第4单元课题3-离子

四单元物质构成的奥秘课题3离子从容说课本课题包括核外电子的排布和离子的形成两部分内容。离子的形成是本课题的核心，是教学重点。为了说明离子是什么，它是怎样形成的，就必须介绍原子核外电子的排布和金属、非金属、稀有气体元素原子核外电子层结构的特征与其化学性质的关系，因此教材编写了第一段“核外电子的排布”。“核外电子的排布”部分介绍了核外电子运动的特点和原子结构示意图。核外电子排布的特点决定了该元素的性质，所以在探讨元素的性质时，必须考虑到它的核外电子排布，尤其是最外层上的电子数目。本课题内容不同于宏观物质运动的规律，远离学生的生活经验，如学生对电子层的了解就有一定困难，是教学中的难点，但并不是教学的重点。所以在实际教学过程中，结合本课题内容的特点，从以下几方面突破难点和重点。1．采用电教手段和生动的比喻，力求教学直观。2．充分利用书上的插图，让学生仔细观察，细心体会它的含义。3．课程标准对本课题的内容要求不高，只要能形成初步观念就可以了，所以要掌握分寸，在教学上不必探究。教学目标1．知识与技能(1)初步了解核外电子是分层排布的。(2)了解离子形成的过程，认识离子是构成物质的一种粒子。2．过程与方法(1)学习运用讨论的方法，将所学知识进行对比。(2)运用比较、归纳的方法将所学知识进行加工整理。3．情感态度与价值观(1)逐步培养学生的微观想象能力和推导思维的方法。(2)通过核外电子排布知识的介绍展示核外电子排布的规律美。教学重点1．离子的形成过程。2．核外电子的排布。教学难点1．核外电子运动的特点。2．离子的形成过程。3．培养学生的微观想象能力和推导思维的方法。教学方法复习提问→学生阅读→教师小结→学生活动→总结拓展。教具准备教师用具：投影仪，一些元素的原子结构示意图投影，相关练习题。学生用具：一些元素的原子结构示意图模型。课时安排1课时教学过程[提问]前面我们学过的构成物质的粒子有哪些?[回答]分子和原子。[引言]与分子、原子一样，离子也是构成物质的一种粒子，本课题我们就来学习有关离子的知识。[板书]课题3离子[教师]我们已经知道，原子是由原子核和核外电子构成的，原子核的体积很小，仅占原子体积的几千万亿分之一，电子在核外的空间里做高速的运动。那么，电子在核外的运动有什么特点?它们相互打架吗?它们在原子核外怎样排布?请大家阅读课本P76“核外电子的排布”一段内容，总结核外电子运动的特点及排布特点。[板书]一、核外电子的排布[学生阅读][动画展示]1．电子在原子核外的运动特点2．电子在核外的分层排布[引导学生看图4—9(核外电子分层排布示意图)][总结]由刚才的动画模拟可知：核外电子的运动有自己的特点，它不像行星绕太阳旋转有固定的轨道，但却有经常出现的区域。科学家把这些区域称为电子层。核外电子是在不同的电子层内运动的，人们又把这种现象叫做核外电子的分层排布。现在发现元素原子核外电子最少的有1层，最多的有7层。最外层电子数最多不超过8个(只有1层的不超过2个)。电子排布时，总是最先排布在离核较近的能量较低的电子层里，然后再依据能量高低逐渐向外层排布。[板书]1．排布特点[讲解](1)电子运动没有固定的轨道，但却有经常出现的区域；(2)电子在原子核外是分层排布的；(3)电子排布时依据电子层能量的高低，由里向外排布，(4)最外层电子数最多不超过8个(只有1层的不超过2个)。[过渡]为了简明、方便地表示出原子的结构及原子核外电子排布的特点，我们引入了原子结构示意图。[板书]2．原子结构示意图[投影展示]一些元素的原子结构示意图元素氢氧氖钠镁氯质子数1810111217原子结构示意图[请学生结合课本回答原子结构示意图中的圆圈、圆圈内的数字、弧线及弧线上的数字所表示的意义][学生回答，教师总结](1)含义：a.圆圈和圆圈内的数字分别表示原子核和核内电子数；b．弧线表示电子层；c．弧线上的数字表示该电子层上排布的电子数。[投影展示以下内容][师]以上是核电荷数1～18的元素原子的结构示意图，请大家找出其中的金属元素、非金属元素、稀有气体元素，并分析讨论它们的结构有什么规律。[学生分组讨论，并回答交流][板书](2)原子结构与元素种类及元素化学性质的关系。[总结]1．稀有气体元素最外层电子都为8个(氦为2个)。由于它们均不易与其他物质发生化学反应，呈现“化学惰性”，所以人们认为最外层具有8个电子(只有一个电子层的具有2个电子)的结构，属于相对稳定结构，称为8电子稳定结构或2电子稳定结构。2．金属元素最外层电子一般少于4个，在化学反应中易失去最外层上的电子，达到相对稳定的结构(如Na、Mg、Al等)。3．非金属元素最外层电子数一般多于4个，在化学反应中容易得到电子，形成相对稳定的结构(如O、Cl、S等)。4．由此可见，元素的性质与原子核外电子的排布，特别是最外层上的电子数目有密切的关系。[过渡]金属元素的原子和非金属元素的原子最外层电子容易失去或得到，从而形成稳定结构。那么它们失去或得到电子后形成的粒子是什么呢?那就是离子。下面，我们就来学习离子的形成。[板书]二、离子的形成[阅读]请学生阅读课本P77“离子的形成”一段内容，同时思考问题。1．什么叫离子?2．什么叫阴离子和阳离子?3．讲述NaCl的形成过程。4．离子与原子有什么区别与联系?[学生阅读，思考并讨论交流][回答)1．带电荷的原子叫做离子。[补充]在化学反应中，由于金属元素最外层电子数少于4，容易失去电子，而非金属元素最外层电子数多于4，容易得到电子，从而使参加反应的原子带上电荷。失去电子带的是正电荷。得到电子带的是负电荷，失1个电子带1个单位的正电荷，得1个电子带1个单位的负电荷。在元素符号的右上角用+、-表示电性，如Na+、Cl-表示分别带1个单位的正、负电荷，Mg2+表示镁离子带2个单位的正电荷。[问题2的答案]带正电荷的原子叫做阳离子，带负电荷的离子叫做阴离子。[补充]原子失去几个电子就带几个单位的正电荷，得到几个电子就带几个单位的正电荷。[问题3的答案]钠与氯气反应时，钠原子的最外层只有1个电子容易失去，形成带1个单位正电荷的钠离子(表示为Na+)；氯原子的最外层有7个电子，容易得到1个电子形成稳定结构，成为带1个单位负电荷的氯离子(即Cl-)，Na+与Cl-由静电作用结合成不带电性的化合物氯化钠NaCl。像这种由于阴阳离子互相结合而形成的化合物还有很多。[补充]由阴、阳离子互相结合而形成的化合物叫做离子化合物，如：NaCl、MgCl2等。一般情况下，一种金属元素与一种非金属元素相互作用时容易形成离子化合物。[请学生看图4—10，此图形象生动地表示出了氯化钠(NaCl)这种离子化合物的形成过程][用电脑动画模拟氯化钠的形成过程][问题4的答案]①原子不带电荷，而离子带电荷。②原子不一定具有稳定结构，而离子一般具有稳定结构。③离子是由原子得失电子形成的。[教师板书]1．离子的定义：带电的原子叫做离子。阳离子2．离子的分类：阴离子3．NaCl的形成过程4．离子与原子的区别与联系[讨论]原子、分子、离子与物质的构成有何种关系?[学生讨论]……[由学生代表陈述讨论结果]1．原子可以直接构成物质。2．分子也可以直接构成物质。3．分子可以分解成原子，原子也可以结合成分子。4．原子得到或失去电子形成离子，阴阳离子互相作用可以形成物质。[提问]原子、分子、离子都是构成物质的粒子，你知道哪些物质是由原子构成的?哪些物质是由分子构成的?哪些物质是由离子构成的?请举例说明。[学生举例回答][总结讲解]1．一般来说金属和固态非金属还有稀有气体都是由原子直接构成的。如：铜、铁等。2．大部分物质是由分子构成的。如水、氢气、氧气等。3．一种金属与一种非金属互相作用形成的物质即离子化合物是由离子构成的，如氯化钠、硫化钾等。[教师总结并板书]5．物质的构成大部分金属(1)由原子构成的物质固态非金属稀有气体(2)大部分物质由分子构成。(3)离子化合物由离子构成。[过渡]根据所学知识，我们来做练习。[投影]展示下列练习：下面的物质中，哪些是由分子构成的?哪些是由原子构成的?哪些是由离子构成的?①Ne②S③KCl④Al⑤N2⑥Fe⑦CO2⑧MgS⑨Cu⑩Ar⑩SO2⑩P[学生练习][答案]①②④⑥⑨⑩(12)由原子构成⑤⑦(11)由分子构成③⑧由离子构成[小结]通过本节的学习，我们知道了离子也是构成物质的一种粒子，离子化合物是由离子构成的。我们还知道了元素的性质与原子核外电子的排布，特别是最外层上的电子数目有密切的关系，所以我们判断一种元素是金属元素、非金属元素还是稀有气体元素，是易得电子、易失电子还是具有稳定结构时，只要看其核外电子排布，观察其最外层上的电子数目即可。[布置作业]习题1、2板书设计课题3离子一、核外电子的排布1．排布特点2．原子结构示意图(1)含义(2)原子结构与元素种类及元素化学性质的关系二、离子的形成1．离子的定义：带电的原子叫做离子。2．离子的分类阳离子阴离子3．NaCl的形成过程4．离子与原子的区别与联系5．物质的构成大部分金属(1)由原子构成的物质固态非金属稀有气体(2)大部分物质由分子构成。(3)离子化合物由离子构成。考题回顾1．以下四种粒子的结构示意图中，表示同一种元素的是()2．某元素的原子结构示意图为，下列关于该元素的说法中错误的是………………………()A．它的阳离子带3个单位的正电荷B．它的阳离子有10个质子C.它是一种金属元素D．它的原子核外有13个电子3．分子、原子和离子都是构成物质的粒子，请各举一例：由分子构成的物质，如_______；由原子构成的物质，如_________；由离子构成的物质，如_______。答案：1．BD2．B3．二氧化碳铁氯化钠备课资料1．同一种元素的原子和离子的化学性质是否相同?为什么?同一种元素的原子和离子，它们原子核中的质子数是相同的，但原子核外的电子数是不同的。而化学性质主要决定于原子核外电子的排布情况。所以同一元素的原子和离子结构和性质有明显的不同。现举两例进行比较。(1)钠原子与钠离子的比较钠原子核内有11个质子，核外有11个电子，整体不带电荷。最外电子层上有1个电子，容易失去这个电子，表现强的金属性(或还原性)，容易跟水、酸、活泼非金属等发生反应。钠离子核内有11个质子，核外有10个电子，钠离子带1个单位正电荷，钠离子半径比钠原子小。由于最外电子层有8个电子。所以钠离子化学性质比较稳定，不能跟水、酸、非金属等反应，只在熔融状态电解时，可获得电子变成钠原子。显示很弱的氧化性。(2)氯原子与氯离子的比较氯原子核内有17个质子，原子核外有17个电子，氯原子不带电荷。氯原子最外电子层上有7个电子，容易夺取1个电子形成稳定结构。所以氯原子表现强非金属性(或氧化性)，容易跟金属、氢气等物质发生反应。氯离子核内有17个质子。核外有18个电子，氯离子带1个单位负电荷，氯离子半径比氯原子大。氯离子最外电子层上有8个电子，比较稳定，遇强氧化剂或电解时，可失去1个电子变成氯原子，表现有较弱的还原性。备课资料1．同一种元素的原子和离子的化学性质是否相同?为什么?同一种元素的原子和离子，它们原子核中的质子数是相同的，但原子核外的电子数是不同的。而化学性质主要决定于原子核外电子的排布情况。所以同一元素的原子和离子结构和性质有明显的不同。现举两例进行比较。(1)钠原子与钠离子的比较钠原子核内有11个质子，核外有11个电子，整体不带电荷。最外电子层上有1个电子，容易失去这个电子，表现强的金属性(或还原性)，容易跟水、酸、活泼非金属等发生反应。钠离子核内有11个质子，核外有10个电子，钠离子带1个单位正电荷，钠离子半径比钠原子小。由于最外电子层有8个电子。所以钠离子化学性质比较稳定，不能跟水、酸、非金属等反应，只在熔融状态电解时，可获得电子变成钠原子。显示很弱的氧化性。(2)氯原子与氯离子的比较氯原子核内有17个质子，原子核外有17个电子，氯原子不带电荷。氯原子最外电子层上有7个电子，容易夺取1个电子形成稳定结构。所以氯原子表现强非金属性(或氧化性)，容易跟金属、氢气等物质发生反应。氯离子核内有17个质子。核外有18个电子，氯离子带1个单位负电荷，氯离子半径比氯原子大。氯离子最外电子层上有8个电子，比较稳定，遇强氧化剂或电解时，可失去1个电子变成氯原子，表现有较弱的还原性。2．为什么不能说一切物质都是由分子构成的?构成物质的基本微粒是原子，由于原子种类不同，原子核外电子层排布不同，因而性质也不同。由原子构成物质时有三种类型。(1)由原子直接构成物质：如金刚石、石墨、晶体硅、石英、金刚砂等。(2)由原子先构成分子、再由分子构成物质：如稀有气体、氦、氖、氩、氪、氙、氡，它们都是单原子分子，靠分子间作用力构成物质。多数非