1.2 原子結(jié)構(gòu)和相對(duì)原子質(zhì)量

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1、 1.2 原子結(jié)構(gòu)和相對(duì)原子質(zhì)量 第1課時(shí) 原子結(jié)構(gòu) 同位素 一．教學(xué)目標(biāo) 1．知識(shí)與技能 （1）知道原子結(jié)構(gòu)、質(zhì)量數(shù)和式的含義； （2）知道構(gòu)成原子的粒子間的關(guān)系； （3）知道同位素的概念和相對(duì)原子質(zhì)量的含義。 2．過(guò)程與方法 （1）通過(guò)學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)和同位素概念，明白科學(xué)概念的完善過(guò)程。 （2）通過(guò)學(xué)習(xí)人類對(duì)相對(duì)原子質(zhì)量概念認(rèn)識(shí)方法，明白人類認(rèn)識(shí)的發(fā)展過(guò)程。 3．情感態(tài)度與價(jià)值觀 通過(guò)原子中不同電性粒子間的關(guān)系，懂得原子是一個(gè)矛盾的對(duì)立統(tǒng)一體。 二．教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 1．重點(diǎn) 構(gòu)成原子的粒子間的關(guān)系，同位素的概念與相對(duì)原子質(zhì)量。 2．難點(diǎn) 同位素

2、的概念，有關(guān)相對(duì)原子質(zhì)量的計(jì)算。 三．教學(xué)用品 多媒體 四．教學(xué)流程 1．設(shè)計(jì)思想 本節(jié)課內(nèi)容有兩部分：一是原子結(jié)構(gòu)；二是同位素。新教材先講述原子結(jié)構(gòu)，再明確質(zhì)量數(shù)的概念，最后在原子核結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出了同位素的概念。內(nèi)容這樣安排使學(xué)生思路清晰、流暢。 本節(jié)教學(xué)內(nèi)容無(wú)演示實(shí)驗(yàn)，理論性較強(qiáng)，學(xué)生對(duì)此處的內(nèi)容容易產(chǎn)生枯燥感。為此，采用了舊中引新、設(shè)問(wèn)激疑的方法，對(duì)學(xué)生進(jìn)行精心的引導(dǎo)，并結(jié)合形象的比喻，多媒體視頻，讓學(xué)生親自參與到學(xué)習(xí)新知識(shí)的過(guò)程中來(lái)，最后通過(guò)對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用——練習(xí)，使本節(jié)課的知識(shí)得以鞏固。 在設(shè)計(jì)方案過(guò)程中盡量調(diào)動(dòng)激活學(xué)生的思維。層層設(shè)問(wèn)，學(xué)生不時(shí)產(chǎn)生認(rèn)知沖突

3、。 在強(qiáng)化訓(xùn)練書寫時(shí)可以通過(guò)“自主、合作訓(xùn)練”增強(qiáng)趣味性，讓學(xué)生體驗(yàn)自主、合作探究及訓(xùn)練后獲得成功的喜悅。 2．流程圖 多媒 原子的結(jié)構(gòu) 體演示： 討論完成表1.1 合作探究：元素的 平均相對(duì)原子質(zhì)量 課堂總結(jié) 總結(jié)并提出 質(zhì)量數(shù)的概念 歸納兩個(gè) 關(guān)系式 練習(xí)1 歸納同位素 概念和性質(zhì) 引入新課 多媒 同位素的 體演示： 發(fā)現(xiàn)史 多媒 放射性同位素 體演示：的應(yīng)用本質(zhì) 提出原子的 表示方式

4、 3．流程圖說(shuō)明 （1）引言：可以復(fù)習(xí)原子結(jié)構(gòu)的行星模型，通過(guò)設(shè)問(wèn)激起學(xué)生的探究欲望。 （2）視頻：原子的構(gòu)成。從中學(xué)生可看出質(zhì)子、中子與電子，并討論比較這三種粒子。構(gòu)成原子的粒子中，中子不帶電，質(zhì)子帶正電，電子帶負(fù)電，并理解原子作為一個(gè)整體不顯電性的原因。 （3）教師提示電子質(zhì)量很小，原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，從而引出質(zhì)量數(shù)的概念。 （4）學(xué)生根據(jù)質(zhì)量數(shù)的概念和原子是電中性的，歸納出兩個(gè)重要的關(guān)系式： 核電荷數(shù)(Z)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)，質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N) （5）用符號(hào)X來(lái)表示一個(gè)質(zhì)量數(shù)為A，質(zhì)子數(shù)為Z的具體的X原子。 （6）視頻：同位

5、素的發(fā)現(xiàn)史。 （7）從中引導(dǎo)學(xué)生歸納出同位素的概念和性質(zhì)。 （8）通過(guò)練習(xí)1，即課本P14第1題，讓學(xué)生進(jìn)行鞏固與應(yīng)用的訓(xùn)練。 （9）通過(guò)元素存在同位素，學(xué)生討論得出元素的平均相對(duì)原子質(zhì)量的計(jì)算方法。 （10）視頻：放射性同位素的應(yīng)用。拓展學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。 （11）由學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容，即時(shí)梳理知識(shí)點(diǎn)。 五．教學(xué)案例 1．復(fù)習(xí)引入 復(fù)習(xí)提問(wèn)：盧瑟福提出的原子結(jié)構(gòu)的行星模型的具體內(nèi)容什么？原子究竟具有怎樣的結(jié)構(gòu)？ 2．原子結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí) 首先播放視頻：原子的結(jié)構(gòu)（沒(méi)有條件的可以用文字的形式把這部分內(nèi)容展示給學(xué)生）。 設(shè)問(wèn)：請(qǐng)大家說(shuō)出構(gòu)成原子的粒子有哪些？它

6、們?cè)鯓訕?gòu)成原子？ 構(gòu)成原子的粒子主要有質(zhì)子、中子、電子；其中，質(zhì)子和中子構(gòu)成了原子的原子核，居于原子中心，電子在核外做高速運(yùn)動(dòng) 形象地比喻一下原子核和原子的體積的相對(duì)大??？ 如果把原子比作一座十層大樓，原子核就像放置在這所大樓中央的一個(gè)櫻桃。 如果假設(shè)原子是一座龐大的體育場(chǎng)，而原子核只相當(dāng)于體育場(chǎng)中央的一只螞蟻。 確切地講，原子核的體積只占原子體積的幾千萬(wàn)億分之一。原子核雖小，但并不簡(jiǎn)單，它是由質(zhì)子和中子兩種粒子構(gòu)成，幾乎集中了原子的所有質(zhì)量，且其密度很大。 ［投影展示有關(guān)原子核密度的資料］ 原子核密度很大，假如在1 cm3的容器里裝滿原子核，則它的質(zhì)量就相當(dāng)于 1.2×

7、108 t，形象地可以比喻為需要3000輛載重4 t的卡車來(lái)運(yùn)載。 [表1.2—1] 構(gòu)成原子的粒子 電 子 質(zhì) 子 中 子 電性和電量 1個(gè)電子帶1個(gè)單位負(fù)電荷 1個(gè)質(zhì)子帶1個(gè)單位正電荷 不顯電性 質(zhì)量/kg 9.109×10—31 1.673×10－27 1.675×10－27 相對(duì)質(zhì)量 1/1836（電子與質(zhì)子質(zhì)量之比） 1.007 1．008 通過(guò)上表我們知道，構(gòu)成原子的粒子中，中子不帶電，質(zhì)子帶正電，電子帶負(fù)電。 我這兒有一把鐵鎖，(舉起鐵鎖)接觸它是否會(huì)有觸電的感覺(jué)？（不會(huì)）。 金屬均由原子構(gòu)成，而原子中又含有帶電粒子，那它為什么不顯

8、電性呢？ 因?yàn)樵觾?nèi)部，質(zhì)子所帶正電和電子所帶負(fù)電電量相等、電性相反，因此原子作為一個(gè)整體不顯電性。 從原子的結(jié)構(gòu)我們可知，原子核帶正電，其所帶的電荷數(shù)——核電荷數(shù)決定于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，我們用Z來(lái)表示核電荷數(shù)，便有如下關(guān)系：核電荷數(shù)(Z)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。 從表中可看出，質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量均近似等于1，而電子的質(zhì)量只有質(zhì)子質(zhì)量的1/1836，如果忽略電子的質(zhì)量，將原子核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量取近似值加起來(lái)，所得數(shù)值便近似等于該原子的相對(duì)原子質(zhì)量，我們把其稱為質(zhì)量數(shù)，用符號(hào)A表示。中子數(shù)規(guī)定用符號(hào)N表示。則得出以下關(guān)系：質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N) 在化學(xué)上，我們

9、用符號(hào)X來(lái)表示一個(gè)質(zhì)量數(shù)為A，質(zhì)子數(shù)為Z的具體的X原子。如C表示質(zhì)量數(shù)為12，原子核內(nèi)有6個(gè)質(zhì)子的碳原子或原子核內(nèi)有6個(gè)質(zhì)子和6個(gè)中子的碳原子。 3．同位素的學(xué)習(xí) [投影]同位素的發(fā)現(xiàn)史，歸納同位素的概念和性質(zhì)。 科學(xué)研究證明，同種元素原子的原子核中，中子數(shù)不一定相同。如組成氫元素的氫原子，就有以下三種： ［投影展示］ 表1.2—2 三種不同的氫原子 原子符號(hào) 質(zhì)了數(shù) 中子數(shù) 氫原子名稱和簡(jiǎn)稱 ①H 氕（H） ②H 氘（D） ③H 氚（T） 也就是說(shuō)，質(zhì)子數(shù)相同中子數(shù)不同的原子間互稱為同位素。如H、H和H三種核素均是氫的同位素。

10、我們把它們分別叫做氕、氘、氚，為了便于區(qū)別，又把它們分別記做H、D、T。此處的“同位”是指這幾種原子的質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))相同，在元素周期表中占據(jù)同一個(gè)位置的意思。 設(shè)問(wèn)：截止到1999年，人們已經(jīng)知道了115種元素，能不能說(shuō)人們已經(jīng)知道了115種原子？為什么？（不能。因?yàn)樵S多元素有多種同位素原子，即原子種類要比元素種類多）。 同位素不但在科學(xué)研究方面有重要的用途，在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面也能大顯身手。 [視頻]同位素的應(yīng)用 需要說(shuō)明的是，同一元素的各種同位素雖然核內(nèi)中子數(shù)不同(或說(shuō)質(zhì)量數(shù)不同)，但它們的化學(xué)性質(zhì)基本相同。 4．相對(duì)原子質(zhì)量的有關(guān)計(jì)算的學(xué)習(xí) 在天然存在的某種

11、元素里，不論是游離態(tài)還是化合態(tài)，各種同位素所占的原子百分比一般是不變的。我們平常所說(shuō)的某種元素的相對(duì)原子質(zhì)量，是按各種天然同位素原子豐度算出來(lái)的平均值。下面，我們介紹各元素相對(duì)原子質(zhì)量平均值的算法。 設(shè)問(wèn)：對(duì)于具有同位素原子的元素來(lái)講，應(yīng)該怎樣求其同位素的相對(duì)原子質(zhì)量呢？ 如O的相對(duì)原子質(zhì)量可以通過(guò)以下數(shù)值求出：已知一個(gè)O的質(zhì)量為2.657×10-26 kg，一個(gè)C的質(zhì)量為1.993×10-26 kg， O的相對(duì)原子質(zhì)量=×12=15.998 只要我們知道了某元素的各種同位素的相對(duì)原子質(zhì)量，及在自然界中各同位素原子豐度。根據(jù)元素相對(duì)原子質(zhì)量的含義，就可得到其值。以氯元素為例，求氯元素的相對(duì)原子質(zhì)量： 氯元素的相對(duì)原子質(zhì)量=34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.45 元素周期表中各元素的相對(duì)原子質(zhì)量就是這樣算出來(lái)的。在數(shù)值上，同位素的相對(duì)原子質(zhì)量近似等于質(zhì)量數(shù)，我們平常做題時(shí)，常用質(zhì)量數(shù)代替同位素的相對(duì)原子質(zhì)量來(lái)計(jì)算元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量。 5．作業(yè)布置 略 六．教學(xué)反思