鲁教版九年级上探秘水世界原子的构成【省一等奖】

《原子的构成》教学设计一、原子的结构1．原子可以再分很长时间以来，科学家都以为原子是简单的、不能分割的实心球体。直到1897年，英国科学家汤姆生发现了电子，才第一次揭开了原子的神秘面纱，知道原子还是可以再分的。2．原子结构(1)原子中各粒子的电性和质量：粒子种类电性质量质子带一个单位正电荷×10－27中子不带电×10－27kg电子带一个单位负电荷约为质子质量的1/1836(2)原子中各种粒子之间的关系：①原子中，质子所带正电荷总数与电子所带负电荷总数相等，故整个原子不显电性。②在原子中，核电荷数＝质子数＝核外电子数。(3)几种常见原子的结构：原子种类质子数中子数核外电子数氢101碳666氧888钠111211氯171817由此可以看出：①不同种类的原子，核内质子数不同；②原子一般由质子、中子、核外电子构成，但普通氢原子无中子；③在原子中，核电荷数＝质子数＝核外电子数，但不一定等于中子数。3．卢瑟福“α粒子轰击金箔实验”解析现象解释大多数的α粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向说明原子中有“很大”的空间，原子核体积小有一小部分α粒子改变了原来的方向小部分α粒子受到排斥力导致其偏离运动方向，说明原子核带正电，同时进一步说明原子核体积小极少数的α粒子被反弹了回来原子核体积小，但质量比α粒子大很多4．原子也是构成物质的一种基本粒子(1)有些物质由原子直接构成。例如金由金原子直接构成，金刚石由碳原子直接构成，氦气由氦原子直接构成。(2)原子具有微观粒子的一般性质，如质量和体积很小、原子之间存在间隔和相互作用、总在不断运动等。二、原子中的电子1．核外电子的分层排布核外电子的运动不像汽车、火车一样有自己的运动路线，但也有自己的运动特点：在含有多个电子的原子里，电子的能量是不同的。能量低的电子通常在离核较近的区域内运动，能量较高的在离核较远的区域内运动，科学家形象地将这些区域称为电子层。核外电子是在不同的电子层内运动的，人们把这种现象叫做核外电子的分层排布。现在发现的元素原子核外电子最少的有1层，最多的有7层。2．原子结构示意图用原子结构示意图可以简明、方便地表示原子结构。小圈及圈内的数字表示原子核和核内质子数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层的电子数。下图是钠原子的原子结构示意图：3．原子结构与原子化学性质的关系分类最外层电子数得失电子化学性质金属原子一般少于4易失去电子活泼，易发生化学反应非金属原子一般多于4易得到电子稀有气体原子8(He为2)不易得失电子相对稳定，难发生化学反应原子的最外层电子数决定原子得失电子的能力。4．离子的形成(1)离子的概念。带电荷的原子(或原子团)叫做离子。(2)离子的分类。①阳离子：带正电荷的原子(或原子团)叫做阳离子，如Na＋、Ca2＋、NHeq\o\al(＋,4)(铵根离子)。②阴离子：带负电荷的原子(或原子团)叫做阴离子，如O2－、Cl－、OH－。(3)离子的形成。原子失去电子，带正电荷，形成阳离子(核电荷数＝质子数>核外电子数)；原子得到电子，带负电荷，形成阴离子(核电荷数＝质子数<核外电子数)。(4)离子的表示方法。在元素符号(或原子团)的右上角标出所带的电荷数及电性。标法是先写数字后写“＋、－”号，读作几个单位的正(负)电荷。例如，带2个单位负电荷的氧离子，可表示为O2－。只带1个单位电荷时，数字1省略不写，如Na＋、Cl－等；若要表示几个离子，直接在离子符号前加上数字，如两个钠离子表示为2Na＋。(5)氯化钠的形成过程。如下图，钠原子的最外层电子数为1，倾向于失去1个电子；氯原子的最外电子层上有7个电子，倾向于得到1个电子。当钠原子和氯原子化合时，钠原子就会失去1个电子给氯原子，氯原子得到电子之后，形成最外层电子达到8电子稳定结构的Na＋和Cl－，二者互相结合，成为NaCl。1．电子层数、电子能量、离核远近关系电子层数eq\o(→,\s\up7(一二三四五六七))核外电子离核由近到远，能量由低到高2．核外电子的排布规律(1)第一层最多容纳2个电子，第二层最多容纳8个电子，最外层最多能容纳8个电子；(2)当第一层为最外层时，不超过2个电子；(3)电子尽先排在能量最低的内层，若内层排满有多余的电子再向外排。3．较复杂的离子由多个原子构成的带电微粒叫原子团(称为某某根离子)，原子团所带的电荷是几个原子共有的。离子名称离子符号离子所带电荷氢氧根离子OH－－1硫酸根离子SOeq\o\al(2－,4)－2硝酸根离子NOeq\o\al(－,3)－1碳酸根离子COeq\o\al(2－,3)－2碳酸氢根离子HCOeq\o\al(－,3)－1铵根离子NHeq\o\al(＋,4)＋14．正确认识粒子(1)粒子不等同于离子。粒子的范围更大，包括原子、分子、离子等，而离子只是粒子的一部分。(2)原子生成离子时，由于最外层电子数发生了改变，所以化学性质也发生了改变。(3)稳定结构与稀有气体。①稳定结构是一种相对状态，具有稳定结构的原子构成的物质也可能和某些物质发生反应。稀有气体的化学性质不活泼，但在一定条件下也可以与其他物质发生反应。②有稳定结构的粒子并非是稀有气体原子，可能是阳离子或阴离子。核外电子层结构相同的粒子不一定是同种粒子，如粒子和的电子层结构相同，由于质子数不同，为两种粒子。三、原子质量的计算1．原子的实际质量(1)不同原子所含的质子、中子、电子数目不同，所以每个原子的质量也不同。(2)原子的质量很小，例如1个氧原子的质量为×10－26kg2．相对原子质量(1)使用原因：由于原子的实际质量太小，书写和使用都不方便，所以采用相对原子质量。(2)概念：以一种碳原子(核内有6个质子和6个中子)的质量的1/12为标准，其他原子的质量跟它的比值，就是这种原子的相对原子质量(符号为Ar)。(3)表达式：相对原子质量＝eq\f(一个