課題2原子的結構

教學目標

1.了解原子的核外電子是分層排布及原子結構示意圖的涵義。

2.了解離子的概念。

3.了解化合價的實質及正負價的含義并記住常見元素和原子團的化合價。

4.了解元素化合價和化學式的關系，能根據化學式判斷元素的化合價，并

能根據元素的化合價寫出物質的化學式。

5.通過元素的性質跟它的原子結構關系的學習，掌握結構、性質之間的辯

證關系。

6.理解化學式的概念及化學式所表示的意義（①表示一種物質②表示組成

該物質的元素③表示組成該物質的各元素的原子個數比）。

7.能正確書寫常見單質和兩種元素組成并已知各元素原子個數比的化合物

的化學式。

8.理解化學式前和化學式中有關數字的不同的意義。

重點難點

1．原子核外電子排布規律、元素的化學性質和它原子結構的關系。

2．想象核外電子的分層運動以及抽象思維能力的培養。

3．認識原子結構，知道原子不顯電性的原因。

4．知道原子核外電子是分層排布的。

5．了解離子的形成，初步認識離子是構成物質的一種粒子。

6．相對原子質量的概念。

教學準備

1.原子結構模型圖片、原子內部結構動畫。

2.常見原子的質量表、常見原子的構成微粒數目及相對原子質量表。

導入新課

教師：我們已經知道物質的分子在化學變化中可以再分，它分成了什么呢？

分成了原子。原子是一種非常小的粒子，一個原子跟一個乒乓球的體積之比，相

當于乒乓球跟地球的體積之比。在化學反應中分子可以分為原子，而原子在化學

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反應中卻不能再分，是不是說原子是不能再分的實心球體呢？當原子失去電子

后，就會帶上電荷變成離子。離子有什么特點？離子間是如何構成物質的？

學生：認真聽講并思考。

探究新知

【講解】1897年，英國科學家湯姆森在原子中發現了帶負電的電子，人類

才揭開了原子內部結構的秘密——在一定條件下，原子是可以再分的。

【講解】

1．湯姆森的西瓜模型。

2．盧瑟福的α粒子散射實驗。

1911年，英國科學家盧瑟福用一束稱之為α粒子的微粒(帶兩個單位正電荷)

轟擊金箔時，發現絕大多數α粒子能穿透金箔，而且不改變原來的前進方向，但

是也有一小部分α粒子改變了原來的運動路徑，甚至有極少數的α粒子好像碰到

了堅硬不可穿透的質點而被彈了回來。

【提問】為什么絕大多數的α粒子能夠順利穿過金箔，而只有極少數被反

彈回來？

學生：對盧瑟福的α粒子散射實驗進行思考和討論。

【講解】科學實驗證明，原子是由居于原子中心的原子核和核外電子構成

的。原子非常小，而原子核更小，原子核的半徑僅為原子半徑的幾萬分之一。但

是，原子的質量主要集中在原子核上，核外的電子質量非常小，與原子核相比可

以忽略不計。電子在原子核外“很大”的空間內作高速運動。

學生：認真聽講。

【提問】原子核很小，是不是不能再分了？

學生：以小組為單位進行討論并全班交流。

【導入】現代原子能的利用、原子彈的爆炸，證明原子核可以再分。

【講解】(可借助動畫)科學實驗證明，原子核是由質子和中子構成的。每

個質子帶一個單位的正電荷，而中子不帶電。因此，原子核所帶正電荷的數目等

于原子核內質子的數目，即核電荷數＝質子數。

【提問】原子核帶正電，核外電子帶負電，而原子為什么不帶電？

學生：閱讀教材P53最后一段并回答：核外電子數＝原子核所帶正電荷數，

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即核電荷數＝質子數＝核外電子數。

【過渡】原子是由原子核和核外電子構成的，原子核的體積僅占原子體積

的幾千億分之一，相對來說，原子核外有“很大”的空間。電子就在這個“很大”

的空間里作高速運動。那么電子是怎樣運動的呢？在含有多個電子的原子里，電

子又是怎樣排布在原子核外的呢？

3．核外電子排布規律

【過渡】對于氫原子來說，核外只有一個電子。電子的運動狀態沒有固定

的軌道。它在核外一定距離的空間內作高速運動，是一個球形。對于有多個電子

的原子，它的電子是怎樣運動的呢？

學生：認真聽講并思考。

【講解】在含有多個電子的原子里，電子的能量并不相同。能量低的通常

在離核近的區域運動；能量高的通常在離核遠的區域運動。我們將電子經常出現

的區域叫做電子層。離核最近的叫第一層，依次向外類推，分別叫做二、三、四、

五、六、七層，即在含有多個電子的原子里，核外電子是在能量不同的電子層上

運動的。

核外電子的分層排布：

電子層數：一、二、三、四、五、六、七

離核距離：由近→遠

能量高低：由低→高

【提問】原子結構示意圖各部分表示什么涵義？

【講解】用原子結構示意圖表示硫原子的結構并講述原子結構示意圖的涵

義。小圓圈表示原子核，圈內的數字表示核內質子數；弧線表示電子層，弧線上

的數字表示該層的電子數。

【提問】觀察課本P54圖3—12，你發現什么規律？

學生思考：金屬、非金屬、稀有氣體這三類元素的原子最外層有什么特點？

【總結】稀有氣體元素的原子最外層有8個電子(氦有2個)，是一種相對

穩定結構，一般不發生化學反應；金屬元素最外層一般少于4個電子，在化學反

應中易失去最外層電子，而使次外層變為最外層從而達到相對穩定結構，電子數

越少越易失，金屬的化學性質越活潑；非金屬元素最外層一般多于4個電子，在

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化學反應中易獲得電子，而使最外層達到相對穩定結構，電子數越多越易得，非

金屬的化學性質越活潑。

【歸納】元素的性質特別是化學性質是由其最外層電子數決定的。

4．探究離子的形成

【講解】

(1)鈉與氯氣反應生成氯化鈉。

(2)鈉和氯的原子結構示意圖。

學生：認真聽講。

【提問】離子是怎樣形成的？什么叫離子？如何區別陽離子和陰離子？

學生：討論、思考并回答。

【講解】

(1)離子是帶電荷的原子(或原子團)。

原子得失電子后帶有電荷，得電子的帶負電荷，形成陰離子；失電子的帶

正電荷，形成陽離子。

(2)離子符號表示的意義：

【提問】原子和離子有什么區別與聯系？

學生：回答并補充。

【講解】原子和離子的區別與聯系如下表所示。

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5.相對原子質量

【分析】不同的原子所含的質子、中子、電子數目不同，所以它們的質量

也不同，比如1個氫原子的質量約為1.67×10－27kg,1個氧原子的質量約為2.657

×10－26kg。這樣小的數字，無論書寫、記憶，還是使用都極不方便，就像用噸作

單位來表示一粒稻谷或小麥的質量一樣。為了便于研究問題，國際上采用原子的

相對質量——相對原子質量來表示原子質量的大小。

【講解】國際上以一種碳原子質量的1/12為標準，其他原子質量跟它相比

較所得的比，作為這種原子的相對原子質量。

相對原子質量的計算式：

相對原子質量(Ar)＝

根據這個標準，氫的相對原子質量約為1，氧的相對原子質量約為16。

相對原子質量和原子質量的區別：相對原子質量只是一個比，不是原子的

實際質量，單位是1(通常不寫)。

構成原子的粒子有質子、中子、電子，1個質子和1個中子的相對質量都約

是1，是1個電子質量的1836倍，所以電子的質量可以忽略不計。因此相對原

子質量可以近似地表示為相對原子質量≈質子數＋中子數。

【介紹】我國科學院院士張青蓮教授為相對原子質量的測定作出了卓越貢

獻。

學生：認真聽講。

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效果檢測

見教科書P57

課堂小結

1.由于微觀粒子看不見、摸不著，學生缺乏感性認識，教師應盡可能地運用

圖片、動畫創設情境，通過形象的描繪、科學的推理、史料的佐證，加強教學的

直觀性，將原子的結構直觀而形象地展示出來。

2.將用肉眼看不見的原子的微觀構造借助多媒體教學手段、模型等給學生直

觀形象的展示，同時通過討論、交流、合作及學生自發想象力的發揮等方式，既

學習了知識，又學習了研究問題的方法，全面提高了學生的科學素養。

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