《1 构成物质的微粒》教案

《1 构成物质的微粒》教案

学习目标：

认知目标：

1．知道分子、原子、离子都是构成物质的微粒；

2．知道在化学反应中分子可以分解为原子，原子可以结合成分子，原子和离子通过得失电子可以相互转换；

3．知道原子是由原子核和核外电子构成的。

能力目标：

1．初步学会根据实验现象，来推导原子的组成；

2．能够根据相对原子质量求算相对分子质量。

情感目标：

逐步建立物质无限可分的观点。

教学重点：

从微观角度来理解化学反应的本质；

相对质量的计算；

原子的构成；

探究实验：通过虚拟实验来探究原子的结构。

教学过程：

引入：物质都是由肉眼看不见的，极其微小的微粒构成的。不同的物质由不同的微粒构成的，那么我这个物质世界构成的微粒主要有原子（atom）、离子（ion）和分子（molecule）等。

介绍：如氧气、氢气、二氧化碳、红磷、氯化氢、味精、蔗糖等都是由分子构成的；铜、铁、镁、金刚石等都是有原子直接构成的；氯化钠、氢氧化钙、碳酸钙等是由离子构成的。我们人类也是有很多细胞构成的，而细胞则是由许多蛋白质分子构成的。

一、分子和原子

共同点：

1．分子和原子都能直接构成物质。

2．分子和原子都是微粒。

（1）质量小，体积小：

18g水中，大约有6.02×1023个水分子，每个水分子质量大约为3×10—23g。一滴水与一个水分子比较就相当于是一个地球和一个乒乓球的体积比；

（2）分子和原子都在不断的运动；

（3）分子和原子之间都有间隙。

3．分子和原子都能保持物质的化学性质：

（1）由分子构成的物质，分子能保持其化学性质；

（2）由原子构成的物质，原子能保持其化学性质。

分析：水通电电解的微观分析。

水是由大量的水分子聚集而成的，水分子在直流电场的作用下，被解离出氧原子和氢原子，每两个氧原子形成一个氧分子，每两个氢原子形成一个氢分子，大量的氧分子聚集成氧气，大量的氢分子聚集成氢气，所以在宏观的角度来看，我们认识到水发生化学反应生成氧气和氢气。

总结：化学反应的本质是原子间的重新组合，分子在化学变化过程中能分为原子，各原子经过重新组合又能形成新的分子，即发生了化学变化。

分子原子新分子

区分：

分子在化学变化中，一定改变；而原子在化学变化中，一般认为是不改变的；在物理变化中构成物质的微粒不改变。

注意：我们并不能说分子大而原子小。

联系：原子不但能直接构成物质，而且还能构成分子。

讲述：构成物质的微粒可以分成原子、分子、离子等。分子又是由原子构成的，那么原子又是有什么构成的？原子学说的提出者——道尔顿认为，原子是一种极其微小，不可分割的微粒。对于原子是否可以再分，原子的结构到底如何的问题，科学家进行了长达近一个世纪的研究、探讨、论证。

展示：汤姆生发现电子的阴极射线的实验过程，并介绍枣糕型原子模型。

展示：卢瑟福的α粒子散射实验（α粒子，即氦原子的原子核）。

现象：绝大部分的α粒子沿着原来的行进方向，没有发生偏转；少部分α粒子的运动方向有所改变；甚至有极少数的α粒子有很大的偏转，甚至是180度。

提问：请大家来解释一下这种现象的原因？

讨论：对于这种现象，利用汤姆生的原子理论是无法解释的，因此作为汤姆生的学生，卢瑟福提出了自己的原子模型的设想：他认为原子中，原子核居于中央，它集中了原子的全部正电荷以及几乎所有的质量，而电子带负电，在核外很大的空间内作无规则的高速运动。

解释：因为原子核外有很大的空间，几乎是空心的，所以大部分的α粒子能够很顺畅的通过；因为α粒子带正电荷，原子核也带正电荷，同种电荷相互排斥，由于斥力的原因，所以有少数的α粒子会有偏转；而因为金原子中原子核存在，而且体积小，质量大，所以只有很少的机会与α粒子相碰撞，并且能反弹。

提问：原子带电吗？为什么？

回答：原子本身不带电，由于原子核与电子两者所带的电荷电量相等，电性相反，所以原子呈电中性。

设问：物质可以分为原子、分子、离子，分子能分为原子，原子又能分为原子核与电子，那么原子核能不能再分了呢？卢瑟福同样通过α粒子散射实验，将金原子改为氮原子，发现了原子中含有质子，经过其他的科学家的不懈努力，终于发现原子核中由质子和中子构成的。一个质子带一个单位的正电荷，而中子不带电。

小结：1、原子的构成情况：

2、电性关系：

不带电的微粒：中子、原子（分子）；

带负电荷的微粒：电子；

带正电荷的微粒：原子核、质子。

3、电量关系：

核电荷数=质子数（原因是中子不带电）；质子数=电子数（原因是原子不带电）。 所以在原子中：核电荷数=质子数=电子数。

4、质量关系：

m （原子）=m （原子核）+m （电子）≈m （原子核）（原因是一个电子的质量很小，原子 核外电子 原子核 质子 中子

（在核外作高速的无规则的运动）

（居于原子中央）

可以忽略）。

由于一个原子的真实质量很小，使用不方便，提出一个相对原子质量的概念。

相对原子质量：一种碳原子（质子数为6，中子数为6的碳原子）的质量的1/12作为基准，其他原子的质量与这个基准的比值。

公式表达式：Ar（原子）=

引申：相对分子质量：构成分子的各原子的相对原子质量的总和。

Mr（分子）=∑Ar（构成微粒的原子）。

例题：求出水的相对分子质量：

Mr（H2O）=2Ar（H）+Ar（O）=2×1＋16＝18

5、原子结构示意图：

（1）电子排布的基本规则：

根据能量最低原理，先排满第一层，再排第二层；

第一层最多排2个电子，第二层最多排8个电子，最外层排8个电子。

每个电子层上最多能够容纳的电子数为2n2个。

（2）原子核外电子结构与元素化学性质的关系

当最外层电子数为8个（除He外），为稀有气体元素，化学性质很稳定。

最外层电子数小于4个，大多数是金属元素，容易失去电子达到稳定结构，最外层电子数越小，越容易失去电子，化学性质越稳定。

最外层电子数大于4个，大多数是非金属元素，容易获得电子而达到稳定结构，最外层电子数越多，越容易得到电子，化学性质越稳定。

故，元素的化学性质由该原子的最外层电子数决定的。

讲述：当原子得失电子而达到稳定结构时，所得到的微粒正负电子并不守恒，成为带电的原子，被称为离子。

原子得到电子，电子数大于质子数，带负电荷，称为阴离子；

原子失去电子，电子数小于质子数，带正电荷，成为阳离子。

在形成物质时，阴阳离子因强烈的静电作用相互吸引而形成物质，成为离子化合物一般金属元素容易失去电子，形成阳离子；而非金属元素容易得到电子，形成阴离子。

演示：离子化合物形成的过程。

钠原子，最外层电子数为1，容易失去一个电子，而达到稳定结构；而氯原子最外层电子数为7个，容易得到一个电子而达到稳定结构，氯离子与钠离子能够相互吸引形成离子化