2019九年级化学上册 第三单元 3物质构成的奥秘

2019九年级化学上册 第三单元 3物质构成的奥秘

第三单元　物质构成的奥秘 课题2　原子的结构 第1课时　原子的构成　原子核外电子的排布 ‎ 素材一 新课导入 ‎ ‎[情景导入] 自然界蕴藏着无数的奥秘等待着我们去探索、去发现。‎ 浩瀚的星空，群星闪烁，距我们最近的恒星也有4.21光年。宇宙到底有多大呢？人们还在探索着。在人们肉眼看不见的微观世界里，同样奥秘无穷，那里有细胞、病毒、分子、原子……‎ ‎[展示] 一瓶水，一把铁尺。构成水的微粒是水分子，在发生化学变化时，分子可以再分；构成这把铁尺的微粒是铁原子。‎ ‎[设问] 还有比原子更小的微粒吗？这就是我们今天要共同探讨的课题——原子的构成。‎ ‎[复习导入] [展示] 氢气与氯气反应的微观示意图：‎ 观察得出结论：氢分子和氯分子发生反应变成了氯化氢分子；反应前后氢原子和氯原子没有发生改变。‎ ‎[提问] 1.为什么在化学反应中，分子可分而原子不可分，原子只发生重新组合呢？‎ ‎2．在化学反应里分子可以分为原子，原子不能再分，那么用其他方法能不能将原子再分呢？‎ 要弄清楚这些问题，就要理解原子的构成，原子的构成到底是怎样的呢？‎ ‎[复习导入] [师] 我们一起回忆原子的定义。 ‎ ‎[生] 原子是化学变化中的最小粒子。 ‎ ‎[师] 如果我把“化学变化中的”这几个字去掉，此定义还成立吗？ 为什么？ ‎ ‎[生] 我觉得应该不对，原子可以分成原子核和核外电子。‎ ‎[师] 对，看来大家都做好了预习。现在人类能够看到的最小粒子是一个放大三百万倍的“光点”(展示硅原子照片)，那么原子是怎样由原子核和核外电子构成的呢？ 这就是我们今天这节课要学习的内容。‎ ‎ 素材二 教学建言 ‎ ‎[建言] 对原子构成的理解 ‎(1)穿插道尔顿的实心球模型、汤姆生的枣糕模型，卢瑟福的α粒子散射实验，再提出问题，通过小组成员相互讨论、交流，得出结论，这样做有利于激发学生探究的热情，同 6‎ 时也为学生创设了想象的空间，将知识难度降低。‎ ‎　　　　‎ ‎(2)借助于图表和动画，使抽象的事物形象化、具体化，帮助学生理解，加深学生记忆，从而突破教学重难点 ‎ 素材三　 视频资源 ‎ ‎ ‎[视频] 原子的结构 详见光盘内容。‎ ‎ 素材四　 板书设计 ‎ ‎ 一、原子的构成 ‎1. ‎2．原子的质量主要集中在原子核上 二、核外电子的排布 ‎1．排布规律：(1)分层；(2)最外层电子数不超过8个；(3)能量由低到高 ‎2．原子结构示意图：圆圈标核电，电子分弧线，数字一条线 ‎3．决定化学性质：最外层电子数 ‎ 素材五　课后“练习与应用”变式题 ‎ ‎ ‎1．[1题(5)变式] 下表列出了几种原子中的粒子数：‎ 原子 质子数 中子数 核外电子数 氢 ‎1‎ ‎0‎ ‎1‎ 碳 ‎6‎ ‎6‎ ‎6‎ 氧 ‎8‎ ‎8‎ ‎8‎ 钾 ‎19‎ ‎20‎ ‎19‎ 分析表中信息，下列说法正确的是(　　)‎ A．原子核内质子数等于中子数 B．原子核都由质子和中子构成 C．原子只由质子和电子构成 D．原子中质子数等于核外电子数 ‎[解析] D　分析题给表，原子中的核内质子数＝核外电子数。‎ ‎2．[3题变式] 原子结构模型的建立，经过了几代科学家的艰辛努力，‎ 6‎ 直到现在仍在探索中。其中，行星模型的提出标志着原子结构的现代模型的问世，下图是锂原子结构的行星模型，图中原子核内有3个质子、4个中子。不能根据原子结构的行星模型得出的结论是(　　)‎ A．原子始终在做无规则的运动 B．原子核的体积只占整个原子体积的很小部分 C．构成原子核的粒子之间存在一种互相吸引的力 D．原子呈电中性 ‎[答案] A ‎3．[6题变式] 已知一个碳原子的质量为1.993×10－‎26 kg，铝的相对原子质量为27，则一个铝原子的质量为(　　)‎ A.×12　　　　　　B.×27‎ C. D．‎‎27 g ‎[解析] B　根据相对原子质量的概念，其他原子跟碳原子质量的作比较所得的值就是这种原子的相对原子质量。可设铝原子的质量为x，列计算式：x÷(碳原子的质量×)＝27，经计算即可得到正确答案。‎ ‎ 素材六　教材参考答案 ‎ ‎[教材P57练习与应用·参考答案] ‎ ‎1．分子　原子　离子　氢分子　汞原子　氯离子　钠离子 ‎(2)正　阳　负　阴　离子 ‎(3)16　3　8　6　得到 ‎(4)少于　失去　多于　得到　8　2‎ ‎(5)8　8　16　16　12　12‎ ‎2．(1)B　(2)B　(3)B　(4)D ‎[解析] (1)原子是由居于原子中心的原子核和核外电子构成的。原子核是由质子和中子构成的。(2)在原子中，质子数＝核外电子数＝核电荷数。(3)相对原子质量是一个比值，不是原子实际质量。(4)核电荷数少于核外电子数的粒子带负电，是阴离子。‎ ‎3．原子是由质子、中子和电子构成的；氧原子是由居于原子中心的原子核和核外电子构成，原子核是由质子和中子构成的；由于原子核内质子所带电荷与核外电子的电荷数量相等，电性相反，且中子不带电，因此原子不显电性。‎ ‎4．氮：14.0；硫：32.1；氯：35.4(或35.5)；钙：40.1。‎ ‎5．钠：23；镁：24；铝：27。‎ 6‎ 钠最多，铝最少。设三种原子的质量都为‎1 g，其原子个数比为：∶∶。‎ ‎6．铁原子的相对原子质量：≈55.9‎ 素材七　化学与生活 ‎ ‎ 卢瑟福的原子有核模型 ‎1.卢瑟福用α粒子轰击原子，探索原子内部结构，并提出原子的有核模型。‎ 以α粒子轰击金箔，在原子中带电物质的电场力作用下，使它偏离原来的入射方向，从而发生散射现象。α粒子（氦核）质量是电子质量的7 500倍，粒子运动不受电子影响。绝大部分粒子经金箔散射后，散射角很小(2°—3°)，但是，有1/8 000的粒子的偏转大于90°。‎ ‎ ‎ ‎2.卢瑟福原子有核模型 ‎（1）原子的中心是原子核，几乎占有原子的全部质量，集中了原子中全部的正电荷。‎ ‎（2）电子绕原子核旋转。‎ ‎（3）原子核的体积比原子的体积小得多。‎ ‎ ‎ ‎3.有核模型与经典理论的矛盾 按经典理论,电子绕核旋转，做加速运动，电子将不断向四周辐射电磁波，它的能量不断减小，从而将逐渐靠近原子核，最后落入原子核中。轨道及转动频率不断变化，辐射电磁波频率也是连续的， 原子光谱应是连续的光谱。实验表明原子相当稳定，这一结论与实验不符。实验测得原子光谱是不连续的谱线。‎ 素材八　 能力培优 ‎ ‎ ‎1．（山东初赛）下列关于原子的观点正确的是（ ）‎ A．原子的质量与原子核里质子和中子的总数量密切相关 B．原子的化学性质与原子的结构有关，与核外电子无关 C．原子虽不同，但是同一个原子核外的所有电子是完全相同的 D．原子核在化学反应前后一定会发生改变 ‎2.（全国复赛）在化学实验和科学研究中，水也是一种常用的试剂。水分子在特定条件下容易得到一个H＋，形成水合氢离子（H3O＋）。下列对上述过程的描述不合理的是（ ）‎ A．元素的种类没有变 B．微粒的组成发生了改变 C．微粒的化学性质发生了改变 D．与水分子相比水合离子的电子数发生了改变 ‎3.（湖北恩施中考改编）科学家设想宇宙中可能存在完全由反粒子构成的物质——‎ 6‎ 反物质，物质与反物质相遇会释放出巨大的能量，在能源研究领域中前景可观。正电子、负质子等都是反粒子，它们跟通常所说的电子、质子相比较，电量相等但电性相反。请推测反碳原子的结构可能是（ ）‎ A．由6个带正电荷的质子和6个带负电荷的电子构成 B．由6个带负电荷的质子和6个带正电荷的电子构成 C．由6个带正电荷的质子和6个带正电荷的电子构成 D．由6个带负电荷的质子和6个带负电荷的电子构成 ‎4.（广东初赛）质子和中子都是由u夸克和d夸克组成，u夸克带电量为 e，d夸克带电量为 - e，e为基元电荷。下列论断可能正确的是 （ ）‎ A．质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成 B．质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成 C．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成 D．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和1个d夸克组成 ‎【情景创新题】‎ ‎5．人们为揭示原子结构的奥秘，经历了漫长的探究过程。1897年汤姆生发现电子并提出类似“西瓜”的原子模型。1911年卢瑟福等人为探索原子的内部结构又进行了下面的实验：用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的α粒子轰击金箔，发现：①大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向；②一小部分α粒子改变了原来的运动方向；③有极少数α粒子被弹了回来。如右图所示。‎ 请你根据对原子结构的认识，分析出现上述现象的原因：‎ ‎（1）现象①： 。‎ ‎（2）现象②： 。‎ ‎（3）现象③： 。‎ 参考答案 ‎1．A 解析：原子的质量主要集中在原子核上，而原子核是由质子和中子构成的；原子的化学性质与原子最外层电子数关系密切；原子核外电子能量不相同，能量低的在离核近区域运用，能量高的在离核远区域运动；在化学反应中发生变化的是核外电子数，而原子核不会发生变化。‎ ‎2．D 解析：氢原子核外只有1个电子，变成H＋后核外没有电子，因此H+与H2O结合成H3O＋核外电子数与H2O核外电子数相同，则D错误。‎ ‎3．B 解析：依题给信息：“它们跟通常所说电子、质子相比较，质量相等但电性相反”，再联系所学知识碳 6‎ 原子是由6个带正电荷质子和6个带负电荷的电子构成。再由“反物质”概念进行迁移、推理可知，反碳原子则是由6个带负电荷的质子和6个带正电荷的电子构成。‎ ‎4．C 解析：每1个质子带1个单位正电荷，中子对外不显电性。2个u夸克和1个d夸克总电量为2×（ e）+ （- e）= e；1个u夸克和2个d夸克总带电量为 e+2×（- e）=0。所以不难得出，每个质子由2个u夸克和1个d夸克组成，每个中子由1个u夸克和2个d夸克组成。‎ ‎5．（1）原子核很小，原子内部有很大的空间 ‎ ‎（2）原子核带正电，α粒子途经金原子核附近时，受到斥力而改变了运动方向 ‎ ‎（3）金原子核质量比α粒子大得多，α粒子碰撞到金原子核时被弹了回来 ‎ 解析：当用带正电荷的α粒子轰击金箔时，大多数α粒子能穿透金箔，而且不改变原来的前进方向，说明原子内部有很大的空间，原子并不是一个实心球体；这样α粒子由于没有受到阻碍，所以不改变原来的前进方向；一小部分α粒子改变了原来的运动路径，说明带正电的α粒子受到同种电荷的排斥，改变了方向，说明金的原子核带正电。极少数α粒子好像碰到了坚硬不可穿透的质点而被弹回，说明了带正电的α粒子可能撞击到带正电荷的原子核而被弹回，说明金原子核质量比α粒子大得多。‎ 6‎