
【教學目標】
知識與技能:
1.引導學生認識原子核的結構,懂得質量數(shù)和eq \(\s\up 6( A),\s\d 2( Z))X的含義,掌握構成原子的微粒間的關系;知道元素、核素、同位素的涵義;掌握核電荷數(shù)、質子數(shù)、中子數(shù)、質量數(shù)之間的相互關系。
2.引導學生了解原子核外電子的排布規(guī)律,使他們能畫出1~18號元素的原子結構示意圖;了解原子的最外層電子排布與元素的原子得、失電子能力和化合價的關系。
過程與方法:
通過對構成原子的微粒間的關系和氫元素核素等問題的探討,培養(yǎng)學生分析、處理數(shù)據(jù)的能力,嘗試運用比較、歸納等方法對信息進行加工。
情感態(tài)度與價值觀:
1.通過構成物質的基本微粒的質量、電性的認識,了解微觀世界的物質性,從而進一步認識物質世界的微觀本質;通過原子中存在電性不同的兩種微粒的關系,認識原子是矛盾的對立統(tǒng)一體。
2.通過人類探索原子結構的歷史的介紹,使學生了解假說、模型等科學研究方法和科學研究的歷程,培養(yǎng)他們的科學態(tài)度和科學精神,體驗科學研究的艱辛與喜悅。
3.通過“化學與技術——放射性同位素與醫(yī)療”,引導學生關注化學知識在提高人類生活質量中所起的作用。
4.通過“未來的能源——核聚變能”,引導他們關注與化學有關的熱點問題,形成可持續(xù)發(fā)展的思想。
【教學重難點】
知識上重點、難點:構成原子的微粒間的關系和核外電子排布規(guī)律。
方法上重點、難點:培養(yǎng)分析、處理數(shù)據(jù)的能力,嘗試運用比較、歸納等方法對信息進行加工。了解假說、模型等科學研究方法和科學研究的歷程。
【教學方法】
問題推進法、討論法。
【課時安排】
2課時
【教學建議】
1.建議補充K、Ca的核外電子排布。
2.識記稀有氣體元素的核電荷數(shù)。
3.建議引入鹵素、堿金屬各元素的核外電子排布。
【教學過程】
【第一課時】
【提問】化學變化中的最小微粒是什么?
【學生回答】原子是化學變化中的最小微粒。
【引出課題】這一節(jié)就從探討原子的結構開始我們的學習。
【板書】第一節(jié)原子結構
【提出問題】原子是化學變化中的最小微粒。同種原子的性質和質量都相同。那么原子能不能再分?原子又是如何構成的呢?
原子是由居于原子中心的帶____電的________和處于核外的高速運動帶____電的_______組成。原子核是否還可以再分?原子核的內部結構是怎樣的?電子在核外空間的運動狀態(tài)又是怎樣的呢?
【板書】一、原子核;核素
原子核:
(一)原子核的構成
讀課本第一部分【原子核的構成】回答下列問題:
1.原子核的構成:原子核由帶正電的______和不帶電荷的________構成,二者之間依靠一種特殊的力________結合在一起。
2.對某一個原子來說
核電荷數(shù)=________________=________________
【思考】原子為什么不顯電性?離子呢?離子帶電荷是什么原因?完成下表。
離子所帶的電荷數(shù)=________________________________________________
3.原子的質量幾乎全部集中在________上(填原子核,電子,質子,中子)?為什么?
也就是說,電子的質量很小,不到一個質子或中子質量的千分之一,可以忽略不計,原子的質量可以看作是原子核中質子和中子的質量之和。人們將原子核中質子數(shù)和中子數(shù)之和稱為質量數(shù),質量數(shù)(A)=_______________( )+_______________( )
【思考】有6個質子6個中子的原子質量數(shù)是________;某種氧原子含有8個中子其質量數(shù)是________,要是有10個中子呢________?
4.原子的表示:通常用表示一個原子,A表示________,Z表示________。
【思考】表中的氧-16與氧-18是同樣的原子嗎?它們之間又是什么關系?
【教師引導學生小結】
1.數(shù)量關系:核內質子數(shù)=核外電子數(shù)
2.電性關系:原子:核電荷數(shù)=核內質子數(shù)=核外電子數(shù)
陽離子:核內質子數(shù)>核外電子數(shù)
陰離子:核內質子數(shù)<核外電子數(shù)
3.質量關系:質量數(shù)(A)=質子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)
【歸納小結】
質子 Z個
原子核
如果用eq \(\s\up 6( A),\s\d 2( Z))X的形式表示一個質量數(shù)為A、質子數(shù)為Z的原子,那么組成原子的粒子間的關系可以表達為:
中子 (A-Z)個個個個
Z個
核外電子
原子eq \(\s\up 6( A),\s\d 2( Z))X
【例題】
1.某微粒用表示,下列關于該微粒的敘述正確的是( )
A.所含質子數(shù)=A-nB.所含中子數(shù)=A-Z
C.所含電子數(shù)=Z+nD.質量數(shù)=Z+A
2.某元素的陽離子,核外共用x個電子,原子的質量數(shù)為A,則該元素原子里的中子數(shù)為( )
A.B.C.D.
2.核素
【閱讀第4頁后完成下列問題】
(1)元素____________________________________________________________。
【思考】元素的種類是由_______________決定的?質子數(shù)、電子數(shù)、中子數(shù)還是質量數(shù)?
(2)核素____________________________________________________________。
【思考】核素的種類是由_______________決定的?質子數(shù)、電子數(shù)、中子數(shù)、質子數(shù)和中子數(shù)還是質量數(shù)?
元素的種類多于、少于、還是等于核素的種類_______________?為什么?_______________;是否所有的元素都有多種核素___________?
(3)同位素_____________________________________________。
【思考】不同元素的核素之間可以互稱為同位素嗎?
下列微粒、、、、、、表示了幾種元素___________;幾種核素___________;與H互為同位素的是___________;H2 與D2是同位素嗎?__________;O2與O3是什么關系___________。
氯-35的相對原子質量是34.969,氯-37的相對原子質量是36.966,為什么我們查到的氯元素的相對原子質量是35.45?(已知氯-35的個數(shù)百分比是75.77%,氯-37是24.23%)
求算方式:34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.453
【難點釋疑】1.核素的質量數(shù)與核素的相對原子質量的關系:核素的質量數(shù)是怎么得到的?__________________;核素的相對原子質量是怎么規(guī)定的?_____________________;質量數(shù)與核素的相對原子質量什么關系?_________________________________。
2.我們?yōu)榱朔奖憬洺@觅|量數(shù)來代替相對原子質量進行計算,經常使用質量數(shù)的平均值來表示相對原子質量的近似值。
例如:氯元素有氯-35與氯-37兩種同位素,二者所占的個數(shù)百分比約是75%、25%,氯元素的近似相對原子質量就是35×75%+37×25%=35.5
【分析顯示】元素、核素、同位素三者之間的關系:
元素
核素1
…
核素n
同位素
【交流與研討】
生物體在生命存續(xù)期間保留的一種碳原子——碳-14(eq \(\s\up 5(14),\s\d 2( 6))C)會在其死亡后衰變,測量考古遺址中發(fā)現(xiàn)的遺物里碳-14的數(shù)量,可以推斷出它的存在年代。根據(jù)課本內容與網上資料:闡述eq \(\s\up 5(14),\s\d 2( 6))C在考古上的應用;列舉核素、同位素在生產和生活中的應用。
【點評】通過上網搜集資料,然后分組討論,讓學生參與學習,以達到提高學生學習的積極性,激發(fā)學生學習熱情的目的。
【簡介】
1.放射性同位素用于疾病的診斷
2.放射性同位素用于疾病的治療
3.未來的能源——核聚變能
【作業(yè)】背誦1-18號元素
【第二課時】
【復習提問】
1.構成原子的粒子有哪些,它們之間有何關系?
2.為什么原子不顯電性?
3.為什么說原子的質量主要集中原子核上?
【引言】我們已經知道,原子是由原子核和電子構成的,原子核的體積很小,僅占原子體積的幾千億分之一,電子在原子內有“廣闊”的運動空間。在這“廣闊”的空間里,核外電子是怎樣運動的呢?
【板書】二、核外電子排布
【講述】電子的運動具有區(qū)別于宏觀物體的幾大特征:(1)質量很?。?.109×10-31kg);(2)帶負電荷;(3)運動空間范圍小(直徑約10-10m);(4)運動速度快(接近光速)。因此,電子的運動特征就與宏觀物體的運動有著極大的不同——它沒有確定的軌道。
【質疑】我們如何去描述核外電子的運動呢?
【交流與研討】根據(jù)課前搜集的有關資料:討論電子在原子核外是怎樣運動的?
【簡介】原子結構模型的演變
1.道爾頓原子結構模型2.湯姆遜原子結構模型
3.盧瑟福原子有核模型4.玻爾原子結構模型
【點評】通過原子模型的歷史回顧,讓學生體驗假說、模型在科學研究中不可替代的作用;嘗試運用假說、模型的科學研究方法。
【閱讀與討論】學生閱讀課本第六頁第三自然段,分小組討論核外電子排布的有哪些規(guī)律?
并派代表回答。
【歸納并板書】
核外電子排布的規(guī)律:(一低四不超)
1.電子是在原子核外距核由近及遠、能量由低至高的不同電子層上分層排布;
2.每層最多容納的電子數(shù)為2n2(n代表電子層數(shù));
3.電子一般總是盡先排在能量最低的電子層里,即最先排第一層,當?shù)谝粚优艥M后,再排第二層,等等。
4.最外層電子數(shù)則不超過8個(第一層為最外層時,電子數(shù)不超過2個)。次外層電子數(shù)目不超過18個,倒數(shù)第三層不超過32個。
【討論】電子與原子核距離遠近、能量高低有何關系?
【板書】
電子層 1 2 3 4 n
電子層符號 K L M N ……
離核距離 近 遠
電子的能量 低 高
最多能容納的電子數(shù) 2 8 18 32 2n2
【練習】嘗試運用上述規(guī)律,排出鈉原子核外的電子,并用原子結構示意圖加以表示。
電子層
原子核
電子層上的
電子數(shù)
核電荷數(shù)
【試一試】完成下表,看看誰較快。
【補充顯示】
核電荷數(shù)從1到18的元素的原子結構示意圖:
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
【遷移與應用】
1.補充K、Ca的核外電子排布。
2.下列微粒結構示意圖表示的各是什么微粒?
3.下列微粒結構示意圖是否正確?如有錯誤,指出錯誤的原因。
【閱讀、思考、交流】學生閱讀教材第7頁,思考、交流下列三個問題:
1.元素的化學性質與原子的最外層電子排布有什么關系? 金屬鈉、金屬鎂在化學反應中常表現(xiàn)出還原性,而氧氣、氯氣在化學反應中常表現(xiàn)出氧化性,你能用原子結構的知識對這一事實進行解釋嗎?
2.金屬元素原子最外層電子數(shù)非金屬元素原子最外層電子數(shù)一般是多少?
3.元素的化合價的數(shù)值,與原子的電子層結構特別是最外層電子數(shù)有什么關系?
【概括與整合】
構成原子的各種微粒之間的關系及相關知識如下圖所示:
原子中各微粒間的數(shù)量關系、電性關系、
質量關系
原子核 (質子、中子) 核素、同位素的含義
元素與原子的關系
原子結構
核外電子排布規(guī)律
核外電子
核外電子排布與元素性質間的關系
【遷移與應用】
1.A、B兩原子,A原子L層比B原子M層少3個電子,B原子L層電子數(shù)恰為A原子L層電子數(shù)的2倍,則A、B分別是( )
A.硅和鈉B.硼和氮C.碳和氯D.碳和鋁
2.現(xiàn)有微粒結構示意圖,試填表,當n取不同值時相對應的微粒名稱和微粒符號。
3.根據(jù)下列敘述,寫出元素名稱并畫出原子結構示意圖。
(1)A元素原子核外M層電子數(shù)是L層電子數(shù)的一半:_________________
(2)B元素原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的1.5倍:_________________
(3)C元素的次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的1/4:_________________
4.現(xiàn)有4種元素A、B、C、D,已知A-核外有18個電子;B原子最外層電子數(shù)比D原子核外電子數(shù)多2個,B原子比D原子多2個電子層;D+核外沒有電子;C元素原子核外電子比B元素的原子核外電子多5個。(1)寫出四種元素的名稱和符號;(2)畫出C、D原子及A-的結構示意圖。微粒符號
H+
Mn+
Mm-
質子數(shù)
1
8
x
核電荷數(shù)
y
電子數(shù)
10
微粒符號
質子數(shù)
中子數(shù)
質量數(shù)
微粒所帶的電荷數(shù)
電子數(shù)
8
8
0
18
35
1-
24
2+
10
n-
核電荷數(shù)
元素名稱
元素符號
各層電子數(shù)
K
L
M
1
氫
H
1
2
氦
He
2
3
鋰
Li
2
1
4
鈹
Be
2
2
5
硼
B
2
3
6
碳
C
7
氮
N
8
氧
O
9
氟
F
2
7
10
氖
Ne
11
鈉
Na
2
8
1
12
鎂
Mg
13
鋁
Al
14
硅
Si
15
磷
P
16
硫
S
2
8
6
17
氯
Cl
18
氬
Ar
2
8
8
n值
微粒名稱
微粒符號
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