第一节 原子 第1课时（教学课件）化学鲁教版2024九年级上册

第二单元 认识物质的构成 第一节 原子 第1课时 原子的结构 九年级化学 上册·鲁教版2024 学习内容导览 计算原子的质量 2 原子的结构 1 2 明·学习目标 1.了解原子模型的演变过程，能准确描述原子的构成及各微粒之间的关系，理解相对原子质量的概念，初步形成正确的微粒观。 2.通过动手制作原子结构模型，发展“证据推理与模型认知”的核心素养，形成建模思想和宏微结合思想，培养学生的分析推理能力及科学探究素养。 3.通过科学家探索原子结构的历程和张青莲测定相对原子质量的故事，学习科学家勇于质疑开拓创新的精神，养成实事求是的科学态度和勇于探索的实践精神。 3 引·新课导入 4 你认为原子是什么样子呢？你能用生活中的物品类比一下吗？ 像乒乓球一样 空心的？ 像樱桃一样 有核的？ 像西瓜一样 有籽的？ 引·新课导入 原子的结构 01 一、探究原子的结构 科学家的自述 我通过实验发现原子中存在一种带负电荷的微粒——电子，因为原子不显电性，所以我认为原子是球体，像一个平均分布着正电荷的粒子球，带正电的物质均匀地分布于球体内，带负电的电子一颗一颗地镶嵌在球内各处的一个个同心环上，并在其平衡位置上做微小振动，中和了正电荷，从而使整个原子显中性。 01 我认为，化学元素由不可分的基本微粒原子构成，原子在一切化学变化中是不可再分的最小单位。原子是一个坚实不可再分的实心小球，原子是构成物质的基本粒子。 从科学家的自述中，你能得到哪些信息？ 探·知识奥秘 一、探究原子的结构 原子结构发展史 英国物理学家及化学家 道尔顿 18世纪后半期 不可再分的实心 球体 1803年 道尔顿提出原子实心球模型 探·知识奥秘 8 原子结构发展史 一、探究原子的结构 1904年 汤姆孙提出葡萄干布丁模型 1897年汤姆孙 通过阴极射线管实验发现了电子 原子是可分的 原子本身不带电 原子中肯定还存在带正电的微粒 带负电 探·知识奥秘 一、探究原子的结构 原子结构发展史 探·知识奥秘 你认为汤姆孙提出的原子的结构跟你见过的什么物品类似? 汤姆孙葡萄干布丁模型 西瓜模型 科学家的自述 一、探究原子的结构 卢瑟福α粒子轰击金箔实验 1911年 卢瑟福提出行星模型   α粒子是一束带正电的，质量比电子大得多且高速运动的粒子，我用α粒子轰击薄金箔，发现绝大多数的α粒子（带正电）都畅通无阻的穿过，偏转角度很小，大约有1/8000的α粒子会发生大于90°甚至等于150°的大角散射，极少数被反弹回去。依据葡萄干布丁模型，α粒子应当被全部反弹回来，而不是穿“墙”而过。我认为原子的中心有个原子核，于是我提出了原子结构的行星模型，电子像太阳系的行星围绕太阳转那样，围绕着原子核旋转。原子核位于原子内部，体积很小，但是质量很大，带正电荷，就像行星绕太阳这样。 阅读卢瑟福的自述，找出α粒子的特征。 探·知识奥秘 原子结构发展史 一、探究原子的结构 卢瑟福α粒子轰击金箔实验 探·知识奥秘 原子结构发展史 一、探究原子的结构 金原子 α粒子束 带正电的粒子 卢瑟福α粒子轰击金箔实验模拟动画 用α粒子轰击金原子，会发生什么现象？你有何猜想？ 探·知识奥秘 原子结构发展史 一、探究原子的结构 金原子 α粒子束 卢瑟福α粒子轰击金箔实验模拟动画 认真观察，α粒子的运动路径发生了怎样的改变？ 探·知识奥秘 原子结构发展史 小组讨论：你观察到了什么现象？如何解释？ 一、探究原子的结构 少部分α粒子在中间位置发生偏转，说明这部分遇到了带正电的微粒，由于同性相斥发生偏转。 极少数α粒子被金原弹了回去，说明这部分α粒子遇到了位于原子中间质量大、体积小、带正电的微粒 绝大多数α粒子穿过金原子，说明原子内部有较大的空间 探·知识奥秘 原子结构发展史 一、探究原子的结构 从中你能总结出哪些结论？ 卢瑟福等人认为，极少数α粒子被反弹回来是因为它们和金原子中某种极为坚硬密实的核发生了“碰撞”。这个核很小、带正电，却集中了原子的大部分质量，称为原子核。从而推测原子是由原子核和核外电子构成的，电子在原子核外“很大”的空间里运动。 归纳总结 探·知识奥秘 原子：由原子核和核外电子构成 原子核：位于原子中心，带正电、质量大、体积小 电子：在核外很大的空间内绕核运动 一、探究原子的结构 原子结构发展史 行星原子模型 原子核的体积非常小，它的体积仅占原子体积的几千亿分之一 虽然原子核体积非常小，却集中了原子大部分的质量。电子质量很小可以忽略不计。 + + + + + + - 电子 - - - 电子 中子 质子 原子核 探·知识奥秘 一、探究原子的结构 原子结构发展史 化学思想 模型建构 模型是对研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系的一种概括性的描述。化学科学研究中模型的建立和发展需要借助实验事实及相关科学理论的指导。随着新的实验证据和理论的出现，原有模型会被新模型替代。运用模型方法，我们可以概括地描述原子、分子等微观粒子的结构特点和变化规律，进而从微观视角对一些宏观现象作出解释和预测。 交流讨论： 原子的结构跟你课前的猜想是否一致？科学家的猜想跟你的猜想有什么共同点？小组之间分享下你的心得体会。 探·知识奥秘 一、探究原子的结构 思考：原子核能否再分呢？ 认真观看原子弹爆炸的视频， 根据视频中的信息，提出你的猜想。 探寻原子构成的规律 探·知识奥秘 一、探究原子的结构 探寻原子构成的规律 1、在原子中有哪些数量关系？ 2、所有的原子都有中子吗？ 3、你发现了哪些数量关系？ 质子数=核电荷数=电子数 氢原子中没有中子 质子数不一定等于中子数， 但质子数与中子数差距不大 探·知识奥秘 一、探究原子的结构 1、原子核是由什么粒子构成的？ 这些粒子有什么不同？ 质子和中子 质子带正电 且一个质子带一个单位的正电荷 中子不带电 2、原子核所带的电荷从何而来？ 来自于质子所带的正电荷，即质子数等于核电荷数 3、原子核和核外电子都带电，为什么整个原子不显电性？ 原子核所带的电荷和核外电子所带的电荷电量相等、电性相反 探·知识奥秘 一、探究原子的结构 探寻原子构成的规律 你能归纳总结一下原子的结构及其微粒间的规律吗？ 探·知识奥秘 C 1.“原子”一词源自希腊形容词atomos(或atomon)，它的意思是“不可分割、数量无限、大小各异、形状完美、坚固，且无内部间隙；除了自身所处位置的变化，它们本身是不变的，不可再生，也不可摧毁的”。下列有关原子的说法正确的是（　 ） A．分子由原子构成，故分子一定都比原子大 B．原子中一定都含有质子、中子、电子三种粒子 C．原子的质量主要集中在原子核上 D．同种原子只能构成同种分子 析·典型范例 D 2.科学家运用了构建模型的方法探索原子的结构。下列对原子结构模型演变过程的认识，不正确的是（　 ） A．道尔顿认为原子是不可再分的实心球，是构成物质的最小粒子 B．汤姆孙等人在原子中发现了电子，推翻了道尔顿实心球模型 C．卢瑟福等人通过粒子散射实验证明了原子中带正电荷部分的体积很小 D．卢瑟福核式模型是最完善的原子结构模型，不会被替代 析·典型范例 一、探究原子的结构 制作原子结构模型 人类对原子结构的认识，是科学家们不懈追求、不断创新的过程。科学家们基于新的事实和证据，不断提出新的结构模型，深化和发展对原子结构的认识。 1.观察上图，结合你的学习，分析科学家否定前者模型的理由是什么,提出新模型的证据又是什么。 2.请发挥你的想象力和创造力，运用下列物品(也可以自己选择其他材料),小组合作，设计并制作科学家们提出的原子结构模型。 实验物品：不同颜色的太空泥、细铁丝、细线、木牙签、硬纸板、剪刀、固体胶等。 探·知识奥秘 一、探究原子的结构 水银温度计中含有汞，汞是由原子构成。你能否用原子的特征解释为什么量体温时水银温度计的示数会上升？ 原子的特征 原子是构成物质的一种微观粒子，金、金刚石、石墨等都是由原子直接构成的。原子具有微观粒子的一般性质，如质量和体积都很小，相互之间有间隔，存在着相互作用，总是在不断地运动等。 探·知识奥秘 26 计算原子的质量 02 二、计算原子的质量 相对原子质量 一个碳原子的质量是：0.0000000000000000000000000193kg即1.993×10-26kg 1 一个氧原子的质量是：0.00000000000000000000000002657kg即2.657×10-26kg 2 一个铁原子的质量是：0.00000000000000000000000009288kg即9.288×10-26kg 3 看到这组数据，你有何感想？ 探·知识奥秘 28 二、计算原子的质量 相对原子质量 虽然所有原子都非常微小，但是它们的质量仍存在差异。例如，1个氧原子的质量为2.657×10⁻²⁶kg,1个铁原子的质量为9.288×10⁻²⁶kg。这么小的数字，书写和运算都很不方便，为此国际上统一采用相对原子质量来计量原子的质量。 以一个碳-12原子①实际质量(1.993×10-²⁶kg)的1/12作为基准，计算出其他原子的相对质量，就是这种原子的相对原子质量。 相对原子质量 的概念 探·知识奥秘 29 二、计算原子的质量 注意：相对原子质量不是原子的真实质量，而是相对原子质量 注意：相对原子质量是一个比值，它的国际单位是一符号是1（单位一般不写出） 小组活动： 请同学们打开元素周期表，观察并记录常见元素的相对原子质量。 探·知识奥秘 30 二、计算原子的质量 常用的相对原子质量 思考：使用相对原子质量表示原子的质量有何优点？ 计量原子的质量时，采用“碳-12原子质量的1/12”作为基准，所得的相对原子质量数值要比采用“千克”作为基准所得的实际原子质量数值更简约，更便于比较和运算。 探·知识奥秘 31 科普│科学人物│张青莲 张青莲（1908年7月31日～2006年12月14日），出生于江苏常熟。我国著名无机化学家、教育家，中国科学院学部委员，北京大学化学与分子工程学院教授，我国近代无机化学科学的奠基人之一。 张青莲教授为相对原子质量的测定作出了卓越贡献。1983年，张青莲教授当选为国际原子量委员会委员。20世纪90年代以来，张青莲教授及其团队系统地测定了铟、铱、锑、铕、铈、铒、锗、锌、镝等十种元素的相对原子质量，数值被国际原子量委员会采用。 1991年，张青莲利用同位素质谱法测得铟元素的原子量为114.818±0.003，精确到0.001，国际上遂第一次采用中国测定的原子量数据作为标准数据。 二、计算原子的质量 中国近代的发展，离不开像张青莲教授一样努力付出的科学家，他们为了祖国奉献了自己的全部力量，他测出的铟元素精确原子量，是国际第一次采用中国测定的原子量数据，让中国科学书品有了国际竞争力，为中国化学的发展做出了巨大贡献。 探·知识奥秘 32 二、计算原子的质量 原子名称 质子数 中子数 电子数 相对原子质量 氢 1 0 1 1 氧 8 8 8 16 钠 11 12 11 23 硫 16 16 16 32 铁 26 30 26 56 相对原子质量的规律 为什么不同的原子质量不同？ 从上述表格你能总结出什么规律？ 探·知识奥秘 33 二、计算原子的质量 相对原子质量≈质子数＋中子数 相对原子质量的规律 规律总结 你发现了什么？跟大家一起分享下！ 探·知识奥秘 34 原子种类 质子数 中子数 核外电子数 相对原子质量 钠 11 12 碳 6 6 8 8 16 氢 1 铁 26 1 1 12 8 0 11 23 6 56 26 30 氧 二、计算原子的质量 同桌之间相互说一说，空白处应该填的数字是多少 探·知识奥秘 35 方法导引 二、计算原子的质量 科学计量 说到计量，其实你一点也不陌生，上学期你有没有称体重、量身高、测量肺活量?那就是在计量你成长发育的阶段性成果呢!然而，计量也不是一件简单的事情，要讲究科学。 一要科学选择计量单位，以使得计量结果易于比较和运算。例如，计量从你家到学校的距离可以用“千米”为单位，而计量恒星之间的距离则要用“光年”为单位。 二要科学选择计量工具，以保证计量结果的精确性。例如，在实验室称取少量的固体试剂时，可以使用托盘天平，其误差不超过0.1g;而称量一辆装满货物的载重车时就要使用地秤，它的称量误差甚至达几十千克!如果你把少量的试剂放到地秤上去称量，其结果可想而知。 探·知识奥秘 36 二、计算原子的质量 B 1.关于相对原子质量的说法错误的是（　 ） A．采用相对原子质量，是因为原子的实际质量太小 B．是某种原子实际质量与氧原子质量的比值 C．原子实际质量越大，其相对原子质量也越大 D．原子的相对原子质量之比等于原子的实际质量之比 析·典型范例 37 原子 原子的结构 计算原子的质量 1.原子的质量主要集中在原子核上 2.相对原子质量不是原子的真实质量，而是相对质量 3.相对原子质量≈质子数+中子数 原子核（+） 核外电子（-） 质子（+）： 一个质子带一个单位的正电荷 中子：不带电 质子数=核外电子数=核电荷数=原子序数 理·核心要点 38 A 1.俄罗斯科学家宣布发现了114号超重新元素，其相对原子质量为289，质子数为114。下列说法正确的是（　 ） A．114号元素原子的中子数为175 B．114号元素原子的中子数为403 C．114号元素原子的电子数为289 D．114号元素原子的原子核有175个 练·技能实战 39 A 2.含氟物质有利于保护牙齿。已知一种氟原子的原子核中质子数为9，中子数为10，相对原子质量为19，下列说法正确的是（　 ） A．氟原子的核电荷数为9 B．一个氟原子的质量为19g C．氟原子的核外电子数为10 D．氟原子核外电子共带有10个单位的负电荷 练·技能实战 40 B 3.跨学科活动原子结构模型的建立，经过了几代科学家的艰辛努力，直到现在仍在探索中。其中，行星模型的提出标志着原子结构的现代模型的问世，如图是锂原子结构的行星模型，图中原子核内有3个质子、4个中子。下列有关认识正确的是（　 ） A．原子核是不可分割的实心球体 B．图中带负电的微观粒子是电子 C．由图可知，锂原子带2个单位负电荷 D．锂原子的质子数是2 练·技能实战 41 THANKS! 谢谢观看 九年级化学 上册·鲁教版2024 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $$