课题2
原子的结构
【教学目标】
(1)了解原子是由质子、中子和电子构成的;
(2)通过讨论与交流,启发学生思维,逐步养成良好的学习习惯。
(2)对学生进行世界的物质性、物质的可分性的辩证唯物主义观点的教育。
【教学重点】构成原子的粒子间的关系。
【教学难点】相对原子质量的概念形成.
【教学过程】[复习引入]
1.提问:(1)什么是分子?什么是原子?
分子是保持物质化学性质的最小粒子。
原子是化学变化中的最小粒子。
(2)分子和原子的最大区别是什么?
在化学变化中,分子可以再分成原子,而原子不能再分。
(3)、用分子的观点解释(由分子构成的物质)
①、物理变化和化学变化
物理变化:分子本身没有发生变化,只是分子间的间隔发生变化。
化学变化:分子本身发生变化
,生成新的分子。
②、混合物和纯净物
混合物:由不同种分子构成。
纯净物:由同种分子构成。
(4)、分子和原子的区别和联系
1、区别:在化学变化中,分子可以分为原子,而原子却不可再分
2、联系:①有些物质由分子构成,有些物质由原子直接构成,所以分子、原子都是构成物质的粒子。
②分子是由原子构成的
通过上节课的学习,知道物质是由分子、原子等微小粒子构成的,而分子又是由原子构成的。因此我们还要思考原子是否可以再分?如果可以它又是由什么构成呢?这就是我们这节课学习的内容。
[讲授新课]
一、原子的结构:
19世纪末前的科学家,如道尔顿。当时人们都认为原子不可分。其实,原子不是一个个简单的、实心的球体,而是一个空心球,几个小粒子围绕着一个大粒子运动。但这些粒子是什么呢?展示:幻灯片3
其中居于原子中心的大粒子就是原子核,原子核带正电;小粒子就是电子,电子带负电,它们在原子核外的一定范围内作高速的运动。
原子是由居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。
展示:
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原子的构成示意图??????????????
原子结构模型图?
(2)原子核还能不能再分呢?
想一想原子弹的爆炸?
原子弹爆炸正是利用原子核裂变时产生的巨大能量,这说明原子核还能再分。
科学研究表明:原子核也不是简单的、不可分割的,它由质子和中子两种粒子构成。
科学研究还发现,质子带正电,中子不带电。
构成原子的粒子的电性和质量(表1)
粒子种类
电
性
质
量
质子
1个单位正电荷
1.672
6×10-27kg
中子
不带电
1.674
9×10-27kg
电子
1个单位负电荷
质子质量的1/1836
板书:
(3)请你找出不同种类原子的区别。(看下表)
原子种类
质子数
核外电子数
氢
1
1
碳
6
6
氧
8
8
钠
11
11
硫
16
16
氯
17
17
钾
19
19
区别:它们的质子数不同,核外的电子数也不同。
那么,是否所有的原子都是由质子、中子和电子构成的呢?
(看下表)
原子种类
质子数
中子数
核外电子数
氢
1
0
1
碳
6
6
6
氧
8
8
8
钠
11
12
11
硫
16
16
16
氯
17
18
17
钾
19
20
19
结论:有的原子原子核中没有中子,如(有一种)氢原子。
(4)观察下表,你能得出什么结论?
原子
原子核
核外电子数
核电荷数
质子数
中子数
氢
1
0
1
1
碳
6
6
6
6
氧
8
8
8
8
钠
11
12
11
11
氯
17
18
17
17
板书:①原子中:核内质子数
=
核外电子数
=核电荷数(原子核带的正电荷数)
②氢原子核内只有一个质子,没有中子
③不同原子的核内质子数和核电荷数不同
④有的原子的质子数等于中子数,有的不相等
(5)以碳原子为例,可知,原子由质子、中子和电子三种粒子构成。在碳原子中,6个质子和6个中子构成了原子核,6个电子在原子核外的一定范围的空间里作高速的运动。由于碳原子核内有6个质子,带6个单位正电荷,而核外有6个电子,带6个单位负电荷,两者电量相等,电性相反,所以整个原子不显电性。
原子核和核外电子所带电量相等,电性相反。(核内质子数与核外电子数相等,即电量相等,电性相反),所以原子不显电性。
练习:
1.原子是由居于原子中心、带______的原子核和核外带______
的电子构成,原子核是由_______和______构成。由于它们所带的电荷_______
,电性_____,所以整个原子______(填显或不显)电性。
2、能保持物质的化学性质的最小粒子是_____;化学变化中的最小粒子是______;原子中带正电荷的粒子是_
_________;不显电性的粒子是
、质量最小的粒子是_____;决定原子质量大小的粒子是________。
3、据报道,1994年12月科学家发现了一种新元素,它的原子核内有质子111个,中子161个,则该元素核外电子数是_____
【想一想】氢原子、氧原子也不显电性吗?为什么?
二.相对原子质量
(1)几种原子的质量:
一个氢原子的质量约为:1.67×10-27
kg
即
0.000
000
000
000
000
000
000
000
00167
kg
一个铁原子的质量约为:9.288×10-26
kg
即
0.000
000
000
000
000
000
000
000
09288
kg
一个碳原子的质量约为:1.993×10-26
kg
即
0.000
000
000
000
000
000
000
000
01993kg
一个氧原子的质量约为:2.657×10-26
kg
即
0.000
000
000
000
000
000
000
000
02657
kg
提问:用这样的方法来表示原子的质量,方便吗?
科学上一般不直接使用原子的实际质量,而使用相对质量。
(2)相对原子质量
①概念: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(符号为Ar)
②相对原子质量
=
(单位:1)
注意:它是一个比,是一个相对质量,可在附录Ⅱ、元素周期表(新华字典上也有)等中查出相对原子质量。
说明:平时我们用相对原子质量进行计算不必这么精确,一般取整数或保留小数点后一位。
【练一练】
1、查出氢(H)
氧(O)
碳(C)
氮(N)
铁(Fe)
铜(Cu)的相对原子质量
思考:原子的质量虽然很小,它又是由哪几种粒子的质量构成的?原子的质量主要集中在什么上面?展示:幻灯片12
答案:质子、中子、电子
结论:跟质子、中子相比,电子的质量很小,所以原子的质量主要集中在原子核上。
总结:相对原子质量
≈
质子数
+
中子数(近似整数值)
巩固练习:
1、填表:
原子种类
核电荷数
质子数
中子数
电子数
相对原子质量
H
1
Mg
12
24
Fe
26
56
2、氧原子的相对原子质量为(
)
A、16g
B、16
C、2.657×10-26kg
D、16g
3、最近,俄罗斯科学家宣布他们通过核反应合成了核电荷数为114、相对原子质量为289的超重元素原子,该原子内质子数为
,中子数为
,核外电子数为
。
4、著名科学家居里夫人首先发现某些原子具有放射性,即原子能自动的放射出一些固定的粒子。一种元素的原子经过放射变成了另一种元素的原子,据此推断出放射出的粒子一定有(
)
?A.电子?
B.中子?
C.质子?
D.原子核
【本课题小结】
1、原子核中有质子和中子,是一个微粒的集合体,尽管它很小,也不能再称为微粒。
2、原子是由原子核和核外电子构成的。原子核居于原子的中心,带正电,是由带正电的质子和呈电中性的中子构成的。原子核所带的正电荷数(又称核电荷数)等于核内的质子数。质子数与核外电子数相等,原子核所带的电量与核外电子的电量相等、电性相反,原子作为一个整体不显电性。原子是很小的微粒,原子核更小,它的半径约为原子半径的万分之一。质子的质量和中子的质量大致相等,电子的质量约为质子质量的1/1836,原子的质量主要集中在原子核上。电子在原子核外空间里围绕着原子核作高速运动。
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