2019-2020年高中化学《原子的构成》教案1 苏教版选修3.doc

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资源描述
2019-2020年高中化学原子的构成教案1 苏教版选修3学习目标知识技能:复习原子构成的初步知识,使学生懂得质量数和AZX的含义,掌握构成原子的粒子间的关系;知道同位素概念。过程方法:采用教师引导,学生阅读资料、自己提出问题、并自主地跟同学交流、自己完成讨论结果的方法,教师多创设情景让学生自主学习、自主地总结出规律。情感态度:让学生充分体验交流讨论、发现规律、得出结论的过程,让学生在获得有关知识的同时又体验自己学习后获得的成功感。教学准备多媒体课件教学过程情景设计:展示图片: 原子结构图引入新课:原子是由原子核和核外电子构成的,绝大多数原子的原子核由质子和中子构成。质子、中子和电子是构成原子的三种粒子,这三种粒子的质量大小、带电荷情况等方面有什么差异?请同学们运用教材表1-8中的数据进行比较。学生活动:阅读表1-8,比较三种粒子的质量大小、带电荷情况。有同学会问:什么是相对质量?(1)收集材料:结合初中所学的有关原子结构的初步知识填写下表:构成原子的微粒电子原子核质子中子电性和电量质量/kg9.10910-311.67310-271.67510-31相对质量1/18361.0071.008(2)归纳总结构成原子的微粒之间的数量关系 (3)填写下表:原子质子数(Z)中子数(N)质子数+中子数(A)相对原子质量F1018.998Na1222.989Al14 26.982交流讨论:若用X表示元素符号,Z表示原子的质子数,A表示原子的质量数,用AZX表示图中的原子组成分别为: 质量数的概念: 。 (3)电性关系: 质量关系整理归纳:原子的构成是本节重点,我们需要掌握的关系式: AZX的含义:代表一个质量数为A、质子数为Z的原子。AZXqp中各个字母的含义:A:质量数;Z:质子数;q:原子个数;p:电荷数。电性关系:原子:核电荷数(Z)=核内质子数=核外电子数阳离子:核电荷数(Z)=核内质子数核外电子数 核电荷数(Z)=核内电子数+电荷数阴离子:核电荷数(Z)=核内质子数核外电子数 核电荷数(Z)=核内电子数电荷数质量关系:质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)元素、核素、同位素学生活动:阅读书本第31页内容,得出:核素、同位素的概念;质子数决定元素的种类;中子数决定元素的同位素。信息博览:我们在初中就学习了碳-12用作相对原子质量的标准,另外碳-14可用作考古、测出土文物的年代。具体来说,有以下应用:一、碳-14测年法自然界中的碳-14是宇宙射线与大气中的氮通过核反应产生的。碳-14不仅存在于大气中,随着生物体的吸收代谢,经过事物链进入活的动物或人体等一切生物体中。由于碳-14一面在生成,一面又以一定的速度在衰变,致使碳-14在自然界中(包括一切生物体内)的含量与稳定同位素碳-12的含量的相对比值基本保持不变。当生物体死亡后,新陈代谢停止,由于碳-14的不断衰变减少,因此体内碳-14和碳-12含量的相对比值相应不断减少。通过对生物体出土化石中碳-14和碳-12含量的测定,就可以准确算出生物体死亡(即生存)的年代。例如某一生物体出土化石,经测定含碳量为m克(或碳-12的质量),按自然界碳的各种同位素含量的相对比值可计算出,生物体活着时,体内碳-14的质量应为m克。但实际测得体内碳-14的质量内只有m克的八分之一,根据半衰期可知生物死亡已有了3个5730年了,即已死亡了一万七千二百九十年了。美国放射化学家W. F.利比因发明了放射性测年代的方法,为考古学作出了杰出贡献而荣获1960年诺贝尔化学奖。由于碳-14含量极低,而且半衰期很长,所以用碳-14只能准确出56万年以内的出土文物,对于年代久远的出土文物,如生活在五十万年以前的周口店北京猿人,利用碳-14测年法是无法测定出来的。二、碳-14标记化合物的应用碳-14标记化合物是指用放射性14C取代化合物中稳定同位素碳-12,并以碳-14作为标记的放射性标记化合物。它与未标记的相应化合物具有相同的化学与生物学性质,不同的只是它们带有放射性,可以利用放射性探测技术来追踪。自20世纪40年代,就开始了碳-14标记化合物的研制、生产和应用。由于碳是构成有机物三大重要元素之一,碳-14半衰期长,射线能量较低,空气中最大射程22cm,属于低毒核素,所以碳-14标记化合物产品应用范围广。至80年代,国际上以商品形式出现的碳-14标记化合物,包括了氨基酸、多肽、蛋白质、糖类、核酸类、类脂类、类固醇类及医学研究用的神经药物、受体、维生素和其他药物等,品种已达近千种,约占所有放射性标记化合物的一半。以碳-14为主的标记化合物在医学上还广泛用于体内、体外的诊断和病理研究。用于体外诊断的竞争放射性分析是本世纪60年代发展起来的微量分析技术。应用这种技术只要取很少量的体液(血液或尿液)在化验室分析后,即可进行疾病诊断。由于竞争放射性分析体外诊断的特异性强,灵敏度高,准确性和精密性好,许多疾病就可能在早期发现,为有效防治疾病提供了条件。碳-14标记化合物作用灵敏的失踪剂,具有非常广泛的应用前景。问题解决:碳-12和碳-14的有何联系和区别?交流讨论:【例1】简单原子的原子结构可用下图表示方法形象表示:其中表示质子或电子,表示中子,则下列有关的叙述正确的是( )A. 互为同位素B. 互为同素异形体C. 是三种化学性质不同的微粒D. 具有相同的质量数解析:由题目信息可知所表示的为三个原子,其中是一个质子和一个电子,是一个质子一个中子和一个电子,是一个质子、两个中子和一个电子,故互为同位素。而同素异形体是指同种元素形成的不同单质(如金刚石和石墨)。答案:A【例2】(xx年江苏高考题)我国的“神舟”五号载人飞船已发射成功,“嫦娥”探月工程也已正式启动。据科学家预测,月球的土壤中吸附着数百万吨的32He,每百吨32He核聚变所释放的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上,氦元素主要以42He的形式存在。下列说法正确的是( )A. 42He原子核内含有4个质子B. 32He和42He互为同位素C. 32He原子核内含有3个中子D.42He的最外层电子数为2,所以42He具有较强的金属性解析:熟练掌握原子的构成,以及两个关系式是解决这类题目的关键。根据质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)和AZX中各符号的含义,我们不难看出A项中质子数应为2;C项中中子数应为1;B项正确;而D选项,我们知道2号元素为稀有气体元素,不具有金属性,故很容易排除。答案:B思考与交流:这道题目以新闻背景材料出现,起点高,而落点低,是高考中常见的题目。希望同学们在解决问题时注意抓住问题的主要矛盾,利用好我们所学的知识,问题就迎刃而解了。【例3】(xx年全国高考卷)若用x代表一个中性原子中核外的电子数,y代表原子的原子核内的质子数,z代表此原子的原子核内的中子数,则对23490Th的原子来说( )A.x=90 y=90 z=234B. x=90 y=90 z=144C. x=144 y=144 z=90D. x=234 y=234 z=324解析:23490Th来说,质子数(x)=核外电子数(y)=90,质量数=234=质子数(x)+中子数(z),即z=234-90=144。答案:B点评:在中性原子中:质子数=核电荷数=核外电子数,质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)【例4】人类探测月球发现,在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦,它可以作为未来核聚变的重要原料之一。氦的该种同位素应表示为( )A. 43He B. 32HeC. 42He D. 33He解析:该题考查原子的组成和表示形式,具题意质量数为3的氦,则可知A=(3),Z(2),通过三种粒子的关系可知中子数,又可知表示形式为:32He。答案:B归纳整理:同位素的特点:天然存在的元素,各同位素在自然界的含量占该元素总量的百分比(称为“丰度”,即原子百分比)基本上是固定的。同种元素,可以有若干种不同的核素。(元素:112种,同位素:1800种)同种元素是同一元素的不同核素之间的互相称谓,不指具体的原子。同一种元素的不同同位素原子其质量数不同,核外电子层结构相同,其原子、单质及其构成的化合物化学性质几乎相同,只是某些物理性质略有差异。同位素构成的化合物是不同的化合物,H2O、D2O、T2O的物理性质不同,化学性质几乎相同。课堂训练1. 4019K与4020Ca原子的质量数( )A 前者大 B 后者大C 相等 D 无法确定2. 俄罗斯科学家最近合成第114号元素的原子,该原子的质量数为289,存在时间达到30秒,该原子的中子数与电子数之差是( ) A 61 B 114 C 175 D2893. 某微粒用AZRn+表示,下列关于该微粒的叙述正确的是( )A 所含质子数=A-nB 所含中子数=A-ZC 所含电子数=Z+nD 质量数=Z+A4. An+ 有m个电子,它的质量数为A,则原子核内的中子数为( ) A m+n B A-n+m C A-m-n D A+m-n5. 与Ne原子具有相同质子数的是( )A Na+ B NH4+ C CH4 D Na+ 6. 某元素B的核电荷数为Z。已知Bn-和Am+的核外具有相同的电子层结构,则A元素的原子序数用Z、n、m来表示,应为( )A Z+n-m B Z-n+mC Z-n-m D Z+m+n7.An+ 有m个电子,它的质量数为A,则原子核内的中子数为( ) A m+n B A-n+m C A-m-n D A+m-n8.1996年2月9日,欧洲一科学家小组,由6630Zn和20882Pb两原子经核聚合,并放出一定数目的中子而制得第112号元素的质量数为227的同位素。则两原子在核聚合中放出的中子数目是( )A 47 B 115 C 142 D 1629. 元素X的一种核素abX,元素Y的一种核素cdY,已知ac,bd,则元素X与Y的相对原子质量( )A 大于 B 小于 C 等于 D 不能确定- 10. 据测哈雷慧星上碳的两种同位素12C和13C的原子个数比为65:1,而地球上12C和13C的原子个数比为89:1,地球上碳元素的相对原子质量是12.011,那么哈雷慧星上碳元素的相对原子质量应是( )A 12.000 B 12.009 C 12.015 D 12.980 11. 下列关于等温等压下,等质量气体H2、D2、T2的叙述中,正确的是( )密度之比1:2:3 质子数之比6:3:2中子数之比0:3:4 体积之比6:3:2A B C D
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