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1、第二節(jié) 構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 認知目標(biāo)： 1．知道分子、原子、離子都是構(gòu)成物質(zhì)的微粒； 2．知道在化學(xué)反應(yīng)中分子可以分解為原子，原子可以結(jié)合成分子，原子和離子通過得失電子可以相互轉(zhuǎn)換； 3．知道原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的 能力目標(biāo)： 1．初步學(xué)會根據(jù)實驗現(xiàn)象，來推導(dǎo)原子的組成 2．能夠根據(jù)相對原子質(zhì)量求算相對分子質(zhì)量 情感目標(biāo)： 逐步建立物質(zhì)無限可分的觀點 教學(xué)重點： 1． 從微觀角度來理解化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)； 2． 相對質(zhì)量的計算 3． 原子的構(gòu)成 探究實驗： 通過虛擬實驗來探究原子的結(jié)構(gòu) 教學(xué)過程： 引入：物質(zhì)都是由肉眼看不見的，極其微小的微粒

2、構(gòu)成的。不同的物質(zhì)由不同的微粒構(gòu)成的，那么我這個物質(zhì)世界構(gòu)成的微粒主要有原子（atom）、離子（ion）和分子（molecule）等。 介紹：如氧氣、氫氣、二氧化碳、紅磷、氯化氫、味精、蔗糖等都是由分子構(gòu)成的；銅、鐵、鎂、金剛石等都是有原子直接構(gòu)成的；氯化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈣等是由離子構(gòu)成的。我們?nèi)祟愐彩怯泻芏嗉毎麡?gòu)成的，而細胞則是由許多蛋白質(zhì)分子構(gòu)成的。 一、分子和原子 共同點： 1．分子和原子都能直接構(gòu)成物質(zhì) 2．分子和原子都是微粒 （1）質(zhì)量小，體積小 18g水中，大約有6.02×1023個水分子，每個水分子質(zhì)量大約為3×10－23g。 一滴水與一個水分子比較就相當(dāng)于是一

3、個地球和一個乒乓球的體積比 （2）分子和原子都在不斷的運動 （3）分子和原子之間都有間隙 3．分子和原子都能保持物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) （1）由分子構(gòu)成的物質(zhì)，分子能保持其化學(xué)性質(zhì) （2）由原子構(gòu)成的物質(zhì)，原子能保持其化學(xué)性質(zhì) 觀察：P63頁，對分子和原子的表觀上的了解 分析：水通電電解的微觀分析 水是由大量的水分子聚集而成的，水分子在直流電場的作用下，被解離出氧原子和氫原子，每兩個氧原子形成一個氧分子，每兩個氫原子形成一個氫分子，大量的氧分子聚集成氧氣，大量的氫分子聚集成氫氣，所以在宏觀的角度來看，我們認識到水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氧氣和氫氣。 總結(jié)：化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是原子間的重新組合，分

4、子在化學(xué)變化過程中能分為原子，各原子經(jīng)過重新組合又能形成新的分子，即發(fā)生了化學(xué)變化。 分子 原子 新分子 區(qū)分： 4． 分子在化學(xué)變化中，一定改變；而原子在化學(xué)變化中，一般認為是不改變的；在物理變化中構(gòu)成物質(zhì)的微粒不改變 注意：我們并不能說分子大而原子小 聯(lián)系： 5． 原子不但能直接構(gòu)成物質(zhì)，而且還能構(gòu)成分子 講述：構(gòu)成物質(zhì)的微粒可以分成原子、分子、離子等。分子又是由原子構(gòu)成的，那么原子又是有什么構(gòu)成的？原子學(xué)說的提出者——道爾頓認為，原子是一種極其微小，不可分割的微粒。對于原子是否可以再分，原子的結(jié)構(gòu)到底如何的問題，科學(xué)家進行了長達近一個世紀的研究、探討、論證。 展示：湯

5、姆生發(fā)現(xiàn)電子的陰極射線的實驗過程，并介紹棗糕型原子模型 展示：盧瑟福的α粒子散射實驗（α粒子，即氦原子的原子核） 現(xiàn)象：絕大部分的α粒子沿著原來的行進方向，沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn)；少部分α粒子的運動方向有所改變；甚至有極少數(shù)的α粒子有很大的偏轉(zhuǎn)，甚至是180度。 提問：請大家來解釋一下這種現(xiàn)象的原因? 討論：對于這種現(xiàn)象，利用湯姆生的原子理論是無法解釋的，因此作為湯姆生的學(xué)生，盧瑟福提出了自己的原子模型的設(shè)想：他認為原子中，原子核居于中央，它集中了原子的全部正電荷以及幾乎所有的質(zhì)量，而電子帶負電，在核外很大的空間內(nèi)作無規(guī)則的高速運動。 解釋：因為原子核外有很大的空間，幾乎是空心的，所以大部分的

6、α粒子能夠很順暢的通過；因為α粒子粒子帶正電荷，原子核也帶正電荷，同種電荷相互排斥，由于斥力的原因，所以有少數(shù)的α粒子會有偏轉(zhuǎn)；而因為金原子中原子核存在，而且體積小，質(zhì)量大，所以只有很少的機會與α粒子相碰撞，并且能反彈。 提問：原子帶電嗎？為什么？ 回答：原子本身不帶電，由于原子核與電子兩者所帶的電荷電量相等，電性相反，所以原子呈電中性。 設(shè)問：物質(zhì)可以分為原子、分子、離子，分子能分為原子，原子又能分為原子核與電子，那么原子核能不能再分了呢？盧瑟福同樣通過α粒子散射實驗，將金原子改為氮原子，發(fā)現(xiàn)了原子中含有質(zhì)子，經(jīng)過其他的科學(xué)家的不懈努力，終于發(fā)現(xiàn)原子核中由質(zhì)子和中子構(gòu)成的。一個質(zhì)子帶一

7、個單位的正電荷，而中子不帶電。 小結(jié)：1、原子的構(gòu)成情況： 原子 核外電子 原子核 質(zhì)子 中子 （在核外作高速的無規(guī)則的運動） （居于原子中央） 2、電性關(guān)系 不帶電的微粒：中子、原子（分子）； 帶負電荷的微粒：電子； 帶正電荷的微粒：原子核、質(zhì)子 3、電量關(guān)系： 核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)（原因是中子不帶電）；質(zhì)子數(shù)=電子數(shù)（原因是原子不帶電） 所以在原子中：核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=電子數(shù) 4、質(zhì)量關(guān)系： m（原子）=m（原子核）+m（電子）≈m（原子核）[原因是一個電子的質(zhì)量很小，可以忽略] 由于一個原子的真

8、實質(zhì)量很小，使用不方便，提出一個相對原子質(zhì)量的概念 相對原子質(zhì)量：一種碳原子（質(zhì)子數(shù)為6，中子數(shù)為6的碳原子）的質(zhì)量的1/12作為基準，其他原子的質(zhì)量與這個基準的比值。 公式表達式：Ar（原子）= 引申：相對分子質(zhì)量：構(gòu)成分子的各原子的相對原子質(zhì)量的總和。 Mr（分子）=∑Ar（構(gòu)成微粒的原子） 例題：求出水的相對分子質(zhì)量 Mr（H2O）=2Ar(H)+Ar(O)=2×1＋16＝18 5、原子結(jié)構(gòu)示意圖 （1）電子排布的基本規(guī)則： A.根據(jù)能量最低原理，先排滿第一層，再排第二層； B.第一層最多排2個電子，第二層最多排8個電子，最外層排8個電子

9、 C.每個電子層上最多能夠容納的電子數(shù)為2n2個 （2）原子核外電子結(jié)構(gòu)與元素化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系 A.當(dāng)最外層電子數(shù)為8個（除He外），為稀有氣體元素，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。 B.最外層電子數(shù)小于4個，大多數(shù)是金屬元素，容易失去電子達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，最外層電子數(shù)越小，越容易失去電子，化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定 C.最外層電子數(shù)大于4個，大多數(shù)是非金屬元素，容易獲得電子而達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，最外層電子數(shù)越多，越容易得到電子，化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定 故，元素的化學(xué)性質(zhì)由該原子的最外層電子數(shù)決定的。 講述：當(dāng)原子得失電子而達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時，所得到的微粒正負電子并不守恒，成為帶電的原子，被稱為離子 原子得到電子，電

10、子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)，帶負電荷，稱為陰離子； 原子失去電子，電子數(shù)小于質(zhì)子數(shù)，帶正電荷，成為陽離子。 在形成物質(zhì)時，陰陽離子因強烈的靜電作用相互吸引而形成物質(zhì)，成為離子化合物 一般金屬元素容易失去電子，形成陽離子；而非金屬元素容易得到電子，形成陰離子。 演示：離子化合物形成的過程。 鈉原子，最外層電子數(shù)為1，容易失去一個電子，而達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；而氯原子最外層電子數(shù)為7個，容易得到一個電子而達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，氯離子與鈉離子能夠相互吸引形成離子化合物——氯化鈉。 引申：離子除了由單個原子得失電子形成外，還有原子團離子。由多個原子構(gòu)成的離子，是原子團。 分 子 物 質(zhì)

11、原子子 離 子 結(jié)合 得、失電子 失、得電子子 分解 小結(jié)： 補充練習(xí)測試題 （1）你所知道的哪些物質(zhì)是由原子直接構(gòu)成的？哪些物質(zhì)是由分子直接構(gòu)成的？哪些物質(zhì)是由離子直接構(gòu)成的？試舉例說明。 （2）電子帶負電，質(zhì)子帶正電，為什么原子不帶電荷？ （3）分子一定比原子大嗎？ （4）關(guān)于原子、分子和離子的敘述，正確的是（ ）。 A．原子是不能再分的最小微粒 B．分子是可分的，它是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的一種微粒 C．離子是構(gòu)成物質(zhì)的一種微粒 D．離子都是帶電荷的原子 （5）用原子、分子的觀點說明或用圖示的方法表示氫氣在

12、氧氣中燃燒生成水的事實。 （6）用原子、離子的觀點說明或用圖示的方法表示鈉在氯氣中燃燒生成氯化鈉的過程。 （7）看了教材P64圖3-12 “48個銅原子的圖像”，你想到了什么？ （8）以下是關(guān)于“操縱單原子和單分子設(shè)想”的一段文字，閱讀后請指出，哪些內(nèi)容分別屬于科學(xué)探究的“問題”、“假說”和“實驗設(shè)計”環(huán)節(jié)？ 原子和分子是構(gòu)成世間萬物的最基本單位，這已是人所共知的常識。通過掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡，我們已經(jīng)能夠看到原子的真實“長相”。下一步，人們就會自然而然的產(chǎn)生這樣的想法：能不能去摸一摸、動一動原子呢？用手去摸當(dāng)然不行了，因為原子實在是太小了，人手只能感覺到無數(shù)個原子的集合體。是不是可以用什么更細的東西去捅它一下呢？這似乎有道理。不過，究竟用什么東西去捅一個原子卻大有講究。用牙簽肯定是不行的，因為牙簽上起碼聚集了好幾十萬個原子，如同用竹竿去碰一?；覊m一樣，首先就找不到這?；覊m在哪里，何談去碰它呢？ 讓我們來做一個類似的推理：用竹竿去捅一塊大石頭肯定非常容易，原因何在？因為石頭的尺寸遠大于竹竿的直徑。同理，用一個尺寸比原子小的東西去捅原子，也應(yīng)該很容易做到。什么東西比原子還小呢？電子。話雖這么說，實際操作起來卻遠非那么簡單。怎樣控制電子？怎樣用電子去撞擊某個特定的原子并使之有規(guī)律的移動呢？更重要的問題在于，怎樣觀察這一過程？