重庆物质构成的奥秘

第四单元 物质构成的奥秘
教材分析：本单元教材分原子的构成、元素、离子、化学史和化合价四个课题。它们包括原子结构模型、相对原子质量、元素、元素符号、核外电子排布、离子、化学式、化合价相对分子质量及其有关的计算内容。
课程标准指出，九年级化学基础知识和基本技能是构成学生科学素养的基本要素，是为学生终身学习和将来适应现代社会生活打好基础所必须的，化学基础知识和基本能技能还是中学生进行探究轰动的基础和结果，也是对学生进行情感态度、价值观教育的重要体现。所以，本单元教材对学生十分重要，它既是今后学习的理论基础，又是必不可少的工具。
重点：原子俄构成、离子的形成、元素、元素符号与化学式。
难点：核外电子排布规律，化合价。
思路：本单元教材的特点是内容抽象，远离学生的生活经验，再加上前三个单元学生学到的元素化合物知识不多，感性认识不充分，为此，教材中除了运用结构模型外，大量运用了图表，在学习本单元时，要抓住结构模型和图表，理解涵义，发挥想象力，挖掘本质，理清关系，揭示规律，掌握有关知识。这种从直观的图形、图表到理论的一般科学方法也是学习抽象化学知识的主要方法之一，对于原子的构成及核外电子的排布，应发挥自己的想象力并结合模型、粒子结构示意图弄清结构、理清关系，做到真正掌握；对于元素，应把它作为宏观概念，理解其意义并弄清它与原子、单质的区别与联系；对于离子、相对原子质量及相对分子质量的区别与联系，并加强计算的许年，掌握基本的计算技能，而元素符号是化学学科重要的基本化学用语，必须熟记课程标准中规定的27种元素符号，同时熟记常见元素及原子团常见的化合价，会根据化合价书写化学式及判断化学式的正误，为以后学习其他化学用语打好扎实的基础。
本单元设计了3个活动与探究，它们度与培养实验技能，形成时间能力和培养科学方法，引导学生在“做科学”中主动参与、亲身体验知识的形成过程，更好地理解与掌握知识起着非常重要的作用。
中考分析：本单元内容是学习化学的基础，主要考查点有：原子的构成、相对原子质量、元素、元素符号、化学式的书写及其意义，核外电子排布的有关知识，化合价、元素的化学性质与原子结构的关系、原子与粒子的关系、离子化合物等。同时元素在地壳中的含量以及与化学式有关的计算等都是考察的内容。
此类题目主要以联系实际、科技成果的信息给予题的形式出现，而核外电子排布的知识及原子与离子的关系等又是开放性试题命题的热点。着重考查学生当阅读理解能力、自学能力、思维能力及运用知识分析解决实际问题的能力。

课题1 原子的构成
一、目标
1．知识与技能
(1)了解原子是由质子、中子和电子构成的。
(2)初步了解相对原子质量的概念，并会查相对原子质量表。
(3)进行世界的物质性、物质的可分性的辩证唯物主义观点教育。
2．过程与方法
(1)充分发挥学生的空间想象力。
(2)学习运用对比、归纳的方法在微观世界和宏观世界之间架起一座桥梁。
(3)运用形象恰当的比喻减少学生对微观世界的神秘感。
3．情感态度与价值观
(1)对学生进行世界的物质性、物质的可分性的辩证唯物主义观点教育。
(2)逐步提高抽象思维的能力、想象力和分析、推理能力。
二、教学重点
1．原子的构成。
2．相对原子质量。
三、教学难点
1．核电荷数、核内质子数和核外电子数的关系。
2．相对原子质量概念的形成。
四、课时安排 1课时
教学过程教学拓展
[引入新课]在本单元我们将进一步探索物质构成的奥秘。本节课我们首先探索原子的构成。
[板书]第四单元 物质构成的奥秘
课题1 原子的构成
[过渡]原子到底能不能分?如果能分，它又是由哪些部分构成的呢?带着这些问题，我们来学习本课题的第一个问题原子的构成。
[板书]一、原子的构成
[学生活动]让学生阅读课本P68内容原子的构成，在阅读的基础上讨论问题。
[投影]打出下列讨论题：
1．原子是由哪两部分构成的?
2．原子核和核外电子都带电，为什么整个原子不显电性?
3．原子核是由哪些粒子构成的?这些粒子有什么异同?
4．不同类原子的内部构成有什么不同?
[学生讨论结束后，找学生代表陈述讨论结果，其他小组可以表明自己的不同意见]
[问题1的答案]原子由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的，所
以说原子由原子核和核外电子两部分构成。
[思考]原子核居于原子中心，它在原子中的体积如何?占很大一部分吗?
[答案]原子核居于原子中心，但比原子小得多，原子核的半径只有原子半径的几万分之
一，如果把原子比作一个庞大的体育场，而原子核只相当于一只蚂蚁。因此，原子里有很大的空间，电子就在这个空间里做高速运动。
[过渡]刚才说的这些都比较抽象，接下来我们看“原子的构成”挂图，看一下原子核在原子中到底能占多大。
[挂图]展示“原子的构成”示意图。
[学生观看挂图，说出自己从挂图上得到的有关信息]
[学生陈述自己得到的有关信息]
[思考]1．原子核所带的正电荷从何而来?
2．质子数与原子核所带的正电荷有何关系?
3．电子数与原子核所带的正电荷有何关系?
教学过程教学拓展
核电荷数=核内质子数＝核外电子数。
[回答]因为原子由原子核和核外电子两部分构成，原子核又分为质子和中子，所以原子的质量应等于质子质量、中子质量、核外电子质量之和。
[讲解]不同的原子所含的质子、中子、电子数目不同，所以它们的质量也不同，比如1个氢原子的质量为1．67×10-27 kg，1个氧原子的质量为2．657×10-26 kg。
[讲解]这样小的数字，无论书写、记忆、还是使用都极不方便，就像用吨作单位来表示一粒稻谷或小麦的质量一样。我们可选用一种跟原子质量相近的“砝码”来表示原子的质量，这就是相对原子质量。
[板书]二、相对原子质量
[提问]什么叫相对原子质量呢?它是如何来表示原子的质量的?请大家带着问题阅读
P69相对原子质量一段内容。
1个氢原子的质量为1．67×10-27 kg，作为标准碳原子质量的1／12为1．66×10-27 kg，所以氢的相对原子质量= ≈1。 1个氧原子的质量为2．657×10-26 kg。
所以氧的相对原子质量= ≈16。
经过这样的计算得到的数字都比较简单，便于书写、记忆和计算，对于这个计算过程大家要掌握。
课题2 元素
一、教学目标
1．知识与技能
(1)了解元素的概念，将对物质的宏观组成与微观结构的认识统一起来。
(2)了解元素符号所表示的意义，学会元素符号的正确写法，逐步记住一些常见的元素符号。
(3)初步认识元素周期表，知道它是学习和研究化学的工具，能根据原子序数在元素周期
表中找到指定元素和有关该元素的一些其他的信息。
2．过程与方法
(1)学习运用对比的方法获取信息。
(2)学习运用寻找规律性和特殊性的方法处理信息。
3．情感态度与价值观
(1)保持对化学的浓厚兴趣。
(2)不向困难低头，相信随着知识的积累，所有的问题都会迎刃而解。
(3)逐步积累化学用浯，真正进入一个化学世界。
二、教学重点
1．元素的概念。
2．元素符号的书写和意义。
三、教学难点
1．元素概念的形成。
2．元素符号的书写和意义。
3．元素周期表的排列规律和相关信息。
四、课时安排 2课时

教学过程（第一课时）教学拓展
[复习提问]水在通电的情况下生成氢气和氧气。这个实验结论说明了什么?
[回答]说明水是由氢元素和氧元素组成的。
[追问]你还知道哪些物质含有氧元素，并把它们表示出来。
[小结引入]含有氧元素的物质很多，可见元素是组成物质的基本成分，那么什么叫元素呢?本课题我们就来学习有关元素的知识。
[板书]课题2 元 素
[设问]学习了原子的结构后，我们该如何给元素下一个定义才比较确切呢?
[讲解]元素就是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。
[板书]一、元素
1．定义：元素就是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。
[提问]元素指的是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。前面我们有等量关系：核电荷数＝核内质子数=核外电子数。那我们可不可以说元素是具有相同核外电子数的一类原子的总称呢?
[补充说明]尽管核外电子数从数量上等于核电荷数和核内质子数，但由于核外电子数在
形成物质时会发生变化，原子会得到电子或失去电子(下一节大家就会学到)，所以定义元素时不能用核外电子数，只能用核电荷数或核内质子数。
[提问]元素概念中的“一类原子”是什么意思?
[回忆]课本P69小注指出：作为相对原子质量标准的碳原子指的是含有6个质子和6个中子的碳原子，叫做碳-12。
[补充]除这种碳原子外，还有质子数为6而中子数不同的碳原子，所以元素概念中的一类原子指的是核电荷数相同而核内中子数并不一定相同的一类原子。
[过渡]搞清楚了元素的概念。我们再来看元素有哪些特点。
[板书]2．特点
[讲解]由定义可知，元素是一类原子的总称，具体说就是具有相同核电荷数的一类原子的总称。因为它是一个总称，所以它最大的一个特点是：只讲种类，不讲个数。
[板书]只讲种类，不讲个数；
[补充]既然元素只讲种类，不讲个数，那么在用元素描述物质的组成时，只能说该物质由几种元素组成，而不能说该物质由几个元素组成。请看下列练习。
[投影]展示下列练习。
下列说法有没有错误?把错误的说法加以改正。
①水是由1个氧元素和2个氢元素组成的。
②二氧化硫中有硫和氧2个元素。
[学生回答]
①错误。改正：水是由氧元素和氢元素两种元素组成的。
②错误。改正：二氧化硫由硫和氧两种元素组成。
[提问]地球上的物质有千千万万种，是不是元素也有千千万万种呢?
[回答]应该不是。
[介绍]物质的种类很多，但是组成这些物质的元素并不多。到目前为止，已经发现的元素只有一百多种，这一百多种元素在地壳中的含量差别很大。
[投影]放映教材图4-4的放大图
[分析该图并由学生说出从该图中得到的信息]
[可能有的回答]
1．地壳中含量最多的元素是氧，其次是硅。
2．地壳中含量最多的金属元素是铝，其次是铁。
3．氢、碳、氮等元素在地壳中的含量相对较少。
[小结]通过分析可见，各种元素在地壳中的含量相差很大。
[板书]3．各种元素在地壳中的含量相差很大。
[过渡]那么，生物细胞中的元素分布情况又怎样呢?
[学生阅读P72资料]
[活动与探究]请学生拿出准备的食品、药品的说明，查找其组成元素。
[学生活动]……
[回答]1．阿莫西林的组成元素为碳、氢、氮、氧、硫。
2．罗红霉素的组成元素为碳、氢、氮、氧。
[小结]很多的资料表明，形形色色、千差万别的物质，均由有限的一百多种元素经过不同的方式组合而成。可见，正是这100余种元素组成了我们周围绚丽多彩的世界。
[过渡]请大家结合前面有关分子的知识与本节课有关元素的知识，共同来看下面的讨论。
[投影]展示“讨论”。
[讨论]
下述化学反应中；
水 氢气+氧气
(H2O) (H2) (O2)
硫+氧气 二氧化硫
(S)(O2) (SO2)
反应物跟生成物相比较，分子是否发生了变化?元素是否发生了变化?
[学生分组讨论后，由学生代表陈述讨论结果，有不同意见者补充说明]
[回答]上述两个反应，反应物跟生成物相比较，分子都发生了变化，元素没有发生变化。
[讲解]第一个反应中，反应物是水，由水分子构成；生成物是氢气和氧气，由氢气分子和氧气分子构成。第二个反应中，反应物是硫和氧气，分别由硫原子和氧气分子构成；生成物是二氧化硫，由二氧化硫分子构成。
在第一个反应中，水中的氧和氧气中的氧都属于氧元素，水中的氢和氢气中的氢同属于氢元素。第二个反应中，氧气中的氧和二氧化硫中的氧同属于氧元素，硫和二氧化硫中的硫同属于硫元素。
[小结]可见，在发生化学变化时，分子发生了变化，而元素并没有发生变化。
[提问]前面我们学过物质的构成可用原子表示，现在又知道元素可以表示物质的组成。
用原子表示物质的构成和用元素表示物质的组成有什么区别呢?
[板书]4．原子和元素的区别：
[学生思考]
[讲解]原子表示的是物质的微观结构，而元素表示的是物质的宏观组成。用原子时只能
对应微观粒子，而用元素时只能对应宏观物质。请看下列表格：
[投影]展示下列表格
元素与原子的比较
　元素原子
概念间的联系具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子的总称化学变化中的最小粒子
区分着眼于种类，不表示个数，没有数量多少的含义即表示种类，又讲个数，有数量多少的含义
使用范围及举例应用于描述物质的宏观组成，例如可以说，“水里含有氢元素和氧元素”或“水里由氢元素和氧元素组成的”，但不能说“水是由二个氢元素和一个氧元素所组成的”应用于描述物质的微观结构。例如，“一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的”，但不能说“一个水分子是由氢元素和氧元素组成的”
[总结并板书]元素和原子的区别在于：
①元素只讲种类，不讲个数；原子既讲种类又讲个数。
②原子用于描述物质的微观结构；元素用于描述物质的宏观组成。
[投影]展示下列练习：
判断下列说法是否正确并将错误的说法加以改正。
a．加热氧化汞生成汞和氧气，氧化汞中含有氧气分子。
b．二氧化硫分子是由硫元素和氧元素构成的。
c．水是由氧原子和氢原子构成的。
[答案]a. 错误。改正：加热氧化汞生成汞和氧气，氧化汞中含有氧元素和汞元素。
b．错误。改正：二氧化硫分子是由硫原子和氧原子构成的。
c．错误。改正：水是由氢元素和氧元素组成的。
[补充]描述物质的微观结构时一般用“构成”，描述物质宏观组成时一般用“组成”，对应关系如下：
宏观→物质→元素→组成
微观→分子→原子→构成
[过渡]了解了元素的定义以及它的特点后，我们再来看元素的表示。“知识是无国界的”，
但各个国家有各自不同的语言和文字，若用各自的文字来表示，则给学术交流带来很多的不
便，从而也会阻碍化学前进的脚步。所以为了书写和学术交流的方便，国际上采用统一的符
号��元素符号，来表示元素。
[板书]二、元素符号
[阅读]请大家阅读P73资料，了解元素符号的来源。
[学生阅读后，请学生简要陈述元素符号的来源]
[陈述]1．最先研究元素符号的是道尔顿，他曾用图形加字母的方式作为元素符号。但随着发现的元素越来越多，符号设计越来越复杂，这种符号不便于书写和记忆，未能广泛采用。
2．现在国际上统一采用元素拉丁文名称的第一个字母来表示元素，书写时要大写。如，
氧��O，氢��H，碳��C。
3．若几种元素拉丁文名称的第一个字母相同时，就附加一个小写字母来表示。如，
铜��Cu，钙��Ca，氯��Cl。
[总结强调]第一个字母一定要大写，第二个字母一定要小写，即“一大二小”。
[板书]1．表示：采用拉丁文名称的第一个大写字母表示。如，氧��O，氢��H。
若第一个字母相同，附加第二个小写字母来区别。
[过渡]知道了元素符号的写法，还应该知道元素符号的读法。
[板书]2．读法
[请同学们读出下列元素符号]
() C H Cu Ca N S Na
(注意：学生在读的过程中，很可能会读成该字母的英文读法，一定要及时纠正过来．并加以强调)
[强调]元素符号在渎的时候就应该渎成该元素的名称，而不能读成英文字母。
如，C读碳，S读硫，Cu读铜，等等。
课题四 化学式与化合价
一、教学目标
知识与技能
1、让学生理解化合价的本质
2、让学生掌握化合价中元素化合价的一些规律，熟记一些常见的化合价，并学会根据化学式计算化合价的方法。
过程与方法
　　1、引导学生运用科学方法来学习化学知识培养学生分析问题、归纳整理、寻找规律的学习能力，并掌握科学的记忆方法。
2、培养学生的思维能力和对知识形成规律性认识的能力，在课堂练习中培养巩固学生应用概念认识新事物的能力。
情感态度价值观
　　在学习元素化合物的知识中，对学生进行实事求是，尊重科学，依靠科学的教育。渗透定组成定律的基本思想。形成从现象到本质，感性到理性的认识方法
二 、教学重点：
　 熟记常见元素和原子团的化合价，了解化合物中元素正，负化合价代数和为零的原则。
教学难点：化合价概念的建立。
三 、教学难点
1、化合价概念的建立和形成
2、使用化合价规则确定物质的化学社会

教学过程设计:
教学过程教学拓展
【引入】展示氯化氢（HCl）、硫化氢（H2S）、氨气（NH3）甲烷（CH4）的化学式
【教师提问】我们上节课学习了化学式的知识，请大家读出投影仪上给出的化学式,观察这四种物质的组成有什么共同点和不同点.
【学生】它们都由氢元素组成,但分子中氢原子个数不同。
【教师】形成化合物的原子数目为什么不同，我们先来看一下硫化氢的形成过程。
【投影】展示硫原子的核外电子排布图
展示氢原子核外电子排布示意图
以硫化氢为例让学生理解化合物形成过程，并初步建立物质在化合过程中原子数目不同的观念，并由此引申出化合价的概念
【板书】一、化合价
1、化合价：用来表示原子间相互化合的数目
2、化合价的表示方法：在元素符号的正上方，左符号右数目，注意和离子的表示方法相区别
（同种元素的化合价与离子所带的电荷，通常数值相等，正负相同；位置不同，写法相反）
【练习】请写出铝离子、氯离子、氧离子的化学符号，并标出三种元素的化合价
【提问】离子所带电荷有正有负，同种原子可能形成不同离子，那么，元素的化合价有正负吗？一种元素是否只有一种化合价？
【板书】3、化合价规则
(1)化合价有正价和负价
(2)金属通常显正价，非金属通常显负价
(3)在化合物里正负化合价代数和为零
(4)在化合物里氧元素通常显－2价，氢元素通常显＋1价
(5)单质的化合价为零
教学过程教学拓展
(6)同种元素可能有多种化合价
【练习】判断下列说法是否正确
1.金属显正价，非金属显负价
2.在化合物H2O中，氧元素显负二价，氢元素显正一价
3.在氧气中，氧元素显负二价　
【投影】常见元素化合价表，要求学生背诵，学生感到非常困难
【学生活动】教师给出化合价口诀，并将常见元素化合价谱曲，要求学生合唱，这时候学生　　　　
　　　　　　学习热情得到鼓舞，课堂气氛异常活跃。
一价氢氯钾钠银；
二价氧钙钡镁锌；
三铝四硅五氮磷；
二四六硫要记清；
二三铁；二四碳；
单质为零铜正二；
金正非负和为零；
老师趁机提出，在化学反应中，虽然原子是最小离子，但有的原子总是作为一个整体参加反应，原子之间不再发生变化，我们把这种作为一个整体参加化学反应的原子集团称作原子团
【投影】六种常见原子团和化合价
　　　　顺口溜　：一价硝酸氢氧根
　　　　　　　　　二价硫酸碳酸根
　　　　　　　　　三价只有磷酸根
　　　　　　　　　正一价的是铵根
【提问】我们学习化合价有什么实际应用呢
【板书】二、化合价的应用
教学过程教学拓展
1、已知化合价书写化学式步骤
（1）写出有关元素符号
（2）标出有关元素的化合价。
（3）根据化合物中元素化合价代数和为零的原则，用最小公倍数法求出化学式中各元素的原子个数。
（4）验证所写化学式是否正确。
口诀：正价前，负价后，价数交叉为角数
角数若有公约数，莫忘约去要记住
【练习】1、写出氧化铁、硫酸铝、氧化亚铁的化学式
2、已知元素或原子团的化合价，请同学书写相应的化学式
SO42-CO32-PO43-OH-Cl-
Fe2+
Cu2+
Al3+
Mg2+
Na+
3、判断下列化学式书写的正误
氧化铝 AlO 　 氧化镁 MgO 氧化钠Na 2O 氯化亚铁 FeCl3
氯化铜CaCl2 　硫酸铝Al2SO4 硫酸钠NaSO4 碳酸钠Na2CO3
氢氧化钠NaOH 氢氧化铜Cu OH 2 氢氧化铁 Fe(OH ) 2

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