第四单元物质构成的奥秘教案.docx

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第四单元物质构成的奥秘教案

第四单元物质构成的奥秘（教案）

课题1原子的构成

目的要求：

1．了解原子是由质子、中子和电子构成的。

2．初步掌握相对原子质量的概念，并学会查找相对原子质量。

3．了解世界的物质性和物质的可分性，进行辩证唯物主义教育。

重点：

原子的构成、相对原子质量。

难点：

原子的构成、相对原子质量。

教学过程：

组织学生阅读课文有关内容，并思考下列问题，要求学生在阅读的基础上自由讨论后回答。

⑴用其他方法能否将原子继续分下去？

若能，它可以分为哪几部分？

⑵原子是一个实心球体吗？

相对于原子来说，原子核所占空间有多大？

⑶原了核带电吗？

电子带电吗？

整个原子显电性吗？

为什么？

⑷原子核还能再分吗？

如果能再分，它又是由什么粒子构成的呢？

这些粒子有区别吗？

⑸不同类的原了内部在组成上有什么不同？

从表2--1中的数据，能发现有什么规律？

学生阅读、思考、讨论，都是巡视辅导答疑，并安排适当时间板书再提出以下问题检查自学效果。

提问：

⑴原子是由哪几种粒子构成的？

它们是怎样构成原子的？

⑵为什么整个原子不显电性？

小结并板书：

质子：

1个质子带1个单位正电荷

原子核（＋）

中子：

不带电

原子

电子

（一）1个电子带1个单位负电荷

⑶在原子中:

核电荷数=核内质子数=核外电子数

原子的内部结构难以直接看到，我们可以通过形象化的比喻，发挥充分的想象，在头脑中建立一个原子模型（注意：

不能完全用宏观运动去想象原子结构），从而培养想象能力和分析能力。

几种原子的构成：

原子种类

质子数

中子数

核外电子数

核电核数

相对原子质量

氢

1

0

碳

6

6

氧

8

8

钠

12

11

氯

18

17

原子的构成

   1．构成原子的粒子有三种：

质子、中子、电子。

但并不是所有的原子都是由这三种粒子构成的。

如有一种氢原子中只有质子和电子，没有中子。

2．在原子中，原子核所带的正电荷数（核电荷数）就是质子所带的电荷数（中子不带电），而每个质子带1个单位正电荷，因此，核电荷数=质子数，由于原子核内质于数与核外电子数相等，所以在原子中核电荷数=质子数=核外电子数。

   思考：

原子中存在带电的粒子，为什么整个原子不显电性？

    原子是由居于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成，原子核又是由质子和中子构成，质子带正电，中子不带电；原子核所带正电荷（核电荷数）和核外电子所带负电荷相等，但电性相反，所以整个原子不显电性。

二：

相对原子质量：

１、组织学生阅读课文有关内容，并提出下列问题，要求学生在阅读的基础上自由议论后回答：

⑴原子、质子、中子、电子有没有质量？

一个原子的质量是多少？

⑵什么是相对原子质量？

它是怎样确定的？

它有单位吗？

⑶原子中各粒子之间在质量上是什么关系？

由此，你能总结出相对原子质量的近似计算公式吗？

２、学生阅读、思考、讨论、教师答疑后再提出以下问题检查自学效果：

⑴为什么说原子的质量主要集中在原子核上？

⑵磷的相对原子质量是31，原子核内有15个质子，试推算磷原子的核内中子数和核外电子数。

利用表4-1、表4-2学会寻找关系（必要时点拨），例如：

①原子中质子数=电子数

②核内质子数就是核电荷数。

③质子数和中子数不一定相等但很接近。

④质子数+中子数=相对原子质量

⑤构成原子的必要粒子是质子和电子，决定原子种类的是核内质子数，它必不可少。

⑥电子质量忽略不计、但最外层电子数量却决定元素的化学性质。

原子核极小，但却是原子质量的集中之处。

国际上以一种碳原子质量的1/12为标准，其他原子质量跟它相比较所得的比，作为这种原子的相对原子质量。

注意：

1．相对原子质量只是一个比，不是原子的实际质量。

2．在相对原子质量计算中，所选用的一种碳原子是碳12，是含6个质子和6个中子的碳原子，它的质量的1/12约等于1.66×10-27kg。

思考：

为什么说原子的质量主要集中在原子核上？

构成原子的粒子有质子、中子、电子，1个质子和1个中子的质量都约等于1个电子质量的1836倍，跟相对原子质量的标准（即一个碳-12原子质量的1/12）相比，均约等于1，

电子质量很小，跟质子和中子相比可以忽略不计，所以原子的质量主要集中在质子和中子（即原子核）上，故：

相对原子质量≈质子数+中子数。

课题2元素

教学目的要求：

1．了解元素的概念，将对物质的宏观组成与微观结构的认识统一起来。

2．了解元素符号所表示的意义，学会元素符号的正确写法，逐步记住一些常见的元素符号。

3．初步认识元素周期表，知道它是学习和研究化学的工具，能根据原子序数在元素周期表中找到指定元素和有关元素的一些其他信息。

重点：

元素符号所表示的意义，学会元素符号的正确写法，逐步记住一些常见的元素符号。

难点：

元素符号的正确写法，逐步记住一些常见的元素符号。

教学过程：

一：

元秦

提问〕1．对原子来讲核电荷数、质子数、核外电子数三者的关系是否相等？

2．质子数+中子数的和等于什么？

元素概念在举例中导出，元素种类由核内质子数决定。

已发现的元素只有100余种，但组成的物质已超过3000万种。

利用讨论让学生领悟化学反应中什么粒子一定改变？

什么粒子一定不变？

同桌交流：

看“蛋糕”分块，想市场份额，来理解地壳中元素的质量分数。

并知道某些元素含量虽小，但作用巨大。

〔练习〕填写下列表格

粒子名称

构成粒子的原子种类

其中氧原子的质子数

粒子名称

构成粒子的原子种类

其中氧原子的质子数

氧气O2

氮气N2

水H2O

二氧化氮NO2

五氧化二磷P2O5

尿素CO（NH2）2

过氧化氢H2O2

硝酸HNO3

<提出问题>上述物质中原子有什么相同点和不同点？

指导学生分析比较，从而使学生概括找出以上物质中都含有氧原子且这些氧原子中核电荷数都为8，综合其余几种原子核电荷数的分析，指导学生抽象的得出同一类原子的本质特点是核电荷数的相同，进一步引出元素的概念，通过概念含义的分析，帮助学生形成概念。

<讨论>见课本71页

引导学生回顾前面学过的分子、原子的知识。

进而明确化学变化中分子的种类发生了改变，而元素没有发生变化，在此基础上学生会对原子和元素的理解发生混淆，接下来通过对比原子与元素的联系与区别，加深学生对所学概念的理解，从而把对物质的宏观组成与微观结构的认识统一起来。

元素、原子的区别和联系

元素

原子

概念

具有相同核电荷数的一类原子的总称.

化学变化中的最小粒子。

区分

只讲种类，不讲个数，没有数量多少的意义。

即讲种类，有讲个数，有数量多少的含义。

使用范围

应用于描述物质的宏观组成。

应用于描述物质的微观构成。

举例

如：

水中含有氢元素和氧元素。

即。

水是由氢元素和氧元素组成的。

如；一个水分子，是由两个氢原子和一个氧原子构成的。

联系

元素的最小粒子

元素=================================原子

一类原子的总称

〔讲解〕元素没有数量概念，可以借下面的例子来理解：

“水果”是苹果、梨、桃等的总称。

买水果时只能具体买一斤苹果或二个梨等，但不能说买一斤水果或二个水果。

元素概念在举例中导出，元素种类由核内质子数决定。

已发现的元素只有100余种，但组成的物质已超过3000万种。

利用讨论让学生领悟化学反应中什么粒子一定改变？

什么粒子一定不变？

同桌交流：

看“蛋糕”分块，想市场份额，来理解地壳中元素的质量分数。

并知道某些元素含量虽小，但作用巨大。

二：

元素符号：

简单介绍或看书，重点说明书写格式与要求。

元素符号的意义:

1.表示一种元素.2.表是这种元素的一个原子.

1．写法、读法

（1）1—20号元素是按质子数1—20排列的。

（2）写法一大二小

元素名称的一般规律:

：

“钅”表示金属;“石”表示非金属固体;“氵”表示非金属液体;

“气”表示非金属气体

三、元素周期表

为了便于研究元素的性质和用途，需要寻求它们之间的内在规律。

为此，科学家们根据元素的原子结构和性质，把它们有序的排列起来。

简介门捷列夫及元素周期表各部分表示的意义。

根据元素的原子结构和性质，把现在已知的一百多种元素按原子序数（核电荷数）科学有序的排列起来，这样得到的表叫元素周期表。

     1．元素周期表的结构：

    每一格：

在元素周期表中，每一种元素均占据一格。

对于每一格，均包括原子序数，元素符号、元素名称，相对原子质量等内容。

    此外，在周期表中，还用不同的颜色对金属元素、非金属元素做了分区。

    每一横行（周期）

    周期表每一横行叫做一个周期，共有7个横行，有7个周期。

    说明：

每周期开头是金属元素（第一周期除外），靠近尾部的是非金属元素，结尾的是稀有气体元素。

这说明随着原子序数的递增，元素原子的最外层上的电子数由1个递增到8个，达到稀有气体元素原子的稳定结构，然后又重复出现原子最外层电子数从1个递增到8个的变化规律。

这种规律性的变化也就是“元素周期表”的名称的来源，它反映了元素之间的内在联系。

    每一纵行（即族）

    周期表的18个纵行中，除第8、9、10三个纵行共同组成一个族外，其余15个纵行，每一个纵行叫做一族，共有16个族。

    2．元素周期表的意义：

学习和研究化学的重要工具。

   为寻找新元素提供了理论依据；

由于在元素周期表中位置越靠近的元素性质越相似，可以启发人们在元素周期表的一定的区域寻找新物质（如农药、催化剂、半导体材料等）。

<活动与探究>课本74页。

填表：

原子序数

1

2

元素名称

氢

氦

元素符号

H

He

原子结构示意图

原子序数

3

4

5

6

7

8

9

10

元素名称

元素符号

　原子结构示意图

原子序数

11

12

13

14

15

16

17

18

元素名称

元素符号

　原子结构示意图

元素种类最后一族原子序数

122

2810短周期

3818

横行——周期（7个）41836

51854长周期

63286

7（28）不完全周期

2．族

比较：

同一列中元素原子最外层电子数，重点分析卤族元素及碱金属元素的相同。

发现：

①元素周期表共有18列，除8、9、10三列为一族外，其余15列各为一族；

②长短周期共同组成的族为主族，用A表示；完全由长周期元素构成的族为副族，用

B表示，并用罗马数字表示其序号；稀有气体元素所在的列为零族，计作“0”；

族类

A

B

Ⅷ

0

族数

7

7

1

1

列序号

1、2、13、14、

15、16、17

3、4、5、6、

7、11、12

8、9、10

18

族序号

ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA

ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、ⅠB、ⅡB

Ⅷ

O

③ⅢB族到ⅡB族共10列通称为过渡元素，包括Ⅷ族和七个副族，是从左边主族向右边主族过渡的元素。

周期表中有18个纵行，除第8、9、10三个纵行叫做第Ⅷ族元素外，其余15个纵行，每个纵行称做一族。

主族（A）：

7个ⅠA—ⅦA

副族（B）：

7个ⅠB—ⅦB

纵行——族（16个）0族：

1个稀有气体元素

第Ⅷ族：

1个由三个纵行组成

递变规律：

同主族从上到下，金属性增强，非金属性减弱。

归纳：

七主、七副、一八、一零；三长、三短、一不完全

四、本课小结：

<学生活动>1、你通过本节课的学习探究，有哪些收获？

2、你从人类对科学的探究活动中得到什么启示和感悟？

元素周期表的发现

元素是具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称。

1869年俄国化学家门捷列夫对当时已知的63种元素的物理性质、化学性质十分熟悉。

在编写教材时，为了使学生们系统地掌握这些元素的性质，他对这些元素进行了规律性的分类。

他把每种元素的名称、化学式（将在课题4学习）、相对原子质量、物理性质、化学性质以及主要化合物都写在卡片上，并将所有卡片进行系列组合。

门捷列夫激动地发现每一行元素的性质都是按照相对原子质量的增大而逐渐变化着，由此他根据元素的相时原子质量及化学近似性试着排列元素表，并预测了一些尚未发现的元素的存在。

若干年后科学家们通过一系列实验发现了镓、钪、锗等元素的存在，证实了门捷列夫元素周期表的科学性。

门捷列夫工作的成功，引起了科学界的震动，人们为了纪念他的功绩，就把元素周期表称为门捷列夫元素周期表。

课题3离子

目的要求：

1．初步了解核外电子是分层运动——分层排布的。

2．了解离子形成的过程，认识离子也是构成物质的一种粒子

3：

使学生初步认识离子形成原因。

重点：

原子的核外电子是分层排布的；元素的化学性质与原子最外层电子数的关系。

难点：

离子形成原因，元素的化学性质与原子最外层电子数的关系。

教学过程：

〔复习提问〕以氧原子为例，说明构成原子的微粒有哪几种。

它们怎样构成原子？

为什么整个原子不显电性？

原子结构示意图：

图1-18号元素的原子结构示意图

.

原子结构示意图的画法：

画圆圈标核电荷、正号写在前，弧线呈扇面，数字一条线。

核外电子排布的初步规律

在含有多电子的原子里，核外电子离核远近是不同的，为了形象他说明运动者的电子离核远近的不同，我们引入电子层的概念，这样就可以形象地认为电子是在不同的电子层上运动的，那么它们的运动是杂乱无规律的，还是有一定的运动规律呢？

答案是肯定的，它不像行星绕太阳旋转有固定的轨道，但有经常出现的区域。

那么它们运动规律如何呢？

这里仅介绍几条核外电子排布规律供参考。

〔指导阅读〕指导学生阅读课本有关核外电子分层排布的内容，进一步加深对下列问题的想象和了解

1.在含多电子的原子里，电子的能量不同

2.能量低的，通常在离核近的区域运动。

能量高的，通常在离核远的区域运动。

3.为了便于说明问题，通常就用电子层来表明运动着的电子离核远近的不同。

4.把能量最低、离核最近的叫第一层，能量稍高、离核稍远的叫第二层，由里往外依次类推，叫三、四、五、六、七层。

〔强调指出〕电子的这种分层运动是没有固定轨道的。

以上几条规律要相互联系地理解。

另外．核外电子排布非常复杂，还有许多其他规律将在今后学习中会接触到

可用生活中最形象的比方来加深学生对空间的想象和思维，平常，我们总是用里三层外三层来形容群众看热闹的场面，由于人多，看热闹的人肯定离中心点有远有近，但不难想象，人们并不是有规律地一层一层划分的一清二楚，看热闹并没有固定的层次，里三层外三层只不过是一种形象的描述和比喻罢了

元素性质与原子结构（最外层电子数）的关系

〔设问〕稀有气体元素的原子最外层电子数目有什么特点？

这种结构和元素性质有什么关系？

学生回答教师总结。

〔板书〕1.稀有气体元素：

最外层电子数为8个（氦为2个）稳定结构，性质稳定。

〔设问〕金属元素的原子最外层电子数目有什么特点？

学生回答教师总结。

〔板书〕2.金属元素：

最外层电子数一般少于4个，易失电子。

〔设问〕非金属元素的原子最外层电子数目又有什么特点呢？

学生回答教师总结。

〔板书〕3.非金属元素：

最外层电子数一般多于或等于4个，易获得电子。

〔师生小结〕元素的性质，特别是化学性质跟它的原子的最外层电子数目关系非常密切。

二：

离子的形成

氯化钠形成过程：

钠原子最外层的一个电子向氯原子的最外层上转移，从而使双方最外电子层都达到稳定结构。

〔提问〕Na、Cl原子最外层失得电子后，是否还能保持电中性？

〔学生回答后，教师指出：

Na、Cl原子失得电子后将带上不同性质的电荷，它们已经从量变引起了质变，分别叫做钠离子（Na+）和氯离子（Cl--）〕

〔提问〕Mg、O原子最外层失得电子后，又将如何呢？

学生回答。

〔教师强调〕由于Mg、O原子失、得的电子数为2个，所以它们各自带上两个单位不同电性的电荷，分别变成了镁离子（Mg2+）和氧离子（O2-）。

〔小结〕类似这样得、失电子后的原子都带有电荷，不能再称之为原子，而叫离子．以前我们学过的原子团也往往带有电荷，如SO42-、OH-、NH4+等，它们也叫离子。

板书〕1.离子：

带有电荷的原子或原子团叫做离子。

在此基础上，再引导学生概括出阳离子、阴离子的概念。

注意离子所带电荷的表示方法只能是“+”、“一”或“几+”“几—”。

离子化合物：

定义：

像氯化钠这种由阴、阳离子相互作用而构成的化合物就是离子化合物。

氯化氢分子的形成：

氢、氯都是非金属元素，它们的原子都易获得1个电子达到稳定结构。

但获电子的能力又相差不大，都不能把对方的电子夺取过来，相互作用的结果是双方各以最外层一个电子组成一个电子对，这个电子对为两个原子所共用,在两个原子核外的空间运动，从而使双方原子都达到稳定结构。

由于共用电子对同时受H、Cl两个原子核的吸引，从而使两个原子形成氯化氢的分子。

氯化氢分子的形成：

以共用电子对形成。

并强调共用电子对的偏移程度，说明分子整体不显电性。

〔启发提问〕类似氢、氯的一些非金属元素之间形成的化合物又属于什么化合物呢？

〔板书〕.共价化合物：

定义：

像氯化氢这样以共用电子对形成分子的化合物叫共价化合物。

离子符号是用来表示离子的化学符号。

离子符号表示式Xn+或Xn-，X表示元素符号或原子团的化学式，X右上角的“+”或“-”表示离子带的是正电荷还是负电荷，“n”表示带n个单位的电荷。

例如，Al3+表示1个带3个单位正电荷的铝离子；3SO42-表示3个带两个单位负电荷的硫酸根离子。

离子的写法

方法：

先写出元素符号，再在右上角标明该离子带的电荷数，注意“+、—”于数字后面

例：

3个硫酸根离子：

3SO42-=；两个镁离子：

2Mg2+

课题4化学式与化合价

目的要求：

1．了解化学式的涵义。

2．熟记常见元素及原子团的化合价。

3．能用化学式表示物质的组成，并能利用化合价推求化学式。

4．了解相对分子质量的涵义，并能利用相对原子质量和相对分子质量进行有关简单计算。

5．能看懂某些商品标签或说明书上标示成物质成分和含量。

重点：

常见元素及原子团的化合价。

能用化学式表示物质的组成，并能利用化合价推求化学式。

难点：

常见元素及原子团的化合价，利用化合价推求化学式。

教学过程：

教学应该紧紧抓住以下几点：

1．写化学式要确实知道这种物质是由哪种或哪几种元素组成的。

2．组成这种物质的各元素的原子个数比是多少？

3．表示化合物的化学式中元素符号排列顺序的规定。

4．表示原子数的角码书写部位。

5．化学式的读法。

复习提问：

1．书写下列元素的元素符号并分类（指出金属、非金属、稀有气体）

（教师口述元素名称，请三名学生在黑板上完成）

H、O、N、C、P、S、F、Si、He、Ne、Ar、K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Cu、Ba、Hg、Ag．

2．下列符号分别代表某些物质，从组成中所含元素的种类判断各属哪一类物质（单质、化合物、氧化物）Al、CuO、He、H2、NH3、SO2、ZnO、NaCl、KMnO4

讲解：

什么叫化学式？

板书：

定义：

用元素符号来表示物质组成的式子，叫化学式．

解释：

（解释有着重号的词）

物质的组成有两方面的含义：

①“质的组成”：

指物质所含的元素种类；②“量的组成”：

指物质中各元素的原子个数比和质量比．

例如：

Fe-铁O2-氧气H2O-水CO2-二氧化碳Al2O3-氧化铝、NaCl-氯化钠

提问：

各种纯净物如何用化学式来表示呢？

（1）．表示一种物质；

（2）．表示组成这种物质的元素；

（3）．表示各种元素原子的个数比；

（4）．表示这种物质的一个分子（对由分子构成的物质）。

说明：

某些化学式不仅能表示这种物质的组成，同时也能表示这种物质的分子组成

化学式的使用范围

只有纯净物才有化学式，且一种纯净物只有一种化学式，物质的化学式,并不是凭空臆造出来的,而是根据实验事实得出的结论.，有些物质的化学式,还能表示这种物质的一个分子.

如:

O2N2CO2

（化学式的书写不能随心所欲，必须规范）提醒学生注意：

（l）在计算中，若不需专门求物质的相对分子质量，则相对分子质量计算不必单独列式。

（2）不能不乘上100％就直接写质量分数。

（3）可以根据物质中某元素的质量分数，求得一定量物质中某元素的含量，质量单位是任意的，但要求前后统一。

化合价一、什么是化合价？

定义：

一种元素一定数目的原子跟其他元素一定数目的原子化合的性质，叫做这种元素的化合价。

[讲述]用上面的例子作简要讲解。

并指出化合价有正价和负价之分。

在化合物里，氧通常显-2价。

（因为氧原子最外层6个电子，易得到2个电子或使电子对偏向。

）氢通常显+1价。

（因为氢原子外层1个电子，易失去或使电子对偏离。

）金属元素通常显正价。

（因为其原子的最外层电子数较少，易失去电子。

）非金属元素通常显负价。

（因为其原子的最外层电子数较多，易得到电子或使电子对偏向。

）但在非金属氧化物里，氧显负价，另一种非金属元素显正价。

（因为氧原子得电子能力很强。

）

在化合物里，正负化合价的代数和为零。

（这是化合价最主要的规律）。

先让学生从上面的例子，看出这个事实。

再引导学生初步了解其原因是：

化合物分子作为一个整体是电中性的。

在化合物里，一些原子失去多少个电子，另一些原子一定要得到多少个电子；有多少共用电子对偏离某些原子，也就有多少对共用电子对偏向另些原子。

所以在化合物里，正负化合价的代数和为零

在单质中元素的化合价如何呢？

让学生根据化合价的初步定义回答这个问题。

因为元素的化合价是在形成化合物时才表现出来的性质，所以在单质分子里，元素的化合价为零。

有些元素的化合价是可变的。

例如，在FeCl2、FeCl3中铁元素的化合价分别为+2、+3、在H2S、SO2中硫元素的化合价分别为-2、+4。

可变的原因是这些元素的原子在不同条件下，既可得电子（或电子对偏向），也可失电子（或电子对偏离）。

而且得失电子数目可以不同。

让学生看课本中常见元素的化合价表。

要求逐步记住这些元素的化合价。

）

某些原子团也表现出一定的化合价。

例如，在硫酸锌里锌为+2价，硫酸根为-2价；又如，在氢氧化钙里，钙为+2价，氢氧根为-1价。

（简要说明：

原子团的化合价等于组成该原子团各元素正负化合价的代数和。

例如氢氧根的价是（-2）+（+1）=-1。

[学生练习]标出下列物质中各元素的化合价

化合价与化学式的关系从二者的定义和以上的例子，可知它们的关系很密切。

1．可由化学式求化合价

例题：

已知磷有两种氧化物，其中磷的化合价分别为+3和+5，写出这两种氧化物的化学式。

解：

（1）写出+3价磷的氧化物的化学式。

②求两种元素化合价绝对值的最小公倍数：

2×3=6

④写化学式：

P2O3⑤检验：

（+3）×2+（-2）×3=