“零作业”课堂教学之导学案——课题1 原子的构成

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“零作业”课堂教学之导学案
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课题1 原子的构成 吕书生 新授
自主导学目标：
知识与技能
（1）知道原子由原子核和核外电子构成；为什么原子不显电性；
（2）初步了解相对原子质量的概念，并会查相对原子质量表。
过程与方法
（1）充分利用教材提供的图、表等资料，借助模型，多媒体等教学手段，化抽象为直观；（2）初步学会运用类比、想像、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工；
（3）通过讨论与交流，启发学生的思维，逐步养成良好的学习习惯和学习方法。
情感态度与价值观
（1）对学生进行世界是物质的、物质的可分性等辩证唯物主义观念的教育。
（2）利用有关原子结构的科学史实，体会科学发展的曲折性，体会科学在人类发展历程中的重要贡献。了解科学家严谨求实的科学态度，培养学生的科学精神。
二、徜徉书海探究发现
模块（一）原子的构成
1、问题情境导学：
（1）1803年，道尔顿借用“原子”概念提出了原子学说。认为，原子是一种极其微小的，不可分割的、坚硬的小球。提出道尔顿原子模型；
（2）1897年汤姆生利用阴极射线的实验发现电子，认为原子是一个带正电荷的球，电子镶嵌在里面，原子好似一块“葡萄干布丁，提出枣糕型原子模型；
（3）1911年卢瑟福通过α粒子撞击金箔实验，认为原子的质量几乎全部集中在直径很小的核心区域，叫原子核，电子在原子核外绕核作轨道运动。原子核带正电，电子带负电。提出原子太阳系模型又叫原子行星模型。
（4）1913年为了解释氢原子线状光谱这一事实，玻尔在行星模型的基础上提出了核外电子分层排布的原子结构模型。认为电子不是随意占据在原子核的周围，而是在固定的层面上运动，当电子从一个层面跃迁到另一个层面时，原子便吸收或释放能量。
2、图4—1原子结构示意图提供信息：（1）原子只是 中的最小粒子，并不是不可分割的实心球体；（2）原子是由居于原子中心带正电的 和和核外带负电的 构成；（3）原子核也不是简单的、不可分割，它由 和 两种微粒构成。
3、表4—1构成原子的粒子的电性和质量提供信息：（1）在原子中，一个质子带一个单位的 ，一个电子带一个单位的 ，中子 ；（2）原子核所带电荷是由 提供，所以原子核所带正电荷的数目（简称 ）等于核内质子数。（3）原子核中质子和中子的质量近似相等，电子的质量很小可以忽略不计，所以原子的质量主要集中在 上。
4、表4—2几种原子的构成提供信息：（1）在原子中，核电荷数= =核外电子数，不一定等于 ；（2）在原子中，原子核所带正电荷的总数（即质子数）和核外电子所带负电荷的总数 ，电性 ，所以原子不显电性。（3）不同种类的原子，核内的 不同，核外的 也不同。（4）不同原子的本质区别：由于每个原子只有一个原子核，核电荷数（即质子数）的多少，决定了原子的种类。所以不同原子的本质区别是 （或质子数）不同。（5）氢原子核内没有 。
5、图4—2原子的体积很小提供信息：原子很小，原子核比原子又 ，因此，原子里有很大的空间， 就在这个空间里做高速运动。
模块（二）相对原子质量
1、问题情境导学：
（1）1个氢原子：1.67×10-27kg 1个氧原子：2.657×10-26kg
用这样小的数量来表示原子的质量很不方便，能不能用一种化繁为简的方法使原子质量好写、好记、好用呢？
（2）相对原子质量和原子的实际质量二者的区别与联系？
2、相对原子质量
（1）标准：碳12原子质量的1/12等于
（2）概念：以一种碳原子质量的 为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的 ，作为这种原子的相对原子质量（符号为Ar）。
（3）表达式
Ar＝
（4）与构成原子的粒子数之间的关系
在原子中，电子质量很小，所以，原子的质量主要集中在 上，又因质子和中子的质量跟相对原子质量标准相比较，均约等于1，所以相对原子质量 质子数+中子数
3、相对原子质量和原子的实际质量的区别与联系
原子的实际质量 相对原子质量
来源 测定出来的 比较出来的
性质 绝对的 相对的
数值 非常 大于等于
单位 kg 1
以碳12为例 1.993×10-26kg
联系 （1）相对原子质量＝原子的实际质量÷一个碳12原子质量的1/12；（2）原子的实际质量越大，其相对原子质量也越大
4、做一做试一试：
根据以上数据分别计算氢的相对原子质量和氧的相对原子质量
氢的相对原子质量＝
氧的相对原子质量＝
5、张青莲教授为相对原子质量测定做出的贡献有：主持测定了 几种元素的相对原子质量新值。
当堂达标练习
一、巩固练习：
1．化学变化中的最小粒子是( )。
A．分子 B．原子 C．质子 D．电子
2．原子的质量主要集中在( )。
A．质子 B．中子 C．电子 D．原子核
3．下列关于原子核的叙述中，正确的是( )。
①通常由中子和电子构成 ②通常由质子和中子构成 ③带负电荷 ④不显电性 ⑤不能再分 ⑥体积大约相当于原子 ⑦质量大约相当于原子
A．①⑤ B．②⑦ C．③④ D．②⑥⑦
4．用其质量的1/12作为相对原子质量的标准的碳原子相对原子的质量是( )。
A．12g B．12 C．1/12g D．1/12
5．据中央电视台2001年6月对云南抚仙湖湖底古城考古的现场报道，考古学家通过测定古生物遗骸中的碳14原子的含量来推测古生物的年代。碳14原子的质子数是6，相对原子质量是14，下列有关碳14原子的叙述正确的是（ ）
A．其核外有8个电子 B．其核内有6个中子
C．核电荷数为6 D．质子数和中子数之和为12
6．著名化学家徐光宪获得了2008年度国家最高科学技术奖，他的研究成果使稀土元素的分离变得更加简单。稀土元素包括镧(La)与钇(Y)等17种元素，被称作当代的“工业味精”。镧、钇原子的本质区别是（ ）
A．电子数不同 B．中子数不同
C．质子数不同 D．相对原子质量不同
7．卢瑟福在测定原子构成时做了如下实验：取一极薄的金箔，用一高速运动的氦核射击，结果发现大多数氦核通过了金箔，极少数氦核发生偏转或被弹回。根据上述现象得出的以下结论中，正确的是（ ）。
A．金原子是实心球体，紧密结合排列
B．相对于金原子而言，金原子核体积小、质量大
C．金原子核带正电荷
D．金原子质量与氦核质量相当
8．反质子、正电子都属于反粒子，它们分别与质子、电子的质量、电量相等，但电性相反。欧洲的科研机构曾宣称已制造出了反氢原子，那么，根据你的理解，下列关于反氢原子的结构叙述正确的是（ ）
A．由一个带正电的质子和一个带负电的电子构成
B．由一个带负电的质子和一个带正电的电子构成
C．由一个带负电的质子和一个带负电的电子构成
D．由一个带负电的质子和两个带负电的电子构成
9．1999年度诺贝尔化学奖获得者艾哈迈德·泽维尔开创了“飞秒化学”的新领域，使运用激光技术观察化学反应中原子的运动成为可能。你认为该技术不能观察到的是（ ）
A．化学变化中反应物分子的分解
B．反应中原子的运动
C．电子的运动
D．原子核的内部构成
10．氢是新型清洁能源，但难储运。研究发现，镧和镍的一种合金是储氢材料。下列有关57号元素镧(La)的说法不正确的是( )
A.该元素为非金属元素 B.该元素原子的核电荷数为57
C.该元素原子的核外电子数为57 D.该元素原子的质子数为57
11．以下四位同学对分子和原子的认识正确的是( )
A．分子运动而原子不运动 B．分子可分而原子不可分
C．分子构成物质而原子不能构成物质 D．原子由原子核和核外电子构成
12．氧是地壳中含量最多的元素,已知一种氧原子,原子核内含有8个质子和10个中子,则该氧原子核外电子数为( )
A．2 B．8 C．10 D．18
13.由我国著名科学家、中国科学院院士张青莲教授主持测定了铟、铱、锑、铕等几种元素的相对原子质量新值，其中他测定核电荷数为63的铕元素的相对原子质量的新值为152。则下列说法正确的是 ( )
A.铕元素的原子质子数为63 B.铕元素的原子中子数为63
C.铕元素的原子核外电子数为152 D.铕元素的原子的质量为152
14．已知核内有6个质子和6个中子的碳原子的质量为m kg，一个钼原子的质量为8mkg，则钼的相对原子质量为（ ）。
A．96 B．72 C．48 D．36
15．将分子、原子、原子核、质子、中子或电子，分别填入下列有关空格里。
氧化汞 是保持氧化汞化学性质的最小微粒，在化学反应中，氧化汞 分解为氧 和汞 ，汞 直接构成金属汞，而两个氧 构成一个氧 。氧 的内部中心有1个带8个单位正电荷的 ，核外有8个 作高速运动。实验证明：原子中质子和中子的相对质量都约为1，但 带1个单位正电荷， 不带电， 带1个单位负电荷。整个氧 不显电性。
16．英国化学家道尔顿在他的《化学哲学新体系》中提出下列有关物质构成的观点：“一切物质是由大量的、极其微小的微粒（原子）构成。这些粒子通过引力作用而相互结合成物质。人们不可能创造出新的原子，也不可能将原子进一步分割。人们所能实现的变化只能是把结合在一起的原子分开或将分开的原子重新组合起来”。这一学说对化学的发展起到巨大的推动作用。阿佛加德罗提出分子概念后，有人对道尔顿的上述观点做到如下修正；
a．“一切物质”应改为“有些物质”
b．“人们所能实现的变化”应限定为化学变化，不包括其他变化
c．“不能创造或分裂原子”应指“用任何方法都不能创造或分裂原子”
d．原子是构成物质的最小微粒
根据你的理解，上述论点中错误的是（填字母） 。请分析错误原因 。
二、拓展提高：
1．下列关于原子的叙述中，错误的是
A．原子呈电中性 B．原子是实心球体
C．原子由原子核与核外电子构成 D．原子可以构成分子
2．下列叙述中错误的是（ ）。
①原子是化学变化中的最小粒子 ②原子是不能再分的粒子 ③一切物质都是由原子直接构成的 ④一切原子核都是由质子和中子构成的 ⑤原子不显电性 ⑥原子之间有间隔
A．①和② B．②③和④
C．③和⑤ D．③和⑥
3．下列粒子(微粒)中不能直接构成物质的是（ ）
A.原子 B.分子 C.离子 D.电子
4．中科院的全超导的“人造太阳”——托克马克核聚变试验装置的调试运行成功，使我国在该领域的研究处于世界前列。氘和氚是核聚变的原料（氘、氚原子核内都只有1个质子，但含不同数目的中子），聚变发生后，氘、氚原子核转变为氦原子核。根据以上叙述，下列说法正确的是
A．.核聚变是化学变化
B．氘原子和氚原子属于不同元素
C．氘原子和氚原子是氢的两种同位素
D．氘原子和氚原子的相对原子质量相同
5.20l0年4月5日，科学家成功合成了第117号新元素，填补了第116号和118号元素之间的 空缺。推测该元素为117号元素的依据是
A．中子数 B．质子数 C．电子数 D中子数和质子数
6.硒是人体必需的一种微量元素，严重缺硒有可能诱发皮肤疾病。已知硒的原子序数为34，质子数与中子数之和为79。下列有关硒原子的说法中，不正确的是
A．核外电子数为34 B．核电荷数为79
C．质子数为34 D．中子数为45
7.已知某氧原子的相对原子质量为16，某硫原子的相对原子质量为32。如果该氧原子的质量为m.则该硫原子的质量为（ ）
A． 32m B ．2m C． m D．不能确定
8．填写下表中的空格：
原子种类 原子核 核外电子数 相对原子质量
质子数 中子数
氢 1 1
碳 6 6
钠 11 12
铁 26 56
根据上表，可以得出如下结论：
（1） ；（2） ；
（3） ；（4） ；
9．北约轰炸南联盟时，广泛使用了美制贫铀弹，造成了严重的生态灾难。已知贫铀弹中含有铀236(236为相对原子质量)，它具有放射性，其质子数为92，则这种铀原子里中子数与核外电子数之差为 。
10．人们为揭示原子结构的奥秘，经历了漫长的探究过程。1897年汤姆生发现电子并提出类似“西瓜”的原子模型；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a粒子轰击金箔，发现：①大多数a粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向；②一小部分a粒子改变了原来的运动方向；③有极少数a粒子被弹了回来。
请你根据对原子结构的认识，分析出现上述现象的原因：
(1)现象①： ；
(2)现象②： ；
(3)现象③： 。
三、中考链接：
1．（2011.娄底市）2011年3月，受里氏9.0级地震影响，日本福岛县第一核电站反应堆震后发生异常导致核蒸气泄漏。其中放射性元素碘-131数月后才会完全消失，通过受污染食品在甲状腺内聚集，引发甲状腺疾病甚至甲状腺癌。已知碘-131的原子核内质子数为53，质子数与中子数之和为131，则下列关于该原子的说法正确的是 （ ）
A．中子数为88 B．核外电子数为53
C．核电荷数为131 D．1个该原子的质量为131g
2. （2011.鸡西市）2011年3月，日本福岛发生了核泄漏事故，核电站泄漏出来的放射性物质中含有铯—137，过量摄入铯—137会使人的造血系统和神经系统受到损伤。已知铯—137的质子数为55，中子数为82，下列有关铯—137的说法正确的是 （ ）
A.铯—137原子的核外电子数为82 B.铯—137的相对原子质量为137 g
C.铯—137原子的核电荷数为55 D.铯—137属于非金属元素
3.（2011.天津市）钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，它们具有熔点高、密度小、抗腐蚀性能好等优良性能，因此被广泛用于火箭、航天飞机、船舶和化工等。已知钛原子的质子数为22，中子数为26，则钛原子的核外电子数为 （ ）
A. 48 B. 26 C. 22 D. 4
4.（2011.重庆市）日本福岛第一核电站发生核泄漏释放出放射性碘131。碘131原子和碘127原子都属于碘元素。下列说法不正确的是 （ ）
A.它们具有相同的质子数 B.它们具有相同的核外电子数
C. 它们的核电荷数不同 D.碘131不能加入食盐中
5.（2011.南充市）美国铱星公司（已破产）原计划发射77颗卫星，以实现全球卫星通讯，其要发射卫星的数目恰好与铱元素（Ir）的原子核外电子数目相等。下列关于铱元素的各种说法中正确的是 （ ）
A. 铱原子的质子数为70 B. 铱原子的相对原子量质量为77
C. 铱原子的核电荷数为77[ D. 铱元素为非金属元素
6.（2011.雅安市）(9分)2011年3月，日本强烈地震后，海啸引发福岛第一核电站的放射性物质外泄，有关131I（碘-131）的相关报道成为热门话题。请回答下列问题：
（1）131I原子中含有53个质子，78个中子。
①131I原子的核外电子数为__________。
②自然界中普遍存在另一种稳定的碘原子127I，它和131I同属于碘元素。127I原子的质子数为__________。
（2）专家指出，服用碘片（有效成分为KI）可以治疗131I造成的辐射，但服用碘酒（有效成分为I2）却会引起碘中毒。KI和I2的性质不同的原因是______ ___。
（3）日本地震后，个别居民抢购食盐。假设某人经医生确认，每日需要补充166 mg KI。已知每千克某品牌碘盐中KIO3的加入量为42.8 mg，如果用该食盐替代碘片提供治疗辐射所需的碘元素，则每日需食用该食盐的质量为__________kg。
参考答案：
模块（一）原子的构成
1、问题情境导学：
（1）1803年，道尔顿借用“原子”概念提出了原子学说。认为，原子是一种极其微小的，不可分割的、坚硬的小球。提出道尔顿原子模型；
（2）1897年汤姆生利用阴极射线的实验发现电子，认为原子是一个带正电荷的球，电子镶嵌在里面，原子好似一块“葡萄干布丁，提出枣糕型原子模型；
（3）1911年卢瑟福通过α粒子撞击金箔实验，认为原子的质量几乎全部集中在直径很小的核心区域，叫原子核，电子在原子核外绕核作轨道运动。原子核带正电，电子带负电。提出原子太阳系模型又叫原子行星模型。
（4）1913年为了解释氢原子线状光谱这一事实，玻尔在行星模型的基础上提出了核外电子分层排布的原子结构模型。认为电子不是随意占据在原子核的周围，而是在固定的层面上运动，当电子从一个层面跃迁到另一个层面时，原子便吸收或释放能量。
2、图4—1原子结构示意图提供信息：（1）原子只是化学变化中的最小粒子，并不是不可分割的实心球体；（2）原子是由居于原子中心带正电的原子核和和核外带负电的电子构成；（3）原子核也不是简单的、不可分割，它由质子和中子两种微粒构成。
3、表4—1构成原子的粒子的电性和质量提供信息：（1）在原子中，一个质子带一个单位的正电荷，一个电子带一个单位的负电荷，中子不带电；（2）原子核所带电荷是由质子提供，所以原子核所带正电荷的数目（简称核电荷数）等于核内质子数。（3）原子核中质子和中子的质量近似相等，电子的质量很小可以忽略不计，所以原子的质量主要集中在原子核上。
4、表4—2几种原子的构成提供信息：（1）在原子中，核电荷数=质子数=核外电子数，不一定等于中子数；（2）在原子中，原子核所带正电荷的总数（即质子数）和核外电子所带负电荷的总数相等，电性相反，所以原子不显电性。（3）不同种类的原子，核内的质子数不同，核外的电子数也不同。（4）不同原子的本质区别：由于每个原子只有一个原子核，核电荷数（即质子数）的多少，决定了原子的种类。所以不同原子的本质区别是核电荷数（或质子数）不同。（5）氢原子核内没有中子。
5、图4—2原子的体积很小提供信息：原子很小，原子核比原子又小得多，因此，原子里有很大的空间，电子就在这个空间里做高速运动。
模块（二）相对原子质量
1、问题情境导学：
（1）1个氢原子：1.67×10-27kg 1个氧原子：2.657×10-26kg
用这样小的数量来表示原子的质量很不方便，能不能用一种化繁为简的方法使原子质量好写、好记、好用呢？
（2）相对原子质量和原子的实际质量二者的区别与联系？
2、相对原子质量
（1）标准：碳12原子质量的1/12等于1.66×10-27kg
（2）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）。
（3）表达式
Ar＝
（4）与构成原子的粒子数之间的关系
在原子中，电子质量很小，所以，原子的质量主要集中在原子核上，又因质子和中子的质量跟相对原子质量标准相比较，均约等于1，所以相对原子质量≈质子数+中子数
3、相对原子质量和原子的实际质量的区别与联系
原子的实际质量 相对原子质量
来源 测定出来的 比较出来的
性质 绝对的 相对的
数值 非常小 大于等于1
单位 kg 1
以碳12为例 1.993×10-26kg 12
联系 （1）相对原子质量＝原子的实际质量÷一个碳12原子质量的1/12；（2）原子的实际质量越大，其相对原子质量也越大
4、做一做试一试：
根据以上数据分别计算氢的相对原子质量和氧的相对原子质量
氢的相对原子质量＝1.67×10-27kg÷1.66×10-27kg≈1
氧的相对原子质量＝2.657×10-26kg÷1.66×10-27kg≈16
5、张青莲教授为相对原子质量测定做出的贡献有：主持测定了铟、铱、锑、铕、铈、铒、锗、锌、镝几种元素的相对原子质量新值。
当堂达标练习
一、巩固练习：
1、B 2、D 3、B 4、B 5、C 6、C 7、BC
8、B 9、D 10、A 11、D 12、B 13、A 14、A
15、分子，分子 原子 原子，原子，原子 分子。原子，原子核，电子。质子分子，分子 原子 原子，原子，原子 分子。原子，原子核，电子。质子
16、c、d，“用任何方法都不能创造或分裂原子”是错的，因为在现在可以通过核反应的形式分裂原子，也能获得新的原子。原子中有原子核、核外电子等，所以原子并不是构成物质的最小微粒
二、拓展提高：
1、B 2、B 3、D 4、C 5、B 6、B 7、B
8、
原子种类 原子核 核外电子数 相对原子质量
质子数 中子数
氢 0 1
碳 6 12
钠 11 23
铁 26 30
（1）相对原子质量=质子数+中子数
（2）质子数不一定等于中子数
（3）质子数=电子数
9、54
10、(1)原子核很小，原子内部有很大的空间
(2)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)金原子核质量比α粒子大得多，α粒子碰撞到金原子核时被弹了回来
三、中考链接
1、B 2、C 3、C 4、C 5、C
6、（1）①53 ②53
（2）构成物质的微粒（分子）不同（要点是“结构不同”）
（3）5
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