九年级化学第三章教材分析文档格式.docx
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第二节
1、认识构成物质的粒子有分子、原子、离子。
知道分子、原子、离子的不同和相互关系。
2、知道原子的结构，建立物质无限可分的观点。
3、能正确求算相对分子质量。
第三节
1、会写常见元素的名称和符号。
2、能根据单质、化合物、纯净物进行简单的分类。
3、了解一些与人类关系密切的常见元素。
第四节
1、能正确书写化学式，知道化学式的含义，并能进行命名。
2、能根据化学式进行各元素质量比、某元素的质量分数的简单计算。
3、培养定量处理事物的能力。
[教学建议]
1、课时安排
第一节，用微粒的观点看物质，2课时
第二节，构成物质的基本微粒，3课时
课堂练习1课时
第三节，构成物质的化学元素，2课时
第四节，物质组成的表示方法，3课时
整理归纳1课时
测试，1课时
2、教法设想与建议
1第一节，第1课时，物质是由微粒构成的。
建议用多媒体展示绚丽多姿的各种物质（或实物展示），如：
铜、铝、胆矾、石墨、金刚
石、冰糖、汞、干冰等物质，启发学生探究物质的结构。
学生实验：
高锰酸钾溶于水，稀释溶液，便于操作，现象明显
补充学生实验：
无色溶液氯化钡和稀硫酸反应。
补充演示实验：
加热，使固体碘升华；
致冷，使碘蒸气凝集。
然后，通过交流实验现象，感受、想象、解释现象，建立微粒的观念。
最后，讨论，P58页联想与启示中的问题。
第2课时，微粒是不断运动的，微粒之间有间隔。
第58页的活动探究中的实验1：
1-2分钟后，现象明显。
（建议由4人一组来完成，因为浓氨水的挥发性很强，同时做实验时，刺激性气味太浓。
）
实验2：
在酚酞溶液中可加入稀氨水，减少浓氨水的挥发。
可以补充学生实验：
品红扩散。
也可补充演示实验：
二氧化氮（或溴蒸汽）的扩散。
第59页的活动探究：
做学生分组实验时，可以用50mL水和50mL酒精混合。
（也可改为5mL水和5mL酒精混合，现象同样明显。
2第二节，第1课时，分子、原子内容比较抽象，尽可能利用多媒体课件，将化学变化中分子、原子的行为生动直观地表现出来，或者用球棍模型展示水分子、二氧化碳分子、金刚石、氯化钠的结构等，让学生感受分子、原子、离子的真实存在。
第2课时，原子的构成、离子
由汤姆生发现电子和卢瑟福用α粒子轰击金箔的实验现象，联想与启示。
让学生通过讨论、交流得出原子的构成。
第3课时，原子的质量
建议将相对原子质量的计算过程由学生一步一步演算出来，这更利于学生理解，如m（碳）=1.993X10-26Kg，m（氧）=2.657X10-26Kg，m（碳）/12=1.993X10-26Kg/12=1.66X10-27Kg，氧的相对原子质量=1.993X10-26Kg/1.66X10-27Kg=16。
再求一下钠、铝的相对原子质量，巩固概念，通过练习让学生熟练掌握。
3第三节，第1课时，元素与元素符号
让学生先收集资料，将知道的元素、含该元素的物质、该元素的作用，填入第70页表3-2中，大家相互交流。
然后，引出元素的概念，注意讨论元素与原子的区别和联系。
元素符号由于在前面的学习中已出现多次，故学生不陌生，但元素符号的含义要通过练习让学生理解，如：
H、2H的含义。
另外，离子符号的书写学生有一定困难，建议降低难度。
判断纯净物、混合物有些学生尚不熟练，再加上单质、化合物、氧化物，学生会有困难，建议多加练习巩固。
第2课时，自然界中元素的存在，元素与人体健康
建议由学生查找资料，相互交流，教师作一些指导补充。
4第四节，第1课时，化学式反映物质的组成、化合价
化学式在前面的教学中也出现了多次，难点是化合价的引出。
建议：
淡化化合价的概念，重点应在指导学生记忆常见化合价上。
第2课时，化合物化学式的书写，命名
先写出一些化学式，标上化合价，让学生讨论探究书写化学式的规律，得到一般正价在前，负价在后和化合物中各种元素化合价的代数和等于零的原则。
然后，由学生根据找到的规律练习书写化学式，反馈矫正，练习巩固。
第3课时，纯净物中元素之间的质量关系
通过示范、模仿、矫正、变式训练，让学生熟练化学式中各元素的质量比和某元素的质量分数的有关计算。
注意有效数字，难度不能太大。
3、教学中的注意点
（1）本章内容抽象，易形成教与学的难点以及学生成绩的分化，应结合学生熟悉的现象和已有的经验，从身边的现象和简单的实验入手，引导学生从宏观走进微观世界。
（2）要降低要求，淡化某些概念，控制化学式计算难度。
[问题讨论]
1、微粒是否改为粒子。
？
2、计算格式是否按照Ar（Fe）X2/Mr（Fe2O3）X100%？
3、有效数字是否一般为3位？
[参考资料]
进入原子世界
原子论是古希腊哲学家提出的一种重要思想。
按希腊语，"
原子"
一词就是不可分割的意思。
后来，罗马人卢克莱修用这样的诗句来表达：
物体或者说物质要素，
都是由原始粒子集合而成；
虽有雷霆万钧之力，
要破坏物质要素也不可能。
随着电子的发现和对放射性现象的深入研究，人们终于在明世纪初抛弃了原子不可分割的陈旧观念，开始思考原子结构问题。
1904年，汤姆孙首先提出一个被叫做"
面包夹葡萄干"
的原子模型。
他认为原子是一个小球，球内平均分布着质量很大、带正电荷的物质，其中嵌着质量很小、带负电的电子，因而整个原子保持电中性。
1910年，另一名英国物理学家卢瑟福和其助手在研究α粒子的散射时却发现了意想不到的事实。
他们用α粒子作炮弹去轰击金属铂片，按卢瑟福的预料，由于α粒子的质量比电子质量大七千多倍，它在轰击铂原子时应该一冲而过。
但实验结果却表明，在射向铂原子的八千到一万个α粒子中，会有一个α粒子被原子反弹回去（形成散射）。
这好比对一张纸射出一发炮弹，结果被弹了回来一样不可思议。
卢瑟福认为原子内部必定存在一个原子核，这个核的体积只有整个原子的100万亿分之一，但它却集中了整个原子质量的99.99%；
电子在原子核外的空间里绕原子核旋转，就好像地球绕太阳运行。
这就是卢瑟福建立的原子结构的行星模型。
后来的实验进一步表明，核外电子的运动很特别，它不像行星绕着太阳旋转一样有固定的轨道，而是既像声波、水波一样具有波动性，又像子弹一样具有粒子性。
因此，1913年丹麦物理学家玻尔依据当时的实验又提出了一种新的原子模型，后经索未菲等人的修正和改良，终于成功地解释了元素周期律和其他原子现象，从而为人们进一步探索原子世界内部的奥秘打开了大门。
（摘自《中国少年儿童百科全书》）
扫描隧道显微镜
扫描隧道显微镜的英文缩写是STM。
这是20世纪80年代初期出现的一种新型表面分析工具。
其基本原理是基于量子力学的隧道效应和三维扫描。
它是用一个极细的尖针（针尖头部为单个原子）去接近样品表面，当针尖和样品表面靠得很近，即小于1纳米时，针尖头部的原子和样品表面原子的电子云发生重叠。
此时若在针尖和样品之间加上一个偏压，电子便会穿过针尖和样品之间的势垒而形成纳安级（10ˉ9A）的隧道电流。
通过控制针尖与样品表面间距的恒定，并使针尖沿表面进行精确的三维移动，就可将表面形貌和表面电子态等有关表面信息记录下来。
扫描隧道显微镜具有很高的空间分辨率，横向可达0．l纳米，纵向可优于0．01纳米。
它主要用来描绘表面三维的原子结构图，在纳米尺度上研究物质的特性，利用扫描隧道显微镜还可以实现对表面的纳米加工，如直接操纵原子或分子，完成对表面的剥蚀、修饰以及直接书写等。
目前扫描隧道显微镜取得了一系列新进展，出现了原子力显微镜（AFM）。
弹道电子发射显微镜（BEEM）、光子扫描隧道显微镜（PSTM），以及扫描近场光学显微镜（SNOM）等。
（摘自《世界科技大博览》）
最小的物质--分子
把一滴红墨水滴在一杯水中，可以看到红颜色不断向四周扩散，很快整杯水变成淡红色；
晾着的湿衣服不久就干了；
放在衣箱中的"
卫生球"
，是一种叫"
萘"
的物质做成的，它会逐渐变小，而箱中的衣物都有它的气味。
这些现象都是分子运动的结果。
原来，水、奈等物质，都是由很小很小的分子组成的，分子是保持物质性质的最小单位，所以又称它为最小的物质。
自然界中的水，无论是海水、河水、井水，还是雨水，都是由相同的水分子聚集而成的。
冰雪则是固态的水，它是由水分子按一定规律排列而形成的。
水分子很小很小，喝一瓶汽水，大约要喝进8亿亿亿个水分子。
单个的水分子，就是一般的显微镜也观察不到。
分子永远处在不停的运动中。
红墨水中含有红色的染料，这种染料的分子在水中自由扩散，于是水杯中的水都成为红色的了。
湿衣服上的液态水分子扩散到了空气中，衣服就干了，这种现象叫蒸发。
固体卫生球的萘分子也能一个个飞入空气中，这种现象叫"
升华"
。
萘的升华，使卫生球越来越小，而萘分子充满了衣箱各个角落，使蛀虫无处藏身。
鼻子能够闻到气味，也是由于物质的分子接触到鼻中的神经细胞。
各种不同的分子对嗅觉神经的刺激不同，感觉到的气味也不同。
警犬在执行任务时，就是用鼻子不断捕捉罪犯遗留下来的某些分子而追踪罪犯的。
有些昆虫能分泌特殊的物质，这些物质的分子随风飘散，在几十里外的同类昆虫用触角收集到这种分子，就会赶来相聚，真比拍电报还灵。
静止的分子：
绝对零度
如果问你：
世界上最冷的地方在哪里7有的人可能会说：
南极或北极，因为南极洲最低气温（1983年）是-89．2℃。
但是，最冷的地方却不是这两个极地，而是在荷兰的莱顿市低温实验室。
以前人们在不知道微观世界时，无法深入地理解热和冷是怎么一回事。
实际上，热和冷都是分子运动造成的。
一个物体或冷或热，取决于它的分子运动速度的快慢。
分子运动l越慢，温度越低。
而运动越快，温度也越高。
但是。
分子能静止不动吗，
如果我们能使温度达到－273．16℃时，分子便会真的静止不动--但是这一想象中的最低温度（绝对零度）到目前为止尚未能达到。
当然，人们能做到的已经非常接近于它了。
在荷兰的莱顿市低温实验室中，德·
哈斯教授使某些在固态氮中冷却的盐类突然退磁，从而成功地获得比绝对零l度只高1／I000度的温度。
人们已经能够用这些盐类的几乎静止不动的分子进行一些有趣的考察研究了。
莱顿市可以宣布它拥有最冷的场所，不仅在地球上是最冷的，在整个宇宙间也是最冷的。
（摘自《世界科普画廊》）
分子原子电子和离子
分子论产生以后，人们知道了物质是由分子组成的，它的分子又是由多种原子化合而成的。
可是在物质中也有直接由一种原子构成的物质，例如铁、锡、碳等固体状态的元素就是。
此外，如氧、氢、氮等气体状态中的元素，是由两个相同的原子化合成分子而组成的元素。
这种原子、分子的发现是通过化学实验反应、然后抽象推理出来的。
到了20世纪，才用物理方法证实了原子、分子的存在。
那么，顾名思义，原子是否真的不可分呢？
在化学反应中，它表现的状态的确是不可分的。
可是，对它进行物理试验，情形就不同了。
现已清楚，它不是不可分的，而是具有一定构造的复合体。
这点通过研究气体中的放电现象，已经得到证实。
分子和原子，作为整体，其电性是中性的。
因此，分子集合体的气体是不导电的。
可是，在气体中可以产生放电而让电流通过，这是19世纪初期的电学家发现的。
也就是说，它显示了气体的电性不是中性。
解开这种放电现象之谜的是英国的J．J．汤姆逊，那是1897年的事了。
他证实，电可以把气体中的分子和原子分割为带电的两部分。
因此，这时的气体不是中性了，所以，可以通过电流。
他还发现，被分割的一部分，其质量比原子小得多，且带阴电，由此，确认为电子。
电子是具有最小电量值的质量最小的粒子这一理论学说，最初是由爱尔兰人斯特尼（1826～1911）于1874年提出来的。
后来，由于英国物理学家约翰·
汤姆逊发现了电子，从而证实了斯特尼的预想--电子存在论。
如果用"
克"
单位表示电子质量的话，那是小数点后加上27个零。
被分割的另一部分带阳电，它比电子要重得多，取名为"
离子"
（摘自《国民科普大课堂》
永不停息的物质分子运动
组成物质的分子永不停息地运动着。
分子很小，肉眼不能直接看到，就是在光学显微镜下也看不到它们。
那么，怎样知道分子在永不停息地运动呢？
在科学上，物质分子永不停息地运动，是由实验来证明的。
1827年，英国植物学家布朗，在用显微镜观察水中悬浮的花粉时，发现花粉颗粒在不停地做无规则运动。
取一滴稀释了的墨汁在显微镜下观察，同样看到小炭粒在不停地游动着，一会儿向东，一会儿向西，每个小炭粒运动的路线是一条不规则的折线。
由于这种现象是布朗发现的，所以把这种运动叫布朗运动。
布朗运动说明，悬浮在水中的微粒被水分子包围着，不断受到水分子的撞击，如同水面上漂浮着一块冰，一群鱼在冰块周围游来游击，不断撞击着冰块一样。
某个时刻向左的力量大些，冰块就向左运动；
下一时刻向右的力量大些，冰块又向右运动；
向前的力量大些，冰块又向前运动，……就这样，冰块一会儿前、后，一会儿左、右地运动着。
从显微镜中看到的小颗粒好比冰块，水分子好比鱼群。
冰块的运动是鱼群运动引起的，小颗粒做无规则运动，正是水分子无规则的运动推动的。
科学观察表明：
布朗运动是绝不会停止的。
不管在白天或黑夜，也不管在夏天还是冬天，在显微镜下观察水中的悬浮微粒，随时都可以看到布朗运动。
由此证明，物质分子的运动是永不停息的。
并不"
基本"
的基本粒子
两千多年以来，科学家一直在思考一个问题：
"
如果把一个物体一直分割下去，将会怎样？
能不能找到一种组成物质的最基本粒子？
物理学家先是发现许多物体都由很小的分子和更小的原子组成。
原子具有复杂的结构，它的中心是原子核，核里有质子和中子，环绕原子核运转的是电子。
因此，人们一度认为，质子、中子、电子和光子是构成物质的最小单元，并将它称为"
基本粒子"
随着实验技术的日渐完善，近40年来科学家又陆续发现一大批新的基本粒子。
至今为止，基本粒子已是一拥有300多个成员的大集体。
在这些成员中，论质量有的竟是电子的6000倍，而有的轻得没有静止质量；
论寿命，有的可以"
永久生存'
，而有的还不到亿亿分之一秒。
这么多形形色色的基本粒子的发现，给物理学家出了一个难题：
为什么会有这么多粒子，而且每一种粒子都与另一种不相同呢？
于是，有的科学家设想：
这些不同的粒子可能组成几个家族，每一个家族内的粒子可能按照非常有规律的方式彼此有些差异。
大家知道，元素周期律的出现，是由于原子具有内部的结构。
物理学家由此产生一种很自然的想法，基本粒子是不是也有内部结构，从而可以像原子一样列出一个规则的表来？
根据这样的思路，物理学家提出了一个进一步的假设，认为基本粒子是由三个（或一对）更基本的粒子组成的体系，他们称之为"
夸克"
令人高兴的是，根据这样一个假设，可以解释许多实验事实。
但是，夸克是真的存在呢，还是仅仅是一种数学上的臆想？
有待物理学家在以后的实验中进一步解答。
可以肯定的是，基本粒子并不"
基本粒子世界还有许多尚未揭开的谜等待着人们去探索，去追寻。
质子、中子里有些什么
沈建其
盖尔曼
（浙江近代物理中心及浙江大学物理系，杭州310027）
对强子结构和标准模型研究的一再成功已表明夸克和色场是
强子世界的最基本组成部分。
尽管如此，强子物理还存在一些悬
而未决的困难，如夸克幽禁、质子自旋危机、质子衰变等。
一、质子、中子不是点状粒子
对于物质结构的探索是科学的重要任务，自从有人类出现，
这种探索从来没有停止过。
在19世纪，人们逐渐弄清楚物质是
由分子原子构成的。
1932年查德威克发现了中子，人们认识到原
子核应由质子和中子构成。
人们对物质结构的研究就如剥笋一样
层层盘剥下去，每一个层次的发现，都是对物质结构认识的深化。
在原子核层次下面，质子和中子是否还有其内部结构呢？
质子和中子不是点粒子，它们都具有内部结构。
在30年代，
理论物理学家认为作为核子的质子和中子是基本粒子，应该象点
粒子，根据狄拉克的相对论性波动方程，质子的磁矩是一个单位
核磁子，中子由于不带电，因而磁矩是零。
但出乎意料的是，实
验家斯特恩测得的质子磁矩却为5.6个单位核磁子，中子磁矩也不
是零，而是-3.82个单位核磁子，与点粒子理论相悖。
这些都清楚地
说明质子、中子并不是我们想象的那样简单，它们可能是具有内
部结构的。
60年代，霍夫斯塔特等人用高能电子轰击核子，证明
核子电荷呈弥散分布，核子的确具有内部结构[1]。
既然核子并
不是点粒子，那么其内部的物质是怎样分布的呢？
也许有三种情
形：
或者核子内有一个硬核，核子象一枚桃子；
或有许多颗粒，
象石榴一样有许多子；
或没有颗粒，疏松如棉絮状。
具体属哪一
种情形，要靠深度非弹性散射实验来作进一步决定。
深度非弹性散射实验指用极高能电子去撞击质子或中子，使
后者激发到一个个分立的能级即共振态，甚至达到使π介子离化
出来的连续激发态。
非弹性散射实验会改变质子、中子的静止质
量。
实验表明，质子、中子内部有一个个点状的准自由的粒子，
它们携带有一定动量和角动量。
那么质子、中子内的这些点状粒
子是什么呢？
具有些什么性质？
二、夸克模型
1964年，美国科学家盖尔曼（见右上图）提出了关于强子结
构的夸克模型。
强子是粒子分类系统的一个概念，质子、中子都
属于强子这一类。
“夸克”一词原指一种德国奶酪或海鸥的叫声。
盖尔曼当初提出这个模型时，并不企求能被物理学家承认，因而
它就用了这个幽默的词。
夸克也是一种费米子，即有自旋1/2。
因为质子中子的自旋为1/2，那么三个夸克，如果两个自旋向上，
一个自旋向下，就可以组成自旋为1/2的质子、中子。
两个正反
夸克可以组成自旋为整数的粒子，它们称为介子，如π介子、
J/ψ子，后者由丁肇中等人于1974年发现，它实际上是由粲夸克
和反粲夸克组成的夸克对。
凡是由三个夸克组成的粒子称为重子，
重子和介子统称强子，因为它们都参与强相互作用，故有此名。
原子核中质子间的电斥力十分强，可是原子核照样能够稳定存在，
就是由于强相互作用力（核力）将核子们束缚住的。
由夸克模型，
夸克是带分数电荷的，每个夸克带+2/3e或-1/3e电荷（e为质子
电荷单位）。
现代粒子物理学认为，夸克共有6种（味道），分
别称为上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、顶夸克、底夸克，它
们组成了所有的强子，如一个质子由两个上夸克和一个下夸克组
成，一个中子由两个下夸克和一个上夸克组成，则上夸克带
+2/3e电荷，下夸克带-1/3e电荷。
上、下夸克的质量略微不同。
中子的质量比质子的质量略大一点点，过去认为可能是由于中子、
质子的带电量不同造成的，现在看来，这应归于下夸克质量比上
夸克质量略大一点点。
质子和中子的组成：
一个质子由两个上夸克和一个下夸克
组成，一个中子由两个下夸克和一个上夸克组成
虽然夸克模型当时取得了许多成功，但也遇到了一些麻烦，
如重子的夸克结构理论认为，象Ω-和Δ++这样的重子可以由三个
相同夸克组成，且都处于基态，自旋方向相同，这种在同一能级
上存在有三个全同粒子的现象是违反泡利不相容原理的。
泡利不
相容原理说的是两个费米子是不能处于相同的状态中的。
夸克的
自旋为半整数，是费米子，当然是不能违反泡利原理的。
但物理
学家自有办法，你不是说三个夸克全同吗？
那我给它们来个编号
或着上“颜色”（红、黄、蓝），那三个夸克不就不全同了，从
而不再违反泡利原理了。
的确，在1964年，格林伯格引入了夸克
的这一种自由度——“颜色”的概念。
当然这里的“颜色”并不
是视觉感受到的颜色，它是一种新引入的自由度的代名词，与电
子带电荷相类似，夸克带颜色荷。
这样一来，每味夸克就有三种
颜色，夸克的种类一下子由原来的6种扩展到18种，再加上它们
的反粒子，那么自然界一共有36种夸克，它们和轻子（如电子、
μ子、τ子及其相应的中微子）、规范粒子（如光子、三个传递控
制夸克轻子衰变的弱相互作用的中间玻色子、八个传递强（色）
相互作用的胶子）一起组成了大千世界。
夸克具有颜色自由度的
理论得到了不少实验的支持，在70年代发展成为强相互作用的重
要理论——量子色动力学。
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