原子核组成教案 陈功

【课题名称】：原子核的组成

【教材和学情分析】

教材选择了化学史中人类对原子认识的不断深入、原子结构模型的不断演变的过程来引入原子结构的内容，这样安排水到渠成地把学生带入完全的化学微观世界，又为整个专题“化学家眼中的物质世界”作了恰到好处的诠释，同时也为化学2的学习做好铺垫。在初中化学的学习中，学生已经接触过原子的构成和同位素的相关知识，本单元中有关“原子核的组成”的内容就是在这个基础上引导学生让学生明白化学学习和研究必须进入原子、分子等微观世界。

【教学目标】

知识与技能：

了解原子由原子核和核外电子构成，认识、使用符号原子的组成。及质子数、电子数和质量数之间的关系；

过程与方法：

通过阅读教材内容，归纳出其中的一些规律；通过对微观粒子的认识，逐步形成抽象思维。培养学生观察能力、分析综合能力和抽象思维能力；理解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、质量数、核外电子数之间的关系；通过复习元素的概念，认识元素、核素、同位素的概念，并区分它们。

情感态度与价值观：

世界的物质性、物质的可分性的辨证唯物主义观点的教育。

【教学重难点】：

质量数、核数、同位素的概念及质子数、中子数、电子数、和质量数之间的关系

【教学方法】：启发、诱导、拟人、讲述、练习、比较

【教学过程】：

【回顾提问】：通过前面的学习我们已经知道原子是可以再分的，它可以被分为原子核和核外电子。

【回顾提问】：上节课我们学习了原子核外电子的排布。我们了解到了原子组成是什么样的呢？（学生回答）

原子核

【板书】原子

【引入】仅仅知道原子可以再分，是不是就可以满足人类不断探索，不断进取的求知欲

呢？

【情境创设】：

1.据报道，人类研制出了在一些西方阴谋家眼中具备“摧毁地球”能力的大型强子对撞机（LHC）。新型加速器——大型质子对撞机（LHC）能重新建立一些条件，其中包括能量

密度——在约150亿年前宇宙诞生之后仅仅10亿分之一秒宇宙中存在的能量密度。有些人

甚至认为它能造成人造黑洞并毁灭地球，当然，这是不可信的。

2.中子星的密度为10的11次方千克/立方厘米，也就是每立方厘米的质量竟为一亿吨之巨！在中子星里，压力是如此之大（白矮星中的简并电子压再也承受不起了：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）

【过渡】例子中所说的质子，中子又是怎样的粒子呢？他们和原子核又有怎样的联系呢。

前面我们主要研究对象是核外电子这部分，那么本节课我们将把目光对准对原子核部分

进行剖析（圈出板书上的“原子核”），探寻原子核内部的组成。

【陈述】其实，早在20世纪，卢瑟福也和我们一样把目光投向了原子核。他的想法其实很简单，就是打破原子核去观察内部的结构。就跟我们打破鸡蛋的壳可以观察到鸡蛋的内部一样。当然，对于微观粒子，我们不可能直接去打破，卢瑟福采用了α粒子轰击N原子核的实验方法，最终发现了质子。

1918年他任卡文迪許實驗室主任時，用α粒子轟擊氮原子核，注意到在使用α粒子轰击氮气时他的闪光探测器纪录到氢核的迹象（碳核+氢核）。卢瑟福认识到这些氢核唯一可能的来源是氮原子，因此氮原子必须含有氢核。他因此建议原子序数为1的氢原子核是一个基本粒子。盧瑟福發現質子以後，又預言了不帶電的中子存在。后来，查德威克通过研究约里奥·居里夫妇石蜡在“铍射线”照射下产生大量质子实验，发现了卢瑟福所预言的中子，发现了这是一种不带电荷的粒子。

质子（+）

原子核(+)

【板书】原子中子（0）

核外电子（-）

【自主学习】同学们请观察教材上的表1-7，注意电子，质子，中子的电荷，质量和相

对质量的大小。相对质量的概念可以参考课本本页下方的注释。

【提问】看完了表格，请同学们想想看，质子数和电子数有怎样之间的关系，原子的总质量主要取决于上述的哪些粒子。

【学生得出结论】

核电荷数＝质子数＝核外电子数（整个原子电中性）

可能一：质子质量+中子质量+核外电子质量

请仔细观察：电子质量大约是质子和中子质量的1/1836,原子质量主要集中在

原子核上

可能二：质子质量+中子质量

对，因为电子相对于质子和中子质量，小到可以忽略不计（1/1836），所以

原子质量等于质子和中子质量的加和。

（买西瓜时一只蚂蚁爬到西瓜上，并不影响西瓜重量）

【引入】我们给这个加和值一个名称，即质量数；

【板书】质量数的概念：中子数+质子数=质量数

【讨论验证】我们得出了这个结论，质量数=质子数+中子数。表格1-8为我们提供了几组数据，我们一起来验证一下，我们得到的结论是否准确。

【得出结论】近似相等，结论准确

质子与中子在组成原子核的时候，会释放出巨大的结合能（核反应范畴），导致质量亏损（E=mc2），即使得结合后的原子的质量小于质子中子的简单加和的质量。而我们平时所见的相对原子质量，则是取中性原子的最低能量状态即结合能释放时的静止质量与一个12C 的1/12作比值（当然此时的碳原子质量也是最低能量状态的静止质量）。

【拓展】那么我们得到的上述两个数量关系，对于离子来说是否适用呢？

这意味着我们必须更加灵活的运用这些数量关系。我们来看一个例子。

R n- 元素R的阴离子Rn-，核外有x个电子，

其核内的中子数为m，则R的质量数是_______。

请同学上黑板分析一下这个问题。

（原子中电子数等于质子数——此时r原子得到外界的n个电子，变为阴离子形式，它原有的电子数是多少？——质量数=质子数+中子数）

答案：m+x-n

【延伸】离子的核电荷数与质子和核外电子数的关系怎么样呢？