高中化學(xué)《原子的構(gòu)成》教案1 蘇教版選修3

1、32 原子的構(gòu)成學(xué)習(xí)目標(biāo)知識技能：復(fù)習(xí)原子構(gòu)成的初步知識，使學(xué)生懂得質(zhì)量數(shù)和AZX的含義，掌握構(gòu)成原子的粒子間的關(guān)系；知道同位素概念。過程方法：采用教師引導(dǎo)，學(xué)生閱讀資料、自己提出問題、并自主地跟同學(xué)交流、自己完成討論結(jié)果的方法，教師多創(chuàng)設(shè)情景讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主地總結(jié)出規(guī)律。情感態(tài)度：讓學(xué)生充分體驗交流討論、發(fā)現(xiàn)規(guī)律、得出結(jié)論的過程，讓學(xué)生在獲得有關(guān)知識的同時又體驗自己學(xué)習(xí)后獲得的成功感。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件教學(xué)過程情景設(shè)計：展示圖片： 原子結(jié)構(gòu)圖引入新課：原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的，絕大多數(shù)原子的原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成。質(zhì)子、中子和電子是構(gòu)成原子的三種粒子，這三種粒子的質(zhì)量大小、帶電荷情

2、況等方面有什么差異？請同學(xué)們運(yùn)用教材表1-8中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。學(xué)生活動：閱讀表1-8，比較三種粒子的質(zhì)量大小、帶電荷情況。有同學(xué)會問：什么是相對質(zhì)量？（1）收集材料：結(jié)合初中所學(xué)的有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的初步知識填寫下表：構(gòu)成原子的微粒電子原子核質(zhì)子中子電性和電量質(zhì)量/kg9.109×10-311.673×10-271.675×10-31相對質(zhì)量1/18361.0071.008（2）歸納總結(jié)構(gòu)成原子的微粒之間的數(shù)量關(guān)系 （3）填寫下表：原子質(zhì)子數(shù)（Z）中子數(shù)（N）質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)（A）相對原子質(zhì)量F1018.998Na1222.989Al14 26.982交流討論：若用X表示

3、元素符號，Z表示原子的質(zhì)子數(shù)，A表示原子的質(zhì)量數(shù)，用AZX表示圖中的原子組成分別為： 質(zhì)量數(shù)的概念： 。 （3）電性關(guān)系： 質(zhì)量關(guān)系整理歸納：原子的構(gòu)成是本節(jié)重點，我們需要掌握的關(guān)系式： AZX的含義：代表一個質(zhì)量數(shù)為A、質(zhì)子數(shù)為Z的原子。AZXqp中各個字母的含義：A：質(zhì)量數(shù)；Z：質(zhì)子數(shù)；q：原子個數(shù)；p：電荷數(shù)。電性關(guān)系：原子：核電荷數(shù)（Z）=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)陽離子：核電荷數(shù)（Z）=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù) 核電荷數(shù)（Z）=核內(nèi)電子數(shù)+電荷數(shù)陰離子：核電荷數(shù)（Z）=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù) 核電荷數(shù)（Z）=核內(nèi)電子數(shù)電荷數(shù)質(zhì)量關(guān)系：質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N）元素、核素、同位素學(xué)

4、生活動：閱讀書本第31頁內(nèi)容，得出：核素、同位素的概念；質(zhì)子數(shù)決定元素的種類；中子數(shù)決定元素的同位素。信息博覽：我們在初中就學(xué)習(xí)了碳-12用作相對原子質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，另外碳-14可用作考古、測出土文物的年代。具體來說，有以下應(yīng)用：一、碳-14測年法自然界中的碳-14是宇宙射線與大氣中的氮通過核反應(yīng)產(chǎn)生的。碳-14不僅存在于大氣中，隨著生物體的吸收代謝，經(jīng)過事物鏈進(jìn)入活的動物或人體等一切生物體中。由于碳-14一面在生成，一面又以一定的速度在衰變，致使碳-14在自然界中（包括一切生物體內(nèi)）的含量與穩(wěn)定同位素碳-12的含量的相對比值基本保持不變。當(dāng)生物體死亡后，新陳代謝停止，由于碳-14的不斷衰變減少，

5、因此體內(nèi)碳-14和碳-12含量的相對比值相應(yīng)不斷減少。通過對生物體出土化石中碳-14和碳-12含量的測定，就可以準(zhǔn)確算出生物體死亡（即生存）的年代。例如某一生物體出土化石，經(jīng)測定含碳量為m克（或碳-12的質(zhì)量），按自然界碳的各種同位素含量的相對比值可計算出，生物體活著時，體內(nèi)碳-14的質(zhì)量應(yīng)為m克。但實際測得體內(nèi)碳-14的質(zhì)量內(nèi)只有m克的八分之一，根據(jù)半衰期可知生物死亡已有了3個5730年了，即已死亡了一萬七千二百九十年了。美國放射化學(xué)家W. F.利比因發(fā)明了放射性測年代的方法，為考古學(xué)作出了杰出貢獻(xiàn)而榮獲1960年諾貝爾化學(xué)獎。由于碳-14含量極低，而且半衰期很長，所以用碳-14只能準(zhǔn)確出5

6、6萬年以內(nèi)的出土文物，對于年代久遠(yuǎn)的出土文物，如生活在五十萬年以前的周口店北京猿人，利用碳-14測年法是無法測定出來的。二、碳-14標(biāo)記化合物的應(yīng)用碳-14標(biāo)記化合物是指用放射性14C取代化合物中穩(wěn)定同位素碳-12，并以碳-14作為標(biāo)記的放射性標(biāo)記化合物。它與未標(biāo)記的相應(yīng)化合物具有相同的化學(xué)與生物學(xué)性質(zhì)，不同的只是它們帶有放射性，可以利用放射性探測技術(shù)來追蹤。自20世紀(jì)40年代，就開始了碳-14標(biāo)記化合物的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用。由于碳是構(gòu)成有機(jī)物三大重要元素之一，碳-14半衰期長，射線能量較低，空氣中最大射程22cm，屬于低毒核素，所以碳-14標(biāo)記化合物產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣。至80年代，國際上以商品形式

7、出現(xiàn)的碳-14標(biāo)記化合物，包括了氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)、糖類、核酸類、類脂類、類固醇類及醫(yī)學(xué)研究用的神經(jīng)藥物、受體、維生素和其他藥物等，品種已達(dá)近千種，約占所有放射性標(biāo)記化合物的一半。以碳-14為主的標(biāo)記化合物在醫(yī)學(xué)上還廣泛用于體內(nèi)、體外的診斷和病理研究。用于體外診斷的競爭放射性分析是本世紀(jì)60年代發(fā)展起來的微量分析技術(shù)。應(yīng)用這種技術(shù)只要取很少量的體液（血液或尿液）在化驗室分析后，即可進(jìn)行疾病診斷。由于競爭放射性分析體外診斷的特異性強(qiáng)，靈敏度高，準(zhǔn)確性和精密性好，許多疾病就可能在早期發(fā)現(xiàn)，為有效防治疾病提供了條件。碳-14標(biāo)記化合物作用靈敏的失蹤劑，具有非常廣泛的應(yīng)用前景。問題解決：碳-12和碳

8、-14的有何聯(lián)系和區(qū)別？交流討論：【例1】簡單原子的原子結(jié)構(gòu)可用下圖表示方法形象表示：其中表示質(zhì)子或電子，表示中子，則下列有關(guān)的敘述正確的是（ ）A. 互為同位素B. 互為同素異形體C. 是三種化學(xué)性質(zhì)不同的微粒D. 具有相同的質(zhì)量數(shù)解析：由題目信息可知所表示的為三個原子，其中是一個質(zhì)子和一個電子，是一個質(zhì)子一個中子和一個電子，是一個質(zhì)子、兩個中子和一個電子，故互為同位素。而同素異形體是指同種元素形成的不同單質(zhì)（如金剛石和石墨）。答案：A【例2】（2004年江蘇高考題）我國的“神舟”五號載人飛船已發(fā)射成功，“嫦娥”探月工程也已正式啟動。據(jù)科學(xué)家預(yù)測，月球的土壤中吸附著數(shù)百萬噸的32He，每百噸

9、32He核聚變所釋放的能量相當(dāng)于目前人類一年消耗的能量。在地球上，氦元素主要以42He的形式存在。下列說法正確的是（ ）A. 42He原子核內(nèi)含有4個質(zhì)子B. 32He和42He互為同位素C. 32He原子核內(nèi)含有3個中子D.42He的最外層電子數(shù)為2，所以42He具有較強(qiáng)的金屬性解析：熟練掌握原子的構(gòu)成，以及兩個關(guān)系式是解決這類題目的關(guān)鍵。根據(jù)質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N）和AZX中各符號的含義，我們不難看出A項中質(zhì)子數(shù)應(yīng)為2；C項中中子數(shù)應(yīng)為1；B項正確；而D選項，我們知道2號元素為稀有氣體元素，不具有金屬性，故很容易排除。答案：B思考與交流：這道題目以新聞背景材料出現(xiàn)，起點高，

10、而落點低，是高考中常見的題目。希望同學(xué)們在解決問題時注意抓住問題的主要矛盾，利用好我們所學(xué)的知識，問題就迎刃而解了?！纠?】（2004年全國高考卷）若用x代表一個中性原子中核外的電子數(shù)，y代表原子的原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)，z代表此原子的原子核內(nèi)的中子數(shù)，則對23490Th的原子來說（ ）A.x=90 y=90 z=234B. x=90 y=90 z=144C. x=144 y=144 z=90D. x=234 y=234 z=324解析：23490Th來說，質(zhì)子數(shù)（x）=核外電子數(shù)（y）=90，質(zhì)量數(shù)=234=質(zhì)子數(shù)（x）+中子數(shù)（z），即z=234-90=144。答案：B點評：在中性原子中：質(zhì)子數(shù)

11、=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)，質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N）【例4】人類探測月球發(fā)現(xiàn)，在月球的土壤中含有較豐富的質(zhì)量數(shù)為3的氦，它可以作為未來核聚變的重要原料之一。氦的該種同位素應(yīng)表示為（ ）A. 43He B. 32HeC. 42He D. 33He解析：該題考查原子的組成和表示形式，具題意質(zhì)量數(shù)為3的氦，則可知A=（3），Z（2），通過三種粒子的關(guān)系可知中子數(shù)，又可知表示形式為：32He。答案：B歸納整理：同位素的特點：天然存在的元素，各同位素在自然界的含量占該元素總量的百分比（稱為“豐度”，即原子百分比）基本上是固定的。同種元素，可以有若干種不同的核素。（元素：112種，同位素：18

12、00種）同種元素是同一元素的不同核素之間的互相稱謂，不指具體的原子。同一種元素的不同同位素原子其質(zhì)量數(shù)不同，核外電子層結(jié)構(gòu)相同，其原子、單質(zhì)及其構(gòu)成的化合物化學(xué)性質(zhì)幾乎相同，只是某些物理性質(zhì)略有差異。同位素構(gòu)成的化合物是不同的化合物，H2O、D2O、T2O的物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)幾乎相同。課堂訓(xùn)練1. 4019K與4020Ca原子的質(zhì)量數(shù)（ ）A 前者大 B 后者大C 相等 D 無法確定2. 俄羅斯科學(xué)家最近合成第114號元素的原子，該原子的質(zhì)量數(shù)為289，存在時間達(dá)到30秒，該原子的中子數(shù)與電子數(shù)之差是（ ） A 61 B 114 C 175 D2893. 某微粒用AZRn+表示，下列關(guān)于該

13、微粒的敘述正確的是（ ）A 所含質(zhì)子數(shù)=A-nB 所含中子數(shù)=A-ZC 所含電子數(shù)=Z+nD 質(zhì)量數(shù)=Z+A4. An+ 有m個電子，它的質(zhì)量數(shù)為A，則原子核內(nèi)的中子數(shù)為（ ） A m+n B A-n+m C A-m-n D A+m-n5. 與Ne原子具有相同質(zhì)子數(shù)的是（ ）A Na+ B NH4+ C CH4 D Na+ 6. 某元素B的核電荷數(shù)為Z。已知Bn-和Am+的核外具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則A元素的原子序數(shù)用Z、n、m來表示，應(yīng)為（ ）A Z+n-m B Z-n+mC Z-n-m D Z+m+n7.An+ 有m個電子，它的質(zhì)量數(shù)為A，則原子核內(nèi)的中子數(shù)為（ ） A m+n B A-n+m C A-m-n D A+m-n8.1996年2月9日，歐洲一科學(xué)家小組，由6630Zn和20882Pb兩原子經(jīng)核聚合，并放出一定數(shù)目的中子而制得第112號元素的質(zhì)量數(shù)為227的同位素。則兩原子在核聚合中放出的中子數(shù)目是（ ）A 47 B 115 C 142 D 1629. 元素X的一種核素abX，元素Y的一種核素cdY，已知ac，bd，則元素X與Y的相對原子質(zhì)量（ ）A 大于 B 小于 C 等于 D 不能確定- 10. 據(jù)測哈雷慧星上碳的兩種同位素