沪教版高中化学高一第一章打开原子世界的大门.doc

第一章 打开原子世界的大门1.1从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型【板书】第一章 打开原子世界的大门1.1 从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型【介绍】在古代，随着人类物质文明的不断发展，人们开始思考物质是怎样构成的。惠施：“一尺之棰，日取其半，万世不竭！”物质无限可分墨子：物质被分割是有条件的，若不存在被分割条件，就不能被分割！ 古希腊哲学家德谟克利特：最早提出了原子论，他认为物质是由许多微粒组成的，这些微粒叫“原子”，物质分割只能到原子为止。原子，希腊文的原意就是不可分。【过渡】人类对原子结构的探索还在继续，到了19世纪初，英国物理学家和化学家道尔顿经过试验和研究，把古代思辨、猜测的得到的原子假说发展成更为科学的原子理论。 【阅读】阅读教材第三页第5段，了解道尔顿提出的近代原子学说。用你们已掌握的化学知识去分析一下道尔顿提出的原子学说是否合理？ *原子是可分的，只不过在化学反应条件下是不可再分的同一元素的原子在质量和物理性质可能不同，而化学性质相同不同元素化合时，元素的原子不一定按简单整数比结合成化合物【讲述】道尔顿的原子学说为近代化学的发展奠定了重要的基础。但我们现在知道原子并不是实心、不能再分的小球，而在当时人们认识到这一点是因为1897年英国科学汤姆生在实验中发现了原子中存在带负电荷的电子。电子的发现揭示了原子不是什么“不可分割的最小单元”，这是人类认识原子世界的开端。 【讲述】汤姆孙经过几年思索和研究，在1903年提出了一种葡萄干面包原子模型。他认为整个原子中的正电荷是均匀分布在整个原子的球形体内，而电子则均匀地分布在这些正电荷之间，就好象葡萄干面包一样，因此称之为葡萄干面包原子模型。 汤姆孙因发现电子而获得1906年诺贝尔物理奖。【过渡】虽然汤姆生的原子模型与我们现在知道的大不相同，但他毕竟指出了原子是可分的、有结构的，使人们对原子结构认识又进了一步。人类对原子结构的探索有重要突破，是从发现X射线开始的。【资料】伦琴发现X 的射线贝可勒尔发现元素的放射性现象【问题】元素的放射性现象发现后，汤姆孙的学生英国物理学家卢瑟福决定从“放出的射线是什么”出发来进一步研究原子结构。我们一起来了解他是怎么研究?* 铀能产生两种辐射：辐射：放射出粒子。粒子是氦原子失去电子后的正离子，即氦核（He2+）辐射：放射出粒子。粒子是电子流，带负电荷。后来人们还发现了第三种辐射，射线，射线是一种波长很短的电磁波。【讲述】英国科学家卢瑟福和他的合作者做了用粒子轰击金箔的实验，这就是著名的粒子散射实验。（粒子比原子小、质量大、速率高、带正电荷，用它做炮弹轰击原子，对其它带电微粒能产生较大作用，现象更明显）【介绍】粒子散射实验（见书）。粒子散射实验现象：绝大多数粒子能穿透金箔；极少数粒子发生了偏转，个别粒子完全反弹。【讨论】粒子散射实验现象说明了什么？(1) 绝大多数粒子穿透金箔说明了什么？*原子是中空的(2) 少数粒子发生偏转，个别完全反弹说明什么？*原子中存在一个体积很小、正电荷集中、质量很大的核【讲述】卢瑟福根据自己实验结果，提出了关于原子结构的行星模型。原子结构的行星模型：原子是由带正电荷的质量很集中的很小的原子核和它外面运动着的带负电荷的电子组成的一个体系，就象行星绕着太阳运转一样。【板书】回顾人们认识原子结构的过程：【总结】通过这节课的学习，我们了解了原子结构的发现过程，同时还体验了科学探索的一般方法。发现问题-提出假设-实验验证-分析数据-得出结论，再-，科学研究就是这样一个循环往复的过程。12 原子结构和相对原子质量【引入】原子是化学变化中的最小微粒，但原子本身是有结构的。【板书】一、原子的构成原子核外电子质子原子核中子 【讲述】（1）原子核居于原子中心，电子在核外作高速运动。 （2）原子核非常非常小，体积只占原子体积的几千万亿分之一。 如果把原子比作一座十层大楼，原子核就像放置在这所大楼中央的一个樱桃；如果假设原子是一座庞大的体育场，而原子核只相当于体育场中央的一只蚂蚁。【阅读】阅读表1.1 了解构成原子微粒的性质，探究原子中存在的守恒关系构成原子的粒子电 子质 子中 子电性和电量1个电子带1个单位负电荷1个质子带1个单位正电荷不显电性质量/kg9.10910311.67310271.6751027相对质量1/18361.0071008【板书】1、原子中存在的守恒关系：原子序数=核电荷数质子数核外电子数 （ 适合于呈电中性的微粒：原子、分子） 质子数不等于核外电子数 （带电荷的微粒：离子）阴离子得电子失电子阳离子原子得电子子失电子阳离子原子 质量数（A）质子数（Z）中子数（N）质量数（A）相对原子质量（电子质量太小，可忽略）【举例】18（质量数）8（质子数）10（中子数）， 可表示为 O【板书】2、元素符号角标含义：AZXc+-+de A：代表质量数Z：代表质子数（核电荷数）C：代表离子电荷d：代表化合价e:：代表原子个数【板书】二、元素：具有相同质子数的同一类原子的总称。同位素：质子数相同，中子数不同的原子的互称。 （ 即同种元素的不同种原子）【讲述】元素周期表中有112种元素，原子的种类远大于112种，许多元素都有同位素原子 例：12C、14C； 16O、18O ； 35Cl、37Cl 【板书】同位素特点：同位素原子的化学性质几乎完全相同天然存在的某元素，不论游离态还是化合态，各种同位素原子所占的原子百分率（丰度）一般不变。 例如：氯-35的丰度为75.77%；氯-37的丰度为24.23%【板书】三、相对原子质量相对原子（分子）质量：以一个碳-12（126C）原子质量的1/12作为标准，任何一个原子的真实质量跟一个碳-12原子质量的1/12的比值，称为该原子的相对原子质量。 说明：1、相对原子质量为比值，无单位 2、C-12原子的相对原子质量为12 3、用相对原子质量替代真实质量进行计算，不影响结果【板书】元素的（平均）相对原子质量=各同位素原子的相对原子质量与对应丰度的乘积之和 丰度：同位素原子所占的原子个数百分率（等于物质的量分数） 元素的（平均）相对原子质量(A)=A1a1%A2a2% 质量数原子的相对质量元素的近似（平均）相对原子质量(A)=各同位素原子的质量数与对应丰度的乘积之和1.3 揭开原子核外电子运动的面纱【讲述】在揭开原子核外电子运动的面纱之前我们先来了解核外电子运动的特点：1、电子是不同于宏观物体，它在原子核外的空间里围绕着原子核作无序的超高速运动，它没有运行的固定轨道。2、研究发现，不同的电子会在不同的空间区域内运动，有些电子会在经常在离核比较近的区域范围内出现，而另外一些电子则会经常在离核较远的区域范围内出现。这些不同的空间区域称为“电子层”。离核最近的电子层叫第一层（称为K层），依次为L、M、N、O、P、Q层（共七层）。+【板书】二七六五四三一QNOPMLK（离核由近到远；能量由低到高） 一、初步认识核外电子排布的规律规律：核外电子一般总是尽量先排布在能量比较低,离核比较近的电子层上（先填K层 ，K层填满后再填L层） 各电子层最多可容纳的电子数为2n2最外层电子数不超过8个（K层为最外层时，不超过2个） 稀有气体的稳定结构：最外层达8电子（He为2个）次外层电子数目不超18个；倒数第三层电子数不超过32个（核外电子排布时必须同时遵循这些规律）【练习】Na和 S：分析它的核外电子排布情况引出用原子结构示意图（这种表示原子核外电子排布的方法称为原子结构示意图）【板书】二、核外电子排布的表示方法1、 原子结构示意图【练习】根据核外电子排布的规律写出 Be、N、Si、P、Ar（1-20）号元素的原子结构示意图。【板书】2、电子式：常用小黑点（或）来表示原子的最外层上的电子。【举例】氧、钠、铝、碳的电子式，让学生练习写其它元素原子的电子式。【讲述】原子在化学反应中都有达到8电子（K层为2个）稳定结构的趋向。金属元素原子易失去电子达到稳定结构；非金属元素易得到电子达到稳定结构。【板书】三、离子：原子（或原子团）得失电子后形成的带电微粒。离子也是构成物质的一种微粒。 M ne Mn+ 阳离子 M + ne Mn- 阴离子 【介绍】常见的离子：Na+、Mg2+、Al3+、K+、Ca2+、Fe2+、Fe3+、NH4+（铵根离子）、H3O+ O2-、F-、Cl-、S2-、 F-、NO3-、OH-、 SO42-【练习】1、分别写出镁原子和镁离子的结构示意图和电子式2、分别写出氟原子和氟离子的结构示意图和电子式3、写出核外电子数排布为18的简单微粒4、写出电子数为10的分子、阳离子、阴离子。3、本诗以秋景起兴：作者通过苍苍的芦苇、清晨的白露、弯曲的河流等景物，营造出朦胧的意境，塑造出伊人飘渺而神秘的形象，同时也深化了作者感觉到伊人可望而不可接触的痛苦。三、主要内容作者通过谴责人们对梅花的摧残，形象地揭露和抨击了清朝封建统治阶