原子的构成

课题1 原子的构成

设计者 季文君

教学目标

1. 认知目标

⑴了解原子是由质子、中子、电子构成。

⑵初步了解相对原子质量的概念，并会查相对原子质量表。

⑶了解原子的实际质量和相对原子质量的意义。

2. 能力目标

⑴充分发挥学生的空间想象力

⑵培养学生学习运用比照、归纳的方法在微观世界和宏观世界之间架起一座桥梁。

⑶初步教学生运用形象的比喻减少对微观世界的神秘感。

3. 情感目标

⑴对学生进行世界的物质性、物质的可分性的辩证唯物主义观点教育。

⑵逐步提高抽象思维的能力、想象力和分析、推理能力。

⑶逐步培养量变引起质变的辩证唯物主义观点。

教学重点

⒈原子构成。

⒉相对原子质量

教学难点

1. 核电荷数、核内质子数和核外电子数的关系。

2. 相对原子质量概念的形成。

教学模式

课堂讨论法

教学设备

电脑投影仪

[课时安排] 2课时

教学过程

[复习提问]

1. 什么是分子？用分子的知识解释空气是混合物，氧气是纯洁物。

2. 什么是原子？原子和分子有什么本质的区别？

[学生答复]〔将学生分成七组，每组六人其中一人是发言，另一人补充。〕学生甲：分子是保持物质性质的最小粒子，空气是由氧气、氮气、二氧化碳等物质组成的，而氧气仅由氧气组成的。学生乙：“不对，分子是保持物质化学性质的最小粒子。”学生丙：“还不行，要从分子的角度来解释：空气是由氧气、二氧化碳等多种分子构成，而氧气仅由氧气一种分子构成所以说空气是混合物氧气是纯洁物。”学生丁：“原子是化学变化中最小粒子，分子在化学变化中可以分成原子而原子不能再分成更小的粒子。”

[评价并小结]各位同学讲的很不错！通过上一单元学习我们一知道物质是由分子原子构成，分子是保持物质的化学性质的最小粒子；原子是化学变化中最小粒子，如水通电分解〔见投影〕。那么你们对原子还有哪些问题？

[学生讨论]学生1：“我想知道原子究竟能不能再分？”

学生2：“原子是不是实心的球体？”

学生3：“原子有没有质量？”

学生4：“原子和分子哪个大？”

……

[引入新课]为了搞清楚这些问题，在本单元我们将进一步探索物质构成的奥秘。本节课我们首先探索原子的构成

[板书并投影]第四单元 物质构成的奥秘

课题1原子的构成

[讲述]原子到底能不能再分？能分，它又是哪几部分构成的？带着这些问题我们来学习第一个问题——原子的构成。

[板书]一.原子的构成

[学生]学生阅读课本68页内容——原子的构成，在阅读的基础上讨论问题。

[投影]打出以下讨论题：

1. 原子是由那几部分构成的？

2. 原子核是由哪些粒子构成的？这些粒子有什么不同？

3. 原子核和核外电子都带电，为什么整个原子不显电性？

4. 不同类原子内部构成有什么不同？

[学生]带着问题认真阅读课本内容，然后小组之间讨论。

[教师]巡视，并适时参加讨论。

[学生答复]学生5答复以下问题1：原子由 原子核和 电子构成的，所以说原子由原子核和核外电子两部分构成；学生6补充：原子是由中心的原子核和核外电子构成；学生7补充：应该是中央带正电的原子核和核外带负电的电子所构成。

[评价并发问]好！三位同学讲的很具体。那么原子核居于原子中心，它在原子中的体积如何？

[学生思考]七组同学都答原子核比原子要小很多。原子核居于原子中心，但比原子小很多，原子核的半径只有原子半径的几万分之一。但原子的质量主要集中在原子核上。原子很小，一个原子跟一个乒乓球体积之比，相当于乒乓球与地球体积之比。原子核比原子有小的多，如果把原子核比作一个庞大的体育场，而原子核只相当于一只蚂蚁。

[教师]对！同学们说的很好，可还是比较抽象，接下来我们来看幻灯片“原子的构成和原子的体积”。

[放幻灯片]原子的构成示意图和原子的体积很小图。

[教师]同学们看过后说出自己的想法。

[学生陈述]学生甲：从幻灯片的图中我知道了原子并不是一个简单的不可分割的实心球体，而是由原子核和核外电子构成。

学生8：原子已经很小了，原子核更小它的半径只有原子的半径的几万之一，原子真太神秘了！

学生丙：原子这么小，在化学变化中已是不能再分了，那么原子的构成又是如何发现的呢？

[教师]同学们的想法谈的很好！特别是同学丙的想法，我们在学习中要不断地质疑。原子是化学变化中最小的粒子，是说用化学方法不能对原子进行分割，而用物理方法可以分。我们来看看原子的结构的发现。

[投影]原子结构的发现。

[教师]同学们现在了解了原子构成的发现。知道了原子中央是非常小的原子核，原子里很大的空间，电子就在这个空间里做高速运动。

[投影]原子的结构示意图。

[教师]观察这幅图后，第二组同学来答复以下问题2。

[学生]同学朱：答复：问题2原子核是由质子和中子构成，区别：1个质子带一个单位的正电荷，中子不带电。相同点：质子中子的质量几乎相等。

[教师]既然原子核、质子、核外电子都带电，而整个原子不显电性呢？

[学生]学生丁：虽然原子核和核外电子都带电，但原子核带的正电荷，核外电子带的是负电荷，所以原子不显电性。学生6补充：还要原子核带的正电荷和核外电子带的负电荷电量相等，电性相反， 整个原子才不显电性。

[教师]这样就完整了 。现在同学们来做课本习题2。

[学生] 第一小组文同学抢答：因为氧原子核带的正电与原子核外电子所带的负电相同。

[教师]启示学生：对于一个具体原子要具体分析。

[学生]同学夏：我知道了，要先分析氧原子核的构成，它是由8个质子和8中子构成，核外有8个电子，每个质子带一单位正电荷，中子不带电，每个电子带一单位负电荷，所以整个原子不显电性。

[教师]对！讲的非常正确。现在原子不显电性的原因我们知道了吧！

[教师]提问：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数有什么关系？

3. 电子数与原子核所带的正电荷有什么关系？

[学生]思考、讨论。

[学生]第二 组同学答复：1.原子核所带的正电荷来自质子所带的电荷。由于中子不带电，所以原子核所带的正电荷就是质子所带的电荷。

2.原子核所带的正电荷数称为核电荷数。因为原子核所带的正电荷全部集中在质子上，一个质子带一个单位的正电荷，所以，核电荷数=质子数。

3.因为原子核所带的正电荷和核外电子所带的负电荷电量相等，电性相反，一个电子带一个单位的负电荷，所以，核电荷数=核外电子数。得：核电荷数=质子数=核外电子数

[教师]很好。现在我们看下面表格来对构成原子的几种粒子进行全面的了解。

[投影]展示表格〔填空〕

构成原子的粒子的电性和电量

粒子的种类 电性 质量

质子 一个单位正电荷 1.6726×10－27

中子 不带电 1.6749×10－27 电子 带负电 质子质量的1/1836

几种原子的构成

原子种类 质子数 中子数 核外电子数 相对原子质量

氢 1 0 1

碳 6 6 6

氧 8 8 8

钠 11 12 11

铁 26 30 26

氯 17 18 17

[请学生说出从表格中可得到哪些信息]

[学生]学生张：质子和电子带相反的电荷，中子不带电。

学生王：质子和中子的质量差不多，电子的质量只有质子的质量的1/1836。

学生李：不是所有原子都有中子，如氢原子的中子数为零。

学生陈：在原子中质子数等于电子数，质子书和中子数在有的原子中相等而再另一些原子中又不相等。

[教师]通过刚刚的讨论我们应该清楚了原子的构成，那么原子的种类由谁来决定呢？

[学生]学生彭：不同种类原子，核内质子数不同，〔核外电子数也不同〕。

[教师]现在同学们借助想象在自己的画图板上画出你认为正确的原子的构成示意图，或用一个比喻来描述一下电子在核外运动。

[学生活动]学生在画图板上画原子构成示意图，教师巡视。然后请每组亮出所画的示意图。

[教师评价]评价每组同学的示意图。现在同学们再来看一些专家所画的示意图。

[投影] 部分原子结构示意图。

[教师]从图中我们可得出电子在核外怎样运动的情况？请同学们阅读课本72页“核外电子的排布”再答复。

[学生]阅读讨论。

[投影]电子在核外运动特点。

[学生]争答：电子在核外分层运动。

[讲解]这里的层是电子经常出现的区域，科学家称为电子层。电子在不同的电子层内运动的现象叫电子分层排布。现在发现元素原子核外电子最少的有1层，最多的有7层，最外层电子数最多8个〔只有第一层最多2个〕电子排布时，总是最先排布在离核较近的能量较低的电子层，然后再依据能量高低逐渐向外层排布。

[投影并板书]1排布特点

[小结]通过大家阅读、思考、讨论，我们知道了原子的构成：

[板书并讲解]1.原子的构成

质子〔带一个单位正电荷〕

原子核

原子 中子〔不带电〕

核外电子〔带一个单位负电荷 〕

2.核电荷数=质子数=核外电子数 3.不同原子，核电荷数不同、核内质子数不同。

[注意]⑴原子的种类是由核电荷数决定的。

⑵构成原子有三种粒子：质子、中子、电子。但不是所有的原子都是由这三种粒子构成的。如氢原子中只有质子和电子，没有中子。⑶原子核内的质子数不一定等于中子数，如，钠原子核内11个质子，12个中子。

4.核外电子在核外分层运动，也叫分层排布，可用原子结构示意图将电子在核外排布形象地表示出来。

[课堂练习]1.组成一切原子所不可缺少的粒子是〔 〕

A 核外电子 B 质子、电子 C 质子、中子、电子 D 质子、中子

2.科学家发现一种新元素，它的原子核内有111个质子，161个中子，则该原子的核外电子数是多少？ 〔 〕

A 111 B 161 C 50 D 272

[作业]课本习题第一题，基础训练同步练习1、2、3、4。

第二课时

[提问]原子、质子、 中子、电子有没有质量？

[答复]有！

[讲解]因为原子是由原子核和核外电子两部分构成，原子核又分为质子和中子所以原子的质量应等于质子质量、中子质量、电子质量之和。不同的原子所含质子、中子、电子数目不同，所以它们的质量也不同。如1个氢原子质量为1.67×10－27Kg，1个氧原子的质量为2.657×10－26Kg。

[提问]如果用原子的质量，要大家记住原子的质量，能记住吗？

[学生]答复记不住。

[追问]为什么？

[学生]答复这些数字太难记了。

[讲解]这样小的数字，在书写、记忆、使用等方面都不方便，就象用吨作单位来表示一粒米的质量。我们可以选一种与原子的质量相近的“砝码”来表示原子的质量，就是相对原子质量。

[板书]二.相对原子质量

[引导]学生阅读课本相对原子质量内容，然后答复什么叫相对原子质量，如何表示相对原子质量？

[学生]阅读后答复。

[小结]相对原子质量只是一个比值，并不是原子真正质量，是原子真实质量与作为标准的碳原子质量的1/12相比所得的比值。

[板书]相对原子质量的概念：一一种碳原子质量的1/12为标准，其他原子的质量跟它作比较所得的比值，作为这种原子的相对原子质量〔符号为Ar〕。它的单位是1。