5.1 构成物质的微观粒子 第2课时（教学课件）化学新教材沪科版五四学制八年级全一册

沪科版五四学制八年级全一册 专题5 物质的微观构成 课题1 第2课时 离子的形成与相对原子质量 构成物质的微观粒子 1 离子的形成 2 3 相对原子质量 核外电子的排布 1 学习内容导览 2 1.通过观察原子结构示意图和模拟动画，了解核外电子是分层排布的，知道原子结构示意图各部分的含义，掌握核外电子排布的一般规律，初步形成“结构决定性质”的化学观念。 2.通过分析钠原子与氯原子形成离子的微观过程，知道离子是带电的原子或原子团，理解原子与离子之间的区别和联系。 3.通过计算和比较，理解相对原子质量的含义，学会查阅相对原子质量表并知道相对分子质量等于构成分子的各原子相对原子质量的总和。 重点：离子的形成过程；相对原子质量的含义与计算。 难点：理解相对原子质量是一个比值而非实际质量。 素养锚定·课标定位 思考 从微观角度来看，在这个化学变化中氯化钠是如何形成的？ 氯化钠由 钠离子和氯离子构成 视频《钠在氯气中燃烧》 情境导入·问题启思 核外电子的排布 01 5 一、核外电子的排布 问题一 原子核外电子是如何运动的？ 原子很小，而原子核更小。如果把原子比作一座十层大楼那样大，那么，原子核只相当于一粒绿豆般小。 那些比原子核还要小得多的 核外电子，则在原子核外“广阔”的空间内做高速运动。 · 原子 原子核 分层研学·探理悟新 一、核外电子的排布 问题一 原子核外电子是如何运动的？ 划重点 电子在原子核外“广阔”的空间内做高速运动 电子处于运动之中，可以克服原子核的吸引 电子运动的速度非常快 行星围绕太阳运动 核外电子围绕原子核运动 类 比 分层研学·探理悟新 一、核外电子的排布 问题二 核外电子是如何分布的？ 划重点 电子在原子核外的运动区域是分层的 我们通常把电子在离核远近不同的区域运动简化为电子的分层排布 分层研学·探理悟新 一、核外电子的排布 问题三 什么是电子层？核外电子是如何分层排布的？ 离原子核最近的电子层称为第一层，其余由近及远依次类推，分别为第二、三、四、五、六、七电子层，离核最远的常称为最外层。 电子层：能量不同的电子的运动区域 电子层（n） 1 2 3 4 5 6 7 字母表示 K L M N O P Q 能量 低 高 分层研学·探理悟新 原子结构示意图 一、核外电子的排布 问题四 如何用原子结构示意图表示核外电子的分层排布？ +7 2 5 原子核 质子数或核电荷数 电子层 最外层电子数 化学中常用原子结构示意图来简明地表示原子核外电子的分层排布。 分层研学·探理悟新 一、核外电子的排布 问题五 核外电子排布遵循哪些规律？ 原子核外电子排布的一般规律： 能量最低原理。 每层最多容纳电子数2n2（n表示电子层） 最外层电子数目不超过8个（若第一层为最外层，不超过2个） 氖、氩等原子的最外层电子数都是8个。 分层研学·探理悟新 一、核外电子的排布 问题六 哪些结构是稳定结构？ 所谓稳定结构，就是让整个体系能量最低的排布。 最典型的形态，是最外层达到 8 个电子（若最外层是第一层则为 2 个电子）。 最外层是第一层 2 个电子 最外层 8 个电子 最外层 8 个电子 划重点 氦、氖、氩等属于稀有气体元素，组成的单质分别是氦气、氖气等 稀有气体。 分层研学·探理悟新 一、核外电子的排布 问题七 结构与性质、用途之间具有怎样的关系？ 结构 性质 用途 最外层达到 8 个电子（若最外层是第一层则为 2 个电子） 稀有气体一般不与其他物质反应，因此曾被称为“惰性气体”。 常被用做保护气。 稳定结构 化学性质稳定 用作保护气 决定 决定 划重点 反之，用途是性质的外在映射，性质则是结构的宏观表征 ——因此可由用途推知性质，由性质溯源结构。 分层研学·探理悟新 一、核外电子的排布 练一练 下列原子结构示意图是否正确？如有错误，指出错误的原因。 × 最外层电子数不能超过8个 × 核外电子总数超过了核内质子数 × 圆圈内数字前应标正号 × 第二层电子数不能超过8个 分层研学·探理悟新 例1.据《自然》杂志报道，科学家研究出一种以锶（Sr）做钟摆的钟，它是世界上最精确的钟，锶的原子结构示意图如图所示，下列说法错误的是（ ） A．x为29 B．锶原子最外层电子数为2 C．锶原子核外有5个电子层 D．锶原子在化学变化中易失电子 A 一、核外电子的排布 典例剖析·逻辑释疑 【变式】神舟十八号飞船采用了新型的锂电池，这种电池与传统的镉镍电池相比，具有更高的能量密度、更长的使用寿命和更低的维护成本。下图为锂的原子结构示意图，下列关于该原子的叙述正确的是（ ） A．锂离子的符号为Li2+ B．锂原子的质子数为3 C．它的质子数大于核外电子数 D．它不需要得失电子，本身即是稳定结构 B 一、核外电子的排布 典例剖析·逻辑释疑 离子的形成 02 17 二、离子的形成 问题八 钠原子在化学变化中如何达到稳定结构？ 钠原子结构示意图 方案1 方案2 失去最外层 1 个电子 与氖原子 核外电子排布相同 与氩原子 核外电子排布相同 两条路径殊途同归，都能使最外层达到 8 电子——钠原子究竟会走哪一条？ 得到 7 个电子 分层研学·探理悟新 问题九 为达到稳定结构，下列原子易失电子，还是易得电子？ 金属元素原子（如锂、钠、镁等）最外层电子数少于4个，容易失去电子。 非金属元素原子（如氧、氟、氯等）最外层电子数多于4个，容易得到电子。 原子通过得失电子，趋向于达到8电子稳定结构。（最外层为第一层时，达到2电子稳定结构）。 这就是金属元素和非金属元素化学性质差异的微观原因。 二、离子的形成 分层研学·探理悟新 问题十 什么是离子？离子如何分类？ 这种带电的原子或原子团叫做离子。 钠原子 失去最外层 1 个电子 形成带1个单位正电荷的钠离子 Na+ 氯原子 最外层得到 1 个电子 形成带1个单位负电荷的氯离子 Cl－ 带负电荷的 原子或原子团 带正电荷的 原子或原子团 正离子 负离子 二、离子的形成 分层研学·探理悟新 问题十一 如何用符号表示离子？ 在元素符号右上角标出所带电荷的数目和电性。 数字在前，正负号在后；“1”省略不写。 例如：Na⁺、Mg²⁺、Cl⁻、O²⁻。 写出下列离子的符号： 带3个单位正电荷的铝离子：______ 带2个单位正电荷的镁离子：______ 带1个单位正电荷的氢离子：______ 带2个单位负电荷的硫离子：______ Al3+ Mg2+ H+ S2⁻ 二、离子的形成 分层研学·探理悟新 划重点 离子所带电荷数等于原子失去或得到的电子数。 问题十二 离子所带电荷数与什么有关？ 失去2个电子 得到2个电子 带2个单位正电荷 带2个单位负电荷 二、离子的形成 分层研学·探理悟新 练一练 根据原子的最外层电子数写出形成的对应离子的符号 Na Mg Al Cl O S 11 12 13 17 8 16 1 2 3 7 6 6 失1e- 失2e- 失3e- 得1e- 得2e- 得2e- 质子数 最外层电子数 得失电子数目 离子符号 元素符号 二、离子的形成 分层研学·探理悟新 联系 区别 问题十三 原子与离子有什么区别和联系？ 二、离子的形成 原 子：质子数 = 电子数 正离子：质子数 > 电子数 负离子：质子数 < 电子数 正离子 原子 负离子 得到电子 失去电子 得到电子 失去电子 分层研学·探理悟新 问题十四 离子也是构成物质的微粒吗？ 二、离子的形成 划重点 构成物质的微观粒子有：分子、原子、离子。 离子是构成物质的一种重要微粒。 视频《氯化钠的形成过程》 分层研学·探理悟新 例2.在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式。 （1）下列物质中，由分子构成的是_________________（填字母）。 A．硫酸铜 B．汞 C．氯化钠 D．氧化汞 （2）根据硫原子结构示意图可知，硫原子的核电荷数为_________，最外层电子数为__________。   D 一、核外电子的排布 16 6 典例剖析·逻辑释疑 【变式】从镍氢电池到锂电池，再到钠电池、钾电池，科学家在不断提升电池的性能。氢、锂、钠、钾的原子结构示意图如图所示。回答下列问题： （1）“H”在微观层面所表示的意义是___________________________________。 （2）钾原子结构示意图中X的值为___________。 （3）在化学反应中，锂、钠、钾等原子很容易___________（填“得到”或“失去”）电子形成离子，所以常被用作电池材料。 （4）写出锂离子的符号___________。 表示1个氢原子 一、核外电子的排布 8 失去 Li+ 典例剖析·逻辑释疑 相对原子质量 03 28 问题十五 “分子量236.27”这个数字表示什么含义？ 三、相对原子质量 分层研学·探理悟新 问题十六 原子的实际质量究竟有多小？ 三、相对原子质量 某种氧原子有8个质子、8个中子、8个电子，如何计算一个氧原子的质量？ 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 分层研学·探理悟新 问题十六 原子的实际质量究竟有多小？ 三、相对原子质量 0.000 000 000 000 000 000 000 000 001 674 kg 0.000 000 000 000 000 000 000 000 019 93 kg 0.000 000 000 000 000 000 000 000 026 56 kg 1.674×10-27 kg 1.993×10-26 kg 2.656×10-26 kg 一个氢原子的质量 一个碳原子的质量 一个氧原子的质量 质量的数量级在10-27～10-25 kg之间 原子的质量如此之小，使用起来很不方便。 分层研学·探理悟新 问题十七 数值太大或太小都不好写、不好记，科学家是怎么处理的？ 三、相对原子质量 案例 原来的数值 选定的标准 表述效果 天文单位 地球到太阳约 1.496×10¹¹ m 1 个天文单位= 日地平均距离 比邻星距太阳约 266000 个天文单位 光年 光一年走 9.4607×10¹⁵ m 1光年 = 光走一年的距离 比邻星距太阳约 4.22 光年 划重点 提炼通用思路：选一个合适的标准作“单位”，用相对量来表述——数值太大、太小都变好记好用。 分层研学·探理悟新 问题十八 以什么作为计量标准？ 三、相对原子质量 一个碳-12 原子质量的 1/12 ≈ 1.661×10-²⁷ kg。 标准 01 它的原子核内有 6 个质子、6 个中子，实际质量约 1.993×10-²⁶ kg；碳在地壳和生命体中含量丰富、容易获得；用它作标准，其他原子的相对质量都接近整数。 为什么选碳-12 02 项目 数值 一个碳-12 原子的实际质量 1.993×10-26 kg 标准所占的份额 1/12 标准值（一个碳-12 质量的 1/12） 1.661×10-²⁷ kg 分层研学·探理悟新 问题十八 以什么作为计量标准？ 三、相对原子质量 相对原子质量 我们以一个碳原子质量的 作为标准，任何原子的实际质量与这个标准之间的比值，称为该原子的相对原子质量。 氧原子的相对原子质量约为16 氧原子相对原子质量计算 分层研学·探理悟新 问题十九 相对原子质量到底是什么？它是一个质量吗？ 三、相对原子质量 原子的实际质量 一个碳原子质量的 1 12 = 相对原子质量 要点 说明 定义式 是比值 不是实际质量 越大越重 Ar = 原子实际质量 ÷（碳-12 质量 × 1/12） 分子分母都是质量，相除后单位约掉，单位记作 1，通常不写 只表示相对大小，不等于原子的千克数，也不能写成 g 或 kg 实际质量越大，相对原子质量越大；相对原子质量之比 = 实际质量之比 分层研学·探理悟新 问题十九 相对原子质量到底是什么？它是一个质量吗？ 三、相对原子质量 一般计算中，采用相对原子质量的近似值。 例如，氮的相对原子质量约为14，镁的相对原子质量约为24。 分层研学·探理悟新 拓展资料 张青莲与相对原子质量的测定 三、相对原子质量 相对原子质量的测定在化学发展进程中，具有十分重要的地位。中国化学家张青莲是无机化学领域的杰出专家，他也为相对原子质量的测定做出了卓越贡献。20世纪90年代以来，他采用同位素质谱法主持测定了铟、铱、锑、铕、铈、铒、锗、锌、镝等元素的相对原子质量的新数值，这些数值已被国际原子量委员会(现已并入国际纯粹与应用化学联合会)采纳为新的标准数据。 分层研学·探理悟新 问题二十 相对分子质量 三、相对原子质量 原子种类 质量/kg 氢 1.674×10-27 碳 1.993×10-26 氧 2.656×10-26 原子的质量如此之小，那由原子构成的 分子的质量大小如何呢？ 请根据下表数据，尝试计算一个水分子 的质量？ 1个水分子的质量 1.674 × 10-27 × 2 + 2.656 × 10-26 = 3.6057 × 10-27 kg + + = 数值依然很小，难写、难用 分层研学·探理悟新 问题二十 相对分子质量 三、相对原子质量 分子由原子结合而成，用相对分子质量表示分子质量的相对大小。 1个水分子 相对分子质量等于构成分子的各个原子的相对原子质量的总和。 2个氢原子 1个氧原子 水的 相对分子质量 氧的相对原子质量 × 2 + = 氢的相对原子质量 × 1 = 1 × 2 + 16 × 1 = 18 相对原子质量 H —— 1 O —— 16 分层研学·探理悟新 问题二十 相对分子质量 三、相对原子质量 通过列式计算下列物质的相对分子质量。 过氧化氢H2O2 二氧化硫SO2 柠檬酸 C6H8O7 白藜芦醇 C14H12O3 1×2 + 16×2 = 34 32 + 16×2 = 64 12×6 + 1×8 + 16×7 = 192 12×14 + 1×12 + 16×3 = 228 相对原子质量 H —— 1 O —— 16 C—— 12 S—— 32 分层研学·探理悟新 问题二十 相对分子质量 三、相对原子质量 相对分子质量 =12×15 + 1×12 + 14 ×2 + 16 = 236 分层研学·探理悟新 例3.关于“相对原子质量”说法正确的是（ ） A．单位是g B．相对原子质量也称为式量 C．相对原子质量越大，原子的实际质量也越大 D．相对原子质量就是一个原子的质量和一个碳原子的质量之比 C 二、认识碳循环 典例剖析·逻辑释疑 【变式】聚酯纤维是一种非常实用的合成纤维，它广泛应用于纺织品和服装制造等领域，为我们的生活带来了很多方便和舒适。对苯二甲酸（化学式为C8H6O4）是制作聚酯纤维的原料之一。请完成下列分析及计算： （1）对苯二甲酸的相对分子质量是_____________________。 （2）对苯二甲酸中碳、氢、氧原子个数比为___________________（填最简整数比）。 166 二、认识碳循环 4:3:2 典例剖析·逻辑释疑 离子的形成与相对原子质量 核外电子排布 相对原子质量 电子按能量高低分层排布 原子结构示意图简明表示排布 最外层达到 8 个电子是稳定结构 离子 的形成 以碳-12 质量的 1/12 为标准 它是比值，不是原子的实际质量 分子质量等于各原子相对质量之和 原子得失电子形成离子 离子是带电的原子或原子团 离子也是构成物质的一种微粒 体系梳整·认知升华 1．原子的质量非常小，国际上统一采用相对原子质量来计算原子的质量。 一个氧原子的质量是2.657×10-26kg，一个碳原子的质量是1.993×10-26kg；则一个氧原子的相对原子质量为__________________________（写出计算式即可）。 当堂诊学·成效校验 2．有关相对原子质量说法错误的是（ ） A．相对原子质量是一个比值 B．采用相对原子质量，是因为一个原子的实际质量太小 C．铜的相对原子质量大于铁，说明一个铜原子的质量大于一个铁原子的质量 D．单质中原子的相对原子质量等于该物质的式量 D 当堂诊学·成效校验 3．用原子结构示意图可表示核外电子的排布。如图所示，该原子的质子数为_______，核外电子数为_______，最外层有_______个电子，容易_______（填“失去”或“得到”）电子，变为_______（填“负”或“正”）离子。 11 11 1 失去 正 当堂诊学·成效校验 4．根据下列粒子结构示意图，回答问题。 （1）A、B、C所示粒子中属于原子的是______。若D为离子，其化学符号为______。 （2）C所示粒子在化学反应中容易______（填“得到”或“失去”）电子形成离子。 （3）A、B、C、E中具有相对稳定结构的微观粒子是______。 AC S²- AB 失去 当堂诊学·成效校验 5．西凤脐橙是西充县的特产，富含维生素C（C6H8O6），维生素C具有增强机体抵抗力等作用。下列有关维生素C的说法正确的是（ ） A．维生素C分子是由碳、氢、氧三种元素组成 B．维生素C属于氧化物 C．维生素C由6个碳原子、8个氢原子、6个氧原子构成 D．维生素C的相对分子质量为176 D 当堂诊学·成效校验 6．油纸伞是国家级非物质文化遗产，以手工削制的竹条作伞架，以涂刷天然防水桐油的皮棉纸作伞面。桐油能使美丽而充满古韵的油纸伞遮风避雨，其主要成分之一为桐酸（化学式为C18H30O2），下列有关桐酸的说法正确的是（ ） A．桐酸属于混合物 B．桐酸的相对分子质量为278 C．桐酸中碳、氢元素的质量比为9：1 D．桐酸是由碳、氢、氧三种原子组成的 B 当堂诊学·成效校验 感谢观看 更多练习见分层作业 沪科版五四学制八年级全一册 51 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $