第一節(jié)元素周期表(第3課時)教學(xué)設(shè)計
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1、第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第一節(jié) 元素周期表 第3課時 一、教材分析: 化學(xué)是在原子、分子水平上研究物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化和應(yīng)用的科學(xué)。要研究物質(zhì)的宏觀性質(zhì),必須從微觀粒子入手,才能尋找到原因?;瘜W(xué)學(xué)科涉及分子、離子、原子、質(zhì)子、中子、核外電子等多種微觀粒子,但最重要的是原子。只要了解了原子的結(jié)構(gòu),才可以進一步了解分子、離子結(jié)構(gòu),進而深入認識物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu),了解化學(xué)變化規(guī)律。在初中,學(xué)生已初步了解了一些化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì),因此有必要讓學(xué)生進入微觀世界,探索物質(zhì)的奧秘。通過本節(jié)了解原子構(gòu)成、核素、同位素概念,了解質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)和質(zhì)量數(shù)間的關(guān)系,為后續(xù)周期律的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。
2、 二、教學(xué)目標 知識目標: 1.明確質(zhì)量數(shù)和AZX的含義。 2.認識核素、同位素等概念的含義及它們之間的關(guān)系。 能力目標: 提高同學(xué)們辨別概念的能力。 情感、態(tài)度與價值觀目標: 通過對原子結(jié)構(gòu)的研究,激發(fā)學(xué)生從微觀角度探索自然的興趣。 三.教學(xué)重點難點: 重點:明確質(zhì)量數(shù)和AZX的含義。 難點:認識核素、同位素等概念的含義及它們之間的關(guān)系。 四、學(xué)情分析: 同學(xué)們在初中已經(jīng)有了關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的知識,所以這節(jié)課原子表示方法比較容易接受,但對于核素同位素的概念是新知識。 五、教學(xué)方法:學(xué)案導(dǎo)學(xué) 六、課前準備: 學(xué)生學(xué)習(xí)準備:導(dǎo)學(xué)案 教師教學(xué)準備:投影設(shè)備 七、課時
3、安排:一課時 八、 教學(xué)過程: (一)、檢查學(xué)案填寫,總結(jié)疑惑點(主要以學(xué)生讀答案展示的方式) (二)、情景導(dǎo)入,展示目標 原子是構(gòu)成物質(zhì)的一種微粒(構(gòu)成物質(zhì)的微粒還有離子、分子等),是化學(xué)變化中的最小微粒。物質(zhì)的組成、性質(zhì)和變化都都與原子結(jié)構(gòu)密切相關(guān),同種原子性質(zhì)和質(zhì)量都相同。那么原子能不能再分?原子又是如何構(gòu)成的呢?這節(jié)課我們一起來學(xué)習(xí)有關(guān)原子的幾個概念。 (三)、合作探究,精講點撥 探究一:核素和同位素 1、原子結(jié)構(gòu):原子由原子核和核外電子構(gòu)成,原子核在原子的中心,由帶正電的質(zhì)子與不帶電的中子構(gòu)成,帶負電的電子繞核作高速運動。也就是說,質(zhì)子、中子和電子是構(gòu)成原子
4、的三種微粒。在原子中,原子核帶正電荷,其正電荷數(shù)由所含質(zhì)子數(shù)決定。 (1)原子的電性關(guān)系:核電荷數(shù) = 質(zhì)子數(shù) = 核外電子數(shù) (2)質(zhì)量數(shù):將原子核內(nèi)所有的質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值加起來所得的數(shù)值,叫質(zhì)量數(shù)。 質(zhì)量數(shù)(A)= 質(zhì)子數(shù)(Z)+ 中子數(shù)(N) (3)離子指的是帶電的原子或原子團。帶正電荷的粒子叫陽離子,帶負電荷的粒子叫陰離子。 當(dāng)質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))>核外電子數(shù)時,該粒子是陽離子,帶正電荷; 當(dāng)質(zhì)子數(shù)(核電核數(shù)<核外電子數(shù)時,該粒子是陰離子,帶負電荷。 X (4)原子組成的表示方法 A 質(zhì)量數(shù)—— ——元素符號 Z 核電荷
5、數(shù)—— (核內(nèi)質(zhì)子數(shù)) [練習(xí)1]填表: 粒子符號 質(zhì)子數(shù)(Z) 中子數(shù)(N) 質(zhì)量數(shù)(N) 用X表示為 ①O 8 18 ②Al 24 27 ③Ar 18 22 ④Cl Cl ⑤H H [練習(xí)2] (1)AXx+共有x個電子,則N= (2)AXx-共的x個電子,則N= (3)A2-原子核內(nèi)有x個中子,其質(zhì)量數(shù)為m,則ng A2-離子所含電子的物質(zhì)的量為: 2、核素和同位素 (1)核素:具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子的原子叫核素。如如氫
6、元素有H、H、H三種不同核素。 原子符號 質(zhì)子數(shù) 中子數(shù) 氫原子名稱和簡稱 ①H 氕(H) ②H 氘(D) ③H 氚(T) 原子符號 質(zhì)子數(shù) 中子數(shù) 氫原子名稱和簡稱 ①H 氕(H) ②H 氘(D) ③H 氚(T) 教師:思考是不是任何原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的? (2)同位素:質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。 ①同位素中“同位”的含義:指在元素周期表中占據(jù)同一個位置的意思。如氕、氘、氚,即同一元素的不同核素之間互稱為同位素。 ②同位素的性質(zhì):在天然存在的某種元素
7、中,各種同位素原子個數(shù)百分含量一般是不變的;同一種元素的各種不同的同位素化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同,因為各同位素原子結(jié)構(gòu)幾乎相同(除中子數(shù))。但由不同的同位素構(gòu)成的物質(zhì)物理性質(zhì)不同。 ③同位素相對原子質(zhì)量與元素相對原子質(zhì)量:同位素(即某個原子)相對原子質(zhì)量;是指某原子的質(zhì)量與12C原子質(zhì)量的 1/12的比值。例如, 12C原子質(zhì)量是1.993×10-26kg,一個Fe原子質(zhì)量為9.288×10-26kg,則該Fe原子相對質(zhì)量為 =55.923。所以,同一種元素可以有幾種不同的同位素(即不同的原子),各同位素的相對原子質(zhì)量是不同的。元素的相對原子質(zhì)量是各同位素(即各原子)相對原子質(zhì)量的代數(shù)平均值。設(shè)
8、某元素各同位素(即各原子)的相對原子質(zhì)量分別為M1、M2……,各同位素(即各原子)原子個數(shù)百分含量分別為x1%,x2%……,則該元素相對原子質(zhì)量 =M1x1%+M2x2%+……,若用同位素質(zhì)量數(shù)和原子百分含量計算出的平均值為近似相對原子質(zhì)量。 學(xué)生:討論:以下互為同位素的是 A、金剛石與石墨 B、D2與H2 C、40 19X 與 40 20Y D、35 17Cl與37 17Cl E、水和重水(D2O) F、純堿和燒堿 G、氕和氘(3)元素、核素、同位素的比較和 探究二、比較元素、核素和同位素 元素 具有相同核電荷數(shù)即質(zhì)子數(shù)的同一類
9、原子的總稱。 核素 具有一定數(shù)目的質(zhì)子和中子的一種原子。即:原子=核素 同位素 具有相同質(zhì)子數(shù)不同中子數(shù)的同一種元素的不同種原子(核素),互稱同位素。 (四)、典型例題 例1. 某元素的陽離子,核外共用x個電子,原子的質(zhì)量數(shù)為A,則該元素原子里的中子數(shù)為( ) A. B. C. D. 分析:本題主要考查的是元素的原子得、失電子后,核電荷數(shù)和陰、陽離子的核外電子數(shù)及離子電荷數(shù)的關(guān)系。由于陽離子帶正電,為原子失去電子的結(jié)果;陰離子帶負電,為原子獲得電子所致。所以陽離子的核外電子數(shù)應(yīng)該是原子的質(zhì)子數(shù)減去陽離子的電荷數(shù),陰離子的核外電子數(shù)為原子的質(zhì)子
10、數(shù)加上陰離子的電荷數(shù)。根據(jù)質(zhì)量關(guān)系:質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù),因此要求中子數(shù)必須先要知道質(zhì)量數(shù)和質(zhì)子數(shù)。根據(jù)題意,質(zhì)量數(shù)為已知,而質(zhì)子數(shù)則可根據(jù)該離子所帶電荷數(shù)和它的核外電子數(shù)求得。陽離子核外電子數(shù)為x,則該陽離子對應(yīng)原子的核外電子數(shù)是,核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)也為。所以答案為A。 例2.下列說法正確的是(?? ) A.同一元素各核素的質(zhì)量數(shù)不同,但它們的化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同 B.任何元素的原子都是由核外電子和核內(nèi)中子、質(zhì)子組成的 C.鈉原子失去一個電子后,它的電子數(shù)與氖原子相同,所以變成氖原子 D. 、 、 的質(zhì)量數(shù)相同,所以它們是互為同位素 ? 分析:本題是利用相關(guān)概念來對選項作出判斷。對于
11、A選項,可利用“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”這一概念來進行判斷;對于B選項,可利用部分原子結(jié)構(gòu)的特殊性來解決;C選項中,必須明確決定原子種類的微粒是哪幾種;D選項可用同位素的概念來進行判斷。A選項中的各核素是屬同一元素,這些核素間必定互為同位素。根據(jù)同位素和質(zhì)量數(shù)的含義可知:各核素原子的質(zhì)子數(shù)同中子數(shù)不同,二者之和在數(shù)值上等于質(zhì)量數(shù),因而質(zhì)量數(shù)必不相等,但同位素的化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同,故A選項正確。B選項中描述的只是原子構(gòu)成的一般規(guī)律,而忽視了氕原子( )的原子核內(nèi)只有質(zhì)子而無中子這個特例,故B選項錯誤。C選項中原子種類應(yīng)由質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)共同決定的,若原子核不改變,僅核外發(fā)生電子得失,是決不會發(fā)生由一種原子
12、轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N原子的,而只能由原子變?yōu)殡x子,故C選項錯誤。D選項中互為同位素的不同原子質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同,因而其質(zhì)量數(shù)必然不等,故D選項錯誤。本題答案為A選項。答案為A。 例3.根據(jù)下列敘述填寫相應(yīng)微粒的符號: A.某微粒一般不與其它元素的原子反應(yīng),這種微粒是____。 B.某微粒是陰離子,它的原子最外層電子是K層電子數(shù)的3倍,這種微粒是____。 C.某微粒氧化性極弱,但得到一個電子后的還原性很強,這種微粒是____。 D.某微粒還原性很弱,但失去一個電子后的氧化性很強,這種微粒是___。 分析:電子層結(jié)構(gòu)為由其最外是8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以該微??梢允侵行栽樱部梢允顷栯x子或
13、陰離子。A.該微粒不與其它元素的原子反應(yīng),它是稀有氣體原子,其原子核核電荷為18,是氬元素。B.該微粒還原成中性原子,最外層是K層電子的3倍,它的原子結(jié)構(gòu)示意圖為,其陰離子為S2-。C.某微粒氧化性很弱,得到一個電子后形成原子,此原子結(jié)構(gòu)示意圖為,所以這種微粒應(yīng)為K+。D.某微粒還原性很弱,失去一個電子后成為原子,該微粒為氯原子,氯原子氧化性強其微粒應(yīng)為Cl-。答案為:A.Ar B.S2- C.K+ D.Cl-。 例4.設(shè)某元素的原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)為m,中子數(shù)為n,則下述論斷正確的是( ) A.不能由此確定該元素的相對原子質(zhì)量 B.這種元素的相對原子質(zhì)量為 C.若碳原子質(zhì)量為,
14、此原子的質(zhì)量為 D.核內(nèi)中子的總質(zhì)量小于質(zhì)子的總質(zhì)量 分析:相對原子質(zhì)量是屬于元素范疇的概念,而不是屬于某一種原子的物理量,元素 的相對原子質(zhì)量指的是平均相對原子質(zhì)量,顯然B是錯誤的。任何原子的質(zhì)量不可能是碳原子質(zhì)量與此原子質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和的乘積,而且碳原子有多種同位素,選項C中的W并沒有明確指的是哪一種同位素。故C項也是錯誤的。題中沒有指明是哪種原子,無法確切知道此核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)的相對多少,故D項也是錯誤的。答案為A。 例5. (核磁共振)可以用于含碳化合物的結(jié)構(gòu)分析,表示的碳原子是( ) A.核外有13個電子,其中6個參與成鍵 B.核內(nèi)有6個質(zhì)子,核外有7個電子
15、C.質(zhì)量數(shù)為13,原子序數(shù)為6,核內(nèi)有7個質(zhì)子 D.質(zhì)量數(shù)為13,原子序數(shù)為6,核內(nèi)有7個中子 分析:從分析,質(zhì)量數(shù)為13,質(zhì)子數(shù)為6,中子數(shù)為13-6=7,原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)。答案為D。 (五)、反思總結(jié),當(dāng)堂檢測:(答題時間:15分鐘) 一、選擇題 1、硼有兩種天然同位素105B和115B,已知硼元素的原子量為10.8。下列對硼元素中105B的質(zhì)量分數(shù)的判斷正確的是 A.等于20% B.略小于20% C.略大于20% D.等于80% 2、核內(nèi)中子數(shù)為N的R2+的離子,質(zhì)量數(shù)為A,則n克它的氧化物中所含質(zhì)子的物質(zhì)的
16、量為 A. (A-N+8) B. (A-N+10) C. (A-N+2) D. (A-N+6) 3、某微粒用n+表示,下列關(guān)于該微粒的敘述中正確的是 A. 所含質(zhì)子數(shù)=A-n B. 所含中子數(shù)=A-Z C. 所含電子數(shù)=Z+n D. 質(zhì)子數(shù)=Z+A 4、11H、21H、31H、H+、H2是 A. 氫的五種同位素 B. 五種氫元素 C. 氫的五種同素異形體 D. 氫元素的五種不同微粒 5、據(jù)最新報道,放射性同位素鈥16667Ho可有效地治療
17、肝癌。該同位素原子核內(nèi)的中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是 A. 32 B. 67 C. 99 D. 166 6、鈦(Ti)金屬常被稱為未來鋼鐵。鈦元素的同位素、、、、中,中子數(shù)不可能為 A. 30 B. 28 C. 26 D. 24 7、據(jù)報道,上海某醫(yī)院正在研究用放射性同位素碘12553I治療腫瘤。該同位素原于核內(nèi)的中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是 A. 72 B. 19
18、 C. 53 D. 125 8、據(jù)報道,某些建筑材料會產(chǎn)生放射性同位素氡22286Rn,從而對人體產(chǎn)生傷害。該同位素原子的中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)之差是 A. 136 B. 50 C. 86 D. 222 9、已知自然界氧的同位素有16O、17O、18O,氫的同位素有 H、D,從水分子的原子組成來看,自然界的水一共有 A. 3種 B. 6種 C. 9種 D. 12種 課后練習(xí)與提高 二. 填空題: 10.用符號A:質(zhì)子數(shù)
19、;B:中子數(shù);C:核外電子數(shù);D:最外層電子數(shù);E:電子層數(shù),填寫下列各空:(1)原子種類由 決定;(2)元素種類由 決定;(3)核電荷數(shù)由 決定;(4)元素的化學(xué)性質(zhì)主要由 決定;(5)元素的原子半徑由 決定; (6)元素的化合價主要由 決定; 11.將某文獻資料上記載的相對原子質(zhì)量數(shù)據(jù)摘錄如下: 35Cl 34.969 75.77% 35Cl 35 75.77% 37Cl 36.966 24.23% 37Cl 37 24.23% 平均 35.453 平均 35.485 試回答下列問題: (1)34.969是表
20、示_______________; (2)35.453是表示_______________; (3)35是表示____________________; (4)35.485是表示____________________; (5)24.23是表示_______________________。 12.下列各組粒子,屬于同一種原子的是 ,互為同位素的是 ,屬于同種元素的是 ,屬于同素異形體的是 。(填編號) A. 紅磷、白磷 B. 核外電子數(shù)是10的甲乙兩種粒子 C. 和(核內(nèi)15個中子) D. E. 中子數(shù)相同的甲乙兩種粒子 13.對于,按下列要求各舉一例(即每小題分別寫出符號題意的兩種粒子)。 (1)Z相同而A不同 。 (2)A相同而Z不同 。 (3)A、Z相同而n不同 。 (4)A、Z、n相同而b不同 。 (五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案,布置預(yù)習(xí):略。 九、板書設(shè)計: 元素周期表 (第三課時) 一、核素和同位素 二、比較元素、核素和同位素 十、教學(xué)反思: 本節(jié)內(nèi)容較少,主要是掌握并區(qū)分核素和同位素兩個概念,通過例題精講,學(xué)生練習(xí)的方式達到學(xué)習(xí)目標,本節(jié)重在理解和練習(xí)。 十一、學(xué)案設(shè)計及參考答案 8
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