九年级化学原子的构成教案

一、原子的构成 1.提问：（1）什么是分子、原子？

分子是保持物质化学性质的最小粒子。 原子是化学变化中的最小粒子。 （2）分子和原子的最大区别是什么？ 在化学变化中，分子可以再分成原子，而原子不能再分。 2. 发挥想象，说说你对原子的最初认识，原子的外形可能是什么样的？ （1）猜想：原子不能分。 1)、原子可能是一个实心球体。 2)、原子可能像一个乒乓球。 3)、原子可能像一个樱桃。 ………… 19世纪末前的科学家，如道尔顿。当时人们都认为原子不可分 其实，原子不是一个个简单的、实心的球体，而是一个空心球，几个小粒子围绕着一个大粒子运动。但这些粒子是什么呢？ 其中居于原子中心的大粒子就是原子核，原子核带正电；小粒子就是电子，电子带负电，它们在原子核外的一定范围内作高速的运动。

原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。

原子的构成示意图 原子结构模型图

（2）原子核还能不能再分呢？ 想一想原子弹的爆炸？

原子弹爆炸正是利用原子核裂变时产生的巨大能量，这说明原子核还能再分。 科学研究表明：原子核也不是简单的、不可分割的，它由质子和中子两种粒子构成。 科学研究还发现，质子带正电，中子不带电。 构成原子的粒子的电性和质量（表1） 粒子种类 电 性 质 量 质子 1个单位正电荷 1.672 6×10-27kg 中子 不带电 1.674 9×10-27kg 电子 1个单位负电荷 质子质量的1／1836

（3）请你找出不同种类原子的区别。（看下表） 原子种类 质子数 核外电子数 氢 1 1 碳 6 6 氧 8 8 钠 11 11 硫 16 16 氯 17 17 钾 19 19 区别：它们的质子数不同，核外的电子数也不同。

那么，是否所有的原子都是由质子、中子和电子构成的呢？ （看下表）

原子种类 质子数 中子数 核外电子数 碳 6 6 6 氧 8 8 8 钠 11 12 11 硫 16 16 16 氯 17 18 17 钾 19 20 19

结论：有的原子原子核中没有中子，如（有一种）氢原子。 （4）观察下表，你能得出什么结论？

原子 原子核 核外电子数 核电荷数 质子数 中子数

氢 1 0 1 1 碳 6 6 6 6 氧 8 8 8 8 钠 11 12 11 11 氯 17 18 17 17

①原子中：核内质子数 ＝ 核外电子数 =核电荷数（原子核带的正电荷数） ②氢原子核内只有一个质子，没有中子 ③不同原子的核内质子数和核电荷数不同 ④有的原子的质子数等于中子数，有的不相等 （5）以碳原子为例，可知，原子由质子、中子和电子三种粒子构成。在碳原子中，6个质子和6个中子构成了原子核，6个电子在原子核外的一定范围的空间里作高速的运动。由于碳原子核内有6个质子，带6个单位正电荷，而核外有6个电子，带6个单位负电荷，两者电量相等，电性相反，所以整个原子不显电性。

原子核和核外电子所带电量相等，电性相反。（核内质子数与核外电子数相等，即电量相等，电性相反），所以原子不显电性。

【想一想】氢原子、氧原子也不显电性吗？为什么？

二．相对原子质量 1．提问：原子的性质是什么？ （1）质量体积都很小 （2）不断运动 （3）原子间有间隔 （4）同种原子性质相同，不同种原子性质不同 2. （1）几种原子的质量：

一个氢原子的质量约为：1.67×10-27 kg 即 0.000 000 000 000 000 000 000 000 00167 kg 一个铁原子的质量约为：9.288×10-26 kg 即 0.000 000 000 000 000 000 000 000 09288 kg

一个碳原子的质量约为：1.993×10-26 kg 即 0.000 000 000 000 000 000 000 000 01993kg 一个氧原子的质量约为：2.657×10-26 kg 即 0.000 000 000 000 000 000 000 000 02657 kg

提问：用这样的方法来表示原子的质量，方便吗？ 科学上一般不直接使用原子的实际质量，而使用相对质量。 （2）相对原子质量 ①概念：以一种碳原子质量的1/12为标准，其他原子的质量跟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）

②相对原子质量 = 12/112原子的实际原子的实际质量C （单位：1） 注意：它是一个比，是一个相对质量，可在附录Ⅱ、元素周期表（新华字典上也有）等中查出相对原子质量。

说明：平时我们用相对原子质量进行计算不必这么精确，一般取整数或保留小数点后一位。

【练一练】 查出氢（H） 氧（O） 碳（C） 氮（N） 铁（Fe） 铜（Cu）的相对原子质量 请你思考，原子的质量虽然很小，它又是由哪几种粒子的质量构成的?原子的质量主要集中在什么上面？ 答案：质子、中子、电子 跟质子、中子相比，电子的质量很小，所以原子的质量主要集中在原子核上。 总结：相对原子质量 ≈ 质子数 ＋ 中子数（近似整数值）

【本课题小结】 1、原子核中有质子和中子，是一个微粒的集合体，尽管它很小，也不能再称为微粒。 2、原子是由原子核和核外电子构成的。原子核居于原子的中心，带正电，是由带正电的质子和呈电中性的中子构成的。原子核所带的正电荷数（又称核电荷数）等于核内的质子数。质子数与核外电子数相等，原子核所带的电量与核外电子的电量相等、电性相反，原子作为一个整体不显电性。原子是很小的微粒，原子核更小，它的半径约为原子半径的万分之一。质子的质量和中子的质量大致相等，电子的质量约为质子质量的1/1836，原子的质量主要集中在原子核上。电子在原子核外空间里围绕着原子核作高速运动。

【课外阅读】 中子星 你想象过如果原子“坍塌”，会是什么情形？ 我们知道，原子是由原子核和电子组成的，原子的质量绝大部分集中在原子核上，而原子核的体积很小。比如氢原子的半径为一亿分之一厘米，而氢原子核的半径只有十万亿分之一厘米。假如核的大小象一颗玻璃球，则电子轨道将在两公里以外。而在巨大的压力之下，电子将脱离原子核，成自由电子。这种自由电子气体将尽可能地占据原子核之间的空隙，从而使单位空间内包含的物质也将大大增多，密度大大提高了。形象地说，这时原子核是“沉浸于”电子中。中子星就是这样形成的。 在中子星里，压力是如此之大，电子被压缩到原子核中，同质子中和为中子，使原子变得仅由中子组成。而整个中子星就是由这样的原子核紧挨在一起形成的。可以这样说，中子星就是一个巨大的原子核。中子星的密度就是原子核的密度。中子星的密度为1011kg/cm3， 也就是每立方厘米的质量竟为一亿吨之巨！ 事实上，中子星的质量是如此之大，半径十公里的中子星的质量就与太阳的质量相当了。 中子星是处于演化后期的恒星，它是在老年恒星的中心形成的。只不过能够形成中子星的恒星，其质量更大罢了。根据科学家的计算，当老年恒星的质量大于十个太阳的质量时，它就有可能最后变为一颗中子星，而质量小于十个太阳的恒星往往只能变化为一颗白矮星。 当恒星外壳向外膨胀时，它的核受反作用力而收缩。核在巨大的压力和由此产生的高温下发生一系列复杂的物理变化，最后形成一颗中子星内核。而整个恒星将以一次极为壮观的爆炸来了结自己的生命。这就是天文学中著名的“超新星爆发”。 卢瑟福的小故事 卢瑟福1871年8月30日生于新西兰纳尔逊附近的泉林村。父亲是农民和工匠，母亲是乡村教师。他在小学就对科学实验产生了兴趣。由于成绩优秀，学习期间曾获一系列奖学金。 卢瑟福是20世纪初最伟大的实验物理学家，他1908年获诺贝尔化学奖。一生发表论文约215篇，著作6种，培养了10位诺贝尔奖获得者。1937年10月19日患肠阻塞并发症逝世，葬于伦敦威斯敏斯特大教堂牛顿墓旁。 故事一：现代原子物理学的奠基者卢瑟福对思考极为推崇。一天深夜，他看到一位学生还在埋头实验，便好奇地问：“上午你在做什么？”学生回答：“在做实验”。“下午呢？”“做实验”。卢瑟福不仅皱起了眉头，继续追问：“那晚上呢？”“也在做实验。”卢瑟福大为恼火，厉声斥责：“你一天到晚都在做实验，什么时间用于思考呢？” 故事二：苏联来的青年彼得·卡皮查，初登卡文迪许的门时卢瑟福并不准备收他，因为这里几乎每天都有人想跻身其中，能当卢瑟福的一名研究生是青年人的最高荣誉。卡皮查问：“卢瑟福先生，我能来卡文迪许做一名研究生吗？” “对不起，我这里的名额已经满员。” “实验室里的名额允许不允许有一点误差啊？” “一般不得超过百分之十。” “那就好办，你们一共三十人，加我一个还在允许范围之内。” 卢瑟福笑了，他一看这就是个十分聪明的青年，便高兴地说：“好，收下你。” 巩固练习

1．铱原子的核外电子数为77。下列关于铱原子的说法不正确的是（ ） A.铱原子的核电荷数为77 B.铱原子的质子数为77 C.铱原子中每个质子的质量是77kg D.铱原子的中子数为77 2．下列对原子组成说法不正确的是（ ） A、原子构成中一定有质子 B、原子构成中一定含有中子 C、原子构成中的质子数一定等于电子数 D、原子不带电 3．已知原子的核电荷数，可以确定它的（ ） （A）原子量（B）质子数（C）中子数 （D）电子数 4．19世纪与20世纪之交，物理学中的放射现象和电子的先后发现，不仅将人们的视线引入了原子的内部，而且更进一步地驱使人类积极探索原子核的内部组成．某学习小组的同学在关于原子和原子核的讨论中，有以下四种说法： ①原子是由位于中心的原子核和核外电子组成的 ②带负电的电子在原子核外空间里绕核运动 ③原子的全部正电荷和全部质量都集中在原子核里 ④原子核是由质子和中子组成的，质子的个数一定不等于中子的个数 下列组合中，都正确的是 ( )