第四單元 物質(zhì)構(gòu)成的奧秘單元設(shè)計(jì)教材內(nèi)容概述：本單元內(nèi)容是初中化學(xué)“雙基”的重要組成部分，涵蓋了本冊教材雙基內(nèi)容的近一半，是初中化學(xué)的核心內(nèi)容。這一單元對學(xué)生來說十分重要，既是他們今后學(xué)習(xí)化學(xué)的理論基礎(chǔ)，也是必不可少的學(xué)習(xí)工具。這部分內(nèi)容比較抽象，遠(yuǎn)離學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，再加上前三個(gè)單元學(xué)生學(xué)到的元素化合物知識不多（主要是空氣、氧氣和水），感性知識不充分，這就給教學(xué)帶來了一定的困難。本單元教材共分為原子的構(gòu)成、元素、離子、化學(xué)式與化合價(jià)四個(gè)課題。它們包括原子結(jié)構(gòu)模型、相對原子質(zhì)量、元素、元素符號、核外電子排布、離子、化學(xué)式、化合價(jià)、相對分子質(zhì)量及有關(guān)計(jì)算等內(nèi)容。本單元教學(xué)目標(biāo)：1.知道原子是由原子核和電子構(gòu)成的，了解原子結(jié)構(gòu)示意圖的含義。2.注意原子質(zhì)量和相對原子質(zhì)量的區(qū)別。3.認(rèn)識氫、碳、氧、氮等與人類關(guān)系密切的常見元素。4.記住一些常見元素的名稱和符號，知道元素符號所表示的意義。5.知道元素的簡單分類，能根據(jù)原子序數(shù)在元素周期表中找到指定的元素。6.知道離子也是構(gòu)成物質(zhì)的一種微粒。7.知道同一元素的原子和離子可以相互轉(zhuǎn)化，初步認(rèn)識核外電子在化學(xué)反應(yīng)中的作用。課題1 原子的構(gòu)成課題分析本課題包括原子的構(gòu)成、相對原子質(zhì)量兩部分內(nèi)容。此前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了分子、原子的概念，初步探索了物質(zhì)構(gòu)成的奧秘，但它們并不滿足，還想知道原子是否可以再分?原子的質(zhì)量有多大?等等。本課題學(xué)習(xí)的原子的構(gòu)成，就是回答這些問題。關(guān)于原子質(zhì)量，書上給出了氫原子和氧原子的絕對質(zhì)量，并指出它們數(shù)值太小，不便于記憶、書寫和計(jì)算，只能使用相對質(zhì)量。考慮到此時(shí)學(xué)生尚無同位素的知識，不便提元素相對原子質(zhì)量是按各種天然同位素原子所占的一定百分比計(jì)算出來的平均值，所以此處只能要求學(xué)生對相對原子質(zhì)量做含糊的、初步的了解(將原子的相對原子質(zhì)量作為元素的相對原子質(zhì)量使用)。課時(shí)分配：1課時(shí)整體設(shè)計(jì)三維目標(biāo)1.知識與技能（1）了解原子是由質(zhì)子、中子和電子構(gòu)成的；（2）初步了解相對原子質(zhì)量的概念，并會查相對原子質(zhì)量表。2.過程與方法（1）充分利用教材提供的圖、表等資料，借助模型、多媒體等教學(xué)手段，化抽象為直觀，初步學(xué)會運(yùn)用類比、想象、歸納、概括等方法獲取信息并進(jìn)行加工；（2）通過討論與交流，啟發(fā)學(xué)生的思維，逐步養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。 3.情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）激發(fā)學(xué)生對微觀世界的探究欲和學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣； （2）對學(xué)生進(jìn)行世界的物質(zhì)性、物質(zhì)的可分性的辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。 教學(xué)重點(diǎn)構(gòu)成原子的粒子間的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)相對原子質(zhì)量的概念形成。教具準(zhǔn)備多媒體課件教學(xué)過程知識回顧分子、原子的概念和特點(diǎn)。導(dǎo)入新課過渡 上一單元我們學(xué)習(xí)過有關(guān)分子和原子的知識，知道物質(zhì)是由分子、原子等微小粒子構(gòu)成的，而分子又是由原子構(gòu)成的。因此我們還要思考原子是否可以再分？如果可以它又由什么構(gòu)成呢？這就是我們這節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。推進(jìn)新課圖片展示 分析 上圖是在顯微鏡下觀察到的多原子分子的圖像。我們可以看到分子整齊地排列著，每一個(gè)分子由大小不同的原子構(gòu)成。我們能看到的最小的微粒就是原子，通過研究發(fā)現(xiàn)原子也是可以再分的。一、原子的構(gòu)成分析 十九世紀(jì)以前，原子一直被認(rèn)為是堅(jiān)硬的不可分割的實(shí)心球體。1897年，湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，從此叩開原子的大門，人們開始揭示原子內(nèi)部的秘密。之后盧瑟福通過實(shí)驗(yàn)證明原子是由原子核和核外電子兩部分構(gòu)成的。下面，我們跟隨盧瑟福實(shí)驗(yàn)中的粒子，穿進(jìn)原子內(nèi)部去“刺探”原子內(nèi)部的具體構(gòu)成情況（如右圖）。1911年盧瑟福等人為探索原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)又進(jìn)行了下面的實(shí)驗(yàn)：用一束帶正電的、質(zhì)量比電子大得多的高速運(yùn)動的粒子轟擊金箔，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：大多數(shù)粒子能穿透金箔而不改變原來的運(yùn)動方向；一小部分粒子改變了原來的運(yùn)動方向；極少數(shù)粒子反彈回來。粒子轟擊金箔設(shè)問 產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是什么呢？分析 大多數(shù)粒子能穿透金箔而不改變原來的運(yùn)動方向原子內(nèi)部有很大的空間。一小部分帶正電的粒子改變了原來的運(yùn)動方向原子核帶正電，粒子途經(jīng)金原子核附近時(shí)，受到斥力而改變了運(yùn)動方向。極少數(shù)粒子反彈回來原子中有一個(gè)很小的原子核，原子核很小，但集中了較大的質(zhì)量。分析 原子核居于原子中心，比原子小得多。原子核的半徑只有原子半徑的幾萬分之一，如果把原子比作一個(gè)龐大的體育場，而原子核只相當(dāng)于一只螞蟻。因此，原子里有很大的空間，電子就在這個(gè)空間里做高速運(yùn)動。結(jié)論 原子是由居于原子中心的帶正電的原子核和核外帶負(fù)電的電子構(gòu)成的。1.原子的結(jié)構(gòu)提問 原子核還能不能再分呢？分析 1964年10月16日，我國第一顆原子彈爆炸成功（如右圖），原子彈爆炸正是利用原子核裂變時(shí)產(chǎn)生的巨大能量，這說明原子核還能再分。科學(xué)家通過不斷的實(shí)驗(yàn)探究，獲得了原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成的結(jié)論，其中質(zhì)子帶正電荷，中子不帶電。并且在不同的原子中，質(zhì)子、中子本身都一樣，區(qū)別在于，不同的原子中所含的質(zhì)子、中子數(shù)目不同。原子投影展示表1 構(gòu)成原子的粒子的電性和質(zhì)量粒子種類電性質(zhì)量質(zhì)子1個(gè)單位正電荷1.672 610-27 kg中子不帶電1.674 910-27 kg電子1個(gè)單位負(fù)電荷質(zhì)子質(zhì)量的1/1 863表2 幾種原子的構(gòu)成原子種類質(zhì)子數(shù)中子數(shù)核外電子數(shù)相對原子質(zhì)量氫1011碳66612氧88816鈉11121123鎂12121224氯17181735思考 原子中存在帶電的粒子，為什么整個(gè)原子不顯電性？分析 原子是由居于原子中心帶正電的原子核和核外帶負(fù)電的電子構(gòu)成，原子核又是由質(zhì)子和中子構(gòu)成，質(zhì)子帶正電，中子不帶電；原子核所帶正電荷（核電荷數(shù)）和核外電子所帶負(fù)電荷電量相等，但電性相反，所以整個(gè)原子不顯電性。提問 請大家看投影表1和表2并結(jié)合書上的內(nèi)容，討論：構(gòu)成原子的三種基本微粒質(zhì)子、中子、電子各有何特點(diǎn)，不同原子的內(nèi)部構(gòu)成有何不同。結(jié)論 2.原子結(jié)構(gòu)中的一些規(guī)律（1）核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)（2）質(zhì)子數(shù)不一定等于中子數(shù)（3）原子里質(zhì)子數(shù)不同，原子種類也不同（4）并不是所有的原子都有中子（5）質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)=相對原子質(zhì)量（近似相等）提問 我們已經(jīng)知道原子很小但也有質(zhì)量，那么原子的質(zhì)量等于什么呢?回答 因?yàn)樵佑稍雍撕秃送怆娮觾刹糠謽?gòu)成，原子核又分為質(zhì)子和中子，所以原子的質(zhì)量應(yīng)等于質(zhì)子質(zhì)量、中子質(zhì)量以及核外電子質(zhì)量三者之和。分析 不同的原子所含的質(zhì)子、中子、電子數(shù)目不同，所以它們的質(zhì)量也不同，比如1個(gè)氫原子的質(zhì)量為1.6710-27 kg，1個(gè)氧原子的質(zhì)量為2.65710-26 kg。這樣小的數(shù)字，無論書寫、記憶，還是使用都極不方便，就像用噸作單位來表示一粒稻谷或小麥的質(zhì)量一樣。為了便于研究問題，國際上采用原子的相對質(zhì)量相對原子質(zhì)量來表示原子質(zhì)量的大小。二、相對原子質(zhì)量國際上以一種碳原子質(zhì)量的1/12為標(biāo)準(zhǔn)，其他原子質(zhì)量跟它相比較所得的比，作為這種原子的相對原子質(zhì)量。相對原子質(zhì)量(Ar)=分析 也可以用比較形象的方法解釋。展示投影 分析 相對原子質(zhì)量只是一個(gè)比，不是原子的實(shí)際質(zhì)量，單位是1通常不寫。在相對原子質(zhì)量計(jì)算中，所選用的一種碳原子是碳12，是含6個(gè)質(zhì)子和6個(gè)中子的碳原子，它的質(zhì)量的1/12約等于1.6610-27 kg。構(gòu)成原子的粒子有質(zhì)子、中子、電子，1個(gè)質(zhì)子和1個(gè)中子的質(zhì)量都約等于1個(gè)電子質(zhì)量的1 836倍，所以電子的質(zhì)量與原子的質(zhì)量相比可以忽略不計(jì)。因此相對原子質(zhì)量可以近似地表示為我們剛才從表2中推導(dǎo)出的：相對原子質(zhì)量（近似等于）=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)分析 其他原子的相對原子質(zhì)量是多少我們不需要再去計(jì)算，科學(xué)家已經(jīng)把所有元素的相對原子質(zhì)量測定出。我國科學(xué)院院士張青蓮教授就為相對原子質(zhì)量的測定作出了卓越貢獻(xiàn)。在課本75頁，還可查閱氧元素、硫元素、鈉元素、碘元素等元素的相對原子質(zhì)量。課堂練習(xí) 我國著名化學(xué)家、中國科學(xué)院院士張青蓮教授主持測定了銦、銥、銻、銪、鈰、鉺、鍺、鋅、鏑等元素的相對原子質(zhì)量新值，其中他測定出核電荷數(shù)為63的銪元素的相對原子質(zhì)量新值為152，則該元素的原子中質(zhì)子數(shù)為_____________，中子數(shù)為____________，核外電子數(shù)為____________。答案：63 89 63課堂小結(jié)本節(jié)課我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了原子的構(gòu)成和相對原子質(zhì)量，認(rèn)識了原子內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在我們知道，原子由原子核和核外電子構(gòu)成。原子核又是由質(zhì)子和中子構(gòu)成；由于原子非常小，它的質(zhì)量也很小，書寫、記憶、計(jì)算都不方便，所以采用相對原子質(zhì)量來表示原子的質(zhì)量更為方便。通過張青蓮教授事跡的學(xué)習(xí)我們也明白了一個(gè)道理：國家的強(qiáng)盛、民族的富強(qiáng)是要靠科技進(jìn)步的，而科技的進(jìn)步依賴于一代又一代人的努力。所以，我們現(xiàn)在必須認(rèn)真學(xué)好文化知識，將來才能為國家的繁榮昌盛貢獻(xiàn)出自己的力量。板書設(shè)計(jì)課題1 原子的構(gòu)成一、原子的構(gòu)成1.原子的結(jié)構(gòu)原子2.原子結(jié)構(gòu)中的一些規(guī)律（1）核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)（2）質(zhì)子數(shù)不一定等于中子數(shù)（3）原子里質(zhì)子數(shù)不同，原子種類也不同（4）并不是所有的原子都有中子（5）質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)=相對原子質(zhì)量（近似相等）二、相對原子質(zhì)量相對原子質(zhì)量（Ar）=相對原子質(zhì)量（近似等于）=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)布置作業(yè)1.上冊課本P72習(xí)題1、2、3、42.下列關(guān)于原子的敘述中，正確的是( )A.原子是由電子和質(zhì)子構(gòu)成的 B.原子是由電子和中子構(gòu)成的C.原子是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的 D.原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的3.鈉原子中有11個(gè)質(zhì)子、12個(gè)中子，則鈉原子的核外電子數(shù)是( )A.11 B.12 C.23 D.14.相對原子質(zhì)量是( )A.原子質(zhì)量的簡稱 B.原子質(zhì)量與一種碳原子質(zhì)量的1/12的比C.原子數(shù)量的簡稱 D.原子的實(shí)際質(zhì)量答案：2.D 3.A 4.B教學(xué)反思本節(jié)課著重體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生積極參與其中的思考和探究，教師重點(diǎn)在引導(dǎo)學(xué)生正確的思維和探究，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)新的知識和技能，體現(xiàn)了三維目標(biāo)。備課資料盧瑟福的原子有核模型1.盧瑟福用粒子轟擊原子，探索原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并提出原子的有核模型。以粒子轟擊金箔，在原子中帶電物質(zhì)的電場力作用下，使它偏離原來的入射方向，從而發(fā)生散射現(xiàn)象。粒子（氦核）質(zhì)量是電子質(zhì)量的7 500倍，粒子運(yùn)動不受電子影響。絕大部分粒子經(jīng)金箔散射后，散射角很小(23)，但是，有1/8 000的粒子的偏轉(zhuǎn)大于90。2.盧瑟福原子有核模型（1）原子的中心是原子核，幾乎占有原子的全部質(zhì)量，集中了原子中全部的正電荷。（2）電子繞原子核旋轉(zhuǎn)。（3）原子核的體積比原子的體積小得多。3.有核模型與經(jīng)典理論的矛盾按經(jīng)典理論,電子繞核旋轉(zhuǎn)，做加速運(yùn)動，電子將不斷向四周輻射電磁波，它的能量不斷減小，從而將逐漸靠近原子核，最后落入原子核中。軌道及轉(zhuǎn)動頻率不斷變化，輻射電磁波頻率也是連續(xù)的， 原子光譜應(yīng)是連續(xù)的光譜。實(shí)驗(yàn)表明原子相當(dāng)穩(wěn)定，這一結(jié)論與實(shí)驗(yàn)不符。實(shí)驗(yàn)測得原子光譜是不連續(xù)的譜線。 6