第1节 构成物质的微观粒子 第2课时（导学案）化学沪教版2024九年级上册

第1节 构成物质的微观粒子 第2课时 原子的构成 相对原子质量 一、知识目标 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.学会运用比较的方法来研究事物之间的异同点。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：通过分析卢瑟福α粒子散射实验现象，推断原子内部存在微小且带正电的原子核，建立原子由原子核与核外电子构成的结构模型；结合实例，辨识原子中质子数、核电荷数与核外电子数的定量关系，理解原子电中性的微观本质。 2.证据推理与模型认知：依据科学家对原子结构的探索历程，理解实验证据是修正原子模型的基础，形成“证据→推理→模型”的科学认知路径；通过对比碳原子质量的绝对值和相对原子质量的计算过程，理解引入相对原子质量的意义，建立“以基准量简化微观粒子质量表达”的数学模型。 3.科学态度与社会责任：基于卢瑟福实验的“批判性思维”问题，尝试从原子核与电子运动特征的角度提出合理假设，体会科学探究中的质疑精神；学习张青莲院士精确测定相对原子质量的贡献，认识创新技术对科学认知的推动作用，感悟严谨求实的科学态度。 一、学习重点 1.知道核电荷数、质子数、核外电子数的关系。 2.认识相对原子质量的含义及其应用。 二、学习难点 1.学会运用比较的方法来研究事物之间的异同点。 一、原子的构成 1.原子能否再分？ 1897年，英国科学家汤姆孙发现原子中含有带负电荷的电子，证明原子可以再分。1911年，英国科学家卢瑟福用带正电的α粒子轰击金箔，发现：大多数α粒子穿透金箔；少数α粒子发生偏转；极少数α粒子被反弹。 2.原子的构成 原子由带正电的原子核和带负电的电子构成。原子核由质子和中子构成：1个质子带1个单位正电荷；中子不带电（填“带电”或“不带电”）。 数量关系：核电荷数 = 质子数 =核外电子数。 原子不显电性的原因：原子核与核外电子所带电荷电量大小相等，电性相反。 二、相对原子质量 定义：以一种碳原子质量的1/12为基准，其他原子的质量与这一基准的比。 符号：Ar，单位是1（通常省略不写）。 中国化学家张青莲精确测定了铟（In）、锑（Sb）等元素的相对原子质量，被定为国际新标准。 相对分子质量：构成分子的各原子的相对原子质量的总和。 一、新课导入 问题回顾：回顾上节课内容：氧化汞分解过程中，氧化汞分子分裂成什么粒子？这些粒子如何重新组合成新物质？ 答案：汞原子和氧原子；汞原子直接构成汞单质，氧原子结合成氧分子。 二、原子的构成 活动一：原子结构的探索 问题探究：卢瑟福用α粒子（带正电荷）轰击金箔时，出现了三种现象：①大多数α粒子穿透金箔未偏转；②一小部分α粒子发生偏转；③极少数α粒子被弹回。大家能试着解释这些现象吗？ 答案：原子内部有很大空间；原子内有带正电的微粒；原子中心存在质量集中、体积极小的核。 问题思考：铁、铜等金属都由原子直接构成，那么原子是否显电性？原子中存在带电的微粒，但原子为何不显电性？ 答案：不显电性；原子核和核外电子所带的电量大小相等，电性相反，因而原子呈电中性。 问题批判：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？依据卢瑟福实验提出的原子结构模型，你能解释上述问题吗？ 答案：电子跑得极快，抵消了原子核的吸引力。 活动二：原子核的构成与电荷关系 问题思考：根据原子呈电中性，可以推测质子数和核外电子数应该存在怎样的数量关系？ 答案：核内质子数等于原子核外电子数。 问题讨论：观察表格中不同原子的质子数、中子数和核外电子数，你能发现什么规律？ 答案：核电荷数 = 质子数 = 核外电子数；氢原子没有中子；质子数不一定等于中子数；不同原子质子数不同。 典例：考古学中，科学家使用碳14检测出土文物所属年代，碳14原子的原子核内含有6个质子和8个中子，则其原子最外层电子数为（ ） A.4 B.6 C.8 D.14 答案：A。 根据核电荷数 = 质子数 = 核外电子数，碳 14 原子质子数为 6，则核外电子数为 6。碳原子核外电子分层排布，第一层排 2 个电子，剩余 4 个电子排在第二层，故最外层电子数为 4。 典例：下列粒子中，带正电的是（ ） A.质子 B.中子 C.原子 D.电子 答案：A。质子带 1 个单位正电荷；中子不带电；原子中原子核与核外电子电量相等、电性相反，整体呈电中性；电子带 1 个单位负电荷。因此带正电的粒子是质子。 三、相对原子质量 活动一：相对原子质量的引入 问题观察：通过表中的数据可以看出，原子的真实数值真是太小了，这样的数据容易书写、记忆和使用吗？能不能有一种简单的表示方法呢？ 答案：很不方便，能用整数表示就好了。 问题计算：大家能根据公式计算氧原子的相对原子质量吗？（氧原子实际质量为 2.657×10-26千克） 答案：氧原子相对原子质量 =（2.657×10-26kg）÷（1.993×10-26kg×1/12）≈16。 问题讨论：分析表格中的数据，你能发现原子的相对原子质量跟哪些数据有关吗？ 原子种类 质子数 中子数 核外电子数 近似相对原子质量 氢 1 0 1 1 碳 6 6 6 12 氧 8 8 8 16 钠 11 12 11 23 氯 17 18 17 35 答案：相对原子质量≈质子数＋中子数。 活动二：相对分子质量 问题应用：计算氧气(O2)、二氧化碳(CO2)、碳酸氢铵(NH4HCO3)的相对分子质量。 答案：Mr(O2)=16×2=32；Mr(CO2)=12+16×2=44；Mr(NH4HCO3)=14+1×5+12+16×3=79。 典例：稀土元素有“工业维生素”的美誉，镥是其中的一种。已知镥原子的核电荷数为71，相对原子质量为175，则镥原子的质子数为____，中子数为_____，核外电子数为___。 答案：71，104，71。 根据核电荷数=质子数=核外电子数，镥原子的核电荷数为 71，因此质子数和核外电子数均为 71；又因为相对原子质量≈质子数+中子数，所以中子数=相对原子质量-质子数=175-71=104。 1.下列关于原子结构的认识正确的是（ ） A．原子是一个实心的球体 B．所有原子的原子核内都有质子和中子 C．原子核与核外电子所显电性相同 D．原子由原子核与核外电子构成 【答案】D 【解析】原子不是实心球体，其内部有很大空间，A 错误；氢原子的原子核内只有质子，没有中子，B 错误；原子核带正电，核外电子带负电，二者电性相反，C 错误；原子由带正电的原子核和带负电的核外电子构成，D 正确。 2.由我国著名科学家张青莲教授主持测定了铟、铱、锑、铕等几种元素的相对原子质量新值，其中他测定核电荷数为63的铕元素的相对原子质量的新值为152。则下列说法正确的是（　　） A．铕元素原子的质子数为63 B．铕元素原子的中子数为63 C．铕元素的原子核外电子数为152 D．铕元素原子的质量为152 【答案】A 【解析】根据核电荷数 = 质子数 = 核外电子数，铕元素核电荷数为 63，因此质子数和核外电子数均为 63，A 正确，C 错误；相对原子质量≈质子数 + 中子数，故中子数 = 152-63=89，B 错误；相对原子质量是比值，不是原子实际质量，D 错误。 3.如图为某原子结构模型的示意图，其中a、b、c是构成该原子的三种不同粒子，下列说法正确的是（ ） A.决定该原子种类的粒子是b B.原子中b与c的数目一定相同 C.原子中a与c的数目一定相同 D.原子的质量集中在a和c上 【答案】C 【解析】A 选项：质子数决定原子种类，c是质子，决定原子种类的粒子是c，不是b（中子），A 错误。B 选项：b是中子，c是质子，原子中质子数（c）与中子数（b）不一定相等，如氢原子无中子，B 错误。C 选项：a是核外电子，c是质子，原子中质子数 = 核外电子数，所以a与c数目一定相同，C 正确。D 选项：原子质量主要集中在原子核（由b中子和c质子构成 ），a（核外电子）质量极小可忽略，不是集中在a和c上，D 错误。 4.钚（Pu）是航天和国防领域中重要的核原料，其质子数为 94 ，中子数为 150 。下列关于钚原子的判断错误的是（ ） A．核外电子数为 56 B．质量主要集中在原子核上 C．相对原子质量为 244 D．实际质量与碳－12原子质量之比为 244∶12 【答案】A 【解析】根据核电荷数 = 质子数 = 核外电子数，钚原子质子数为 94，则核外电子数为 94，A 错误；原子质量主要集中在原子核（质子和中子构成）上，B 正确；相对原子质量≈质子数 + 中子数 = 94+150=244，C 正确；相对原子质量是该原子实际质量与碳 - 12 原子质量 1/12 的比值，故实际质量与碳 - 12 原子质量之比为 244∶12，D 正确。 一、原子的构成 1.探索历程： 汤姆孙通过阴极射线管实验发现电子，提出 “葡萄干布丁” 模型，证明原子可再分。 卢瑟福 α 粒子轰击金箔实验提出核式结构模型：原子由带正电的原子核和带负电的核外电子构成。 2.结构组成： 原子核（体积极小、质量集中）：含质子（1 个单位正电荷）和中子（不带电）。 核外电子：带 1 个单位负电荷，高速运动，质量极小。 电性规律：原子呈电中性（原子核与核外电子电量相等、电性相反）。 3.核心关系：核电荷数 = 核内质子数 = 核外电子数。 4.原子规律：氢原子无中子；质子数≠中子数（通常）；质子数决定原子种类 二、相对原子质量 1.定义：以碳—12 原子质量的 1/12 为基准，其他原子质量与之的比值（符号Ar），单位为 “1”。 2.计算公式：某原子的 3.规律：相对原子质量≈质子数 + 中子数 4.相对分子质量（Mr）：构成分子的各原子相对原子质量总和 考点1 原子的构成 1．为探究原子内部结构，1911年卢瑟福进行了著名的α粒子（带正电荷）散射实验，实验现象如图所示，由实验现象进行推理不能得出的结论是（ ） A．原子核带正电 B．原子中原子核所占体积小、质量大 C．原子不是一个实心球体 D．原子核由质子和中子构成 【答案】D 【解析】A、由于α粒子带正电，而少数α粒子发生偏转，则说明原子核带正电，不符合题意； B、由于只有极少数α粒子被反射，则说明原子核体积小、质量大，不符合题意； C、由于大部分α粒子未发生偏移，则说明相对于原子核，核外空间很大，原子不是一个实心球体，不符合题意； D、该实验并不能证明原子核是由质子和中子构成，符合题意。 故选D。 2．核污水对海洋生态环境构成危害，其原因之一在于核污水中含有氚。氚是一种氢的放射性同位素，其原子核内包含1个质子和2个中子。下列示意图表示氚原子结构的是（ ）（“”表示质子，“”表示中子，“”表示电子） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】原子是由原子核与核外的电子构成，原子核是由质子和中子构成，原子核位于原子中心；且电子数=质子数，所以氚原子核外有1个电子；因氚原子中原子核内有1个质子和2个中子，原子核外有1个电子。 故选B。 3．硒是人体必需的一种微量元素，严重缺硒有可能诱发皮肤疾病。已知硒原子的质子数为 34，相对原子质量为 79.下列有关硒原子的说法中，不正确的是（ ） A．中子数为 45 B．质子数为 34 C．核电荷数为 79 D．核外电子数为 34 【答案】C 【解析】A、根据相对原子质量≈质子数 + 中子数，已知硒原子质子数为 34，相对原子质量为 79，则中子数 = 79−34=45，该说法正确，不符合题意； B、题目中明确给出硒原子的质子数为 34，该说法正确，不符合题意； C、在原子中，核电荷数 = 质子数，因为硒原子质子数为 34，所以核电荷数也为 34，而不是 79，该说法不正确，符合题意； D、在原子中，核外电子数 = 质子数，硒原子质子数为 34，所以核外电子数也为 34，该说法正确，不符合题意。 故选C。 考点2 相对原子质量 4．有关相对原子质量说法正确的是（ ） A．相对质量的单位是克 B．原子的实际质量太小，所以采用相对原子质量 C．原子的相对原子质量是一种原子实际质量与一种碳原子实际质量的比值 D．原子的实际质量越小，相对原子质量就越大 【答案】B 【解析】A、相对原子质量是一个比值，单位应为“1”或无量纲，A错误。 B、原子的实际质量极小（例如，氢原子质量约1.67×10-24克），使用实际质量在计算和比较时不方便。因此，科学家引入相对原子质量（如氢的相对原子质量约为1），以简化表达和运算，B正确。 C、相对原子质量的定义是：一种原子的实际质量与碳-12原子质量的的比值，C错误。 D、相对原子质量与实际质量成正比。例如，氢原子实际质量小，相对原子质量约1；氧原子实际质量大，相对原子质量约16。因此，实际质量越小，相对原子质量越小，D错误。 故选B。 5．月球上含有极为丰富的核聚变燃料——“He-3”，可解决地球能源危机。已知“He-3”是指原子核内含有2个质子、1个中子的氦原子，则 “C-13”所指的碳原子核内（ ） A．含13个质子、无中子 B．含6个质子、7个中子 C．含7个质子、6个中子 D．含13个中子、无质子 【答案】B 【解析】“He-3”是指原子核内含有2个质子、1个中子的氦原子，则“He-3”中的“3”表示质子数与中子数之和。碳原子质子数为 6，“C-13” 中 13 表示质子数与中子数之和，所以中子数为，即 “C-13” 所指的碳原子核内含 6 个质子、7 个中子。 故选B。 6．已知某氧原子的实际质量为mg，其相对原子质量为16，有一种铁原子的相对原子质量为56，计算铁原子的实际质量，列出算式算出最简结果 。 【答案】根据，某氧原子的实际质量为mg，其相对原子质量为16，则；有一种铁原子的相对原子质量为56，设这种铁原子的实际质量为x，则，联立这两个方程式，解得。 【解析】见答案。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1节 构成物质的微观粒子 第2课时 原子的构成 相对原子质量 一、知识目标 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.学会运用比较的方法来研究事物之间的异同点。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：通过分析卢瑟福α粒子散射实验现象，推断原子内部存在微小且带正电的原子核，建立原子由原子核与核外电子构成的结构模型；结合实例，辨识原子中质子数、核电荷数与核外电子数的定量关系，理解原子电中性的微观本质。 2.证据推理与模型认知：依据科学家对原子结构的探索历程，理解实验证据是修正原子模型的基础，形成“证据→推理→模型”的科学认知路径；通过对比碳原子质量的绝对值和相对原子质量的计算过程，理解引入相对原子质量的意义，建立“以基准量简化微观粒子质量表达”的数学模型。 3.科学态度与社会责任：基于卢瑟福实验的“批判性思维”问题，尝试从原子核与电子运动特征的角度提出合理假设，体会科学探究中的质疑精神；学习张青莲院士精确测定相对原子质量的贡献，认识创新技术对科学认知的推动作用，感悟严谨求实的科学态度。 一、学习重点 1.知道核电荷数、质子数、核外电子数的关系。 2.认识相对原子质量的含义及其应用。 二、学习难点 1.学会运用比较的方法来研究事物之间的异同点。 一、原子的构成 1.原子能否再分？ 1897年，英国科学家________发现原子中含有带负电荷的________，证明原子可以再分。1911年，英国科学家________用带正电的α粒子轰击金箔，发现：大多数α粒子________金箔；少数α粒子发生________；极少数α粒子被________。 2.原子的构成 原子由带正电的________和带负电的________构成。原子核由________和________构成：1个质子带________个单位正电荷；中子________（填“带电”或“不带电”）。 数量关系：核电荷数 = ________数 = ________数。 原子不显电性的原因：原子核与核外电子所带电荷________相等，________相反。 二、相对原子质量 定义：以________原子质量的________为基准，其他原子的质量与这一基准的________。 符号： ，单位是 （通常省略不写）。 中国化学家________精确测定了铟（In）、锑（Sb）等元素的相对原子质量，被定为国际新标准。 相对分子质量：构成分子的 的总和。 一、新课导入 问题回顾：回顾上节课内容：氧化汞分解过程中，氧化汞分子分裂成什么粒子？这些粒子如何重新组合成新物质？ 二、原子的构成 活动一：原子结构的探索 问题探究：卢瑟福用α粒子（带正电荷）轰击金箔时，出现了三种现象：①大多数α粒子穿透金箔未偏转；②一小部分α粒子发生偏转；③极少数α粒子被弹回。大家能试着解释这些现象吗？ 问题思考：铁、铜等金属都由原子直接构成，那么原子是否显电性？原子中存在带电的微粒，但原子为何不显电性？ 问题批判：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？依据卢瑟福实验提出的原子结构模型，你能解释上述问题吗？ 活动二：原子核的构成与电荷关系 问题思考：根据原子呈电中性，可以推测质子数和核外电子数应该存在怎样的数量关系？ 问题讨论：观察表格中不同原子的质子数、中子数和核外电子数，你能发现什么规律？ 典例：考古学中，科学家使用碳14检测出土文物所属年代，碳14原子的原子核内含有6个质子和8个中子，则其原子最外层电子数为（ ） A.4 B.6 C.8 D.14 典例：下列粒子中，带正电的是（ ） A.质子 B.中子 C.原子 D.电子 三、相对原子质量 活动一：相对原子质量的引入 问题观察：通过表中的数据可以看出，原子的真实数值真是太小了，这样的数据容易书写、记忆和使用吗？能不能有一种简单的表示方法呢？ 问题计算：大家能根据公式计算氧原子的相对原子质量吗？（氧原子实际质量为 2.657×10-26千克） 问题讨论：分析表格中的数据，你能发现原子的相对原子质量跟哪些数据有关吗？ 原子种类 质子数 中子数 核外电子数 近似相对原子质量 氢 1 0 1 1 碳 6 6 6 12 氧 8 8 8 16 钠 11 12 11 23 氯 17 18 17 35 活动二：相对分子质量 问题应用：计算氧气(O2)、二氧化碳(CO2)、碳酸氢铵(NH4HCO3)的相对分子质量。 典例：稀土元素有“工业维生素”的美誉，镥是其中的一种。已知镥原子的核电荷数为71，相对原子质量为175，则镥原子的质子数为____，中子数为_____，核外电子数为___。 1.下列关于原子结构的认识正确的是（ ） A．原子是一个实心的球体 B．所有原子的原子核内都有质子和中子 C．原子核与核外电子所显电性相同 D．原子由原子核与核外电子构成 2.由我国著名科学家张青莲教授主持测定了铟、铱、锑、铕等几种元素的相对原子质量新值，其中他测定核电荷数为63的铕元素的相对原子质量的新值为152。则下列说法正确的是（　　） A．铕元素原子的质子数为63 B．铕元素原子的中子数为63 C．铕元素的原子核外电子数为152 D．铕元素原子的质量为152 3.如图为某原子结构模型的示意图，其中a、b、c是构成该原子的三种不同粒子，下列说法正确的是（ ） A.决定该原子种类的粒子是b B.原子中b与c的数目一定相同 C.原子中a与c的数目一定相同 D.原子的质量集中在a和c上 4.钚（Pu）是航天和国防领域中重要的核原料，其质子数为 94 ，中子数为 150 。下列关于钚原子的判断错误的是（ ） A．核外电子数为 56 B．质量主要集中在原子核上 C．相对原子质量为 244 D．实际质量与碳－12原子质量之比为 244∶12 一、原子的构成 1.探索历程： 汤姆孙通过阴极射线管实验发现电子，提出 “葡萄干布丁” 模型，证明原子可再分。 卢瑟福 α 粒子轰击金箔实验提出核式结构模型：原子由带正电的原子核和带负电的核外电子构成。 2.结构组成： 原子核（体积极小、质量集中）：含质子（1 个单位正电荷）和中子（不带电）。 核外电子：带 1 个单位负电荷，高速运动，质量极小。 电性规律：原子呈电中性（原子核与核外电子电量相等、电性相反）。 3.核心关系：核电荷数 = 核内质子数 = 核外电子数。 4.原子规律：氢原子无中子；质子数≠中子数（通常）；质子数决定原子种类 二、相对原子质量 1.定义：以碳—12 原子质量的 1/12 为基准，其他原子质量与之的比值（符号Ar），单位为 “1”。 2.计算公式：某原子的 3.规律：相对原子质量≈质子数 + 中子数 4.相对分子质量（Mr）：构成分子的各原子相对原子质量总和 考点1 原子的构成 1．为探究原子内部结构，1911年卢瑟福进行了著名的α粒子（带正电荷）散射实验，实验现象如图所示，由实验现象进行推理不能得出的结论是（ ） A．原子核带正电 B．原子中原子核所占体积小、质量大 C．原子不是一个实心球体 D．原子核由质子和中子构成 2．核污水对海洋生态环境构成危害，其原因之一在于核污水中含有氚。氚是一种氢的放射性同位素，其原子核内包含1个质子和2个中子。下列示意图表示氚原子结构的是（ ）（“”表示质子，“”表示中子，“”表示电子） A． B． C． D． 3．硒是人体必需的一种微量元素，严重缺硒有可能诱发皮肤疾病。已知硒原子的质子数为 34，相对原子质量为 79.下列有关硒原子的说法中，不正确的是（ ） A．中子数为 45 B．质子数为 34 C．核电荷数为 79 D．核外电子数为 34 考点2 相对原子质量 4．有关相对原子质量说法正确的是（ ） A．相对质量的单位是克 B．原子的实际质量太小，所以采用相对原子质量 C．原子的相对原子质量是一种原子实际质量与一种碳原子实际质量的比值 D．原子的实际质量越小，相对原子质量就越大 5．月球上含有极为丰富的核聚变燃料——“He-3”，可解决地球能源危机。已知“He-3”是指原子核内含有2个质子、1个中子的氦原子，则 “C-13”所指的碳原子核内（ ） A．含13个质子、无中子 B．含6个质子、7个中子 C．含7个质子、6个中子 D．含13个中子、无质子 6．已知某氧原子的实际质量为mg，其相对原子质量为16，有一种铁原子的相对原子质量为56，计算铁原子的实际质量，列出算式算出最简结果 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$