第四单元
课题1 原子的构成
【学习目标】
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。
【教学策略】
1.建议寻找录像、动画片,边看边叙述或边讲边图示,用创设的情境来展示原子内部的结构,让抽象思维变换为形象思维。
2.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。
【知识要点】
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。
【要点1】 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。
【要点2】 相对原子质量
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。
【开放探究】
1.道尔顿在著作中说:“一切物质都是由数量巨大的、极微小的粒子构成的,这些粒子间通过引力互相结合,我们不能创造原子,不能分裂原子,我们能实现的变化,无非把原先结合在一起的原子分开,或原先分开的原子结合起来。”有人对其观点作如下修正,你认为正确的是( )
①“一切物质”应改为“有的物质”。
②“变化”只能指“化学变化”而不能指其他任何变化。
③不能“创造”或“分裂”原子应指明不能用物理变化或化学变化的方法“创造”或“分裂”原子。
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③
2.填写下表,已知每个电子的质量约为每个质子(或中子)质量的1/1836,通过下表,不仅可以总结出“在原子里质子数等于电子数”,还能总结出:
原子种类 质子数 中子数 核外电子数 相对原子质量
氢 1 0
碳 6 12
氧 8 16
钠 11 12
铁 30 26
(1)__________________________; (2)__________________________;
(3)__________________________; (4)__________________________。
【典例引路】
【例1】下列说法正确的是( )
A. 原子不能再分
B. 原子核是由质子和电子构成
C.相对原子质量就是实际原子质量的简称
D.原子可以构成分子,也可以构成物质
【分析】原子不能再分是指在化学反应中,但在其他变化(原子核裂变)中,原子可以再分,故A不正确。原子核是由质子和中子构成,故B不正确。相对原子质量是以一种碳原子质量的1/12作为标准,其他原子质量跟它相比较所得的比,故C也不正确。物质是由分子、原子等粒子构成,而分子则是由原子构成,故D正确。
答案:D
【例2】关于原子的说法不正确的是 ( )
A. 是构成物质的一种粒子
B. 是化学变化中的最小粒子
C. 在化学反应中可以再分
D. 是由原子核和核外电子构成
【分析】构成物质的粒子有三种:分子、原子和离子(将在课题3学习),因此,原子是构成物质的一种粒子,故A正确。在化学变化中,发生变化的是分子,原子的种类和数目都不变,只是重新组合成新物质的分子,故原子是化学变化中的最小粒子,故B正确C不正确。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的,故D也正确。
答案:C
【例3】以氧原子为例说明构成原子的粒子有哪几种?它们怎样构成原子?为什么整个原子不显电性?
【分析】在氧原子中8个质子和8个中子构成原子核。8个电子绕着原子核高速运动,这样就构成了氧原子。每个质子带1个单位正电荷,中子不带电,每个电子带1个单位负电荷,原子中核电荷数=质子数=核外电子数。由于整个原子中正负电荷相等,所以整个原子不显电性。
答案:构成原子的粒子有质子、中子、电子。
【例4】科学上发现相对原子质量分别为1、2、