第三单元　人类对原子结构的认识教学设计第一课时

第三单元

人类对原子结构的认识

第1课时

教材分析：

本节内容选自苏教版必修一专题一的第三单元，经过前两单元的学习，学生已经认识到了化学世界的精彩纷呈，了解到研究物质的实验方法的多种多样。在此基础上，教材从“原子结构模型的演变”切入，引导学生了解人类探索原子结构的基本历程，让学生体会科学研究过程中的艰难曲折，再引入原子结构的基础知识，形成原子核外电子是分层排布的初步概念。

本节教材包括三部分内容：原子结构模型的演变，核外电子的排布和原子的构成。先介绍原子结构模型的演变历史，包括几种原子结构模型及其代表科学家并引出原子核外电子的排布，原子结构示意图，以氧化镁的形成过程为例介绍了化学反应的本质，归纳出得失电子的情况。然后是原子的构成，主要介绍原子核中各微粒之间的关系及质量数的概念和原子组成的表示形式，最后介绍了核素和同位素等的概念。

本块内容教学设计要求教师能创设合适的教学情境, 通过恰当的设计和引导, 在解决目前所遇到的问题中拉近学生与科学家的距离, 从而使得学生能尝试沿着科学家发现的足迹去体验发现的过程。创设一定的情境让学生了解研究的历史背景,对要研究的问题产生兴趣。另外通过对初中已学知识的回顾，让学生从已学的知识在教师的引导下逐渐深化到高中所要求的新知识，然后给出记忆方法，在习题中巩固新知识。

教学目标：

1.知识目标：

（1）知道化学科学的主要研究对象，了解化学学科的发展趋势

（2）通过原子结构模型演变的学习，了解科学家探索原子结构的艰难过程

（3）了解钠、镁、氧等常见元素的原子的核外电子的排布情况

2.能力方法：

（1）知道原子在化学反应中常通过电子的得失使最外层达到稳定结构

（2）通过氧化镁的形成了解镁与氧气发生化学反应的本质

3.情感态度：

通过各种原子结构模型的学习，体验科学实验，科学思维对创造性工作的重要作用

教学重点：

1.通过各种原子结构模型的发展演变，体验科学探索的艰难过程

2.理解镁和氧气发生化学反应的本质

教学难点：

（1）原子在化学反应中通过电子得失形成稳定结构

（2）镁和氧气发生化学的本质

教学方法：阅读讨论法、讲授法、探究法、情感体验法

教学过程：

情景导入：展示一根粉笔，如果使用合适的工具，把粉笔不断地切割，最终将留下细小的微粒。该微粒还能否被切割呢？该微粒即具有不可切割性。这就是2000多年前人类所思考的问题之一。其中古希腊的哲学家德谟克利特就把这种具有不可切割性的微粒称为原子。他曾提出：物质是由不可分割的微粒（即原子）构成的。

一、原子结构模型的演变

[阅读讨论] 1.阅读课本p26-27 2.讨论

（1）原子结构模型的演变

（2）科学探索的精神、严谨科学的实验在科学探究中重要性

3.讲授内容：体验科学探究对艰难过程

[科学探究] 1. 在原子结构模型的演变中，是什么让汤姆生、卢瑟福、玻尔等人否定前人的假说，提出自己的假说？

模型

主要内容

存在问题

道尔顿

原子是不要再分的实心小球

能解释电子存在

汤姆生

葡萄干面包式

不能解释ɑ粒子散射时的现象

卢瑟福

含核模型

不能解释氢原子光谱

科学的发展离子不开社会的进步，没有社会的进步，不可能造就出玻尔等伟大的科学家，没有ɑ粒子散射实验，不会有卢瑟福的含核模型诞生，没有氢原子光谱的实验，不会有玻尔的行星轨道式原子模型的诞生。

2. 近代原子结构模型的演变

模型

道尔顿

年代

1803 依据

汤姆生

1904 卢瑟福

1911 玻尔

1913 氢原子光谱

量子力学

1926 近代科学实验

元素化合时的发现电子

ɑ粒子散射

质量比例关系

含核模型

主要原子是不可再葡萄干面内容

分的实心小球

包式

行星轨道式量子力学

原子模型

3. 原子结构模型的演变过程给我们的启迪

（1）化学认识发展过程中的继承、积累、突破和革命。

（2）实验方法是科学研究的一种重要方法，实验手段的不断进步是化学科学的关键

（3）科学研究、科学发现是无止境的。

二、核外电子排布

[阅读课本]：常见原子的核外电子排布

1. [拓展研究]核外电子排布规律：(1) 核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，排布在能量逐步升高的电子层

(2) 原子核外各电子层最多容纳2n2个电子（表示电子层数）。 (3) 原子最外野电子数目不能超过8个（第一层不能超过2个） (4) 次外层电子数目不能超过18个(第一层为次外层时不能超过2个)，倒数第三层电子数目不能超过32个。

2．1-18号元素原子核外电子排布示意图

[迁移拓展] 活泼金属易失去电子形成稳定阳离子，活泼非金属易得到电子形成稳定阴离子

(1) 原子：核电荷数=核外电子数，如Na、Ca、Al、F、Cl、S等示意图。 (2) 阳离子：核电荷数>核外电子数，如Na+、Ca2+、Al3+等示意图。

(3) 阴离子：核电荷数<核外电子数，如F-、Cl-、S2-等示意图。

[问题解决] (1)内容见课本、同学交流讨论

(2)知识拓展元素化合价得失电子数目的关系

①金属元素一般为正化合价，失去电子的数目即为化合价的数值，如Na、K失去最外层1个电子均为＋1价，Mg、Ca失去最外层2个电子均为＋2价，Al失去最外层3个电子均为＋3价。

②非金属元素既可以为正化合价也可以为负化合价，活泼非金属元素的最低负化合价的数值即为得到电子的数目。如：F、Cl易得到1个电子，最低化合价均为-1价；O、S易得到2个电子，最低体例价均为-2价。

[小结]

1.原子结构模型的演变

2.化合价与核外电子的排布

（1）原子核外电子是 排布的

（2）金属元素的原子最外层一般 个电子，在化学反应中易 电子形成与稀有气体原子电子层排布相同的阳离子（稳定结构）。

（3）非金属元素的原子最外层一般 个电子，在化学反应中易 电子形成与稀有气体原子电子层排布相同的阴离子（稳定结构）。

（4）化学反应中，原子核不发生变化，但原子的 发生变化，元素的化学性质主要决定于原子结构中的 。