23 原子和离子.docx
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23原子和离子
教学内容
构成物质的微粒
（2）--原子和离子
教学目标
知识与能力
1.知道原子和离子也是构成物质的微粒。
2.理解分子、原子、离子的区别和联系。
3.了解原子的内部结构、组成和相对质量。
4.知道原子核外电子是分层排布的；
5.了解离子形成的过程，认识离子是构成物质的一种粒子；
6.了解原子结构示意图的含义及原子最外层电子数与元素性质的关系。
过程与方法
充分发挥学生的空间想象力，培养学生学习运用对比、归纳的方法在微观世界和宏观世界之间架起一座桥梁。
情感价值观
1.逐步提高抽象思维的能力、想象力和分析、推理能力。
2.逐步培养量变引起质变的辩证唯物主义观点。
教学重点
1.原子构成。
2.相对原子质量。
3.离子的形成过程；
4.核外电子的排布。
教学难点
1.核电荷数、核内质子数和核外电子数的关系。
2.相对原子质量概念的形成。
2.离子的形成过程；
教学活动过程设计
第一课时原子
导入新课
[复习提问]氨气、水、糖、酚酞等物质都是由什么微粒构成？
[提问]分子是不是构成物质的最小粒子？
它能不能再分割？
如果能分割，那分子又是由什么构成的呢？
[回答]分子不是最小的粒子，分子由原子构成的。
[展示]水分子、氧气分子，氢气分子的模型。
推进新课
[讲解]前面我们学过物理变化和化学变化，现在我们又认识了分子和原子，那么如何用我们现在学到的分子、原子的微观知识去解释宏观世界的物理变化和化学变化呢？
这将是我们本节课探讨的问题。
[板书]二、用分子、原子的观点解释物理变化和化学变化
[讲解]请大家根据前面学过的有关物理变化和化学变化的知识以及我们现在掌握的分子、原子的知识，讨论下面问题。
[讨论]1、从分子的角度看，水的蒸发与水的分解两种变化有什么不同？
2、氢气在氧气中燃烧生成水，试分析在这个反应中。
分子和原子的变化情况，推论在化学变化中，发生变化的是分子还是原子？
[学生讨论，选择学生代表来陈述讨论结果]
[板书]1、分子的观点
[提问]物理变化的实质是什么？
[回答]物理变化的实质是没有新物质产生，发生变化的只是物质的状态和形状。
[追问]这变化中分子本身有没有变化？
[回答]物理变化中分子本身没有变化。
[板书]
（1）由分子构成的物质在发生物理变化时，物质的分子本身没有变化。
[提问]化学变化的本质是什么？
在这些变化中分子本身有没有变化？
[回答]化学变化的本质是有新物质生成，分子本身发生了变化，变成了其他的物质的分子。
[板书]
（2）由分子构成的物质在发生化学变化时，分子本身发生了变化，变成了其他的物质的分子。
[讨论]那么，根据分子在物理变化和化学变化中的特征，我们应如何给分子下一个定义？
[小结]由此可见，分子是保持物质化学性质的最小微粒。
[板书]分子的概念:
分子是保持物质化学性质的最小微粒。
[板书]2、原子的观点
[展示]水分子分解的微观实质。
[提问]这说明了什么？
[说明]在化学变化中，分子可以分成原子，而原子不发生变化，只是重新组合。
[展示]氧化汞分解示意图。
[结论]1：
在化学变化中，发生变化的是分子，而原子没有发生变化。
[结论]2：
原子：
化学变化中最小的微粒。
[结论]3：
化学变化的实质：
分子原子新分子
[思考]在化学变化中，分子可以分成原子，那分子是不是一定比原子大？
[讲解]尽管分子可以分解成原子，但分子不一定比原子大。
只有分子与构成这种分子的原子相比，分子才比原子大。
但毫无关系的分子和原子，则无法说谁大谁小。
[过渡]前面我们学习过有关分子和原子的知识，知道物质是由分子、原子等微小例子构成的，而分子又是由原子构成的。
因此我们还要思考原子是否可以再分？
如果可以它又是由什么构成呢？
[板书]一、原子的构成
[分析]科学家经过长期的科学探究发现原子核居于原子中心，但比原子小很多，原子核的半径只有原子半径的几万分之一，但原子的质量主要集中在原子核上。
原子很小，一个原子跟一个乒乓球体积之比，相当于乒乓球与地球体积之比，原子核比原子又小的多，如果把原子核比作一个庞大的体育场，而原子核只相当于一只蚂蚁。
因此，原子里有很大的空间，电子就在这个空间里做高速运动。
[结论]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所构成。
[板书]1.原子的构成
[提问]原子核还能不能再分呢？
[分析]1964年10月16，我国第一颗原子弹爆炸成功，原子弹爆炸正是利用原子核裂变时产生的巨大能量，这说明原子核还能再分。
科学家通过不断的实验探究，获得了原子核由质子和中子构成的结论，其中质子带正电荷，中子不带电。
并且在不同的原子中，质子、中子本身都一样，区别在于，不同的原子中所含的质子、中子数目不同
原子核（中心）质子（带正电）
原子中子（不带电）
核外电子（带负电）
[展示表格]
构成原子的粒子的电性和电量
粒子的种类
电性
质量
质子
一个单位正电荷
1.6726×10－27
中子
不带电
1.6749×10－27
电子
带负电
质子质量的1/1836
几种原子的构成
原子种类
质子数
中子数
核外电子数
相对原子质量
氢
1
0
1
碳
6
6
6
氧
8
8
8
钠
11
12
11
铁
26
30
26
氯
17
18
17
[思考]原子中存在带电的粒子，为什么整个原子不显电性？
[分析]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所构成。
原子核又是由质子和中子构成，质子带正，中子不带电；原子核所带的正电荷（核电荷数）和核外电子所带的负电荷电量相等，但电性相反，所以原子不显电性。
[提问]请大家看表1和表2并结合书上的内容，讨论：
构成原子的三种基本微粒质子、中子、电子各有何特点，不同原子的内部构成有何不同。
[板书]2.原子结构中的一些规律
（1）核电荷数=质子数=核外电子数。
（2）原子核内的质子数不一定等于中子数。
（3）构成原子有三种粒子：
质子、中子、电子。
但不是所有的原子都有中子。
（4）原子里质子数不，原子种类也不同，即原子的种类是由核内质子数决定的。
（5）质子数＋中子数＝相对原子质量（近似相等）
[提问]我们已经知道原子很小但也有质量，那么原子的质量等于什么呢？
[回答]因为原子是由原子核和核外电子两部分构成，原子核又分为质子和中子所以原子的质量应等于质子质量、中子质量、电子质量之和。
[分析]不同的原子所含质子、中子、电子数目不同，所以它们的质量也不同。
如1个氢原子质量为1.67×10－27Kg，1个氧原子的质量为2.657×10－26Kg。
这样小的数字，在书写、记忆、使用等方面都不方便，就象用吨作单位来表示一粒米的质量。
为了便于研究问题，国际上选一种与原子的质量相近的“砝码”来表示原子的质量，就是相对原子质量。
[板书]二、相对原子质量
相对原子质量的概念：
国际上以一种碳原子质量的1/12为标准，其他原子的质量跟它作比较所得的比值，作为这种原子的相对原子质量（符号为Ar）。
它的单位是1。
1.相对原子质量（Ar）=
[分析]相对原子质量是一个比，不是原子的实际质量，单位是1通常不写。
在相对原子质量计算中，所选用的一种碳原子是碳12，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。
构成原子的粒子有质子、中子、电子，一个质子和一个中子的质量都约等于一个电子质量的1836倍，所以电子的质量与原子的质量相比可以忽略不计。
因此相对原子质量可以近似地表示为我们刚才从表2中推导出的：
2.相对原子质量（近似等于）＝质子数＋中子数
[分析]其他原子的相对原子质量是多少我们不需要再去计算，科学家已经把所有的相对原子质量测定出。
今后学习中，我们可直接查阅书后附录
中的相对原子质量表，同时，我们也应该记住那些为相对原子质量的测定做出卓越贡献的科学家，如我国的张青莲教授。
[课堂小结]本节我们学习重点是原子的构成和相对原子质量，认真原子内部的微观结构。
应该知道：
⒈原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成，其中核外电子带负电，质子带正电，中子不显电性。
2.原子质量很小书写、记忆、使用都极不方便，采用相对原子质量来表示原子的质量。
板书设计
原子
一、原子的构成
1.原子的构成质子（带正电
原子核（中心）
原子中子（不带电）
核外电子（带负电）
2.原子结构中的一些规律
（1）核电荷数=质子数=核外电子数
（2）原子核内的质子数不一定等于中子数
（3）构成原子有三种粒子：
质子、中子、电子。
但不是所有的原子都有中子。
（4）原子里质子数不，原子种类也不同，即原子的种类是由核内质子数决定的。
（5）质子数＋中子数＝相对原子质量（近似相等）
二、相对原子质量
1.相对原子质量（Ar）=
2.相对原子质量（近似等于）＝质子数＋中子数
第二课时离子
知识回顾
前面我们学过的构成物质的粒子有哪些?
导入新课
与分子、原子一样，离子也是构成物质的一种粒子，本课题我们继续探究物质构成的奥秘，认识构成物质的第三种粒子—离子，要知道离子是怎样形成的，我们还得从原子的内部构成谈起。
推进新课
[板书]课题3离子
[讲解]我们已经知道，原子是由原子核和核外电子构成的，原子核的体积很小，仅占原子体积的几千万亿分之一，电子在核外的空间里做高速的运动。
[分析]氢原子核外只有一个电子，这一个电子围绕氢的原子核在核外的“巨大”空间里高速运动。
在具有多个电子的原子中，电子是如何运动呢？
那么，电子在核外的运动有什么特点?
它们相互打架吗?
它们在原子核外怎样排布?
请大家阅读课本“核外电子的排布”一段内容，总结核外电子运动的特点及排布特点。
[板书]一、核外电子的排布
[学生阅读]
[引导学生看图4-9（核外电子分层排布示意图）]
[总结]由刚才的图可知：
核外电子的运动有自己的特点，它不像行星绕太阳旋转有固定的轨道，但却有经常出现的区域。
科学家把这些区域称为电子层。
[板书]1.电子层：
电子经常出现的区域称为电子层。
[分析]现在发现元素原子核外电子最少的有1层，最多的有7层。
电子层数：
一、二、三、四、五、六、七
离核距离：
由近远
能量高低：
由低高
[板书]2.核外电子是分层排布。
[分析]核外电子是在不同的电子层内运动的，人们又把这种现象叫做核外电子的分层排布。
下面我们来看一下这些电子是如何排布的，有怎样的规律呢？
[板书]3.核外电子排布的规律
[总结]第一层最多能容纳2个电子；第二层最多能容纳8个电子；最外层电子数最多不超过8个（只有1层的不超过2个）。
电子排布时，总是最先排布在离核较近的能量较低的电子层里，然后再依据能量高低逐渐向外层排布。
[过渡]能否用一个更简明的图形来表示原子的结构及原子核外电子排布的特点呢？
[板书]4.原子构示意图
[展示]一些元素的原子结构示意图
元素
氢
氧
氖
钠
镁
氯
质子数
1
8
10
11
12
17
原子
结构
示意
图
[请学生结合课本回答原子结构示意图中的圆圈、圆圈内的数字、弧线及弧线上的数字所表示的意义]
[板书]
（1）含义：
a.圆圈和圆圈内的数字分别表示原子核和核内质子数；
b.弧线表示电子层；
c.弧线上的数字表示该电子层上排布的电子数。
[讲解]以上是核电荷数1～18的元素原子的结构示意图，请大家找出其中的金属元素、非金属元素、稀有气体元素，并分析讨论它们的结构有什么规律。
[学生分组讨论，并回答交流]
[板书]
（2）原子结构与元素种类及元素化学性质的关系。
[总结]1.稀有气体元素最外层电子都为8个（氦为2个）。
由于它们均不易与其他物质发生化学反应，呈现“化学惰性”，所以人们认为最外层具有8个电子（只有一个电子层的具有2个电子）的结构，属于相对稳定结构，称为8电子稳定结构或2电子稳定结构。
2.金属元素最外层电子一般少于4个，在化学反应中易失去最外层上的电子，达到相对稳定的结构（如Na、Mg、Al等）。
3.非金属元素最外层电子数一般多于4个，在化学反应中容易得到电子，形成相对稳定的结构（如O、Cl、S等）。
4.由此可见，元素的性质与原子核外电子的排布，特别是最外层上的电子数目有密切的关系。
元素的类别
最外层
电子数
是否达到相对稳定结构
得失电子
化学性质
金属
＜4
未达
易失
活泼
非金属
≥4
未达
易得
活泼
稀有气体
=8
达到
不易
稳定
[注意]决定元素化学性质的是原子的最外层电子数。
[过渡]物质都有趋向于稳定状态的特点，如：
水往低处流；树上的苹果往下掉。
原子也有例外，也有趋向稳定结构的特点，那么，什么样的结构才是原子的稳定结构呢？
那就是离子。
下面，我们就来学习离子的形成。
[板书]二、离子的形成
[阅读]请学生阅读课本P79“离子的形成”一段内容，同时思考问题。
1.什么叫离子?
2.什么叫阴离子和阳离子?
[回答]1．带电荷的原子叫做离子。
[补充]在化学反应中，由于金属元素最外层电子数少于4，容易失去电子，而非金属元素最外层电子数多于4，容易得到电子，从而使参加反应的原子带上电荷。
失去电子带的是正电荷。
得到电子带的是负电荷，失1个电子带1个单位的正电荷，得1个电子带1个单位的负电荷。
在元素符号的右上角用+、-表示电性，如Na+、Cl-表示分别带1个单位的正、负电荷，Mg2+表示镁离子带2个单位的正电荷。
[问题2的答案]带正电荷的原子叫做阳离子，带负电荷的离子叫做阴离子。
[补充]原子失去几个电子就带几个单位的正电荷，得到几个电子就带几个单位的正电荷。
[过渡]原子得失电子后形成离子，原子用元素符号表示，那么离子用什么来表示呢？
[板书]3.离子符号
（1）表示方法：
在元素符号（或原子团）的右上角标明离子所带的电荷，数值在前，正、负号在后。
离子带一个单位的正电荷或一个单位的负电荷时，“1”省略不写。
例如：
阳离子：
Na＋、Mg2＋、Al3＋；阴离子：
Cl－、S2－、O2－
（2）离子符号及其意义（数字“2”的意义）
4.讲述NaCl的形成过程。
钠与氯气反应时，钠原子的最外层只有1个电子容易失去，形成带1个单位正电荷的钠离子（表示为Na+）；氯原子的最外层有7个电子，容易得到1个电子形成稳定结构，成为带1个单位负电荷的氯离子（即Cl-），Na+与Cl-由静电作用结合成不带电性的化合物氯化钠NaCl。
像这种由于阴阳离子互相结合而形成的化合物还有很多。
[请学生看图4-10，此图形象生动地表示出了氯化钠（NaCl）这种离子化合物的形成过程]
[补充]由阴、阳离子互相结合而形成的化合物叫做离子化合物，如：
NaCl、MgCl2等。
一般情况下，一种金属元素与一种非金属元素相互作用时容易形成离子化合物。
[分析]原子得失电子后形成离子，因此原子和离子既有区别又有联系。
[板书]5.离子与原子的区别与联系
粒子种类
原子
离子
阳离子
阴离子
区别
粒子结构
质子数=核外电子数
质子数>核外电子数
质子数<核外电子数
粒子电性
不显电性
显正电性
显负电性
符号
用元素符号表示如Na、Cl
用阳离子符号表示如Na＋、Mg2＋
用阴离子符号表示如Cl－、S2－
联系
阳离子原子阴离子
[讨论]原子、分子、离子与物质的构成有何种关系?
[由学生代表陈述讨论结果]
1.原子可以直接构成物质。
2.分子也可以直接构成物质。
3.分子可以分解成原子，原子也可以结合成分子。
4.原子得到或失去电子形成离子，阴阳离子互相作用可以形成物质。
[提问]原子、分子、离子都是构成物质的粒子，你知道哪些物质是由原子构成的?
哪些物质是由分子构成的?
哪些物质是由离子构成的?
请举例说明。
[总结讲解]1．一般来说金属和固态非金属还有稀有气体都是由原子直接构成的。
如：
铜、铁等。
2．大部分物质是由分子构成的。
如水、氢气、氧气等。
3．一种金属与一种非金属互相作用形成的物质即离子化合物是由离子构成的，如氯化钠、硫化钾等。
[课堂小结]通过本节的学习，我们知道了离子也是构成物质的一种粒子，离子化合物是由离子构成的。
我们还知道了元素的性质与原子核外电子的排布，特别是最外层上的电子数目有密切的关系，所以我们判断一种元素是金属元素、非金属元素还是稀有气体元素，是易得电子、易失电子还是具有稳定结构时，只要看其核外电子排布，观察其最外层上的电子数目即可。
板书设计
课题3离子
一、核外电子的排布
1．排布特点
2．原子结构示意图
（1）含义
（2）原子结构与元素种类及元素化学性质的关系
二、离子的形成
1．离子的定义：
带电的原子叫做离子。
2．离子的分类
3．NaCl的形成过程
4．离子与原子的区别与联系
5．由原子构成的物质 固态非金属稀有气体大部分金属
作业设计
教学后思
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