第三单元 物质构成的奥秘 课题一 分子与原子
一:教学目标
[知识与技能]
1.认识物质是由分子、原子等微小的粒子构成的;
2.认识分子是保持物质化学性质的最小粒子,原子是化学变化中的最小粒子 3.通用微粒的观点解释某些常见的现象 [过程与方法]
1. 通过对学生熟悉的日常现象提出问题,引发学生思考,来探索微观世界,认识分子和原子
2. 通过对宏观现象的讨论,把对微观世界的探索引向深入,引导学生用分子、原子的观点分析比较两种变化,进一步从化学变化中认识分子与原子的特征,形成概念。 [情感态度与价值观]
1.增强学生对微观世界的好奇心和探究欲,激发学生学习化学的兴趣
2.培养学生的抽象思维的能力、想象力和分析、推理能力
二.教学重难点
[重点]
1.从宏观现象微观粒子的运动,形成分子和原子的概念 2. 认识分子是保持物质化学性质的一种微粒 [难点]
1. 微观粒子总是不断在运动; 2. 分子和原子的本质区别
三.教法、学法
引导想象推理、分析探究 四.教学准备
[师]随堂练习 ;演示实验:凉水、热水各一杯;墨水;花生;大米
[生]笔记本;课前预习
五.教学过程 新课引入:
演示实验:一杯凉水中滴一滴墨水,观察现象,并提问:为什么会出现这样的现象,实验现象说明了什
么?
[生]思考、讨论
[师]要解决这个问题,就要学习我们今天的新课《分子与原子》。世界上所有的物质都是由肉眼看不见的微
粒构成的,科学家们给这些微粒取名叫做分子、原子。
生活经验告诉我们,盛放在敞口容器中的水,在常温下会逐渐减少;如果受热会减少得更快。
问题一:为什么敞口容器中的水会逐渐减少?为什么温度越高减少得越快? [生]思考
[师] 一滴水(以20滴水为1mL计)中大约有1.67×1021个水分子。 如果10亿人来数一滴水里的水分子,每人每分钟数100个,日夜不停的数,需要数3万多年才能数完。
这些数字说明什么?
[生] 思考讨论,得出结论:结论:分子的质量和体积都很小。
[师] 肉眼看不见的分子是真实存在的吗?(结论分子是客观真实存在的) [生] 完成思考讨论
1:湿衣服为什么经太阳晒会变干?
2:糖块放在水里,会逐渐消失,而水却有了甜味,这是为什么? 3:为什么走到花园或酒店的附近往往会闻到花或酒的香气? [师]微观粒子(比如分子、原子)总是不断运动的。
[生]完成实验探究-:分别向一杯热水、冷水中滴入一滴墨水。 观察现象并解释原因。
[师]总结在热水中,墨水扩散快些,是因为在受热条件下,分子能量增大,运动速率更快些。
演示实验:向半瓶花生中倒入等体积的大米。提问:混合之后的体积等于二者体积之和吗?追问:
质量可以相加吗?
[生]回答:不等。
[师]分子、原子间是存在一定间隔的。组成物质的微粒个数与质量没有变。
分析:物质在处于不同的状态,所占的体积是不相同的,是因为组成物质的分子之间的间隔不相
同。通常情况下,气体分子间的间隔>液体分子间的间隔>固体分子间的间隔。 [生] 讨论思考:1.为什么气球易被压缩,而铁球受压几乎不变呢? 2.为什么气体受压可以压缩于钢瓶中? 3.怎样解释热胀冷缩? [生]分子、原子性质总结
1、分子、原子的质量和体积都很小。
2、分子、原子总是在不断运动着,温度越高,分子能量增大,运动速率加快。 3、分子、原子间有一定的间隔。
通常情况下:气体分子间的间隔>液体分子间的间隔>固体分子间的间隔。
[师] 从分子的角度看,水的蒸发与水的分解得到氢气和氧气两种变化有什么不同?发生变化的是分 子还是原子? (分子发生了变化,有新物质生成,是化学变化)
追问:生成的氢气和氧气的化学性质与原来水的化学性质一样吗?从微观的角度
解释一下?
(不一样,因为构成他们的分子不一样,氢气分子的化学性质和氢气一样,
氧气分子和氧气的化学性质一样,也就是说构成构成他们的分子决定了整个气体的性质。
[生] 得出结论:分子是保持物质化学性质的最小微粒。 [师]强调:“保持”是指保持“化学性质不能保持物理性质”,“最小粒子”是指“保持物质化学性质”
的最小粒子。
问题:在之前我们学习了混合物和纯净物,你们能够从围观的角度,用分子和原子对它们进行解
释吗?
生:混合物——由多种分子构成的物质一定是混合物。
纯净物——由一种分子构成的物质一定是纯净物。
问题:在学习了分子,原子的相关性质之后,那么你们对它们的定义有了解了吗? 生:思考讨论
师:1.原子的定义:原子是化学变化中的最小粒子。
强调:“最小粒子”不是指绝对的最小,而是指“化学变化”中的最小。(在化学变化中,不产生 新原子,在化学变化中,原子不可分)、化学变化前后原子的种类,原子的个数没变。)
例如:H2O2分解制取氧气,H2O2分解生成O和H,O和H结合生成H2O,两个O结合生成O2..
2.有些物质由分子构成,分子由原子构成,如:氧气、氢气、铁、镁、红磷
[生]讨论:木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳。分析在这个反应中分子和原子的变化情况,在化学变化
中,发生变化的是分子还是原子?
(氧气分解成氧原子,氧原子和碳原子结合生成二氧化碳分子。是分子发生了化学变化)
[师]引导学生完成以下表格分子与原子比较。
分子 原子 1、质量、体积都非常小 2、彼此之间有间隔 相同点 3、总是不断地运动 4、同种分子(或原子)性质相同 1、分子是保持物质化学性质的最小粒子 1、原子是化学变化中的最小粒子。 不同点 2、在化学变化中,分子可再分为2、在化学变化中,原子不可再分。 原子。
联系 六.板书设计
课题一 分子与原子
(一)、分子、原子的基本性质:(分子、原子的观点或特征)
1、分子、原子的体积、质量都很小;
2、分子、原子总是在不断地运动着;(温度越高,分子运动越快)
3、分子、原子之间有间隔,间隔的大小与温度、压强有关,气体分子间的间隔较大,固体、液体分子间的间隔较小。
4、同种物质的分子化学性质相同,不同种物质的分子化学性质不同。
(二)、分子、原子的基本性质的运用。
1、解释有关常见现象:①用分子是不断运动的观点。解释:扩散、溶解、蒸发、挥发等
②用分子、原子之间有一定的间隔解释:热胀冷宿(如温度计、体温表),三态变化,不同液体混合后总体积变小等。 2、区别物理变化和化学变化:
由分子构成的物质:分子没有变成其它物质的变化是物理变化。(如水变水蒸气) 分子变成了其它物质分子的变化是化学变化。 如H2O 通电 H2↑+O2↑ 3、区分混合物和纯净物
混合物——由多种分子构成的物质一定是混合物。 纯净物——由一种分子构成的物质一定是纯净物。 (三)、分子、原子的概念:
1、分子的定义:分子是保特物质化学性质的最小粒子。
强调:“何持”是指保持“化学性质不能保持物理性质”,“最小粒子”是指“保持物质化学性质”的最小粒子。
2、原子的定义:原子是化学变化中的最小粒子。
强调:“最小粒子”不是指绝对的最小,而是指“化学变化”中的最小。 3、分子与原子比较:
七.巩固训练
1、淀粉溶液遇碘变蓝色,实验表明,无论是固体碘还是碘蒸气,均能使淀粉溶液变蓝色,
这一现象说明( )
A、同种分子质量相等 B、同种分子体积相等 C、同种分子化学性质相同 D、同种分子运动速度相同
2、下图是表示气体微料的示意图,图中“●”和“○”分别表示不同的原子,其中属于混合物的是 ,属于单质的是 ,属于化合物的是 。
3、将下列分子特征的序号填入相应现象的括号内。 A、分子间有间隔 B、分子质量很小 C、分子本身发生了变化 D、分子在不停地运动 (1)酒精在空气中燃烧生成二氧化碳和水( );
(2)走到花圃附近能闻到花的香味( );
(3)50mL水和50mL的酒精混合后体积小于100mL( ); (4)酒精温度计可用来指示温度的变化( );
(5)滴水里约有1.67×1023个水分子,1个水分子质量约为3×10-26kg( ) (6)水在通电条件下分解成氢气或氧气( ) 4、如右图所示,在一个玻璃杯中,加入100mL水,向水中放入一小块冰糖。在容器外壁用铅笔沿液面画一条水平线。请回答以下问题:
(1)糖块放入水中后,为什么会逐渐变小?
(2)当糖块完全溶解后,液面比所画的水平线 (填“高”或“低” ),此现象说明了 。
(3)糖水是纯净物,还是混合物,其中含有哪些分子?
(4)通常说“糖水是甜的”,从化学角度看这句话对吗?为什么?
5、某兴趣小组做以下实验探究分子的运动。请回答实验中的有关问题。(已知氨气具
有挥发性,氨气溶于水形成氨水,氨水能使酚酞试液变绝色)
(1)实验1:在盛有少量蒸馏水的小烧杯中滴入2-3滴酚酞试液,再向其中滴加浓氨水。由该实验的现象可得出的结论有
; 。 (2)实验2(如上图中甲所示):
烧杯B中的现象是 ;产生这一现象的原因是 。
(3)为使实验结论准确可靠,该兴趣小组设计实验3(如上图中乙所示)作为对比实验。你认为有无必要? 。理由是
。
课题2 原子结构
一、教学目标
1.知识与技能
(1)了解原子是由质子、中子和电子构成的。
(2)初步了解相对原子质量的概念,并会查相对原子质量表。 (3)进行世界的物质性、物质的可分性的辩证唯物主义观点教育。 2.过程与方法
(1)充分发挥学生的空间想象力。
(2)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。 (3)运用形象恰当的比喻减少学生对微观世界的神秘感。
3.情感态度与价值观
(1)对学生进行世界的物质性、物质的可分性的辩证唯物主义观点教育。 (2)逐步提高抽象思维的能力、想象力和分析、推理能力。 二、教学重点:原子的构成;相对原子质量。
三、教学难点:核电荷数、核内质子数和核外电子数的关系;相对原子质量概念的形成。 四、课时安排 1课时 五.教学过程
[引入新课] 在本节课我们将进一步探索物质构成的奥秘。本节课我们首先探索原子的构成。 [板书] 第四单元 物质构成的奥秘 课题1 原子的构成
[过渡] 原子到底能不能分?如果能分,它又是由哪些部分构成的呢?带着这些问题,我们来学习本课题的第一个问题原子的构成。
[板书] 一、原子的构成
[学生活动] 让学生阅读课本P53内容原子的构成,在阅读的基础上讨论问题。
思考讨论::
1.原子是由哪两部分构成的?
2.原子核和核外电子都带电,为什么整个原子不显电性? 3.原子核是由哪些粒子构成的?这些粒子有什么异同? 4.不同类原子的内部构成有什么不同?
生:思考回答,代表发言
师:总结:[1]原子由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的,所
以说原子由原子核和核外电子两部分构成。
[思考]原子核居于原子中心,它在原子中的体积如何?占很大一部分吗?
[答案]原子核居于原子中心,但比原子小得多,原子核的半径只有原子半径的几万分之一,如果把原子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。
[过渡] 刚才说的这些都比较抽象,接下来我们看“原子的构成”挂图,看一下原子核在原子中到底能占多大。
展示“原子的构成”示意图。
生:观看图片,说明得出什么信息
[思考] 1.原子核所带的正电荷从何而来?
2.质子数与原子核所带的正电荷有何关系?
3.电子数与原子核所带的正电荷有何关系? 师:总结: 核电荷数=核内质子数=核外电子数。
生:[回答] 因为原子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、核外电子质量之和。
师:[讲解] 不同的原子所含的质子、中子、电子数目不同,所以它们的质量也不同,比如1个氢原子的质量
为1.67×10-27 kg,1个氧原子的质量为2.657×10-26 kg。
这样小的数字,无论书写、记忆、还是使用都极不方便,就像用吨作单位来表示一粒稻谷或小麦的质量一样。我们可选用一种跟原子质量相近的“砝码”来表示原子的质量,这就是相对原子质量。 [板书] 二、相对原子质量
[提问] 什么叫相对原子质量呢?它是如何来表示原子的质量的?请大家带着问题阅读P69相对原子质量一
段内容。
1个氢原子的质量为1.67×10-27 kg,作为标准碳原子质量的1/12为 1.66×10-27 kg,所以氢的相对原子质量=
≈1。
1个氧原子的质量为2.657×10-26 kg。 所以氧的相对原子质量=
≈16。
设计意图:经过这样的计算得到的数字都比较简单,便于书写、记忆和计算,对于这个计算过程大家要掌握。 生:自主学习
自学课本54页图文,思考完成下列问题。
1.科学家是怎样定义电子层的?利用所学知识进行创意绘画并与同桌交流:
(1)氢原子结构图 (2)氧原子结构图(含有8个电子的氧原子中,这8个电子究竟怎样绕核外高速运动呢?)
2.用原子结构示意图可简明、方便地表示原子的结构。观察课本图3-12中一些原子结构示意图,你能说出其中每一部分代表的内容吗?
师:评价并总结核外电子排布的特点
生:阅读课本55页内容
思考交流
(列表比较)原子的最外层电子数与性质 原子种类 金属原子 非金属原子 稀有气体原子 最外层电子数 得失电子趋势 化学性质 师:运用课本55页图3-13讲解离子的形成;离子定义:带电的原子;离子也是构成物质的离子。 有效训练
生:完成随堂练习:
1.原子失去最外层电子或在最外层得到电子后,不发生变化的是( )
(1) 原子种类 (2)化学性质 (3)相对原子质量 (4)原子的电性 (5)原子核 (6)电子层数 (7)最外层电子数 A.(1)(3)(5) B.(2)(4)(6)(8) C.(2)(5) D.(1)(5) 3.Al3+右上角的数字表示的确切意义是[ ]
A.铝原子最外层有3个电子 B.铝原子有3个电子层 C.铝离子带3个单位正电荷 D.3个铝离子
4. 某元素的原子有三个电子层,最外层有2个电子,则它的第一层有________个电子,核电荷数为________,在化学反应中容易________电子,形成________离子.
六:布置作业 :练习与应用 课本57页 练习与应用 1.2.3.6
课题2 元素
一、教学目标 知识与技能
(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该元素的一些其他的信息。 过程与方法
(1)学习运用对比的方法获取信息。
(2)学习运用寻找规律性和特殊性的方法处理信息。 情感态度与价值观
(1)保持对化学的浓厚兴趣。
(2)不向困难低头,相信随着知识的积累,所有的问题都会迎刃而解。 (3)逐步积累化学用浯,真正进入一个化学世界。 二、教学重点 1.元素的概念。
2.元素符号的书写和意义。 三、教学难点
1.元素概念的形成。
2.元素符号的书写和意义。
3.元素周期表的排列规律和相关信息。 四.教学过程
[复习提问] 水在通电的情况下生成氢气和氧气。这个实验结论说明了什么? 生:[回答] 说明水是由氢元素和氧元素组成的。
师:[追问] 你还知道哪些物质含有氧元素,并把它们表示出来。
[小结引入] 含有氧元素的物质很多,可见元素是组成物质的基本成分,那么什么叫元素呢?本课题我们就来学习有关元素的知识。 [板书] 课题2: 元 素
[设问]学习了原子的结构后,我们该如何给元素下一个定义才比较确切呢? 师:[讲解]元素就是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。 [板书]一、元素
1.定义:元素就是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。
[提问]元素指的是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。前面我们有等量关系:核电荷数=核内质子数=核外电子数。那我们可不可以说元素是具有相同核外电子数的一类原子的总称呢? 师:[补充说明] 尽管核外电子数从数量上等于核电荷数和核内质子数,但由于核外电子数在
形成物质时会发生变化,原子会得到电子或失去电子(下一节大家就会学到),所以定义元素时不能用核外电子数,只能用核电荷数或核内质子数。 [提问] 元素概念中的“一类原子”是什么意思?
生:[回忆] 课本P69小注指出:作为相对原子质量标准的碳原子指的是含有6个质子 和6个中子的碳原子,叫做碳-12。
师:[补充] 除这种碳原子外,还有质子数为6而中子数不同的碳原子,所以元素概念中的一类原子指的是
核电荷数相同而核内中子数并不一定相同的一类原子。 [过渡]搞清楚了元素的概念。我们再来看元素有哪些特点。
[板书]2.特点
师:[讲解] 由定义可知,元素是一类原子的总称,具体说就是具有相同核电荷数的一类原子的总称。因为
它是一个总称,所以它最大的一个特点是:只讲种类,不讲个数。 [板书] 只讲种类,不讲个数;
师:[补充] 既然元素只讲种类,不讲个数,那么在用元素描述物质的组成时,只能说该物质由几种元素组
成,而不能说该物质由几个元素组成。请看下列练习。 生:完成练习。
下列说法有没有错误?把错误的说法加以改正。 ①?? 是由1个氧元素和2个氢元素组成的。
②二氧化硫中有硫和氧2个元素。
[回答]
①?? 误。改正:水是由氧元素和氢元素两种元素组成的。
②错误。改正:二氧化硫由硫和氧两种元素组成。
[提问]地球上的物质有千千万万种,是不是元素也有千千万万种呢? 生:应该不是。
师:[介绍] 物质的种类很多,但是组成这些物质的元素并不多。到目前为止,已经发现的元素只有一百
多种,这一百多种元素在地壳中的含量差别很大。 生:看图3-17,得出结论
1.地壳中含量最多的元素是氧,其次是硅。
2.地壳中含量最多的金属元素是铝,其次是铁。 3.氢、碳、氮等元素在地壳中的含量相对较少。
师:[小结]通过分析可见,各种元素在地壳中的含量相差很大。
[板书]3.各种元素在地壳中的含量相差很大。 [过渡]那么,生物细胞中的元素分布情况又怎样呢? 生:阅读P72资料]
[活动与探究]请学生拿出准备的食品、药品的说明,查找其组成元素。 [学生活动]??
[回答] 1.阿莫西林的组成元素为碳、氢、氮、氧、硫。 2.罗红霉素的组成元素为碳、氢、氮、氧。
[小结] 很多的资料表明,形形色色、千差万别的物质,均由有限的一百多种元素经过不同的方式组
合而成。可见,正是这100余种元素组成了我们周围绚丽多彩的世界。
[过渡] 请大家结合前面有关分子的知识与本节课有关元素的知识,共同来看下面的讨论。 生:[讨论] 下述化学反应中;
水
氢气+氧气
(H2O) (H2) (O2) 硫+氧气
二氧化硫
(S) (O2) (SO2)
反应物跟生成物相比较,分子是否发生了变化?元素是否发生了变化? 生:分组讨论后,由学生代表陈述讨论结果
[回答] :上述两个反应,反应物跟生成物相比较,分子都发生了变化,元素没有发生变化。
师:[讲解] 第一个反应中,反应物是水,由水分子构成;生成物是氢气和氧气,由氢气分子和氧气分子构成。 第二个反应中,反应物是硫和氧气,分别由硫原子和氧气分子构成;生成物是二氧化硫,由二氧化硫分子构成。
在第一个反应中,水中的氧和氧气中的氧都属于氧元素,水中的氢和氢气中的氢同属于氢元素。第二个反应中,氧气中的氧和二氧化硫中的氧同属于氧元素,硫和二氧化硫中的硫同属于硫元素。 生:得出结论:在发生化学变化时,分子发生了变化,而元素并没有发生变化。
[提问]前面我们学过物质的构成可用原子表示,现在又知道元素可以表示物质的组成。
用原子表示物质的构成和用元素表示物质的组成有什么区别呢?
[板书] 4.原子和元素的区别: [学生思考]
师:[讲解] 原子表示的是物质的微观结构,而元素表示的是物质的宏观组成。用原子时只能
对应微观粒子,而用元素时只能对应宏观物质。请看下列表格:
生:完成以下表格:
元素与原子的比较
元素 原子
概念间具有相同核电荷数(即质子数)的一的联系 类原子的总称 区分 着眼于种类,不表示个数,没有数量多少的含义 应用于描述物质的宏观组成,例如可以说,“水里含有氢元素和氧元素”或“水里由氢元素和氧元素组成的”,但不能说“水是由二个氢元素和一个氧元素所组成的” 化学变化中的最小粒子 即表示种类,又讲个数,有数量多少的含义 应用于描述物质的微观结构。例如,“一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的”,但不能说“一个水分子是由氢元素和氧元素组成的” 使用范围及举例 师:
[总结并板书] 元素和原子的区别在于:
①元素只讲种类,不讲个数;原子既讲种类又讲个数。
②原子用于描述物质的微观结构;元素用于描述物质的宏观组成。 生:完成以下练习
判断下列说法是否正确并将错误的说法加以改正。
a.加热氧化汞生成汞和氧气,氧化汞中含有氧气分子。 b.二氧化硫分子是由硫元素和氧元素构成的。 c.水是由氧原子和氢原子构成的。
[答案]a. 错误。改正:加热氧化汞生成汞和氧气,氧化汞中含有氧元素和汞元素。 b.错误。改正:二氧化硫分子是由硫原子和氧原子构成的。 c.错误。改正:水是由氢元素和氧元素组成的。 师:[补充]描述物质的微观结构时一般用“构成”,描述物质宏观组成时一般用“组成”,对应关系如下:
宏观→物质→元素→组成 微观→分子→原子→构成
[过渡]了解了元素的定义以及它的特点后,我们再来看元素的表示。“知识是无国界的”,
但各个国家有各自不同的语言和文字,若用各自的文字来表示,则给学术交流带来很多的不 便,从而也会阻碍化学前进的脚步。所以为了书写和学术交流的方便,国际上采用统一的符 号元素符号,来表示元素。 [板书]二、元素符号
生:[阅读] P62资料,了解元素符号的来源。 生:简要陈述元素符号的来源]
1.最先研究元素符号的是道尔顿,他曾用图形加字母的方式作为元素符号。但随着发现的元素越来越多,符号设计越来越复杂,这种符号不便于书写和记忆,未能广泛采用。
2.现在国际上统一采用元素拉丁文名称的第一个字母来表示元素,书写时要大写。如, 氧O,氢H,碳C。
3.若几种元素拉丁文名称的第一个字母相同时,就附加一个小写字母来表示。如, 铜Cu,钙Ca,氯Cl。
师:[总结强调]第一个字母一定要大写,第二个字母一定要小写,即“一大二小”。
[板书]1.表示:采用拉丁文名称的第一个大写字母表示。如,氧O,氢H。
若第一个字母相同,附加第二个小写字母来区别。
[过渡]知道了元素符号的写法,还应该知道元素符号的读法。 [板书]2.读法
生:读出下列元素符号] () C H Cu Ca N S Na
师:(注意:学生在读的过程中,很可能会读成该字母的英文读法,一定要及时纠正过来.并加以强调) [强调]元素符号在渎的时候就应该渎成该元素的名称,而不能读成英文字母。
如,C读碳,S读硫,Cu读铜,等等。 生:自学元素周期表简介 师:总结本节课学习内容
五.课后习题布置:课本65页 练习与应用 1.2.3.4.5