课题1 原子的构成教学设计方案

课题2 原子的结构

第1课时

原子的构成

第2课时

离子和相对原子质量

1．知道原子的构成，以及构成粒子之间的关系；了解原子结构示意图是一种模型化的方法。

2．了解原子核外的电子是分层排布的；了解典型元素(稀有气体、金属和非金属)原子核外电子的排布特点。

3．以氯化钠为例，了解离子形成的过程，知道离子是构成物质的一种粒子。

4．认识相对原子质量的意义，会查相对原子质量表。

重点

原子的构成、相对原子质量的概念、原子核外电子的排布特点。

难点

原子核外电子的排布特点。

一、创设情境，导入新课

可能同学们都不熟悉原子，但是提起原子弹大家肯定都不陌生。在1945年抗日战争的末期，美国空军将两颗原子弹投在了日本的广岛和长崎两个城市，使这两个城市遭受了灭顶之灾。可见原子弹的巨大威力。由此我们也可以看出科学技术对于人类的重大作用。希望同学们努力学习，使用科技为人类造福。那么原子和核武器原子弹之间有什么关系？原子是一种怎样的微观粒子？相信同学们对它非常感兴趣，那就让我们共同来认识一下吧。

二、合作交流，探究新知

教师引导学生阅读课本图3－8，让学生了解原子的大小。

原子的体积很小。如果将一个原子跟一个乒乓球相比，就相当于将一个乒乓球跟地球相比。

原子之间能够结合成分子的奥秘，正是人们在研究这小小的原子的结构时被逐步揭示出来的。

(一)原子的构成

让学生阅读课本P53“原子的构成”，在阅读的基础上讨论问题。

(1)原子是由哪两部分构成的？

(2)原子核和核外电子都带电，为什么整个原子不显电性？

(3)原子核是由哪些粒子构成的？这些粒子有什么异同？

(4)不同类原子的内部构成有什么不同？

讨论结束后，由学生代表陈述讨论结果，其他小组可以表明自己的不同意见。

展示“原子的构成”示意图。让学生观看图，说出自己从图上得到的有关信息。

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思考：(1)原子核所带的正电荷从何而来？

(2)质子数与原子核所带的正电荷有何关系？

(3)电子数与原子核所带的正电荷有何关系？

小结：原子是由居于原子中心的原子核和核外电子构成的。核电荷数＝核内质子数＝核外电子数。

(二)原子核外电子的排布

思考：原子核居于原子中心，它在原子中的体积如何？占很大一部分吗？

原子核居于原子中心，但比原子小得多，原子核的半径只有原子半径的几万分之一，如果把原子比作一个庞大的体育场，而原子核只相当于一只蚂蚁。因此，原子里有很大的空间，电子就在这个空间里作高速运动。

通过前面的学习，我们已经知道，原子是化学变化中的最小微粒。原子是由原子核和核外电子构成的。电子的质量非常小，在核外作高速运动。如核电荷数为1的氢原子，原子核内有一个带正电荷的质子，核外有一个电子。实际上，电子在核外不是在一个平面上运动，而是在空间运动。为了表示方便，把它示意为在一个平面上运动。氢原子核外仅有一个电子，比较简单。在含有多个电子的原子里，电子在核外是如何排布的呢？

板书：原子核外的电子是分层排布的。

阅读课本有关原子核外电子分层排布的内容。

由于电子的能量不同，它们运动的区域也不同。知道了原子的核电荷数及核外电子排布，可以画出原子结构示意图。

板书：1～18号元素的原子结构示意图。

看课本中氢原子的原子结构示意图，表示原子核内有一个质子，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该电子层上的电子数。出示1～18号元素的原子结构示意挂图，引导学生在观察中进行思考，总结规律：(1)第一层最多能容纳多少个电子？(2)第二层最多容纳几个电子？(3)最外电子层最多可以容纳的电子数？

原子的核外电子最少的有1层，最多的有7层。最外层电子数最多不超过8个(只有一个电子层时不超过2个)。

思考：(1)不同类元素的原子最外层电子数有何特点？它们的结构是否稳定？

(2)化学反应过程中元素的原子总是力求使自身的结构趋于或达到稳定结构。金属与非金属元素通过何种方式可趋向达到相对稳定结构？

(3)不同类元素的原子最外层电子数与元素化学性质有怎样的关系？

分析：(1)稀有气体元素的原子最外层电子数为8(氦为2)，这种结构被视为稳定结构，所以稀有气体具有“化学惰性”，一般情况下不易和别的物质发生化学反应。

(2)金属元素的最外层电子数一般少于4，在化学反应中，易失去电子，形成阳离子。非金属元素的最外层电子数一般多于4，在化学反应中，易得到电子，形成阴离子。

(3)元素的性质，尤其是化学性质主要决定于原子的最外层电子数。

以金属钠与氯气的反应为例，钠原子最外层有1个电子，在化学反应中容易失去；氯原子最外层有7个电子，在化学反应中易得到1个电子。当钠跟氯气反应时，钠原子将最外层的1个电子转移到氯原子的最外层上，这样，两个原子的最外电子层都成了8个电子的稳定结构。

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在上述过程中，钠原子因失去1个电子而带上1个单位的正电荷；氯原子因得到1个电子而带上1个单位的负电荷。这种带电的原子叫做离子。带正电的原子叫做阳离子，如钠离＋－子(Na)；带负电的原子叫做阴离子，如氯离子(Cl)。带相反电荷的钠离子与氯离子相互作用就形成了氯化钠。

提问：那如何来表示离子的符号呢？

分析：就像元素用元素符号表示一样，离子用离子符号来表示。离子符号是用来表示离n＋n－子的化学符号。离子符号表示式为X或X，X表示元素符号或原子团的化学式，X右上角的“＋”或“－”表示离子带的是正电荷还是负电荷，“n”表示带n个单位的电荷。例如，3＋2－Al表示1个带3个单位正电荷的铝离子；3SO4表示3个带两个单位负电荷的硫酸根离子。

离子的写法：先写出元素符号，再在右上角标明该离子带的电荷数，注意“＋、－”在2－2＋数字后面。例：3个硫酸根离子：3SO4；两个镁离子：2Mg。

(三)相对原子质量

由于原子质量的数值太小，书写和使用都不方便，所以国际上一致同意采用相对质量，即以一种碳原子质量的1/12为标准，其他原子的质量与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)。

原子的质量很小，通常使用其相对质量。

根据这个标准，氢的相对原子质量约为1，氧的相对原子质量约为16。也可以用比较形象的方法解释，如下图。

分析：相对原子质量只是一个比，不是原子的实际质量，单位是1通常不写。在相对原子质量计算中，所选用的一种碳原子是碳12，是含6个质子和6个中子的碳原子，它的质－27量的1/12约等于1.67×10

kg。构成原子的粒子有质子、中子、电子，1个质子和1个中子的质量都约等于1个电子质量的1836倍。

构成原子的粒子的质量

粒子种类

质子

中子

电子

质量

1.6726×10－27－27 kg kg 1.6749×10质子质量的1/1836

如上表所示，构成原子的质子、中子的相对质量都约等于1，与质子、中子相比，电子的质量很小，整个原子的质量主要集中在原子核上。在一般的化学计算中，多采用相对原子质量的近似值。

其他原子的相对原子质量是多少我们不需要再去计算，科学家已经把目前已发现的元素的相对原子质量测定出。我国科学院院士张青莲教授就为相对原子质量的测定作出了卓越贡献。他主持测定了铟、铱、锑、铕、铈、铒、锗、锌、镝几种元素的相对原子质量新值，其中他测定出核电荷数为63的铕元素的相对原子质量新值为152，则该元素的原子中质子数为63，中子数为89，核外电子数为63。

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三、练习设计

《探究在线·高效课堂》“基础在线”部分。

四、课堂小结

本节课你学到并掌握了哪些知识，有哪些收获？

五、布置作业

《探究在线·高效课堂》“能力在线”部分。

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