第三单元　人类对原子结构的认识PPT配套优秀教学设计内容

第三单元 人类对原子结构的认识

教学目标：

知识与技能：

1．

了解原子结构模型演变的历史。

2．

掌握原子结构示意图。

3．

掌握质量数、核素、同位素等概念。

过程与方法：

1.

通过了解原子结构模型演变的历史，让学生体验科学家探索原子结构的艰难过程，认识实验、假说、模型等科学方法对化学研究的作用。

2．通过学生自主讨论原子中质子、中子、电子及质量数之间的关系，培养学生分析处理数据的能力。

情感、态度和价值观：

从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，并培养学生对科学探索的热爱。

教学重点：

构成原子的微粒之间的量的关系。

教学难点：

同位素、核素的区别

教学过程： 【引入】在公元前5世纪，古希腊哲学家德谟克利特就提出了哲学概念上的“原子”这一名词，他认为物质是由不可分割的微粒即原子构成的。在希腊语中，原子就是“不可分割的”意思。那么，现代意义上的原子又是什么呢？

【讲述】从古希腊到今天，“原子”的意义已经发生了明显地变化。那么，2500年来，科学家是怎样探索原子的结构的呢？原子结构模型的演变经历了哪几个阶段？请同学们快速阅读课本第27~28页的交流与讨论，并找到重要的科学家及他们的主要观点。

【学生】学生阅读。

【板书】原子结构的认识过程

【讲述】在近代化学史上，最早提出原子结构模型的人是道尔顿，在1803年，提出了具体的原子模型，建立了近代原子学说。那道尔顿的主要观点是什么呢？

【学生】（集体回答）物质是由原子构成的，原子是不可分割的实心球体。

【讲述】可是，在1897年，汤姆生在实验中发现了电子，并且发现电子是带负电荷的，且质量非常的小。由于原子呈电中性，所以汤姆生认为原子中的正电荷是均匀地分布在整个原子中，

而带负电荷的电子则镶嵌其中，正负电荷总数相等。于是于1904年提出了被称为“葡萄干面包式”的原子结构模型。

【讲述】科学探索的脚步并没有停止，1911年英国物理学家卢瑟福在做α粒子散射实验时发生意想不到的现象。

【投影】α粒子散射实验图片

【提问】从这一实验现象中，你能得出什么结论？

【学生】1、原子的大部分体积是空的。

2、中间有一个几乎集中了所有原子的质量且体积很小的粒子——原子核。

【投影】卢瑟福的主要观点：

1、原子的大部分体积是空的。

2、中间有一个几乎集中了所有原子的质量且体积很小的粒子——原子核。

【过渡】1913年丹麦物理学家玻尔（卢瑟福的学生）引入量子论观点，提出新的原子壳层结构

模型

【投影】玻尔通过光谱研究后认为：电子在原子核外空间内的一系列稳定的轨道上绕核作高速运动。

【过渡】1926年海森伯（玻尔的学生）等提出了

原子的量子力学模型。即用量子力学方法 描述核外电子的运动—电子云模型

【过渡】人类对原子结构认识的逐渐深入，都是建立在实验研究基础上的，实验是揭示原子结构的重要手段。

【讲述】通常我们用原子结构示意图形象地表示原子的核外电子排布，比如：

【讲述】请同学们写出下列6种原子的结构示意图。

H Ne Ar H O Mg 【提问】从原子结构示意图中，你能发现核外电子的排布具有怎样的规律？

【学生】原子核外电子是分层排布的，其中第一层最多只能排2个电子，第二层最多只能排8个电子，最外层不超过8个电子。

【板书】规律：电子是分层排布的。

1、能量最低原理（K、L、M、N、O、P、Q）

2、每层最多容纳电子数2n2（n表示电子层数）

3、

最外层电子数目不超过8个（第一层不超过2个）

【过渡】那原子的核外电子排布与元素的性质有何联系呢？

【过渡】那么构成原子核的质子、中子以及与核外电子之间有何联系呢？由于原子呈电中性，由此可见原子中，核外电子数=质子数=核电荷数。

【投影】

质量/kg 相对质量

信息提示：

质量数：将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数，加起来所得到的数值。

相对质量：质子、中子的质量与C-12原子质量的1/12相比较所得的数值。

【思考】⑴原子的质量与质子、中子的质量关系

⑵原子的相对原子质量与质子、中子的相对质量的关系

⑶原子中质子数、中子数、电子数和质量数之间的关系

【学生】

原子的质量≈所有质子的质量+所有中子的质量

原子的相对原子质量≈所有质子的相对质量+所有中子的相对质量

质量数=质子数+中子数

【板书】1、原子中：质子数=电子数

质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）≈原子的相对原子质量

【过渡】不同原子中，质子数、中子数、电子数是不同的，那能否用一个符号准确地表示出一个原子的具体组成呢？

【讲述】在这里我们可以用原子的组成符号ZX来表示,其中X表示元素符号，Z表示原子的质子数，A表示原子的质量数。

【板书】ZX

【讲述】如C-12可以表示为： 【副板书】126C

AA质子

1.673×10

1.007 -27中子

1.675×10

1.008 -27电子

9.109×10

1/1836 -31

【讲述】从这个式子中，我们可以看出该C原子核内有6个质子和6个中子，核外有6个电子。

【讲述】接下去，同学们一起来看一下2组原子组成符号，请仔细分析它们有什么特点。

1231314【投影】⑴1H

1H 1H ⑵

126C 6C 6C 【学生】它们的质子数相同，但质量数不同，所以应该是同一种元素的不同原子，互为同位素。

【投影】元素：具有相同质子数的同一类原子总称；

核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子。

质子数相同，质量数（或中子数）不同的核素互称为同位素。

【提问】同位素原子的组成不同，那它们的化学性质和物理性质是否相同？

【讲述】化学性质相似，物理性质不同。

【过渡】由此可见，结构不同，性质不同，结构决定性质。

【结束语】这堂课，我们沿着科学家探索原子结构的过程，认识了原子的结构，同时人类探索自然科学的这种精神也给了我们很多的启迪，从中我们不难感受到科学探究是一个漫长的、艰辛的过程，科学发展总是在不断纠错中前进，科学发现是永无止境的。

【板书设计】

第三单元 人类对原子结构的认识

原子结构的认识过程：

道尔顿

↓

质子

原子核

中子

汤姆生

↓

卢瑟福 原子

A元素的

↓

ZX

分层排布

最外层化学性质

电子数

核外电子

玻尔 典型金属

＜4

易失电子

正价

典型非金属

＞4

易得电子

负价

↓

20世纪

质子数=电子数

质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）

≈原子的相对原子质量