人教版化学九年级上册第三单元 物质构成的奥秘课题2 原子的结构 教案

课题2　原子的结构
第一课时　原子的构成　核外电子的排布
【知识目标】
1.了解原子是由质子、中子和电子构成的。
2.知道原子核外电子是分层排布的。
【情感目标】
1.初步体会物质构成的奥秘,培养学生的抽象思维能力、想象力和分析推理能力。
2.树立“结构决定性质”“物质的粒子性”等辩证唯物主义观点。
【教学重点】
原子结构示意图。
【教学难点】
原子核外电子排布规律。
【情景创设　引入新课】
【新课导入】
1897年,汤姆生发现了电子,从此叩开原子的大门,人们开始揭示原子内部的秘密。
卢瑟福通过实验证明原子是由原子核和核外电子两部分构成的。1911年卢瑟福等人为探索原子的内部结构又进行了下面的实验:用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的α粒子轰击金箔,结果发现:①大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向;②一小部分α粒子改变了原来的运动方向;③极少数粒子反弹回来。

【提出问题　进行探究】
探究点一:原子的构成
[设问]产生上述现象的原因是什么呢?
[分析]①大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向——原子内部有很大的空间。②一小部分α粒子改变了原来的运动方向——原子核带正电,α粒子途经金原子核附近时,受到斥力而改变了运动方向。③极少数粒子反弹回来——原子中有一个很小的原子核,原子核虽小,但几乎集中了原子的全部质量。
[结论]原子是由位于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。
1.原子的结构

表1　构成原子的粒子的电性和质量
粒子种类 电性 质量
质子 1个单位正电荷 1.672 6×10-27 kg
中子 不带电 1.674 9×10-27 kg
电子 1个单位负电荷 质子质量的1/1 836

表2　几种原子的构成
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
镁 12 12 12 24

[思考]原子中存在带电的粒子,为什么整个原子不显电性?
[小结]原子核所带正电荷(核电荷数)和核外电子所带负电荷电量相等,但电性相反,所以整个原子不显电性。
2.原子结构中的一些规律
(1)核电荷数=核内质子数=核外电子数。
(2)质子数不一定等于中子数。
(3)原子的质量主要集中在原子核上,电子质量可以忽略。
(4)并不是所有的原子都有中子(氢原子是唯一没有中子的原子)。
(5)质子数+中子数=相对原子质量(近似相等)。
【例1】下列关于原子的叙述,正确的是(　C　)
A.原子是不能再分的粒子
B.一切原子的原子核都是由质子和中子构成的
C.原子核内质子数等于核外电子数
D.原子核内质子数必等于中子数
解析:原子在化学变化中不可再分,故A错误;原子核一般由质子和中子构成,但某种氢原子核内无中子,故B错误;原子核内质子数等于核外电子数,不一定等于中子数,故C正确,D错误。
探究点二:核外电子的排布
1.电子运动特点:无固定的轨迹,高速运动,但却有经常出现的区域。
2.电子层:核外电子运动经常出现的区域,电子层最多时有七层。
3.离核越近,电子能量越低。
4.核外电子分层排布规则:“一低三不超”
(1)电子尽先排布在能量低的电子层,排满上层,再排下一层(能量最低原理);
(2)第一层最多不超过2e-;
(3)第二层最多不超过8e-;
(4)最外层最多不超过8e-。
5.原子结构示意图

【例2】 根据下图提供的信息,回答相关问题。

(1)氯原子的核电荷数为　17　,核外电子排布为　B　。?
(2)C中x为　8　。?
解析:(1)氯原子的核电荷数是17,根据核外电子排布规律,第一层为2,第二层为8,第三层为7,故选B。
(2)根据核外电子排布规律,C中的x应为8。
【板书】
课题2　原子的结构
第一课时　原子的构成　核外电子的排布
一、原子的构成
原子
核电荷数=质子数=核外电子数

二、核外电子的排布
1.电子层:电子经常出现的区域
2.核外电子的分层排布:核外的电子在不同的电子层内运动的现象
3.原子结构示意图的意义
【测试】
1.下列关于原子的叙述正确的是(　D　)
A.原子是不能再分的粒子
B.一切物质都是由原子直接构成的
C.一切原子的原子核由质子和中子构成
D.原子核内质子数必等于核外电子数
2.英国科学家道尔顿最先确立了原子学说,他的中心论点主要有:①原子是不能再分的粒子;②原子是微小的实心球;③同种元素的原子,其性质和质量都相同。而现代科学实验表明:同种元素的原子内部有相同的质子数和不一定相同的中子数。从现代的观点看,你认为道尔顿的三个论点中,不确切的是(　D　)
A.仅① B.仅①③
C.仅②③ D.①②③
3.“神舟”五号不仅将杨利伟送上太空,实现了亿万中国人的梦想,同时还承担着其他的科研任务。比如探索宇宙中可能存在完全由反粒子构成的物质——反物质。物质与反物质相遇会发生“湮灭”现象,释放出巨大的能量,在能源研究领域中前景可观。正电子、负质子等都是反粒子。它们与通常所说的电子、质子相比较,质量相等但电性相反。请你推测,反氢原子的结构可能是(　B　)
A.由一个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成
B.由一个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成
C.由一个带正电荷的质子与一个带正电荷的电子构成
D.由一个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子构成
4.为形象展示水分解的微观过程,某同学制作了一些模型,表示相应的微观粒子。其中表示水分解过程中不能再分的粒子是(　C　)


第二课时　离子　相对原子质量
　　　　　　 　　　　　 　　　　　

【知识目标】
1.了解离子的形成,初步认识离子是构成物质的一种粒子。
2.了解原子结构示意图的含义及原子最外层电子数与元素性质的关系。
3.初步了解相对原子质量的概念,并会查相对原子质量表。
【情感目标】
1.培养学生对微观世界学习的兴趣。
2.唤起学生对科学的好奇与向往。
【教学重点】
离子的形成。
【教学难点】
相对原子质量的概念形成。

【情景创设　引入新课】
【新课导入】
原子
[复习]原子是如何构成的?
[引入]我们已经知道,原子是由原子核和核外电子构成的。原子核的体积仅占原子体积的几千亿分之一,相对来讲,原子核外空间很大,电子在这个空间里作高速的运动。那么,电子的运动有什么规律呢?这就是这节课研究的重点。
【提出问题　进行探究】
探究点一:离子的形成
1.离子:带电荷的原子或原子团。
2.离子的形成:
[图片展示]Na+、Cl-、NaCl的形成。

[小结]像氯化钠这样由阴、阳离子结合而成的化合物还有很多。一般地,含有金属元素的化合物是由阴、阳离子结合而成的。例:氯化镁、氯化钾等。
3.离子符号的书写:离子符号表示式为Xn+或Xn-
(1)阳离子:Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Al3+、N、Fe2+、Fe3+
(2)阴离子:O2-、F-、S2-、Cl-、S、C、N、OH-
注意:①简单阳离子所带电荷数等于其原子最外层电子数;
②简单阴离子所带电荷数等于8-其原子最外层电子数;
③离子所带电荷数标在元素符号右上角,“1”省略不写。
4.物质与其构成粒子间的关系

【例1】 下列关于分子、原子、离子的说法,正确的是(　D　)
A.原子是最小的微粒,不可再分
B.钠原子的质子数大于钠离子的质子数
C.当二氧化碳气体变成干冰时,二氧化碳分子间不存在间隔
D.分子、原子、离子都可以直接构成物质
解析:原子在化学变化中不可再分,离开这一条件,原子可分成原子核和核外电子,故A错误;钠原子变为钠离子只是失去一个电子,原子核内质子数不变,故B错误;分子之间有间隔,由气态变为液态和固态只是分子间的间隔变小了,故C错误;分子、原子、离子都是构成物质的粒子,故D正确。

探究点二:相对原子质量
1.概念:国际上以一种碳原子的质量的1/12为标准,其他原子的质量与它相比较所得的比,作为这种原子的相对原子质量。符号是Ar。
2.相对原子质量(Ar)=
[分析]也可以用比较形象的方法解释。
[展示投影]

3.相对原子质量只是一个比,不是原子的实际质量,单位是“1”,通常不写。
[分析]在相对原子质量计算中,所选用的一种碳原子是碳12,是含6个质子和6个中子的碳原子,它的质量的1/12约等于1.66×10-27 kg。构成原子的粒子有质子、中子、电子,1个质子和 1个中子的质量都约等于1个电子质量的1 836倍,所以电子的质量与原子的质量相比可以忽略不计。因此相对原子质量可以近似地表示为我们刚才从上图中推导出的。
4.相对原子质量(近似等于)=质子数+中子数。
【例2】 下列说法正确的是(　C　)
A.相对原子质量和原子质量都没有单位
B.氢的相对原子质量为1,所以氢的原子质量为1 g
C.相对原子质量只是一个比值
D.一个碳原子的质量为1.993×10-26 kg,一个铁原子的质量为9.288×10-26 kg,碳原子的相对原子质量大于铁原子的相对原子质量
解析:原子质量很小,有单位,相对原子质量是一个比值,单位为“1”,故A错误,C正确;氢的相对原子质量为1,实际质量约为1.67×10-27 kg,并非1 g,故B错误;由相对原子质量定义知,原子质量越大,相对原子质量也越大,故D错误。

【板书】
课题2　原子的结构
第二课时　离子　相对原子质量
1.离子的形成
(1)离子的定义:带电荷的原子或原子团
离子的分类
(2)离子的符号
(3)NaCl的形成过程
(4)离子与原子的区别与联系
(5)物质的构成
(6)元素、分子、原子、离子、物质间有何种关系。
2.相对原子质量
(1)相对原子质量
Ar=
(2)相对原子质量不是原子的真实质量,是比值
(3)相对原子质量≈质子数+中子数
【当堂达标】
1.下列粒子结构示意图中,表示原子的是(　B　)

2.已知某种核原料的原子核中含有1个质子和2个中子,那么(　A　)
A.该原子是一种氢原子
B.该元素是金属元素
C.该原子核外有3个电子
D.该原子核带2个单位的正电荷
3.我国著名化学家、中国科学院院士张青莲教授主持测定了铟、铱、锑、铕、铈、铒、锗、锌、镝等元素的相对原子质量新值,其中他测定出核电荷数为63的铕元素的相对原子质量新值为152,则该元素的原子中质子数为　63　,中子数为　89　,核外电子数为　63　。?