3.1 构成物质的微观粒子第2课时原子课件-2025-2026学年九年级化学沪教版(2024)上册

沪科版·九年级上册 第3章 物质构成的奥秘 第1节 构成物质的微观粒子 第2课时 原子 课前自学准备 学习目标 能知道原子和分子的区别和联系 1 能利用科学家的研究成果认识原子的构成 2 知道核电荷数、质子数、核外电子数的关系 3 认识相对原子质量的含义及其应用 4 课堂教学展示 新课导入 分子是由什么构成的？ 分子是保持化学变化的最小粒子吗？ 分子可以再分吗？ 课堂教学展示 进行新课 水分子 分解 氢原子 氧原子 氢分子 氧分子 结合 水分解成氢气和氧气 一、原子 在水的分解过程中，哪些微观粒子发生了变化，哪些微观粒子保持不变？ 发生变化的微观粒子： 没有发生变化的微观粒子： 水分子 氢原子 氧原子 化学变化的本质：分子分解成原子，原子重新结合成新的分子。 1. 原子的概述 原子是化学变化中的最小微观粒子。 不是指大小，指在化学变化中不可分 2. 对原子的理解 ①原子能直接构成物质，也是构成物质的一种微观粒子 常见的金属 某些非金属 （如铁、铜、铝、汞等） （如金刚石等） 铜原子 碳原子 ②原子很小，1个氧原子的直径大约为1.48×10－10m 氢原子 直径为1cm的小球 苹果 地球 如果将氢原子与直径为1cm的小球相比，相当于将一个苹果与地球相比 区别：在化学变化中， 可以再分， 不可再分 3. 原子和分子的区别与联系 分子 原子 联系： 分子 原子 分解 构成 氢分子 氧分子 水分子 氢原子 氧原子 氢分子是由 构成，1个氢分子是由 构成； 氧分子是由 构成，1个氧分子是由 构成； 水分子是由 构成，1个水分子是由 构成。 氢原子 氧原子 氢原子和氧原子 2个氢原子 2个氧原子 2个氢原子和1个氧原子 物质 概念： 性质： 由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子 两小一动有间隙，分子相同性质相同 概念： 化学变化中的最小粒子 结合 分解 分子 原子 区别 在化学变化中是否可再分 例1 关于分子、原子的说法错误的是（ ） A.分子在不停地运动，原子静止不动 B.同种原子可能构成不同分子 C.化学反应中分子的种类一定改变 D.化学变化中分子可分，原子不可分 分子、原子都在不停地运动 A 人类对原子的认识 拓展视野 公元前5世纪，古希腊学者提出万物由“原子” 构成 中国古代思想家墨子有类似的微观粒子观念 道尔顿的原子学说 1803年，英国科学家道尔顿提出原子学说 原子的现代定义 科学家沿用“原子”名称来表示构成物质的一种微观粒子 古代的原子思想 拓展视野 人类对原子的认识 原子的直接观测 20世纪80年代，借助先进技术使“原子”观测成为可能 我国科学家在硅晶体表面移动原子 原子操控和成像技术 X射线获得高分辨率的原子图像 超高真空扫描隧道显微镜 原子是化学变化中的最小粒子，单个原子是不是就是一个简单的实心球体？是否由一些更小的微粒构成？ 　 思考 二、原子的构成 交流讨论 汤姆孙 1897年，英国科学家汤姆孙确认了所有原子都含有带负电荷的电子，这表明原子内部结构比较复杂，原子并不是构成物质的最小的微观粒子。 交流讨论 卢瑟福 1911年，α 粒子（带正电荷）轰击金箔实验 ①大多数α粒子能穿透金箔，未发生偏转 原子内部有很大的空间 ② 一小部分α粒子发生偏转 原子内有带正电的微粒 ③极少数 α 粒子被弹了回来 该微粒体积小、质量大 小组讨论： 观察图片，能得到哪些信息？ 原子不是一个实心球体 原子的构成示意图 原子核带正电荷，电子带负电荷 原子是由居其中心的原子核和 核外电子构成 1.原子核的构成 核外电子在核外空间做高速运动 原子 原子核 核外电子 质子 中子 带正电 每个电子带1个单位的负电荷 不显电性（即呈电中性） 不带电 每个质子带1个单位的正电荷 所带电荷数量相等，电性相反 批判性思维 科学实验发现，原子核带正电，核外电子带负电。为什么电子不会“掉’到原子核中？根据卢瑟福实验提出的原子结构模型，你能解释上述问题吗？ 2.构成原子的各粒子间的关系 小组讨论：分析上面的表格，能发现什么规律？ 原子种类 质子数 中子数 核外电子数 氢 1 0 1 碳 6 6 6 氧 8 8 8 钠 11 12 11 氯 17 18 17 原子种类 质子数 中子数 核外电子数 氢 1 0 1 碳 6 6 6 氧 8 8 8 钠 11 12 11 氯 17 18 17 ④核电荷数＝质子数＝核外电子数 ②原子中不一定都含有中子 ③原子中，质子数和中子数不一定相等 ①不同种原子的质子数（即核电荷数）一定不相等 3.构成原子的粒子的质量 粒子种类 质量 质子 1.6726×10-27kg 中子 1.6749×10-27kg 电子 质子质量的1/1836 原子核的半径大约是原子半径的十万分之一 原子核体积只占原子体积的几千亿分之一 原子核几乎集中了原子的全部质量 原子的质量≈原子核的质量 例2 在分子、原子、质子、中子、电子、原子核这些粒子中，选择合适的答案。 （1）能直接构成物质的粒子有： （2）在化学变化中最小的粒子有： （3）不显电性的粒子有： （4）带正电的粒子有： （5）带负电的粒子有： （6）构成原子的微粒有： （7）质量近似相等的粒子有： （8）质量最小的粒子： 原子、分子 原子 分子、原子、中子 质子、原子核 电子 电子、原子核（质子和中子） 质子和中子、原子和原子核 电子 三、相对原子质量 一个碳原子的质量约为 1.993×10-26 kg 一个氧原子的质量约为 2.657×10-26 kg 一个钠原子的质量约为 3.819×10-26 kg 由于原子的质量太小，使用起来极不方便，因此，国际上引入相对原子质量来表示原子的质量 不同原子所含的质子、中子和电子的数目不同，所以质量也不相同 1.定义 以一种碳原子质量的1/12作为基准，其他原子的质量与这一基准的比，称为这种原子的相对原子质量。 某原子的相对原子质量(Ar)＝ 碳原子质量的1/12 该原子（A）的质量 2. 表达式 相对原子质量的单位是“1”，一般省略不写，数值通常用整数 氧原子的相对原子质量＝ ÷ 氧原子的相对原子质量＝ 常见元素的相对原子质量 原子种类 质子数 中子数 相对原子质量 氢 1 0 1 碳 6 6 12 氧 8 8 16 钠 11 12 23 相对原子质量≈质子数＋中子数 小组讨论：相对原子质量和质子数、中子数有什么关系呢？ 例3 下列关于相对原子质量的说法正确的是（ ） A.相对原子质量就是原子的质量 B.相对原子质量是原子质量与一种碳原子质量的比 C.原子的质量越大，相对原子质量就越大 D.相对原子质量是一个比值，单位为“g ” C 张青莲（1908-2006） 江苏常熟人，著名化学家。80年代以来系统地进行了原子量的精密测定工作： 1983年当选国际原子量委员会委员； 1991年精确测定了铟（In）的相对原子质量； 1993年精确测定了锑（Sb）的相对原子质量； 1995年精确测定了铈（Ce）和铕（Eu）的相对原子质量。 科学史话：张青莲与相对原子质量 四、相对分子质量 1.定义 相对分子质量（Mr）等于构成分子的各原子的相对原子质量（Ar）的总和。 2.计算格式 例：计算水的相对分子质量。 解： 水的相对分子质量 Mr（H2O）= 1×2 ＋16 = 18 答： 水的相对分子质量为18。 学以致用 根据元素周期表中相对原子质量的数据和上面实例，计算氧气（O2）二氧化碳（CO2）、碳酸氢铵（NH4HCO3）的相对分子质量。 （1）O2：____________ （2）CO2：__________________ （3） NH4HCO3 ：_____________________________ 1. 准确理解化学式右下角和化学式前数字的意义。 2. 元素符号之间用“+”号，元素符号与对应数字之间用“×”号。 16×2＝32 12＋16×2＝44 14＋1×4＋1＋12＋16×3＝79 【教材P92 练习与实践 第2题】 课堂教学展示 随堂练习 1.一壶水烧开后，壶盖被顶开，这是由于（ ）。 A.水分子变大，顶开壶盖 B.水分解成氢气和氧气 C.水由液态变成气态，水分子间空隙增大，体积膨胀 D.水分子分解成氢原子和氧原子后微观粒子数量增多 C 【教材P92 练习与实践 第3题】 2.氢气燃烧生成水的反应，发生改变的是____分子和____分子，没有改变的是____原子和____原子。生成的水分子不再具有____分子和____分子的化学性质。 氢 氧 氧 氢 氧 氢 【教材P92 练习与实践 第4题】 3.查阅相对原子质量的数据，计算下列物质的相对分子质量。 Cl2 P2O5 CO2 H2O2 KMnO4 Cl2的相对分子质量为35.5×2=71。 P2O5的相对分子质量为31×2+16×5=142。 CO2的相对分子质量为12+16×2=44。 H2O2的相对分子质量为1×2+16×2=34。 KMnO4的相对分子质量为39+55+16×4=158。 【教材P92 练习与实践 第5题】 4.作为相对原子质量基准的1个碳原子的质量为1.993×10－26kg。已知1个氢原子的质量为 1.674×10 －27kg ，求氢的相对原子质量。 氢原子的相对原子质量＝ 【教材P92 练习与实践 第6题】 5.卢瑟福通过“α粒子轰击金箔”实验（如图）发现了原子核。试解释卢瑟福“α粒子轰击金箔”实验的现象： （1）大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向，说明了什么？ （2）小部分α粒子改变了原来的运动方向，说明了什么？（3）极少数α粒子被弹了回来，说明了什么？ （1）原子核很小，原子内部有很大空间。 （2）原子核带正电。 （3）金原子核的质量比α粒子大得多。 课堂教学展示 课堂小结 原子 原子的构成 原子核 核外电子：带负电 质子：带正电 中子：不带电 核电荷数＝质子数＝核外电子数 相对原子质量 定义 公式 单位：1 相对原子质量≈质子数＋中子数 相对分子质量 定义 计算方法 $$和原子有核，那么原子核是由什么构成的呢？为了弄清原子核的构成，1919年卢瑟福用加速的高能阿尔法粒子轰击氮原子，发现氮原子可以放出一个带正电荷的粒子，其电量与电子相等，质量为电子的1837倍。卢瑟福把这种粒子命名为质子。1924年，卢瑟福从许多种元素的原子核中都击打出了正电荷的粒子，进一步证实了质子的存在。经过多次实验，卢瑟福从不同的元素中都击打出了质子，因此他认为质子是原子核的主要组成部分。在发现了质子之后，卢瑟福在一段时间内都认为原子由电子和质子组成。但后来他又发现质子和电子的质量之和总是小于原子的质量。于是卢瑟夫猜测可能还存在一种电中性的粒子。为了证明这种中性粒子的存在，卢瑟福的学生查德威克在实验室中加紧寻找这种电中性粒子。他一直在设计一种加速办法，使质子获得高能，从而撞击原子核以发现有关中性粒子的证据。然而此时德国物理学家波特及其学生贝克尔已经先走一步，从1928年起，他们就开始着手对皮原子核进行轰击实验。实验结果发现，当用阿拉法粒子轰击它时，它能发射出穿透力极强的辐射。由于该辐射呈电中性，所以他们认为这是一种特殊的伽马射线。在法国，居里夫人的女婿和女儿约里奥居里夫妇也正在做这个实验。波特的结果一发表就被他们证实了，但他们也误认为这是一种伽马设想。1932年，查德维克见到德国和法国同行的实验结果后，他意识到这种新射线很可能就是自己多年来苦苦寻找的电中性的例子。因此他立即着手实验，用这种伽马射线去轰击石蜡，发现竟能从石蜡中击打出质子来。由此他判定这种射线不可能是伽马射线，因为伽马射线不具备将质子从原子中击打出来所需要的动量。随后，查德威克发表了中子可能存在的论文。他指出，伽马射线没有治疗，不可能将质子从原子核里撞击出来，只有那些与质子质量大体相当的粒子才有这种可能。此外，查德威克也测量了中子的质量，还证明了中子确实是电中性的，种子就这样被发现了。