品应用范围广。至80年代，国际上以商品形式出现的碳-14标记化合物，包括了氨基酸、多肽、蛋白质、糖类、核酸类、类脂类、类固醇类及医学研究用的神经药物、受体、维生素和其他药物等，品种已达近千种，约占所有放射性标记化合物的一半。
以碳-14为主的标记化合物在医学上还广泛用于体内、体外的诊断和病理研究。用于体外诊断的竞争放射性分析是本世纪60年代发展起来的微量分析技术。应用这种技术只要取很少量的体液（血液或尿液）在化验室分析后，即可进行疾病诊断。由于竞争放射性分析体外诊断的特异性强，灵敏度高，准确性和精密性好，许多疾病就可能在早期发现，为有效防治疾病提供了条件。
碳-14标记化合物作用灵敏的失踪剂，具有非常广泛的应用前景。
问题解决：
碳-12和碳-14的有何联系和区别？
交流讨论：
【例1】简单原子的原子结构可用下图表示方法形象表示：其中●表示质子或电子，○表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是…………………………………………………（
）
A.
①②③互为同位素
B.
①②③互为同素异形体
C.
①②③是三种化学性质不同的微粒
D.
①②③具有相同的质量数
解析：由题目信息可知①②③所表示的为三个原子，其中①是一个质子和一个电子，②是一个质子一个中子和一个电子，③是一个质子、两个中子和一个电子，故①②③互为同位素。而同素异形体是指同种元素形成的不同单质（如金刚石和石墨）。
答案：A
【例2】（2004年江苏高考题）我国的“神舟”五号载人飞船已发射成功，“嫦娥”探月工程也已正式启动。据科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的32He，每百吨32He核聚变所释放的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上，氦元素主要以42He的形式存在。下列说法正确的是…………………………………………………（
）
A.
42He原子核内含有4个质子
B.
32He和42He互为同位素
C.
32He原子核内含有3个中子
D.42He的最外层电子数为2，所以42He具有较强的金属性
解析：熟练掌握原子的构成，以及两个关系式是解决这类题目的关键。根据质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）和AZX中各符号的含义，我们不难看出A项中质子数应为2；C项中中子数应为1；B项正确；而D选项，我们知道2号元素为稀有气体元素，不具有金属性，故很容易排除。
答案：B
思考与交流：这道题目以新闻背景材料出现，起点高，而落点低，是高考中常见的题目。希望同学们在解决问题时注意抓住问题的主要矛盾，利用好我们所学的知识，问题就迎刃而解了。
【例3】（2004年全国高考卷）若用x代表一个中性原子中核外的电子数，y代表原子的原子核内的质子数，z代表此原子的原子核内的中子数，则对23490Th的原子来说…………………………………………………（
）
A.x=90
y=90
z=234
B.
x=90
y=90
z=144
C.
x=144
y=144
z=90
D.
x=234
y=234
z=324
解析：23490Th来说，质子数（x）=核外电子数（y）=90，质量数=234=质子数（x）+中子数（z），即z=234-90=144。
答案：B
点评：在中性原子中：质子数=核电荷数=核外电子数，质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）
【例4】人类探测月球发现，在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦，它可以作为未来核聚变的重要原料之一。氦的该种同位素应表示为………………………………（
）
A.
43He
B.
32He
C.
42He
D.
33He
解析：该题考查原子的组成和表示形式，具题意质量数为3的氦，则可知A=（3），Z（2），通过三种粒子的关系可知中子数，又可知表示形式为：32He。
答案：B
归纳整理：
同位素的特点：
①天然存在的元素，各同位素在自然界的含量占该元素总量的百分比（称为“丰度”，即原子百分比）基本上是固定的。
②同种元素，可以有若干种不同的核素。（元素：112种，同位素：1800种）
③同种元素是同一元素的不同核素之间的互相称谓，不指具体的原子。
同一种元素的不同同位素原子其质量数不同，核外电子层结构相同，其原子、单质及其构成的化合物化学性质几乎相同，只是某些物理性质略有差异。同位素构成的化合物是不同的化合物，H2O、D2O、T2O的物理性质不同，化学性质几乎相同。
课堂训练
1.
4019K与4020Ca原子的质量数……………………………………（
）
A
前者大
B
后者大
C
相等
D
无法确定
2.
俄罗斯科学家最近合成第114号元素的原子，该原子的质量数为289，存在时间达到30秒，该原子的中子数与电子数之差是………………………………（
）
A
61
B
114
C
175
D289
3.
某微粒用AZRn+表示，下列关于该微粒的叙述正确的是…………………………（
）
A
所含质子数=A-n
B
所含中子数=A-Z
C
所含电子数=Z+n
D
质量数=Z+A
4.
An+
有m个电子，它的质量数为A，则原子核内的中子数为…………………………（
）
A
m+n
B
A-n+m
C
A-m-n
D
A+m-n
5.
与Ne原子具有相同质子数的是………………………………（
）
A
Na+
B
NH4+
C
CH4
D
Na+
6.
某元素B的核电荷数为Z。已知Bn-和Am+的核外具有相同的电子层结构，则A元素的原子序数用Z、n、m来表示，应为…………………………（
）
A
Z+n-m
B
Z-n+m
C
Z-n-m
D
Z+m+n
7.An+
有m个电子，它的质量数为A，则原子核内的中子数为…………………………（
）
A
m+n
B
A-n+m
C
A-m-n
D
A+m-n
8.1996年2月9日，欧洲一科学家小组，由6630Zn和20882Pb两原子经核聚合，并放出一定数目的中子而制得第112号元素的质量数为227的同位素。则两原子在核聚合中放出的中子数目是（
）
A
47
B
115
C
142
D
162
9.
元素X的一种核素abX，元素Y的一种核素cdY，已知a﹥c，b﹥d，则元素X与Y的相对原子质量………………………………（
）
A
大于
B
小于
C
等于
D
不能确定-
10.
据测哈雷慧星上碳的两种同位素12C和13C的原子个数比为65：1，而地球上12C和13C的原子个数比为89：1，地球上碳元素的相对原子质量是12.011，那么哈雷慧星上碳元素的相对原子质量应是………………………………（
）
A
12.000
B
12.009
C
12.015
D
12.980
11.
下列关于等温等压下，等质量气体H2、D2、T2的叙述中，正确的是…………………（
）
①密度之比1：2：3
②质子数之比6：3：2
③中子数之比0：3：4
④体积之比6：3：2
A
①②③④
B
②③④
C
①②③
D
③④第三单元
人对原子结构的认识
第1课时
原子结构模型的演变、原子核外电子排布
学习目标：
1.通过对原子结构模型演变历史的了解，认识假说、实验等科学方法在人类探索原子结构奥秘过程中的作用。
2.知道核外电子是分层排布的并了解1～18号元素的电子排布情况。
3.了解活泼金属元素和活泼非金属元素的原子在化学反应过程中常通过电子得失使最外层达到8电子稳定结构的事实，并通过氧化镁、氯化钠的形成初步了解钠与氯、镁与氧气反应的本质。
学习重、难点：原子核外电子排布的一般规律；元素化合价与原子核外电子数的关系以及活泼金属与活泼非金属反应的实质。
教学过程：
导入新课
引入]化学家已经发现和创造了8220多万种化学物质，这么多的化学物质是由什么构成的？请同学们阅读P26图1-24，分析铜、氯化钠、水是由什么微粒构成的。
原子，是大家非常熟悉的一个名词，但人类对原子的认识和探索已经经历了2500多年的漫长历史，直到20世纪80年代，科学家用扫描隧道显微镜观察到物体表面的原子，才对原子结构有了进一步的认识。
推进新课
教学环节一：原子结构模型的演变
板书]一、原子结构模型的演变
讲解]原子是大家非常熟悉的一个名词，你是否思考过下列问题：
（1）原子到底是一个什么“东西”？
（2）科学家眼里的原子是怎样的？
（3）科学家是怎样探索原子结构的？有哪些科学家为探索原子结构作出了重大和贡献？
交流与讨论]阅读下列短文，观察图1-22，请你谈谈人类是如何认识原子结构的，从原子结构模型的演变历史中你能得到什么启迪？
展示]图片1：原子结构模型的演变（图1-25）。
图片2：道尔顿实心球原子模型。
图片3：汤姆生发现电子，提出“葡萄干面包式”原子结构模型。
图片4：卢瑟福根据α粒子散射现象，提出带核的原子结构模型。
图片5：玻尔研究氢原子光谱，提出他的原子结构模型。
……
讲解]原子结构模型的演变：
原子学说→原子结构→带核原子结构→原子核外的电子的运动
道尔顿
汤姆生
卢瑟福
玻尔
归纳]从原子结构模型的演变历史，我们可以知道，事物是发展变化的，随着科学技术的进步，我们对世界万物的构成还会有更深刻的认识。
自从道尔顿提出原子学说后，人们又发现了电子，α粒子散射现象和氢原子光谱、量子力学等，已经知道，对于多电子原子，可以近似认为原子核外电子是分层排布的。
教学环节二：
板书]二、原子核外电子的分层排布
展示]P28图1-30几种原子的核外电子排布示意图。
思考]人们常用原子结构示意图表示原子的核外电子排布，如氧原子的结构示意图为
镁原子的结构示意图可表示为
，请大家说出各部分所表示的含义。
回答]圆圈表示原子核，+8（+12）表示核电荷数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层电子数。
板书]1.原子结构示意图
练习]画出1～18号原子的原子结构示意图。
H
，He
，Li
，Be
，B
，C
，
N
，O
，F
，Ne
，Na
，Mg
，
Al
，Si
，P
，S
，Cl
，Ar
。
提问]稀有气体（He、Ne、Ar等）的原子结构与此其性质有什么联系？
归纳]稀有气体的最外层均达到8个电子（氦为2个）的稳定结构，稀有气体的性质稳定。
讲述]通常，我们把最外层8个电子(只有K层时为2个电子)的结构，称为相对稳定结构。如稀有气体的原子就是上述结构，一般不与其他物质发生化学反应。
板书]2.稳定结构：最外层均达到8电子（或2电子，只有一层）。
问题解决]在通常情况下，稀有气体由于原子核外电子排布达到稳定结构，很难与其它物质发生化学反应。将Mg2+、O2-的核外电子排布与氖原子的核外电子排布情况比较，从中你能得出什么结论？
归纳]（1）离子的核外电子数均和Ne原子核外电子数相同；
（2）阳离子的正电荷数即为其失去的电子数，阴离子的负电荷数即为其得到的电子数；
（3）金属元素原子最外层电子数一般少于4个，易失去电子，带正电荷，显正价；而非金属元素原子最外层一般多于4个电子，易得到电子，带负电荷，显负价。
问题解决]
1、金属Na、Mg能分别与非金属O2、Cl2反应生成氧化物和氯化物，请写出这些氧化物和氯化物的化学式。
化学式分别为：Na2O、NaCl、MgO、MgCl2。
2、根据Na、Mg、O、Cl原子在反应中失去或得到电子的数目和该原子的最外层电子数目，推断其氧化物和氯化物中元素的化合价，将结果填表。
元素
化合价
原子最外层电子数目
失去（或得到）电子的数目
Na
+1
1
1
Mg
+2
2
2
O
-2
6
2
Cl
-1
7
1
小结]
Na、Mg原子最外层分别有1个、2个电子，失去最外层电子后形成8电子稳定结构，呈现+1、+2价；O、Cl原子最外层分别有6个、7个电子，得电子后形成8电子稳定结构，呈现-2、-1价。
板书]3.元素化合价与原子核外电子数的关系
金属元素易失电子，显正价，其化合价等于最外层电子数；非金属元素易得电子，显负价，其负化合价的绝对值等于8减去最外层电子数。
课堂练习]K与Cl2反应时形成氯化物，K元素的化合价为
价，Cl的化合价为
价，其化学式为
。
课堂小结]本节课重点学习了原子结构模型的演变，了解人类探索原子结构的基本历程，了解科学家探索原子结构的艰难过程。让同学体会了科学探究过程的艰难曲折，体验科学实验、科学思维对创造性工作的重要作用。同时了解了原子核外电子排布的初步规律，解决了元素化合价与原子核外电子数的关系，清楚了元素化合物的化学式的形成过程。
板书设计]
一、原子结构模型的演变
原子学说→原子结构→带核原子结构→原子核外的电子的运动
道尔顿
汤姆生
卢瑟福
玻尔
二、原子核外电子的分层排布
1.原子结构示意图。
2.稳定结构：最外层均达到8电子（或2电子，只有一层）。
3.元素化合价与原子核外电子数的关系
金属元素易失电子，显正价，其化合价等于最外层电子数；非金属元素易得电子，显负价，其负化合价的绝对值等于8减去最外层电子数。第三单元
人类对原子结构的认识
学情分析：
在初中《科学》中，学生已经初步了解原子结构模型的演变历史，知道原子是由原子核和核外电子构成的，知道原子核是由质子和中子构成的，初步了解质子、中子、电子的质量、电性关系；已初步了解元素和同位素的概念及同位素的应用。核外电子的排布规律和原子结构示意图的书写在《科学》教材中未涉及，但在初高中衔接教育中已作初步讲解，学生基本可以写出1~18号元素的原子结构示意图。
教材分析：
本单元的编排在化学学习中起到承前启后的作用。在前两个单元中，学生已经认识到了化学世界物质的精彩纷呈，了解到了研究物质的实验方法的多样性。在有这些知识的基础上，通过本单元的学习，将学生从宏观的物质世界带入化学的微观世界。在本单元中主要介绍原子结构模型的演变和原子的构成等内容，再在《化学2》中系统学习原子核外电子排布和元素周期表的知识。
三维目标：
知识与技能：
了解原子结构模型演变的历史。
了解钠、镁、氧等常见元素原子的核外电子排布情况，知道它们在化学反应中通过电子得失使最外层达到8电子稳定结构的事实。通过氧化镁的形成了解镁跟氧气发生化学反应的本质。
了解原子是由原子核和核外电子构成，绝大多数原子的原子核是由质子和中子构成的。能根据原子组成符号判断原子的构成。知道核素、同位素等概念。
过程与方法：
通过了解原子结构模型演变的历史，让学生体验科学家探索原子结构的艰难过程，认识实验、假说、模型等科学方法对化学研究的作用。
2．通过学生自主讨论原子中质子、中子、电子及质量数之间的关系，培养学生分析处理数据的能力。
3．通过氧化镁形成过程的分析，以及化合物的化学式的书写，让学生学会推理、归纳的方法。
情感、态度和价值观：
从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，并培养学生对科学探索的热爱。通过氧化镁形成过程的分析，让学生从宏观走向微观，领悟化学反应的本质。
教学重点：
1．构成原子的微粒之间的量的关系。
2．化学反应中原子核外电子排布的变化，化合价与得失电子数、最外层电子数的关系。
教学难点：
化学反应中最外层电子的变化，以及化合价与得失电子数、最外层电子数的关系。
课时安排：
1课时
教学过程：
【引入】同学们，你们知道在世界史上最早提出“原子”这一名词的人是谁吗？（学生中会有人说道尔顿、德谟克利特……）对，在公元前5世纪，古希腊哲学家德谟克利特就提出了哲学概念上的“原子”这一名词，他认为物质是由不可分割的微粒即原子构成的。在希腊语中，原子就是“不可分割的”意思。那么，现代意义上的原子又是什么呢？
【投影】扫描隧道显微镜下的硅晶体、以及在扫描隧道显微镜下用原子书写的
“中国”图片。
【讲述】这是我们借助先进的扫描隧道显微镜观察到得原子的表面，那原子的内部结构又如何呢？据报道，英国耗资3.8亿英镑、占地5个足球场的超级显微镜，能观察到原子的内部结构，此项研究正在进行之中。当然科学家经其他实验研究已证实，原子是由更小的微粒构成的。显然，从2500年前的古希腊到今天，“原子”的意义已经发生了明显地变化。那么，2500年来，科学家是怎样探索原子的结构的呢？原子结构模型的演变经历了哪几个阶段？又有哪些科学家对此作出了卓越贡献呢？请同学们快速阅读课本第27~28页的交流与讨论，并找到重要的科学家及他们的主要观点。
【学生】学生阅读。
【板书】原子结构的认识过程
【讲述】好，阅读完了，大家对人类探索原子结构的过程应该有了一个初步的了解。接下去，就让我们一起沿着科学家探索原子结构的足迹来认识原子。那对此作出重要贡献的科学家有哪几位呢？
【讲述】在近代化学史上，最早提出原子结构模型的人是道尔顿，在1803年，提出了具体的原子模型，建立了近代原子学说。那道尔顿的主要观点是什么呢？
【学生】（集体回答）物质是由原子构成的，原子是不可分割的实心球体。
【讲述】可是，在1897年，汤姆生在实验中发现了电子，并且发现电子是带负电荷的，且质量非常的小。由于原子呈电中性，所以汤姆生认为原子中的正电荷是均匀地分布在整个原子中，而带负电荷的电子则镶嵌其中，正负电荷总数相等。于是于1904年提出了被称为“葡萄干面包式”的原子结构模型。
【讲述】科学探索的脚步并没有停止，1911年英国物理学家卢瑟福在做α粒子散射实验时发生意想不到的现象。
【投影】α粒子散射实验图片
【提问】从这一实验现象中，你能得出什么结论？
【学生】1、原子的大部分体积是空的。
2、中间有一个几乎集中了所有原子的质量且体积很小的粒子——原子核。
【板书】卢瑟福：原子
【投影】卢瑟福的主要观点：
1、原子的大部分体积是空的。
2、中间有一个几乎集中了所有原子的质量且体积很小的粒子——原子核。
3、电子随意地围绕着一个带正电荷的很小的原子核运转。
【过渡】后来，卢瑟福和他的学生经过进一步的实验研究证实，绝大多数的原子核是由（1919年）质子和（1932年）中子构成的，并且发现质子带一个单位的正电荷，而中子不显电性。
【板书】
原子核
【过渡】那么构成原子核的质子、中子以及与核外电子之间有何联系呢？由于原子呈电中性，由此可见原子中，电子数=质子数。结合卢瑟福的α粒子散射实验和表中的数据，请思考：
【投影】
质子
中子
电子
质量/kg
1.673×10-27
1.675×10-27
9.109×10-31
相对质量
1.007
1.008
1/1836
信息提示：
质量数：将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数，加起来所得到的数值。
相对质量：质子、中子的质量与C-12原子质量的1/12相比较所得的数值。
【投影】⑴原子的质量与质子、中子的质量关系
⑵原子的相对原子质量与质子、中子的相对质量的关系
⑶原子中质子数、中子数、电子数和质量数之间的关系
【学生】学生代表回答结论。
原子的质量≈所有质子的质量+所有中子的质量
原子的相对原子质量≈所有质子的相对质量+所有中子的相对质量
质量数=质子数+中子数
质子数=电子数
【板书】1、原子中：质子数=电子数
质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）
≈原子的相对原子质量
【追问】那在离子中，这些等式关系还成立吗？
【板书】离子中：质子数=电子数±电荷数
【过渡】不同原子中，质子数、中子数、电子数是不同的，那能否用一个符号准确地表示出一个原子的具体组成呢？
【讲述】在这里我们可以用原子的组成符号来表示,其中X表示元素符号，Z表示原子的质子数，A表示原子的质量数。
【板书】
【讲述】如C-12可以表示为：
【副板书】
【讲述】从这个式子中，我们可以看出该C原子核内有6个质子和6个中子，核外有6个电子。
【讲述】接下去，同学们一起来看一下2组原子组成符号，请仔细分析它们有什么特点。
【投影】⑴
⑵
【学生】它们的质子数相同，但质量数不同，所以应该是同一种元素的不同原子，互为同位素。
【讲述】分析得很好。
【投影】元素：具有相同质子数的同一类原子总称；
核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子。
质子数相同，质量数（或中子数）不同的核素互称为同位素。
【提问】同位素原子的组成不同，那它们的物理性质是否相同？
比如、、它们的性质一样吗？在考古断代中就利用了的……
【讲述】很好。利用某些同位素的放射性，我们已经将同位素广泛地应用于医学、工业、农业、能源和科学研究等各个领域，甚至是国防事业。说到国防，我们自然会想到核武器，大家知道现在全球局势最紧张的两个地区是——伊朗和朝鲜，都与“核”有关。
【投影】“朝核危机”已引起全球瞩目，其焦点是朝鲜核电站采用轻水反应堆还是重水反应堆。重水反应堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚-239()，这种可由铀-239()，经过多次β衰变而得，下列有关与的说法中正确的是（
C
）
A．二者互为同位素
Ｂ．二者是同一种核素
Ｃ．二者具有相同的质量数
Ｄ．二者具有相同的中子数
【过渡】从卢瑟福的核式模型，我们充分认识了原子核的结构，由原子核我们认识了核素、同位素，那么核外电子又是如何运动的呢？真的像卢瑟福所说的：电子随意地绕核作高速运转吗？
【讲述】不是的。卢瑟福的学生玻尔和奥地利物理学家薛定谔在进一步的实验和理论研究基础上，又分别在913年提出了轨道模型，在1926年提出了电子云模型。他们都认为，电子在核外是按一定的规律排布的。
【讲述】通常我们用原子结构示意图形象地表示原子的核外电子排布，比如：
【讲述】请同学们写出下列6种原子的结构示意图。
Ne
O
Na
Ar
Mg
S
【投影】
【提问】从原子结构示意图中，你能发现核外电子的排布具有怎样的规律？
【学生】原子核外电子是分层排布的，其中第一层最多只能排2个电子，第二层最多只能排8个电子，最外层不超过8个电子。
【板书】1、规律：电子是分层排布的。
【过渡】那原子的核外电子排布与元素的性质有何联系呢？
【投影】⑴稀有气体性质稳定，很难与其他物质发生化学反应。
【学生】因为稀有气体的最外层电子达到了2电子或8电子的稳定结构，所以很难与其他物质发生反应。
【讲述】分析得很正确。也就是说当原子的最外层达到2电子或8电子的结构时，它就会变得非常稳定。从中你能得出什么结论？
【投影】⑵镁原子能与氧原子结合形成氧化镁。
【讲述】那请同学们观察镁原子和氧原子结合形成氧化镁的过程中原子核外电子的变化情况，解释第2个事实，
【提问】⑴Mg、O的原子核外电子排布有什么特点？
⑵Mg、O在反应中表现出什么性质？
⑶在化学反应中哪部分微粒发生了变化？说明元素的性质主要取决于什么？
⑷从Mg、O你能想到哪些类似的原子？在结构上、性质上有何特点？
【学生】因为镁原子和氧原子的最外层电子数均少于8个，所以不稳定，有形成8电子稳定结构的趋势。在化学反应中，镁原子失去最外层的2个电子，生成+2价的镁离子，达到8电子的稳定结构，而氧原子最外层则得到2个电子，达到8电子的稳定结构，生成—2价的氧离子，镁离子和氧离子结合生成了稳定的化合物氧化镁。
【学生】在化学反应过程中，原子的最外层电子数发生变化，而原子核不发生变化。元素的化学性质主要取决于最外层电子数。
【学生】像镁原子这样的最外层电子数较少的，较易失电子，像氧原子这样的最外层电子数较多的，较易得电子，从而形成稳定的电子层结构。
【板书】
最外层电子数
典型金属
＜4
易失电子
正价
典型非金属
＞4
易得电子
负价
【过渡】镁条在氮气中也能燃烧，生成氮化镁，你能写出氮化镁的化学式吗？
【学生】学生书写。
【讲述】要正确书写物质的化学式，就必须知道元素的化合价，那化合价又和什么有关呢？请同学们填写下列表格，并分析化合价与得失电子数、最外层电子数的关系。
【投影】
一些元素的原子得失电子的情况
元素
化合价
原子最外层电子数目
失去（或得到）电子的数目
Na
Mg
2
O
6
Cl
-1
【学生】学生完成表格，并讨论化合价与得失电子数、最外层电子数的关系。
【学生】金属元素的原子失电子显正价，正化合价=失电子数=最外层电子数；非金属元素的原子得电子显负价，=得电子数=8—最外层电子数。
【投影】
最外层电子数
典型金属
＜4
易失电子
正价=失电子数=最外层电子数
典型非金属
＞4
易得电子
=得电子数=8—最外层电子数
【过渡】由此可见，结构不同，性质不同，结构决定性质。刚才，我们沿着人类探索原子结构的足迹，深入的认识了原子内部的结构，知道原子由原子核和核外电子两部分构成，绝大多数的原子核是由质子和中子构成的，那么人们对于原子结构的认识是否就到此为止了呢？质子、中子是否就是构成原子的最小微粒呢？
【板书】发现夸克
【投影】夸克的发现史
【讲述】随着科技的发展，人类不仅在地球上探索微观世界，更把目标投向了整个宇宙。
【投影】美国等一些国家发射的航天器将我国研制的磁谱仪带入太空，其目的是探索反物质。反物质的主要特征是电子带正电荷，质子带负电荷。请写出反氢原子和反氧原子的原子结构示意图。
【投影】科学家最近发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”。下列有关“四中子”粒子的说法中错误的是(
C
)
A.该粒子不显电性
B.该粒子的质量数为4
C.在元素周期表中与氢元素占同一位置
D.该粒子质量比氢原子大
【讲述】随着科学技术的发展，人类对于原子结构的认识还在不断地深入，夸克会是构成物质的最小微粒吗？谁也不知道物质世界的至小尽头会在何处？这个谜底正等待着在座的各位同学去揭开，也许你就是未来的诺贝尔奖获得者。人类在微观的世界里继续探索前行……
【结束语】这堂课，我们沿着科学家探索原子结构的过程，认识了原子的结构，同时人类探索自然科学的这种精神也给了我们很多的启迪，同学们，你们能说说你们的收获吗？从中我们不难感受到科学探究是一个漫长的、艰辛的过程，科学发展总是在不断纠错中前进，科学发现是永无止境的……相信你们能给人类带来全新的明天！
【板书设计】
第三单元
人类对原子结构的认识
原子结构的认识过程：
道尔顿
↓
汤姆生
↓
卢瑟福
原子
↓
玻尔
↓
薛定谔
↓
发现夸克
↓
……
原子核：
核外电子
质子
中子
He
Ne
Ar
H
O
Mg
N
Na
S
质子
中子
质子数=电子数
质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）
≈原子的相对原子质量
原子核
核外电子
元素的
化学性质
最外层电子数
分层排布
典型金属
＜4
易失电子
正价
典型非金属
＞4
易得电子
负价专题1第三单元
人类对原子结构的认识
原子结构模型的演变
【问题导读】（预习教材，提取教材关键信息，记下发现的问题，准备参与“合作探讨”）
原子结构模型是怎么演变的，从原子结构模型的演变我们得到的启迪是什么？
【学习目标】
1、通过对原子结构模型演变历史的了解，认识假说、实验等科学方法在人类探索原子结构奥秘过程中的作用。
2、了解钠、镁、铝等活泼金属元素和氟、氧等活泼非金属元素的原子的核外电子分层排布的情况，知道这类原子在化学反应过程中常通过电子得失使最外层电子达到8电子稳定结构的事实。
【主干知识】
原子结构模型的演变
1、德谟克利特的古代原子学说
他认为万物都是由___________、_____________的微粒即________构成的，原子的结合和分离是万物变化的根本原因。
2、道尔顿的近代原子学说
英国科学家_____________是_____________的创始人。他认为物质由_________组成，原子不能被创造，也不能被毁灭，在化学变化中不可再分割，它们在化学反应中保持本性不变。
3、汤姆生的“葡萄干面包式”的原子结构模型
他认为原子是由____________________构成的，___________的发现使人们认识到原子是可以再分的。
4、卢瑟福的带核原子结构模型
物理学家卢瑟福根据α—粒子散射现象，指出原子是由___________和__________构成的，_______________带正电荷，位于_________________，他几乎集中了原子的全部质量，__________带负电荷，在原子核周围空间作高速运动。
5、玻尔的轨道原子结构模型
丹麦物理学家指出：电子在原子核外空间内一定___________上绕核作高速运动。
6、电子云模型（现代原子结构学说）
现代科学家根据微观世界的波粒二象性规律，提出用量子力学的方法描述核外电子运动，即用_____________描述核外电子的运动。
原子核外电子运动特征
讨论：原子核外电子运动与宏观物体的运动规律有什么不同？
电子运动的速率是
________m/s，因此我们不能同时准确的测定______________和
。研究电子运动规律只能用统计的方法，即统计电子在核外空间一定范围出现的机会，将其想象成一团带负电荷的“云雾”笼罩着原子核并形象的称之为电子云。电子云密度大小代表
。
核外电子排布
1、电子层的划分
电子层（n）：1、2、3、4、5、6、7……
电子层符号：
离核距离：
由__________到_________
能量高低：
由__________到_________
2、核外电子排布规律
①核外电子总是尽可能先排布在能量
的电子层，然后由里及外从能量
的电子层逐步向能量
的电子层排布。
②各电子层最多容纳的电子数为
（n为电子层）。
③最外层电子数不超过
个（K层为最外层时不超过
个），次外层电子数目不超过
个，倒数第三层不超过
个。
3、稳定结构与不稳定结构
最外层电子数目为
个电子（只有K层为最外层时为
个电子）的结构为相对稳定结构。
4、离子结构示意图：画出下列离子的结构示意图
Mg2+
F-
Ca2+
S2-
【精彩例题】
1、已知最外层电子数相等的元素原子具有相似的化学性质。氧元素原子的核外电子分层排布示意图为，下列原子中，与氧元素原子化学性质相似的是
（
）
氖
碳
镁
硫
A
B
C
D
2、
表示某带电微粒的结构示意图，则可用它表示的阳离子共有(
)
A.1种
B.3种
C.4种
D.5种
【达标提高】
（一看就懂，一做就会）
万丈高楼平地起
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
1.自从下列哪项发现或学说开始，化学才开始成为一门科学（
）
A．阿伏加德罗提出原子——分子学说 B．拉瓦锡确定空气的组成
C．道尔顿提出近代原子学说 D．汤姆生发现电子
2.1998年诺贝尔化学奖授予科恩（美）和波普尔（英），以表彰他们在理论化学领域作出的重大贡献。他们的工作使实验和理论能够共同协力探讨分子体系的性质，引起整个化学领域正在经历一场革命性的变化。下列说法正确的是(
)
A
化学不再是纯实验科学
B
化学不再需要实验
C
化学不做实验，就什么都不知道
D
未来化学的方向还是经验化
3.1999年度诺贝尔化学奖授予开创“飞秒（10－15s）化学”新领域的科学家泽维尔，诺贝尔奖委员会对该技术的评语是：“使运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子运动成为可能”。你认为该技术不能观测到的是（
）
A．原子中原子核的内部结构
B．化学反应中原子的运动
C．化学反应中生成物粒子的形成
D．化学反应中反应物粒子的分解
4.
首次将量子化概念应用到原子结构,并解释了原子稳定性的科学家是(
)
A.
道尔顿
B.
爱因斯坦
C.
玻尔
D.
普朗克
5.
在饮用水中添加含钙、镁、锌、硒等的矿物质，可以改善人体营养，增强体质。其中的“钙、镁、锌、硒”是指（
）
A．分子
B．原子
C．离子
D．元素
6.
下列说法正确的是
A．原子是不可再分的粒子
B．相对原子质量就是原子的实际质量
C．分子是保持物质性质的最小粒子
D．与元素化学性质关系密切的是原子的最外层电子数
7.
下列说法错误的是
（
）
A．铅笔不含铅
B．水银不含银
C．白金不是金
D．火碱不是碱
8.
下列现象能证明分子在化学变化中可分的是
A
100
mL水和100
mL酒精混合后总体积小于200
mL
B
打开盛装浓盐酸瓶盖，浓盐酸逐渐减少
C
气态氧在加压降温时变为淡蓝色的液态氧
D
在1000℃时，甲烷可分解为石墨和氢气
9.
下图是表示物质分子的示意图，图中“●”和“○”分别表示两种含有不同质子数的原子，则图中表示单质的是（
）
A、
B、
C、
D、
10.氢原子的电子云图中的小黑点可表示
A.表示每一个电子
B.表示电子个数的多少
C.表示电子离核的远近
D.表示电子在核外空间出现机会的多少
11．下列各原子构成的单质中，能与稀硫酸反应制取氢气的有
A．原子核内没有中子
B．L电子层上有4个电子
C．没有N层，最外层电子数等于其电子层数
D．M电子层和K层上的电子数相等
12．在原子的第n电子层中，当它属于最外电子层时，最多容纳的电子数目与（n-1）层相同，当它属于次外层时，最多容纳的电子数比（n+1）层多容纳10个电子，则此电子层是
A．K层
B．L层
C．M层
D．N层
13.
许多科学家在化学的发展方面起了重大作用。其中，研究空气成分，得出“空气是由氧气和氮气组成”结论的科学家是
，提出分子概念的科学家是
，提出近代原子学说的科学家是
，最早发现电子的科学家是
。
14.
“原子结构模型”是科学家根据自己的认识，对原子结构的形象描摹，一种模型代表了人类某一阶段对原子结构的认识。人们对原子结构的描摹，按现代向过去顺序排列为：
原子模型、汤姆生原子模型、
原子模型、电子云模型、玻尔原子模型。
15．有A、B、C、D四种元素，A元素是地壳中含量最多的金属元素；B元素的原子其M层电子数比L层少1个电子；C元素的原子得到2个电子，；D元素的原子失去1个电子，所得到的微粒都具有与氖原子相同的电子层结构。回答下列问题：
（1）上述四种元素的名称分别是A
B
C
D
（2）画出A离子、C原子的结构示意图
，
【登高望远】（跳起来，摘下丰收果）
16.
在1911年前后，物理学家卢瑟福把一束变速运动的α粒子（相对原子质量约为4的带2个单位正电荷的质子粒），射向一片极薄的金箔。他惊奇地发现，过去一直认为原子是“实心球”，而由这种“实心球”紧密排列而成的金箔，竟能让大多数α粒子畅通无阻地通过，就像金箔不在那儿似的。但也有极少数的α粒子发生偏转，或被笔直地弹回。根据以上实验现象能得出关于金箔中Au原子结构的一些结论。试写出其中的三点：
（1）______________________________________________________________
（2）______________________________________________________________
（3）______________________________________________________________专题一：第三单元
人类对原子结构的认识
——原子的构成
【问题导读】
原子是构成物质的一种微粒，原子是否可以再分？如果原子可以再分，它是由哪些更小的微粒构成的呢？
相对原子质量定义为“某原子的质量与C-12原子质量的1/12的比”。C-12原子指的是什么原子？
【主干知识】
构成原子的微粒及其性质
构成原子的粒子
电子
原子核
质子
中子
电性和电量
质量/kg
9.109×10-31
1.673×10-27
1.675×10-27
相对质量
1/1836
1.007
1.008
2.构成原子的微粒之间的数量关系
原子
质子数（Z）
中子数(N)
质子数+中子数(A)
相对原子质量
F
9
10
18.998
Na
11
12
22.990
Al
13
14
26.982
若用X表示元素符号，Z表示原子的质子数，A表示原子的质量数，用
表示表格中原子组成分别为：
重要关系式：
电性关系：原子：核电荷数
=
质子数
=
核外电子数
质量关系：质量数（A）=
质子数（Z）+
中子数（N）
离子：
离子电荷
=
质子数
–
核外电子数
质子数（Z）=
阳离子的核外电子数
+
阳离子的电荷数
质子数（Z）=
阴离子的核外电子数
–
阴离子的电荷数
3.同位素
（1）元素
（2）核素
（3）同位素：
（3）同位素应用：
【课堂练习1】我国“嫦娥工程”探月计划的一个重要目标是开发月球新能源
，10t
就能满足我国一年所有的能源需求。下列关于
说法正确的是（）
A、质子数为3，电子数为3
B、质子数为2，电子数为2
C、质子数为2，电子数为3
D、质子数为3，电子数为2
【课堂练习2】填写下表中的空格：
微粒符号
质子数
中子数
电子数
质量数
40
18
20
16
18
32
【达标提高】
（一看就懂，一做就会）
一、选择题：
1.据报道，最近中科院的有关专家在世界上首次发现了镨元素的一种新的同位素
,它的中子数为（）
A、330
B、91
C、239
D、148
2.据报道，某些建筑材料会产生放射性同位素氡
,从而对人体产生伤害，该同位素原子的中子数和质子数之差为（）
A、136
B、50
C、86
D、222
3.1996年2月，德国达姆斯特重离子研究所合成出当时最重要的人造元素，它是由
撞入一个
的原子核，并立即释放出一个中子而产生的一种新元素的原子。该元素的原子核内所含有的质子数是（）
A、111
B、112
C、113
D、114
4.俄罗斯科学家最近合成第114号元素的原子，该原子的质量数为289，存在时间达到30秒，这项成果具有重要意义。该原子的中子数与电子数之差为（）
A、61
B、114
C、175
D、289
5.某微粒用
n+,下列关于该微粒的叙述正确的是（）
A、所含质子数=
A-n
B、所含中子数=A-Z
C、所含电子数=Z+n
D、质量数=Z+A
6.与OH-具有相同质子数和电子数的微粒是（）
A、NH3
B、HF
C、NH2-
D、F
7.已知An+离子有m
个电子，它的质量数为A，则原子核内的中子数为（）
A、m+n
B、A-m+n
C、A-m-n
D、A+m-n
8.有五种微粒
、
2+
它们属于几种元素（）
A、2
B、3
C、4
D、5
9.某元素B的核电荷数为z，已知Bn-和Am+的核外具有相同的电子数，则A元素的原子序数用Z、n、m来表示，应为（）
A、Z+n-m
B、Z-n+m
C、Z-n-m
D、Z+m+n
10.比核电荷数为11的元素的原子少1个电子而又多1个质子的微粒是（）
A、Na+
B、Na
C、Mg2+
D、Mg
11.下列关于质子的说法，不正确的是（）
A、质子是决定元素种类的基本粒子
B、在化学反应前后质子数保持不变
C、1个质子带1个单位正电荷
D、1个质子的相对质量与1个电子的相对质量相等
12下列各组粒子中，核外电子总数相等的是（）
A、Na+和Li+
B、CO和CO2
C、H2O和H3O+
D、NO和CO
13.目前普遍认为质子和中子都是由被称为 夸克和d夸克的两类夸克组成的 夸克带电量为2／3e，d夸克带电量为
-1/3e,e为基元电荷，下列判断中正确的是（）
A.质子由1个 夸克和1个d夸克组成，中子由1个 夸克和2个d夸克
B.质子由2个 夸克和1个d夸克组成，中子由1个 夸克和2个d夸克
C.质子由1个 夸克和2个d夸克组成，中子由2个 夸克和1个d夸克
D.质子由2个 夸克和1个d夸克组成，中子由1个 夸克和1个d夸克
14.下列离子中，所带电荷数与该离子核外电子层数相等的是（
）
A、Al3+
B、Mg2+
C、Be2+
D、H+
15.X、Y、Z和R分别代表四种元素，若aXm+、bYn+、cZn-、dRm-四种离子的核外电子排布相同，且m>n，则下列关系正确的是（）
A.a–c
=
m–n
B.b–d
=
m
+
n
C.a>b>d>c
D.a>b>c>d
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
二、填空题
1.微粒AXn-核外有18个电子，则它的核电荷数为
，核内中子数为
2.由1H216O与2H217O所代表的物质中，共有
种元素，
种原子，
种分子，互为同位素的原子有
。
3.核内中子数为N的R2+，质量数为A，则该离子的核外电子数为
4.
2-中的质子数是
，中子数是
，核外电子数是
质量数是
。
5.Fe、Fe2+、Fe3+是
元素的三种粒子，它们的
数相同，它们所带的
数不相同。
6.已知元素X、Y的核电荷数分别为a和b，它们的离子Xm+和Yn-核外电子排布相同，则a、b、m、n之间的关系是
。
7.已知：碳元素有12C、13C、14C；氧元素有16O、17O、18O，则它们能够形成
种CO2分子，它们所形成的CO2分子其分子量有
种。
8.辨析：H-D是否是单质？为什么？
9.
比较
元素
同位素
定义
相同点
不同点
10.用质子、中子、电子完成下列填充。
（1）所有原子都含有
（2）所有离子都含有
（3）原子在化学反应中发生变化的是
（4）同位素中不同原子具有相同的
11.已知：R2+的质量数为A，电子数为B，求m克RO中中子数为多少？原子结构模型的演变
第一课时
【三维目标】
知识与技能：
1．了解人类对原子结构的认识过程，理解微观世界的基本研究方法。
2．理解目前的原子结构模型
3．掌握元素的化合价与元素原子核外电子变化的关系
4．熟记1－20号元素，并能正确书写它们的原子结构示意图
过程与方法：
了解模型研究的基本方法。
学会比较观察法
情感态度与价值观：
从人类对原子结构的认识，体验科学研究的艰辛和乐趣。接纳结构决定性质的辩证观点。
【教学重点】
最外层电子与元素性质（化合价）之间的关系
原子结构示意图的书写
【教学难点】
原子结构示意图的书写
【教学用具】
CAI课件 模型图片
【课时安排】1课时
【教学过程】
【交流与讨论】：自学原子结构模型演变的内容，与同组同学进行讨论、交流，完成下表。
模型创立人
模型
实验事实
模型主要特征
道尔顿
元素在化合时，总有一定的质量比
实心球型，可以结合，不可再分。
汤姆生
阴极射线实验，发现电子并测得质量
原子可以再分，电子镶嵌在上面。
卢瑟福
a
粒子散射实验，少数粒子被弹回
原子中有原子核，电子在核周围运动。
玻尔
氢原子光谱
核外电子在一系列的轨道上运动，能量不变。
量子力学
核外电子不遵守经典力学规律
波粒二象性
引导学生思考：
科学家在研究原子构成的时候，采用了哪些方法？
每次发现比上一次有什么进步？
从科学家对原子结构的研究过程中，你得到哪些启示？
在学生充分讨论的基础，引导学生认识到：
实验事实和模型研究方法在科学研究中的重要意义。
科学研究的方法：提出假设→建立模型→实验→修正模型
科学研究要善于继承，更要敢于怀疑前人的结论。
想象力是创造的前提
【问题解决】原子结构的表示方法
按原子序数的顺序写出1－20号元素
用原子结构示意图表示出它们的结构。
【方法提示】：在学生解决问题的过程中，给予以下知识和方法的提示：
各层最多容纳的电子数：第一层2个 第二层8个，第三层18
最外层不超过8个（稳定结构）
电子由里向外填入
原子结构示意图各部分表示的意义。
在学生完成后进行检查、归纳。（见板书设计）
【交流与讨论】：自学MgO的形成过程，交流所得到的结论
根据学生思考的情况，必要时可设置如下台阶进行启发？
最外层几个电子时较稳定？
原子达到稳定结构的方法有哪些？
在学生讨论的基础上，归纳得出：
最外层8个电子时原子达到稳定结构
元素的原子可以通过得失电子达到最外层8电子稳定结构，活泼金属容易通过失去电子达到稳定结构，而活泼非金属元素的原子容易通过得到电子达到稳定结构。
【问题解决】：完成P29页“问题解决”1和2，并思考：
元素的化合价与元素原子的最外层电子数、元素原子得失的电子数之间有什么关系？
在学生完成的基础上用多媒体呈现下表并得出结论：
元素
化合价
原子最外层电子数
失去（得到）的电子数
Na
+1
1
1
Mg
+2
2
2
O
-2
6
2
Cl
-1
7
1
结论：金属元素的正化合价数＝最外层电子数＝失去的电子数
非金属元素的负化合价数＝8-最外层电子数＝得到的电子数
元素的化合价实质是元素的原子在反应中得失（偏移）电子的数目。
【课堂小结】找学生对本节课进行小结，其它同学补充，同时多媒体呈现板书设计核对。
附：板书设计
原子结构模型的演变
原子结构模型演变过程及启示
模型创立人
模型
实验事实
模型主要特征
道尔顿
元素在化合时，总有一定的质量比
实心球型，可以结合，不可再分。
汤姆生
阴极射线实验，发现电子并测得质量
原子可以再分，电子镶嵌在上面。
卢瑟福
a
粒子散射实验，少数粒子被弹回
原子中有原子核，电子在核周围运动。
玻尔
氢原子光谱
核外电子在一系列的轨道上运动，能量不变。
量子力学
核外电子不遵守经典力学规律
波粒二象性
原子结构的表示方法
1．1－20号元素
2．原子结构示意图
三、结构与性质的关系
金属元素的正化合价数＝最外层电子数＝失去的电子数
非金属元素的负化合价数＝8-最外层电子数＝得到的电子数
元素的化合价实质是元素的原子在反应中得失（偏移）电子的数目。
教学反思：
1．本节课是体现新课程理念的一个好素材，模型研究方法上科学研究的一个重要方法，通过原子模型的演变介绍，向学生渗透新课程过程与方法的教育。但要做好这一点并不容易，因为对于如何落实，对于教材中相应内容的处理，可参考的资料很少。这就要求教师能够深入挖掘教材中的过程与方法的内容，并以恰当的形式组织出来。我们在集体备课中，按照“模型――事实――主要特征”这样一个线索列表让学生归纳，并比较前后演变的关系，以体会继承与创新的关系，效果很是很好的。
2．这节课前，我们听了市其它学校的一节课，她是按老方式上的，重在落实核心知识，完全忽略了结构模型演变的内容。在评课时引起了很在的反响，争议很大，焦点是新课程理念与应试的问题，因为她的处理方法虽然不符合新课程精神，但有利于学生应试能力的培养。
看来，如何处理方法与能力、情感态度价值观的问题仍然有待新课程实施者去思考
第二课时 原子的构成
【三维目标】
1．了解原子核的结构及基本微粒；初步掌握用X表示原子的组成的方法。
2．掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、质量数之间的相互关系。
3．了解同位素的概念；通过对元素和同位素概念的对比掌握同位素的判断方法。
4．通过对构成原子的基本微粒的质量、体积、电性的认识，了解微观世界的物质性，从而进一步认识世界的物质性和物质的可分性，认识原子是矛盾的对立统一体。
【教学重点】
质子数、中子数、质量数之间的相互关系
同位素的概念
【教学用具】CAI课件
【课时安排】1课时
【教学过程】
【知识再现】：构成原子的微粒有哪些？
它们之间有什么关系？
决定原子质量的主要是什么微粒？
找学生回答并补充，然后用多媒体呈现原子结构同时进行评讲。
【知识讲解】：原子组成的表示方法
【问题解决】让学生独立完成P30“问题解决”1、2、3，引导推导出质子数、中子数、电子数之间的关系。
用多媒体呈现并进行评讲：A ＝ Z + N
相对原子质量近似等于质量数
【应用示例】1 在RO3n-的微粒中，共有X个核外电子，R原子的质量数为A，则R核内所含的中子数为
。
问题表征：已知：RO3n-、核外电子数X，R的质量数A 目标：R的中子数
思路分析：求R的中子数→ 求R的电子数→ 求R的电子数→ 根据总电子数X
解：设R元素原子核内的质子数为Z，则Z+8×3+ｎ＝X，得Z＝X－24－ｎ。
【练习1
1．1992年，我国取得的最重大科技成果之一是发现三种元素的新的同位素，其中一种是Hg，它的中子数是 （ ）
A．80
B．128
C．208
D．288
2．某金属元素R原子的质量数为52，已知R离子含有28个中子，21个电子，由这种离子组成的化合物的化学式正确的是 （ ）
A．RCl2
B．RO2
C．K2R2O7
D．R(NO3)3
（提示：原子在化学反应中中子数不发生变化）
3．某元素R的一种中性原子，其核外电子数为X，核内中子数为Y，有关下列说法正确的是 （ ）
A．元素R的质量数为X＋Y
B．元素R的质量数为X
C．该种原子的质量数为X＋Y
D．R2+的核外电子数为X+2
【评讲小结】根据学生的回答进行评讲、订正，强调：
1．质子数、中子数、电子数、电子数之间的关系，注意电荷与电子数的关系。
2．注意学生问题表征和思路分析能力的养成。
【自学讨论】自学P31中同位素的内容，讨论并回答以下几个问题
1．有多少种元素就有多少种原子，这种说法对不对？
2．12C和14C是什么关系？它们的质子数、中子数是否相等？
【知识讲解】：根据学生的回答进行针对性的讲解，阐明一下几个概念。
1．核素：一定质子数和一定中子数的一种原子 （原子种类）
2．同位素：质子数相同、中子数不同的核素互称为同位素
同位素属于同一种元素，但不属于同一种原子，化学性质相同
【应用示例】2
1．张青莲是我国著名的化学家，他准确测得In的相对原子质量，下列关于In的说法中，错误的是
(
)
A．In原子核外有49个电子 B．In原子核内有49个中子
C．In原子核内质子数和中子数之和为115 D．In是In元素的一种核素
2．在两个密闭集气瓶中，分别充有相同分子数的12C18O和14N2两种气体。关于这两个容器中气体的说法正确的是 （ ）
A．质子数、原子数相等，质量数不等
B．质子数、中子数相等，质量数不等
C．原子数、质量数、质子数、中子数均相等
D．原子数、质量数相等，质子数和中子数不等
【练习】2
据科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的He，每百吨He核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上，氦元素主要以He的形式存在。下列说法中正确的是
(
)
A．He原子核内含有4个质子
B．He和He互为同位素
C．He原子核内含有3个中子
D．He的最外层电子数为2
【课堂小结】：找学生对本节课进行小结，其它同学补充，同时用多媒体呈现小结内容（见板书设计）
附：【板书设计】
原子的构成：
一、原子结构
原子的组成及表示方法
质量数、质子数、中子数之间的关系 A ＝ Z + N
原子结构的表示方法
二 同位素
核素：一定质子数和一定中子数的一种原子 （原子的种类）
同位素：质子数相同、中子数不同的核素互称为同位素
【作业布置】
【教学反思】
1．本节课内容学生初中基本学过，所以重点落在同伴素的概念上。但教学中才发现原来学生原子结构示意图有的学过，有的没学过。所以课堂显得有点乱，从这节课我们感觉到教学机智的重要性，一个出色的教师一定要能够根据课堂的实际情况来灵活调整自己的教学，而不能抱守教学预设不放。
2．学生会背诵1－18号元素，但不知道与它们的质子数联系起来，还有就是因为是按顺序背的，不能很快地把质子数与元素对应起来，要打乱顺序提问。
第三课时 专题1复习
【三维目标】
构建本专题的知识结构体系，使知识有序化、块状化，以利于知识的贮存和提取
复习物质组成的分类方法、反应的基本类型、以物质的量为桥梁的几个基本关系式。
复习胶体的性质和电解质的概念
复习巩固物质分离和提纯、性质检验的基本方法
复习一定物质的量尝试溶液配制的原理和方法
复习原子组成和同位素的概念。
学会运用物质的量进行简单的化学计算
【教学重点】
构建知识体系的方法
电解质、同位素的概念
物质的量的概念及其计算
【教学用具】CAI课件
【课时安排】1课时
【教学方法】总结性谈话法、讨论法（结合假期作业）
【教学过程】
【引入】
以概括性的语言结合多媒体展示说明本专题的学科知识结构，以便接下来学生分类对知识整理。
【交流讨论】1 一、物质的分类和转化
根据专题1复习作业中“物质的分类”的知识整理，引导学生运用组织策略再现“物质分类”的概念图。物质转化的基本反应类型。用多媒体呈现以校对（见板书设计），同时说明：
混合物可根据分散系进行分类
化合物可分这电解质和非电解质
（强调酒精、蔗糖、冰水混合物、CCl4等是纯净物，生铁、天然气是混合物）
【练习评讲】1：根据学生完成的情况，对练习题1－7进行评讲，通过应用来强化上述知识。
【交流讨论】2 二、物质的量和物质的聚集状态
根据学生完成专题复习作业中“知识整理2”的情况，让学生复述物质的量与物质的质量、微粒数及气体体积之间的关系，同时注意检查以下几点：
1．学生对摩尔质量、摩尔体积、NA单位的掌握情况
2．22.4L/mol的使用条件。
3．大小微粒的转换（可用关系式法）
【练习评讲】2 根据学生完成的情况，对练习题8－27进行评讲，通过应用来强化上述知识。并通过讲解补充以下几点知识：
ρ=
M/
Vm
2．混合气体：n（混） ＝ n1
+
n2 +
……
M（混） ＝ m（混）÷n（混） （不等于各成份摩尔质量之和平均除）
3．相同状况下，V1/V2
=
n1/n2
4．关系式法解题步骤
5．列比例式的注意事项
6．化归方法（不同已知条件均化为物质的量）的应用。
【教学反思】：
1．虽然经过复习，但学生对于向密度比、体积比等有关类型的题目仍然感到无法解答，我们最后只好先搁置。这说明学生的能力是逐渐提高的，教学设计首先要遵循学生的认知发展规律和机体的成熟水平，不然就会事倍功半甚至徒劳。
2．复习中还发现学生很多东西已经忘了，这给我们一个启发：复习要经常化，按照心理学规律，分散复习比集中复习效果要好。而我们在教学中，常常容易犯这样一个错误，那就是讲一个知识讲深讲透，大量练习，然后就不再问它了。正确的做法应该是少量多次，学而时习之。
AZX
质量数
质子数
原子
原子核
核外电子
质子
中子
AZX
质量数
质子数
原子
原子核
核外电子
质子
中子
原子核
核内质子数
电子层
层上电子数
物
质
原子
分子
离子
纯净物
混合物
单质
化合物
固态
液态
气态
构成
聚集状态
物质的量
气体摩尔体积
物质的量浓度
表示
分类
分散系
非分散系第三单元
人类对原子结构的认识——原子结构模型的演变
教材分析
1、经过前两单元的学习，学生已经认识到了化学世界物质的精彩纷呈，了解到研究物质的实验方法的多种多样。在有了这些知识基础后，教材选择了化学史中人类对原子认识的不断深入、原子结构模型的不断演变的过程引入原子结构的内容，这样安排既水到渠成地把学生带入完全的化学微观世界，又为整个专题“化学家眼中的物质世界”作了恰到好处的诠释。
2、从“原子结构模型的演变”切入，通过认识道尔顿原子结构模型、汤姆生原子结构模型、卢瑟福原子结构模型、玻尔原子结构模型等几种典型的原子结构模型，引导学生了解人类探索原子结构的基本历程，提高学生学习原子结构知识的兴趣，同时也可让学生体会科学探索过程的艰难曲折。在这个基础上学习有关原子构成的基础知识，了解原子核外电子分层排布、化学反应中原子外层电子排布的变化为后续专题的学习打下理论基础。
3、本专题的编写与以往的传统教材有很大的差别。传统教材中，有关原子结构的内容是与元素周期律和元素周期表等内容编排在一起的。现在的教材中，首先在本专题第三单元介绍有关原子结构模型的演变和原子的构成等内容，再在《化学2》中系统介绍原子核外电子排布和元素周期表等知识。这样编写不仅有助于学生在《化学1》后三个专题的学习中能从原子结构的有关知识角度认识某些元素的化学性质和氧化还原反应等概念，而且体现了知识结构的循序渐进和螺旋式上升的特点。
二、教学目标
知识与技能：1、通过本节课的学习，使学生了解原子结构演变的历程，体验科学实验、科学思维对创造性工作的重要作用。
2、了解钠、镁、氧等常见元素原子的核外电子分层排布的情况，知识这类原子在化学反应过程中常通过电子得失使最外层达到8电子稳定结构的事实。通过氯化钠、氧化镁的形成过程初步了解发生化学反应的本质。
过程与方法：通过教学素材的交流和讨论，充分发挥学生的学习主动性，通过卢瑟福ａ散射实验探究原子结构的分析，体会科学探究的过程与方法。通过问题解决体验将所学知识应用于实际问题的解决的过程。
情感态度与价值观：1、通过认识几种典型的原子结构模型，引导学生了解人类探索原子结构的艰难历程，体会科学的艰辛，树立严谨的科学态度。
2、通过教学素材的交流和讨论，培养与同伴合作沟通的能力，在对前人的研究历程的学习中逐步形成科学的研究方法和对前人研究成果的正确的情感态度，树立正确的价值观。
三、教学重点、难点。
重点：1、原子结构模型的演变的交流与讨论
2、常见元素的原子结构示意图
3、活泼金属与活泼非金属反应的实质
难点：活泼金属与活泼非金属反应的实质
四、设计思路：
五、教学过程：
[引言]：先问大家一个常识性问题：洗了的衣服为什么会晒干？
[学生回答]：水蒸发，水分子扩散（也就是什么微粒向外扩散了？）
[教师讲述]：这说明水是由什么微粒构成的？
[学生回答]：分子
[提出问题]：是不是所有物质都是由分子组成的呢？
[展示图片]：Cu、食盐
[教师讲述]：很多化学物质都是由这三种微观粒子构成的。而分子又是由什么构成的（原子），离子又是带电的原子或原子团，所以有了对原子结构的认识就可以更好探索物质的组成、结构、性质及应用。
原子大家熟悉吗？但人类对原子的认识和探索却已经历了2500多年的漫长历史，并且科学家为了使微观粒子形象化、具体化，用原子模型来表示原子，在初中大家已经了解到构建模型常常是帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。科学家研究原子也是先建立原子模型，并且做了大量的实验，不断来完善、修正模型。今天这节课我们就一起来讨论原子结构模型的演变。
[交流与讨论]：请大家回忆初中学过的知识及阅读教材P26-27的短文，
针对下列几个问题分组讨论：
1、人类对原子结构的认识经历了哪几种模型的演变？
2、电子最早是由哪一位科学家发现？当时他提出的原子结构模型怎么样？
3、卢瑟福是如何探索原子结构的？
4、波尔的原子结构模型主要解释了什么问题？
5、从原子结构模型的演变历史中你能得到什么启迪？
[学生汇报]：1、学生汇报上述的讨论题（边汇报边播放视频）
[学生汇报]：2、从原子结构模型的演变历史中得到什么启迪呢？
①汤姆生提出的“葡萄干面包式”的原子结构模型是从阴极射线实验中发现电子为起点的，卢瑟福根据ａ粒子散射实验提出带核的原子结构模型等等，所以原子结构模型的每一次演变，都是从科学家实验开始的。是以实验事实为依托的。
②大家有没有发现，每一种新模型的出现，都经过较长的时间，特别是从道尔顿到汤姆生原子结构模型的演变，将近100年，说明科学探索的过程很艰辛。（科学研究的道路不是一马平川）
③原子结构模型的演变告诉我们科学研究、科学发现是无止境的，每建立一种新的原子结构模型，人类对原子结构认识就深入一层，现在可以用扫描遂道显微镜可以看到单个的原子。（播放视频）人类对原子结构的研究发展到今天还没有停止，还在不断的深入。当然给我们的启迪不止这些，就不一一讲了。
3、从原子结构模型的演变历史中大家对原子结构了解了多少？）
（1）原子：
原子核（+）
核外电子（—）
（2）核外电子是分层排布的。
[提出问题]：核外电子是如何分层排布的？它的排布有没有规律呢？
[思考归纳]：请大家观察教材P28页图1-30，归纳核外电子排布有哪些规律：
1、第一层最多排2个；第二层最多排8个。
2、稀有气体每层都达到饱和，处于稳定状态。所以化学性质稳定。
[教师讲述]：为了书写方便和形象。采用这种形式（
）来表示，这种表示方法把它称为原子结构示意图，学生练Na
、Al
、N、Cl。
[过渡]：通过刚才的分析，大家知道稀有气体原子核外电子排布达到稳定结构，很难与其它物质发生反应，那么活泼金属、活泼非金属最外层无达到稳定结构，他们碰撞在一起会怎么样呢？
[视频演示]：钠在氯气中燃烧的反应，分析形成过程。
[交流与讨论]：从氯化钠的形成过程和教材P28
图1-31
氧化镁的形成过程中，你能得出什么结论？(从电子得失、离子的核外电子排布、化合价等去分析)
[学生汇报]：１、活泼金属与活泼非金属反应时，活泼金属容易失去电子，而活泼非金属容易得到电子；最终使最外层达到“稳定结构”。
2、元素的化合价与其在反应中得失电子的数目有一定的关系。
3、在化学反应过程中，原子核不发生变化，原子的最外层电子数会发生变化。
[问题]：那么离子结构示意图怎么画呢？与原子结构示意图有什么异同？
[问题解决]：学生完成教材P29问题解决
[小结]：学生自由发言
[结束语]：通过本节课的讨论、分析，使我们认识到人类在认识自然的过程中，经历了无数的艰辛，正是因为有了无数的探索者，才使人类对事物的认识一步步地走向深入，也越来越接近事物的本质。他们为我们留下的不只是物质财富，还有巨大的精神财富。
板书设计：
原子：
原子核（+）
核外电子（—）（核外电子是分层排布的）
表示方法：原子结构示意图
反应实质：通过最外层电子数的变化，最终使最外层达到“稳定结构”。
随堂检测：
1、道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。他的学说中包含有下述三个论点：①原子是不能再分的粒子；②同种元素的原子的各种性质和质量都相同；③原子是微小的实心球体。从现代的观点看，你认为这三个论点中，不确切的（
）
A、只有③
B、只有①③
C、只有②③
D、有①②③
2、19世纪末，人们开始揭示原子内部的秘密，最早发现电子的科学家是（
）
A、法国的拉瓦锡
B、瑞典的舍勒
C、英国的道尔顿
D、英国的汤姆生
3、下列四位科学家都对原子结构的认识起到过重要的推动作用，其中首先提出原子核外的电子在一定轨道上运动的是（ ）
A.汤姆生
B.道尔顿
C.玻尔
D.卢瑟福
4、已知最外层电子数相等的元素原子具有相似化学性质。下列原子中，与氧元素原子的化学性质相似的是（ ）
A.
Ne
B.
Mg
C.
S
D.
C
5、Mg原子最外层电子数为
，反应中容易
个电子而显示
价；F原子最外层电子数为
，反应中容易
个电子而显示
价。
在上述过程中，F原子和Mg原子通过
都形成了8电子稳定结构。写出氟化镁的化学式______。
6、用下面的结构示意图的字母填空：
（1）属于金属原子的是---------；
（2）属于非金属原子的是------；
（3）属于离子结构示意图的是-----；
（4）具有稳定结构的是-------。
六、教学分析：
1、在众多目标中，学生已在初中学过原子结构模型的演变，初步了解原子结构。所以本节课应在了解基础上，有针对性创设问题情景，通过讨论与交流，建构新的知识结构。
2、教材P26对原子结构模型的演变的讨论与交流能体现新教材目标中情感态度与价值观的养成。我认为教材中的设计问题太大，学生可能讨论时无针对性，如何使学生讨论起来，关键在于教师对问题的设计。所以应设计成几个有针对性的小问题组织学生讨论。
3、对于一种新的化学用语（表示方式：原子结构示意图）的出现，要有一个循序渐进，逐步深化的过程，先解决教材中H、Ne、Ar、H、O、Mg等原子结构的识别，然后总结出电子排布的一些规律（核外电子排布的规律在化学（2）会进一步学习，所以在这不必过多拓展和延伸），能逐步画出1-18号的原子结构简图，了解O2-、Mg2+的结构简图表示法与特点就可以了。
4、教材P28图1-31以MgO的形成揭示反应实质，我认为以的形成来讨论更形象，让学生更易接受。（视频Na在Cl2中燃烧实验）
展示H2O、Cu
食盐的图片
讨论：原子结构模型的演变
研究原子结构的意义
提出问题：由常识性问题过渡到构成物质的微粒有哪些
讨论NaCl、MgO形成过程中金属原子和非金属原子的核外电子变化情况
归纳：核外电子排布的规律，练习书写原子结构示意图
问题解决：教材P29页
归纳：元素的化合价与其在反应中得失电子数目的关系第三单元
人对原子结构的认识
第2课时
原子核的组成
学习目标：
1.
了解原子是由原子核和核外电子构成的，绝大多数原子的原子核是由质子和中子构成的。
2.
知道原子结构各微粒之间的关系，能根据原子组成符号判断原子的构成。
3.
知道同位素和核素的概念。
学习重、难点：原子结构、质子数、中子数、质量数及核电荷数之间的关系。
元素、同位素、核素之间的关系。
教学过程：
导入新课
引入]
1、原子上构成物质的一种微粒，原子是否可以再分？如果原子可以再分，它是由哪些更小的微粒构成的呢？
板书]原子核的构成
推进新课
教学环节一：原子结构
板书]一、原子结构
展示]
构成原子的粒子及其性质
构成原子的粒子
电子
质子
中子
电性和电量
1个电子带1个单位负电荷
1个质子带1个单位正电荷
不显电性
质量/kg
9.109×10－31
1.673×10－27
1.675×10－27
相对质量
1/1836（电子与质子质量之比）
1.007
1.008
讲述]因为原子内部，质子所带正电和电子所带负电电量相等、电性相反，因此原子作为一个整体不显电性。从原子的结构我们可知，原子核带正电，其所带的电荷数——核电荷数决定于核内质子数，我们用Z来表示核电荷数，便有如下关系：
板书]1、电量关系：核电荷数(Z)=核内质子数=核外电子数。
讲述]下面我们再来分析原子的质量。从表中可看出，质子和中子的相对质量均近似等于1，而电子的质量只有质子质量的1/1836，如果忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似值加起来，所得数值便近似等于该原子的相对原子质量，我们把其称为质量数，用符号A表示。中子数规定用符号N表示。则得出以下关系：
板书]2、质量关系：质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
讲述]这样，只要知道上述三个数值中的任意两个，就可推算出另一个数值来。
在化学上，我们用符号X来表示一个质量数为A，质子数为Z的具体的X原子。
板书]3、原子符号：
X
你知道吗]2、相对原子质量定义为“某原子的质量与C-12原子质量的1/12的比”。C-12原子指的是什么原子？
解析：（1）C-12表示质量数为12，原子核内有6个质子的碳原子或原子核内有6个质子和6个中子的碳原子。
练习]
粒子符号
质子数（Z）
中子数（N）
质量数（A）
用
X表示为
①O
8
18
②Al
24
27
③Ar
18
22
④Cl
Cl
⑤H
H
归纳]由以上计算我们可得出，组成原子的各粒子之间的关系可以表示如下：
板书]
设问]同种元素的原子具有相同的质子数，但中子数不一定相同。那么我们怎样来称呼这些微粒呢？请同学们阅读课本P32后回答。
讨论与归纳]核素，
H、
H、
H，分别用符号H、D、T表示。
教学环节二：元素、同位素、核素
板书]二、元素、同位素、核素
1、元素：具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称。
2、核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子称为核素。
3、同位素：质子数相同、质量数（或中子数）不同的核素互称为同位素。
讨论]
元素、同位素与核素有什么关系？
归纳]（1）同种元素可以有若干种不同的核素。
（2）同位素是同一元素的不同核素之间的互相称谓，不指具体的原子。核素是指具体的某一原子。
关系如图：
讲述]12C是一种核素，而不是一种同位素，12C、13C、14C是碳元素的三种核素，互为同位素。
注意]（1）同种元素的不同核素和其它原子形成不同分子，如：D2O重水、T2O超重水。
（2）同种元素的核素的物理性质不同，但化学性质基本相同。
（3）同种元素的各种核素的原子百分比一般不变。
总结]本节课我们重点讲了原子结构及构成原子的各粒子之间的关系及其性质。它是几代科家经过近半个世纪的努力才得出来的结论。
板书设计]
原子核的构成
一、原子结构
1、核电荷数(Z)＝核内质子数＝核外电子数
2、质量数(A)
＝质子数(Z)+中子数(N)
3、原子符号：
X
4、阳离子所带电荷数＝质子数－核外电子数
阴离子所带电荷数＝核外电子数－质子数
二、元素、同位素、核素
1、元素：具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称。
2、核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子称为核素。
3、同位素：把质子数相同、质量数（或中子数）不同的核素互称为同位素。
原子核
原子
核外电子
质子
中子
A
Z
A
Z
35
17
1
1
原子X
原子核
质子
Z个
中子
N个=（A－Z）个
核外电子
Z个
1
1
2
1
3
1
核素1
核素2
同位素
元素
原子X
原子核
质子
Z个
中子
N个=（A－Z）个
核外电子
Z个
A
Z第三单元 人类对原子结构的认识
教学目标：
1、知道原子结构模型演变的过程及其主要成就。
2、了解氢、氧、镁常见元素原子的核外电子分层排布情况。
3、通过氧化镁的形成，初步了解镁和氧气发生化学反应的本质。
教学重点：通过各种原子结构模型的发展演变，体验科学探索的艰难过程；了解镁和氧气发生化学反应的本质.
教学难点：原子在化学反应中通过得失电子形成稳定结构；镁和氧气发生化学反应的本质。
第1课时 原子结构模型的演变 原子核外电子排布
自主探究：构成物质的微粒有_______、_______、_______等。如水是由_______、_______原子构成的水分子组成的，而氯化钠是由_______、_______结合而成的，金属铜则是由_______构成的。
一、原子结构模型的演变
原子结构模型的演变
启迪：1、人类对原子结构认识的逐渐深入，都是建立在_______研究基础上的，_______
是揭示原子结构的重要手段。
2、_______、_______、_______都是诺贝尔科学奖获得者，他们勇于怀疑科学上的“定论”，不迷信权威，向科学挑战，为科学的的发展做出了重要贡献，在他们的身上闪耀着科学探索精神光辉。
二、原子核外电子排布
1．原子核外电子排布
（1）原子的构成
原子由带____电的__________和带_____电的_______构成。原子核由带正电的___________和不带电的____________构成。
(2)原子结构
(3)表示方法：原子结构示意图
Ne的原子结构示意
如O：________________；Mg：________________H：________________
（4）原子结构示意图就是用来表示原子的核外电子排布，其中圆圈表示________，圈内数字表示________，而弧线代表________，弧线上面的数字表示________________。
小结：原子核外电子排布的一般规律
①每层最多容纳电子数________（n表示电子层数）
②最外层电子数目________（第一层不超过________）
③次外层电子数目________，倒数第三层电子数目不超过________）
课本P30 问题解决： Na、Mg、Al等活泼金属单质与F2、O2、Cl2等活泼非金属单质发生反应生成的化合物中，金属元素和非金属元素的化合价与其在反应中失去或得到电子的数目存在一定的关系。请同学们共同探究下列问题。
问题一：金属单质Na、Mg能分别与金属单质O2、Cl2反应生成氧化物和氯化物，请写出这些氧化物和氯化物的化学式。
___________________________________________________________________________
2．元素的化学性质与原子核外电子排布的关系
（1）活泼金属元素最外层一般少于4个电子，在反应中易_______________，形成与稀有气体元素原子相同的电子层排布的阳离子（稳定结构）
（2）活泼非金属元素最外层一般超过4个电子，在反应中易_______________，形成与稀有气体元素原子相同的电子层排布的阴离子（稳定结构）
(3)化学反应的特点：________不发生变化，但____________可能发生变化。元素的化学性质取决于________________。
问题二、根据Na、Mg、O、Cl原子在反应过程中失去或得到电子的数目，推断其氧化物
活泼金属元素的化合价=_______________=_______________
活泼非金属元素的最低负化合价的绝对值=_______________=_______________
写出下列常见元素的化合价
H：__________；Cl：___________Na：___________；K：_________
知识点1 原子结构模型的演变
1．19世纪末，开始揭开原子内部的秘密，最早发现电子的科学家是( )
A．英国的道尔顿 B．英国的卢瑟福
C．丹麦的玻尔 D．英国的汤姆生
2．道尔顿的原子学说曾经起了很大作用，包含下述三点：①原子是不能再分的粒子；②同种元素的原子各种性质和质量都相同；③原子是微小的实心球体。从现代观点看，你认为不确切的是( )
A．只有③ B．①③ C．②③ D．①②③
3.以下是一些科学家为探索原子结构所作出的重大贡献，请你以连线的方式表示其对应关系。
①道尔顿 a 提出原子由原子核和电子构成
②汤姆生 b发现原子中存在电子
③卢瑟福 c 提出原子核外电子在一系列稳定的轨道上运动
④波尔 d 提出原子学说
知识点2 原子核外电子排布
4．下列原子结构示意图中正确的是( ) A. B. C. D.
5、 已知氧元素的原子结构示意图为
性质最相似的是( )。
。试根据以下各元素的原子结构示意图判断与氧元素化学
6、写出下列元素形成离子后，离子结构示意图：
Na+：__________；Al3+：___________S2-：___________；Cl-：_________
知识点3 化合价与核外电子排布的关系
7．下列结构示意图所代表的微粒中，化合价为－1价的是( ) A. B. C. D.
8．下列结构示意图，表示的粒子为阳离子的是( )。
练基础落实
1．从现在人们的认识角度看，下列关于原子结构模型的说法，正确的是( )
A．道尔顿原子模型：原子是组成物质的基本的粒子，它们是坚实的、不可再分的实心球
B．汤姆生原子模型：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子
C．卢瑟福原子模型：在原子的中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量
D．玻尔原子模型：电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动
2．最接近真实原子结构的原子模型是( )
A．道尔顿模型 B．电子云模型
C．汤姆生模型 D．卢瑟福模型
3．已知最外层电子数相同的原子具有相似的化学性质。在下列四种原子中，与氧原子化学性质相似的是(
)
4．“原子结构模型”是科学家根据自己的认识，对原子结构的形象描摹，一种模型代表
了人类某一阶段对原子结构的认识。人们对原子结构的描摹，按现代向过去顺序排列为：电子云模型、玻尔原子模型、卢瑟福原子模型、________原子模型、________原子模型。横线内的两位科学家是( )
A．阿伏加德罗 汤姆生 B．道尔顿 拉瓦锡
C．舍勒 普利斯特利 D．汤姆生 道尔顿
5．下列叙述中正确的是( )
A．两种微粒，若核外电子排布完全相同，其化学性质也一定相同
B．凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布
C．两种原子若核外电子排布相同，则一定属于同种元素
D．存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子
6．根据硫元素的原子结构，推测硫元素的最高正价和最低负价分别为( )
A．＋2、－2 B．＋6、－2 C．＋4、－4 D．＋2、－6 练方法技巧
7．在核电荷数为1～18的原子中，原子的最外层电子数等于次外层电子数的有( )
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
8．下列微粒的表达式中正确的是( )
A．Be原子的结构示意图： B．S2的结构示意图：－＋ C．F原子的结构示意图： D．Na的结构示意图：练综合拓展
9．根据下列几种粒子的结构示意图，回答问题：(填编号
)
(1)其中属于阴离子的是______。
(2)属于金属元素的是______。
(3)具有相似化学性质的是______。
10．
Mg原子最外层电子数为________，反应中容易________个电子而显______价；F原子最外层电子数为__________，反应中容易______个电子而显______价。在上述过程中，F原子和Mg原子通过______都形成了8电子稳定结构。
11．有A、B、C、D、E五种元素，已知①A元素原子第三层电子层上有2个电子；②B微粒得到2个电子后，其电子层结构与Ne相同；③C微粒带一个单位的正电荷，核电荷数为11；④D粒子核外有18个电子，当失去1个电子时呈中性；⑤E粒子不带电，只有一个电子。请依次写出A、B、C、D、E各微粒的化学符号：
A．__________、B.__________、C.____________、D.______________、E 1.3.1原子结构模型的演变
学习目标
知识技能：
对原子结构有个基本的认识。
过程方法：
采用学生自主讨论的方法，多创设情景让学生自主学习、自主得出结论。多考虑利用多媒体手段给学生提供丰富多样的素材，深入浅出地向学生介绍科学家对原子结构的最新认识成果。
情感态度：
从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，并培养学生对科学探索的热爱。
教学准备 多媒体课件
教学过程
情景设计
1.化学家已经发现和创造了2000多万种化学物质，这么多的化学物质是由什么微粒构成的？请同学们观察教材图1-24，分析金属铜、氯化钠、水是由什么微粒构成的。
2.原子，是大家非常熟悉的一个名词，但人类对原子的认识和探索已经历了2500多年的漫长历史。直到20世纪80年代科学家用扫描隧道显微镜观察到物体表面的原子，才对原子结构有了进一步的认识。
展示图片：
图1
原硅晶体
图2
用隧道扫描显微镜观测到的硅晶体表面
图3
氦原子结构示意图
引入新课：
问“原子是大家非常熟悉的一个名词，你有没有思考过下列问题？”
⑴原子到底是一个什么“东西”？
⑵科学家眼里的原子是怎样的？
⑶科学家是怎样探索原子结构的？原子结构模型的演变经历了哪几个阶段？各阶段对原子结构的认识各有什么样的特点？
教师引导：
欲了解这些内容，请同学们自学教材内容。
交流讨论：（师生一起）
整理归纳：
一、原子结构模型的演变
【学生阅读教材，试着总结填写】
⒈德谟克利特的古代原子学说。
古希腊哲学家德谟克利特是
奠基人，他认为
是构成物质的微粒。
是万物变化的根本原因。⒉道尔顿的近代原子学说。
英国科学家
是
的创始人。他认为物质都是由
构成的，原子是不可分割的
，同种原子的质量和性质都
。
⒊汤姆生的“西瓜式”原子结构模型。
英国科学家
发现了电子，他认为
，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成中性原子。
的发现使人们认识到原子是可以再分的。
⒋卢瑟福的带核原子结构模型。
物理学家卢瑟福根据α-粒子散射现象，指出原子是由
和
构成的，
带正电荷，位于
，它几乎集中了原子的全部质量，
带负电荷，在原子核周围空间作高速运动，就像行星环绕太阳运转一样。
⒌玻尔的轨道原子结构模型。
丹麦物理学家指出；电子在原子核外空间内一定
上绕核作高速运动。
⒍电子云模型（现代原子结构学说）。
现代科学家根据微观世界的波粒二象性规律，提出用量子力学的方法
描述核外电子运动。
问题解决：
问题：从原子结构模型的演变我们得到的启迪是什么？
二、原子核外电子排布
指出原子核外电子运动区域与电子能量的关系：
电子能量高在离核远的区域内运动，电子能量低在离核近的区域内运动 ，把原子核外分成七个运动区域，又叫电子层，分别用n=1、2、3、4、5、6、7…表示，分别称为K、L、M、N、O、P、Q…，n值越大，说明电子离核越远，能量也就越高。
核外电子分层运动，又叫电子分层排布。
设问：每个电子层最多可以排布多少个电子呢？通过比较，发现规律：
①
最外层最多只能容纳8个电子（氦原子是2个）；
②
次外层最多只能容纳18个电子；
③
倒数第三层最多只能容纳32个电子；
④
每个电子层最多只能容纳2n2电子。
另外，①电子总是尽先排布在能量最低的电子层里；
②各电子层所能容纳的电子数必须服从于其所在的位置。
交流讨论：
⒈原子核外电子是
排布的
⒉金属元素的原子最外层一般
个电子，在化学反应中易
电子形成与稀有气体原子电子层排布相同的阳离子（稳定结构）。
⒊非金属元素的原子最外层一般
个电子，在化学反应中易
电子形成与稀有气体原子电子层排布相同的阴离子（稳定结构）。
⒋化学反应中，原子核不发生变化，但原子的
发生变化，元素的化学性质主要决定于原子结构中的
。
信息博览：
新华网3月27日电
日本奈良尖端科技研究生院的大门宽教授应用“圆偏振光光电子衍射原理”开发成功立体显微镜，能够把原子的排列结构扩大100亿倍，从而使人得以对微观世界的物质进行立体性的观测和摄影。
据这位科学家提供的资料说，使用这种新型显微镜对钨的晶体进行的观测，发现了由4个原子构成的边长为2.74埃(1米的百亿分之一)的菱形结构。
他说，这是在世界上第一次对物质的原子结构进行高倍率的观测，它的观测倍率要比现有最高水平的电子显微镜提高大约200倍，今后在开发超导物质等新功能材料及解析催化剂的反应机制等应用物理和化学领域将会发挥重要作用。
课堂训练
道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用，他的学说中，包含有下述三个论点：①原子是不能再分的微粒；②同种元素的原子的各种性质和质量都相同；③原子是微小的实心球体。从现代的观点看，你认为这三个论点中，不确切的……………………………（
）
A只有
③
B只有①③
C只有②③
D有①②③
实践巩固
⒈金属单质Na、Mg能分别与非金属单质O2、Cl2反应生成氧化物和氯化物，请写出这些氧化物和氯化物的化学式。
⒉根据Na、Mg、O、Cl原子在反应中失去或得到电子的数目和该原子的最外层电子数目，推断其氧化物和氯化物中元素的化合价，将结果填入下表：
一些元素的原子得失电子的情况
元素
化合价
原子最外层电子数目
失去（或得到）电子的数目
Na
Mg
2
O
6
Cl
-1
