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九年级化学4.1《原子的构成》教案
作者:佚名 文章来源:教育资源库 点击数: 更新时间:2011-10-7

第四单元 物质构成的奥秘

课题4.1  原子的构成

知识点:

1.原子由居于原子中心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成。

2.原子核由质子和中子构成。质子带正电,中子不带电,电子带负电。

3.在原子中:原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数

4.相对原子质量是以一种碳原子质量的112为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比。它不是原子的实际质量。

5.在原子中:相对原子质量质子数+中子数。

课文详解:

一、原子的构成

原子是由居于原子中心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成。原子核带正电荷,其所带正电荷数叫核电荷数。如氧原子核带8个单位正电荷,故氧的核电荷数为8。原子核的体积很小,只有原子体积的千万亿分之一到万亿分之一之间,但质量很大,几乎集中了整个原子的质量。电子绕原子核高速运动,一个电子带一个单位负电荷,其质量极小,可以忽略不计。

原子核由质子和中子构成。一个质子带一个单位正电荷,故质子数等于核电荷数。中子不带电,但其质量与质子相差无几。

由于整个原子不显电性,因此,原子核所带电荷数等于核外电子所带负电荷数,即电子数。

元素周期表中的原子序数就是根据元素的核电荷数排列的,故核电荷数等于原子序数。

由以上分析可以得出以下等式:

原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数

分析】阅读下表,从中你能得出哪些规律?

原子种数

质子数

中子数

核外电子数

相对原子质量

1

0

1

1

6

6

6

12

8

8

8

16

11

12

11

23

17

18

17

35

26

30

26

56

【归纳】1.所有原子中,质子数=核外电子数;

2.相对原子质量=质子数+中子数;

3.不是所有原子的原子核中都有中子(如氢原子核中没有中子);

4.质子数增加,中子数也增加;但质子数与中子数之间不存在成倍关系。

(以上归纳仍可能不完全,同学们可以根据自己的视角进行归纳)

二、相对原子质量

相对原子质量是原子的相对质量。为方便表示原子质量的大小关系,化学上将一种碳原子质量的112作为标准(该碳原子质量为1.993×1026 kg),则该标准的质量为:

 

      【原创】我的第二课堂·课题4.1 原子的构成 - 蜀麓耕夫 - 蜀麓耕夫山野草堂

 

   
其它原子的质量与这个“标准”比较得到的比值就是这种原子的相对原子质量。

如,氧原子的相对原子质量。

氧原子的质量为2.567×1026 kg

 

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氧的相对原子质量为16

由于一个质子的质量为1.6726×1027 kg,一个中子的质量为1.6749×1027 kg,也就是说,若用上述标准来度量,质子和中子的相对质量数都分别为1

原子的质量≈原子核的质量=质子质量+中子质量。

故有:

相对原子质量≈质子数+中子数。

【说明】相对原子质量的具体数值不需要记忆。一般化学计算时,多采用它的近似值,除个别取小数点后一位外,其余都取整数。

 

课外阅读:

原子结构发现史

1897年,J.J.汤姆逊在研究阴极射线的时候,发现阴极射线其实是一些带负电荷的粒子流,这些粒子的质量仅有最轻的原子——氢原子质量的千分之一。这打破了从古希腊人那里流传下来的“原子不可分割”的理念,明确地向人们展示:原子是可以继续分割的,它有着自己的内部结构。那么,这个结构是怎么样的呢?汤姆逊那时完全缺乏实验证据,他于是展开自己的想象,勾勒出这样的图景:原子呈球状,带正电荷。而带负电荷的电子则一粒粒镶嵌这个圆球上。这样的一幅画面,也就是史称的葡萄干布丁模型,电子就像布丁上的葡萄干一样。

但是,1910年,卢瑟福和学生们在他的实验室里进行了一次名留青史的实验。他们用α粒子(带正电的氦核)来轰击一张极薄的金箔,想通过散射来确认那个葡萄干布丁的大小和性质。但是,极为不可思议的情况出现了:有少数α粒子的散射角度是如此之大,以致超过90度。对于这个情况,卢瑟福自己描述得非常形象:这就像你用十五英寸的炮弹向一张纸轰击,结果这炮弹却被反弹了回来,反而击中了你自己一样

卢瑟福发扬了亚里士多德前辈吾爱吾师,但吾更爱真理的优良品格,决定修改汤姆逊的葡萄干布丁模型。他认识到,α粒子被反弹回来,必定是因为它们和金箔原子中某种极为坚硬密实的核心发生了碰撞。这个核心应该是带正电,而且集中了原子的大部分质量。但是,从α粒子只有很少一部分出现大角度散射这一情况来看,那核心占据的地方是很小的,不到原子半径的万分之一。

于是,卢瑟福在次年(1911)发表了他的这个新模型。在他描述的原子图象中,有一个占据了绝大部分质量原子核在原子的中心。而在这原子核的四周,带负电的电子则沿着特定的轨道绕着它运行。这很像一个行星系统(比如太阳系),所以这个模型被理所当然地称行星系统型。在这里,原子核就像是我们的太阳,而电子则是围绕太阳运行的行星们。

但是,这个看来完美的模型却有着自身难以克服的严重困难。因为物理学家们很快就指出,带负电的电子绕着带正电的原子核运转,这个体系是不稳定的。两者之间会放射出强烈的电磁辐射,从而导致电子一点点地失去自己的能量。作为代价,它便不得不逐渐缩小运行半径,直到最坠毁在原子核上为止,整个过程用时不过一眨眼的工夫。换句话说,就算世界如同卢瑟福描述的那样,也会在转瞬之间因为原子自身的坍缩而毁于一旦。原子核和电子将不可避免地放出辐射并互相中和,然后把卢瑟福和他的实验室,乃至整个英格兰,整个地球,整个宇宙都变成一团混沌。

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