农一化学基本概念教案.docx
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农一化学基本概念教案
第三章化学基本概念及理论(13教时)
第一教时:
I-1物质结构基础
教学目标:
知识与技能
1.引导学生认识原子核的结构,懂得质量数和
X的含义,掌握构成原子的微粒间的关系;知道元素、核素、同位素的涵义;掌握核电荷数、质子数、中子数、质量数之间的相互关系。
2.引导学生了解原子核外电子的排布规律,使他们能画出1~18号元素的原子结构示意图;了解原子的最外层电子排布与元素的原子得、失电子能力和化合价的关系。
情感态度与价值观
1.通过构成物质的基本微粒的质量、电性的认识,了解微观世界的物质性,从而进一步认识物质世界的微观本质;通过原子中存在电性不同的两种微粒的关系,认识原子是矛盾的对立统一体。
2.通过人类探索原子结构的历史的介绍,使学生了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程,培养他们的科学态度和科学精神,体验科学研究的艰辛与喜悦。
3.通过“化学与技术----放射性同位素与医疗”,引导学生关注化学知识在提高人类生活质量中所起的作用。
4.通过“未来的能源----核聚变能”,引导他们关注与化学有关的热点问题,形成可持续发展的思想。
教学重点:
构成原子的微粒间的关系和核外电子排布规律。
教学难点:
构成原子的微粒间的关系和核外电子排布规律。
教学过程:
【提问】化学变化中的最小微粒是什么?
【学生回答】原子是化学变化中的最小微粒。
【引出课题】这一节就从探讨原子的结构开始我们的学习。
【点评】开头简洁,直截了当,由初中相关知识提出问题,过渡到原子结构的学习。
【板书】第一节原子结构
【提出问题】原子是化学变化中的最小微粒。
同种原子的性质和质量都相同。
那么原子能不能再分?
原子又是如何构成的呢?
【学生思考、回答】
介绍卢瑟福的
粒子散射实验
1.实验示意图
2.现象:
【观察、思考】在教师引导下,学生思考下列问题:
(1)绝大多数
粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,原因是什么?
(2)为什么有少数
粒子却发生了较大的偏转?
(3)极少数的
粒子几乎象是被金箔弹了回来,原因是什么?
【讨论】学生分组讨论:
根据
粒子散射的实验现象,学生提出自己的原子结构模型。
并由代表发言。
【归纳、小结】3.卢瑟福的原子核式模型
原子由原子核和核外电子构成,原子核带正电荷,位于原子的中心;带负电荷的电子在原子核周围的空间做高速运动。
【点评】通过卢瑟福的
粒子散射实验的介绍,由学生提出自己的原子结构模型,使学生实现一种科学探究的体验;了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程,培养他们的科学态度和科学精神。
学会一种方法:
通过粒子撞击实验,研究微观世界的规律,使人类获得了一种崭新的研究方法。
认识一个规律:
从实践到认识,再实践、再认识……是人类认识发展的必然规律。
【质疑】我们已经知道原子由原子核和核外电子构成。
那么,原子核的内部结构又是怎样的?
电子在核外空间的运动状态又是怎样的呢?
【板书】一.原子核核素
1.原子核的构成,
【媒体显示】原子结构示意图
【学生阅读】
构成原子的微粒--------电子、质子和中子的基本数据:
微粒
电子
质子
中子
质量(kg)
9.109×10-31
1.673×10-27
1.675×10-27
相对质量
0.005484
1.007
1.008
电量(C)
1.602×10-19
1.602×10-19
0
电荷
-1
+1
0
【思考、讨论并提问】
请根据表中所列数据讨论:
1.在原子中,质子数、核电荷数和核外电子数之间存在着什么关系?
为什么?
2.原子的质量主要由哪些微粒决定?
3.如果忽略电子的质量,质子、中子的相对质量分别取其近似整数值,那么,原子的相对质量在数值上与原子核内的质子数和中子数有什么关系?
【教师引导学生小结】
1、数量关系:
核内质子数=核外电子数
2、电性关系:
原子核电荷数=核内质子数=核外电子数
阳离子核内质子数>核外电子数
阴离子核内质子数<核外电子数
3、质量关系:
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
【归纳小结】
如果用
X的形式表示一个质量数为A、质子数为Z的原子,那么组成原子的粒子间的关系可以表达为:
原子
X
【迁移与应用】
1.在科学研究中,人们常用
Cl符号表示某种原子,请你谈谈图中符号和数字的含义。
2.某二价阳离子含有10个电子,12个中子,求质量数。
3.元素R的一个原子,质量数为a,其阴离子Rn-有b个电子,求中子数。
【回顾】元素的种类是由原子核内的质子数决定的。
元素是具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称。
【质疑】同种元素原子的质子数相同,那么,中子数是否也相同呢?
【媒体显示】三种不同的氢原子
【比较】三种氢原子结构的异同。
【质疑】它们是不是同一种元素?
【板书】2.核素
核素:
人们把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。
同位素:
质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素。
【迁移与应用】1.请你描述构成原子的各种微粒与元素、核素间的关系。
2.请你描述元素、核素、同位素间的关系
【媒体显示】元素、核素、同位素三者之间的关系:
元素
同位素
核素1
核素n
…
【拓展与提高】
1.下列各组物质中,互为同位素的是
(A)O2、、O3、O4(B)H2、D2、T2
(C)H2O、D2O、T2O(D)
Ca和
Ca
2.下列说法正确的是
(A)同种元素的质子数必定相同
(B)不同元素原子的质量数必定不同
(C)原子核都是由质子和中子构成的
(D)凡是核外电子数相同的微粒必定属于同一元素
【交流与研讨】
生物体在生命存续期间保留的一种碳原子----碳-14(
C)会在其死亡后衰变,测量考古遗址中发现的遗物里碳-14的数量,可以推断出它的存在年代。
根据课本内容与网上资料:
阐述
C在考古上的应用;列举核素、同位素在生产和生活中的应用。
【点评】通过上网搜集资料,然后分组讨论,让学生参与学习,以达到提高学生学习的积极性,激发学生学习热情的目的。
【简介】
1.放射性同位素用于疾病的诊断
2.放射性同位素用于疾病的治疗
3.未来的能添一一一核聚变能
【点评】本节教材采用问题推进法进行教学,引导学生发现问题、提出问题以激发学生思考,然后,通过看书、研讨、交流等多种方式,寻求问题的解决,探讨问题的结果。
培养解决问题的能力。
第二教时:
I-1物质结构基础
教学目标:
知识与技能
1.引导学生认识原子核的结构,懂得质量数和
X的含义,掌握构成原子的微粒间的关系;知道元素、核素、同位素的涵义;掌握核电荷数、质子数、中子数、质量数之间的相互关系。
2.引导学生了解原子核外电子的排布规律,使他们能画出1~18号元素的原子结构示意图;了解原子的最外层电子排布与元素的原子得、失电子能力和化合价的关系。
情感态度与价值观
1.通过构成物质的基本微粒的质量、电性的认识,了解微观世界的物质性,从而进一步认识物质世界的微观本质;通过原子中存在电性不同的两种微粒的关系,认识原子是矛盾的对立统一体。
2.通过人类探索原子结构的历史的介绍,使学生了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程,培养他们的科学态度和科学精神,体验科学研究的艰辛与喜悦。
3.通过“化学与技术----放射性同位素与医疗”,引导学生关注化学知识在提高人类生活质量中所起的作用。
4.通过“未来的能源----核聚变能”,引导他们关注与化学有关的热点问题,形成可持续发展的思想。
教学重点:
构成原子的微粒间的关系和核外电子排布规律。
教学难点:
构成原子的微粒间的关系和核外电子排布规律。
教学过程:
【复习提问】
1.构成原子的粒子有哪些,它们之间有何关系?
2.为什么原子不显电性?
....
3.为什么说原子的质量主要集中原子核上?
【引言】我们已经知道,原子是由原子核和电子构成的,原子核的体积很小,仅占原子体积的几千亿分之一,电子在原子内有“广阔”的运动空间。
在这“广阔”的空间里,核外电子是怎样运动的呢?
【点评】通过对上节课内容的复习,过渡到新课的引入;由新的问题的提出,给出将要学习的内容,创设一种探究学习的氛围。
【板书】二、核外电子排布
【讲述】电子的运动具有区别于宏观物体的几大特征:
(1)质量很小(9.109×10-31kg);
(2)带负电荷;(3)运动空间范围小(直径约10-10m);(4)运动速度快(接近光速)。
因此,电子的运动特征就与宏观物体的运动有着极大的不同一一它没有确定的轨道。
【质疑】我们如何去描述核外电子的运动呢?
【交流与研讨】根据课前搜集的有关资料:
讨论电子在原子核外是怎样运动的?
【简介】原子结构模型的演变
1.道尔顿原子结构模型:
2.汤姆逊原子结构模型:
3.卢瑟福原子有核模型4.玻尔原子结构模型:
【点评】通过原子模型的历史回顾,让学生体验假说、模型在科学研究中不可替代的作用;尝试运用假说、模型的科学研究方法。
【阅读与讨论】学生阅读课本第六页第三自然段,分小组讨论核外电子排布的有哪些规律?
并派代表回答。
【归纳并板书】
核外电子排布的规律:
1.电子是在原子核外距核由近及远、能量由低至高的不同电子层上分层排布;
2.每层最多容纳的电子数为2n2(n代表电子层数);
3.电子一般总是尽先排在能量最低的电子层里,即最先排第一层,当第一层排满后,再排第二层,等等。
4.最外层电子数则不超过8个(第一层为最外层时,电子数不超过2个)。
【讨论】电子与原子核距离远近、能量高低有何关系?
【板书】
电子层1234n
电子层符号KLMN……
离核距离近远
电子的能量低高
最多能容纳的电子数2818322n2
【媒体显示并讲述】尝试运用上述规律,排出钠原子核外的电子,并用原子结构示意图加以表示。
电子层
原子核
电子层上的
电子数
核电荷数
【试一试】完成下表,看看谁较快。
核电荷数
元素名称
元素符号
各层电子数
K
L
M
1
氢
H
1
2
氦
He
2
3
锂
Li
2
1
4
铍
Be
2
2
5
硼
B
2
3
6
碳
C
7
氮
N
8
氧
O
9
氟
F
2
7
10
氖
Ne
11
钠
Na
2
8
1
12
镁
Mg
13
铝
Al
14
硅
Si
15
磷
P
16
硫
S
2
8
6
17
氯
Cl
18
氩
Ar
2
8
8
【媒体显示】
核电荷数从1到18的元素的原子结构示意图
HHe
LiBeBCNOFNe
NaMgAlSipSClAr
【迁移与应用】
1.下列微粒结构示意图表示的各是什么微粒?
2.下列微粒结构示意图是否正确?
如有错误,指出错误的原因。
【点评】通过上述应用,使学生加深对核外电子排布的规律的认识,对容易出现的错误,让学生自我发现,以加深印象。
【阅读、思考、交流】学生阅读教材第七页,思考、交流下列三个问题:
1.元素的化学性质与原子的最外层电子排布有什么关系?
金属钠、金属镁在化学反应中常表现出还原性,而氧气、氯气在化学反应中常表现出氧化性,你能用原子结构的知识对这一事实进行解释吗?
2.金属元素原子最外层电子数非金属元素原子最外层电子数一般是多少?
3.元素的化合价的数值,与原子的电子层结构特别是最外层电子数有什么关系?
【点评】通过上述交流与讨论,让学生认识元素的性质与原子结构的内在联系,初步了解元素性质的变化规律。
为后阶段学习元素周期律、元素周期表打下基础。
【概括与整合】
构成原子的各种微粒之间的关系及相关知识如下图所示。
原子中各微粒间的数量关系、电性关系、
质量关系
原子核(质子、中子)核素、同位素的含义
元素与原子的关系
原子结构
核外电子排布规律
核外电子
核外电子排布与元素性质间的关系
【迁移与应用】
1.质子、中子、核外电子从不同角度描述了元素或原子的某些性质和特点,试填下表说明质子、中子、核外电子数目的多少分别决定着什么?
微粒或微粒组合
决定属性
质子
决定元素的种类
中子
电子
质子和中子
质子和电子
2.现有
微粒结构示意图,试填表,当n取不同值时相对应的微粒名称和微粒符号。
n值
微粒名称
微粒符号
【作业】书后练习1、2题
【点评】本节教材主要采用的是讨论法教学,在整个教学活动中始终注意学生学习的主动性,突出自主与合作的学习方式,充分调动了学生学习的积极性。
第三教时:
I-1物质结构基础
教学目标:
知识与技能
1.使学生理解离子键的概念,能用电子式表示离子化合物的形成。
2.使学生了解化学键的概念和化学反应的本质
情感态度与价值观
通过离子键的教学,培养对微观粒子运动的想像力。
教学重点:
离子键
教学难点:
化学键的概念,化学反应的本质
教学过程:
[引入]同学们,我们的生活中离不开食盐,食盐对维持人体的生命活动有着重要的意义,我们知道食盐就是氯化钠,它是由钠和氯两种元素组成的,那么,钠和氯是如何形成氯化钠的?
是什么作用使得Na+和Cl-紧密的结合在一起的?
这节课我们就研究这个问题。
[板书]第四节化学键
[电脑展示]钠在氯气中的燃烧实验
[过渡]钠在氯气中剧烈燃烧有大量的白烟生成,白烟就是氯化钠的固体小颗粒,叫做氯化钠晶体。
氯化钠晶体呈什么形状?
它的空间结构又是怎样的?
[动画]展示NaCl的晶体样品、晶体空间结构模型。
[说明]与Na+较近是Cl-,与Cl-较近是Na+,Na+与Na+、Cl-与Cl-未能直接相连;无数个Na+与Cl-相互连接向空间无限延伸排列就形成了NaCl的晶体。
[设疑过渡]Na+与Cl-通过什么方式形成NaCl的呢?
[思考讨论]1、请同学们写出Na和Cl的原子结构示意图?
Na和Cl的原子结构是否稳定?
通过什么途径才能达到稳定结构?
2、请写出Na+和Cl-结构示意图,并用原子结构示意图表示NaCl的形成过程。
[动画投影]用原子结构示意图表示NaCl的形成过程。
[讲述]原子结构示意图必须把原子核所带电荷和核外不同层上的电子数全部表示出来,钠原子失去最外层的一个电子变成Na+达到8电子稳定结构,氯原子得一个电子变成Cl-也达到8电子稳定结构,Na+与Cl-相互结合就形成了NaCl。
[设疑]Na+与Cl-之间是一种什么作用使它们不能相互远离?
为什么?
[生答]Na+带正电荷、Cl-带负电荷,它们所带电荷电性相反相互吸引而靠近。
[设疑]Na+与Cl-能否无限制的靠近呢?
[讲述](把原子结构示意图表示NaCl的形成过程投影出来,对照分析。
)Na+与Cl-它们的原子核都带正电荷而排斥,同时原子核外的电子与电子之间都带负电荷也相互排斥,所以Na+与Cl-两者要相互远离;又因静电吸引作用而靠近,当Na+与Cl-接近到一定的距离时静电吸引作用和静电排斥作用达到平衡,于是就形成了稳定的离子键,形成了离子化合物NaCl。
任何事物都存在着矛盾的两方面,是既对立又统一,任何事物都是对立统一体。
离子键就是阴阳离子的静电吸引作用和静电排斥作用的对立统一体。
[Flash动画]带有正电荷的Na+与带有负电荷的Cl-相互靠近,到了一定的距离时不在移动。
多次重复上述操作让学生看个明白。
[投影板书]一、离子键
1、使阴、阳离子形成化合物的静电作用叫离子键
[讲述]通过离子键的概念我们可以了解形成离子键的粒子是什么,粒子之间形成化合物的作用方式是什么,可以看到新的物质的生成必须有新的化学键的生成,这就是化学反应的本质。
[讨论提纲]1、形成离子键的粒子是什么?
这些粒子又是怎样形成的?
它们的活泼性怎样?
2、离子键的本质是什么?
您是怎样理解的?
3、NH4+与Cl-、CO32-能形成离子键吗?
为什么?
Na+与CO32-、SO42-呢?
你还能举出哪些粒子可以形成离子键?
[总结讲述](在学生讨论的基础上)形成离子键的粒子是阴阳离子,阴阳离子是由活泼的金属原子和活泼的非金属原子得失电子而形成的。
离子键的本质是静电作用,既有静电吸引作用又有静电排斥作用,大多数的情况下只要有阴阳离子就可以形成离子键,大多数的盐和强碱都是离子化合物,因此也存在离子键。
阴阳离子之间有静电排斥作用,所以不会出现阴阳离子所带电荷的中和。
[投影板书]2、离子键的本质与形成条件和形成原因
[投影讲述]1、成键本质:
静电作用
2、成键条件:
(1)活泼金属元素与活泼非金属元素之间易形成离子键。
即元素周表中ⅠA、ⅡA主族元素和ⅥA、ⅦA之间易形成离子键。
(2)有些带电荷的原子团之间或与活泼的非金属、金属的离子之间也能行成离子键。
(3)强碱与大多数盐都存在离子键。
[练习]1、下列说法正确的是:
()
A.离子键就是阴阳离子间的静电引力
B.所有金属元素与所有非金属元素间都能形成离子键
C.钠原子与氯原子结合成氯化钠后体系能量降低
D.在离子化合物CaCl2中,两个氯离子间也存在离子键
2、下列各数值表示有关元素的原子序数,能以离子键相互结合成稳定化合物的是:
()
A.10与19B.6与16C.11与17D.14与8
[解析答案]1、主要考查离子键的概念(C)
2、主要考查离子键的形成条件。
方法一:
可以先根据原子序数判断元素的名称,然后判断金属性和非金属性的强弱,再判断能否形成离子键。
方法二:
可以根据原子的最外层上的电子数判断元素所在的主族,在判断金属性和非金属性的强弱,从而判断能否形成离子键。
(C)
[投影]用原子结构示意图表示NaCl的形成过程。
[设疑过渡]同学们,NaCl的形成可以用化学方程式表达,但是这只是表达了钠和氯气可以生成了NaCl,而钠和氯气通过什么方式生成NaCl的没有表达出来;用原子结构示意图表示NaCl的形成过程很麻烦、难书写。
能否用一种简单的形式表示NaCl的形成过程呢?
[讲述]我们知道在化学反应中一般是原子的最外层电子发生变化,原子的最外层电子决定元素的化学性质,也体现了原子结构的特点,我们只需要在元素符号周围把原子的最外层的电子表达出来就可以把原子的结构特点表达出来,这就是电子式。
[板书]3、用电子式表示离子化合物的形成过程
(1)电子式:
在元素符号的周围用小黑点(或)来表示原子的最外层电子,这种式子叫做电子式。
[学生讨论]H、Na、Mg、Cl、O等原子的电子式。
[反馈矫正]
[明确]1、电子式中的电子一般要成对书写。
但Mg、O等原子的电子式常按上述方式书写.2、同主族原子的电子式基本相同
[提问]你是否能写Na+、Cl-、Mg2+、O2-等离子的电子式?
[学生讨论](略)
[投影答案]
[讲述]金属原子失去了最外层上的电子变成阳离子达到稳定结构,书写电子式时阳离子最外层上的电子通常不表达出来,所以阳离子的离子符号就是它的电子式;非金属原子得到电子最外层达到8电子的稳定结构,所以阴离子的电子式要在元素符号的周围用小黑点表示最外层的8个电子并且加上[]n-来表示,n表示阴离子带的电荷数。
[提问]讨论如何表示NaCl、Na2O、CaCl2等化合物的电子式?
[投影]
[说明]NaCl的电子式的书写是把Cl-的电子式表达出来放Na+之后,Na2O的电子式是在O2-的电子式的两边分别写上两个Na+的电子式,CaCl2的电子式是在Ca2+的电子式的两边分别写上两个Cl-的电子式。
[学生讨论]下列电子式的书写是否正确,为什么?
[反馈矫正]1、错误,表达不明确。
如果是氧原子的电子式,就多了两个电子;如果是氧离子的电子式,则漏掉了括号和电荷。
2、错误,Na原子失去了最外层上的电子,次外层变成了最外层,一般不把次外层上的电子表达出来,阳离子的离子符号就是它的电子式。
3、错误,-2表示硫的化合价而不是硫离子带的电荷。
4、错误,硫离子的电子式应该加上括号。
5、错误,应该把Cl-的电子式写在Ca2+的电子式的两侧。
6、错误,应该把Na+的电子式写在O2-的电子式的两侧。
[思考讨论]为什么氯化钙的化学式写成CaCl2的形式,而它的电子式必须写成
这样的形式?
[答疑]CaCl2只表示氯化钙的化学组成和Ca2+与Cl-个数比例关系,电子式不仅表示组成和比例特点,还表示了离子键的特点,它表示的是Ca2+与Cl-以离子键的方式相结合,而不是Cl-与Cl-以离子键结合,如果把两个Cl-的电子式写在一起就容易引起混淆,所以应该把Cl-的电子式写在Ca2+的电子式的两侧。
[学生讨论]怎样用电子式表示离子化合物NaCl、MgCl2的行成过程?
[投影]
[说明]箭号左方相同的微粒可以和并,箭号右方相同的微粒不可以和并。
用电子式可以直观的简洁的表示出原子之间是怎样形成离子的,又是怎样形成离子键的,这也反映了化学反映的本质,即发生化学反应就有新键的生成。
[思考讨论]1、用电子式表示氯化钠的形成过程和用化学方程式表示氯化钠的生成的区别和联系
[填表]
化学反应方程式
电子式表示形成过程
氯化钠生成的表达
是否注明反应条件
连接方式
物质表示方式
本质区别
联系
[投影答案]
化学反应方程式
电子式表示形成过程
是否注明条件
是
否
连接方式
等号
单向箭头
物质表示方式
用元素符号表示化学式
用电子式表示化学式
本质区别
表示新物质生成且质量守恒
表示离子键的形成过程
联系
都反映了新物质的生成及质量守恒的特点
[回顾知识]请回顾本节课学习的内容并作小结。
[投影小结]
[讲述]同学们通过讨论学习,了解了离子键的概念,明确了离子键的形成条件、原因和性质,要求我们在深入理解概念的基础上,掌握用电子式表示离子化合物的形成过程。
第四教时:
I-1物质结构基础
教学目标:
知识与技能
使学生理解共价键的概念,初步掌握共价键的形成,加深对电子配对法的理解;能较为熟练地用电子式表示共价分子的形成过程和分子结构;
情感态度与价值观
通过对共价键形成过程的分析,培养学生怀疑、求实、创新的精神。
在学习过程中,激发学生的学习兴趣和求知欲。
培养学生从宏观到微观,从现象到本质的认识事物的科学方法。
教学重点:
用电子式表示共价分子的形成过程
教学难点:
共价键的形成及特征;用电子式表示共
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- 化学 基本概念 教案