九年级化学第二节构成物质的基本微粒 教案沪教版

第二节 构成物质的基本微粒学习目标：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：1 从微观角度来理解化学反应的本质；2 相对质量的计算3 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6.021023个水分子，每个水分子质量大约为31023g。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观察：P63页，对分子和原子的表观上的了解分析：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：4 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：5 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：卢瑟福的粒子散射实验（粒子，即氦原子的原子核）现象：绝大部分的粒子沿着原来的行进方向，没有发生偏转；少部分粒子的运动方向有所改变；甚至有极少数的粒子有很大的偏转，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，所以大部分的粒子能够很顺畅的通过；因为粒子粒子带正电荷，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：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）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，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)=2116185、原子结构示意图（1）电子排布的基本规则：A.根据能量最低原理，先排满第一层，再排第二层；B.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C.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A.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。B.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C.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合物氯化钠。引申：离子除了由单个原子得失电子形成外，还有原子团离子。由多个原子构成的离子，是原子团。分 子物 质原子子离 子结合得、失电子失、得电子子分解小结：补充练习测试题（1）你所知道的哪些物质是由原子直接构成的？哪些物质是由分子直接构成的？哪些物质是由离子直接构成的？试举例说明。（2）电子带负电，质子带正电，为什么原子不带电荷？（3）分子一定比原子大吗？（4）关于原子、分子和离子的叙述，正确的是（ ）。A原子是不能再分的最小微粒 B分子是可分的，它是保持物质化学性质的一种微粒 C离子是构成物质的一种微粒 D离子都是带电荷的原子（5）用原子、分子的观点说明或用图示的方法表示氢气在氧气中燃烧生成水的事实。（6）用原子、离子的观点说明或用图示的方法表示钠在氯气中燃烧生成氯化钠的过程。（7）看了教材P64图3-12 “48个铜原子的图像”，你想到了什么？（8）以下是关于“操纵单原子和单分子设想”的一段文字，阅读后请指出，哪些内容分别属于科学探究的“问题”、“假说”和“实验设计”环节？原子和分子是构成世间万物的最基本单位，这已是人所共知的常识。通过扫描隧道显微镜和原子力显微镜，我们已经能够看到原子的真实“长相”。下一步，人们就会自然而然的产生这样的想法：能不能去摸一摸、动一动原子呢？用手去摸当然不行了，因为原子实在是太小了，人手只能感觉到无数个原子的集合体。是不是可以用什么更细的东西去捅它一下呢？这似乎有道理。不过，究竟用什么东西去捅一个原子却大有讲究。用牙签肯定是不行的，因为牙签上起码聚集了好几十万个原子，如同用竹竿去碰一粒灰尘一样，首先就找不到这粒灰尘在哪里，何谈去碰它呢？让我们来做一个类似的推理：用竹竿去捅一块大石头肯定非常容易，原因何在？因为石头的尺寸远大于竹竿的直径。同理，用一个尺寸比原子小的东西去捅原子，也应该很容易做到。什么东西比原子还小呢？电子。话虽这么说，实际操作起来却远非那么简单。怎样控制电子？怎样用电子去撞击某个特定的原子并使之有规律的移动呢？更重要的问题在于，怎样观察这一过程？