第三单元　人类对原子结构的认识公开课教学设计模版

第三单元

人类对原子结构的认识

一、

教材分析

1、经过前两单元的学习，学生已经认识到了化学世界物质的精彩纷呈，了解到研究物质的实验方法的多种多样。在有了这些知识基础后，教材选择了化学史中人类对原子认识的不断深入、原子结构模型的不断演变的过程引入原子结构的内容，这样安排既水到渠成地把学生带入完全的化学微观世界，又为整个专题“化学家眼中的物质世界”作了恰到好处的诠释。

2、从“原子结构模型的演变”切入，通过认识道尔顿原子结构模型、汤姆生原子结构模型、卢瑟福原子结构模型、玻尔原子结构模型等几种典型的原子结构模型，引导学生了解人类探索原子结构的基本历程，提高学生学习原子结构知识的兴趣，同时也可让学生体会科学探索过程的艰难曲折。在这个基础上学习有关原子构成的基础知识，了解原子核外电子分层排布、化学反应中原子外层电子排布的变化为后续专题的学习打下理论基础。

3、本专题的编写与以往的传统教材有很大的差别。传统教材中，有关原子结构的内容是与元素周期律和元素周期表等内容编排在一起的。现在的教材中，首先在本专题第三单元介绍有关原子结构模型的演变和原子的构成等内容，再在《化学2》中系统介绍原子核外电子排布和元素周期表等知识。这样编写不仅有助于学生在《化学1》后三个专题的学习中能从原子结构的有关知识角度认识某些元素的化学性质和氧化还原反应等概念，而且体现了知识结构的循序渐进和螺旋式上升的特点。

二、课时安排：新课两课时，习题一课时

第1课时

一、教学目标

知识与技能：1、通过本节课的学习，使学生了解原子结构演变的历程，体验科学实验、科学思维对创造性工作的重要作用。

2、了解钠、镁、氧等常见元素原子的核外电子分层排布的情况，知识这类原子在化学反应过程中常通过电子得失使最外层达到8电子稳定结构的事实。通过氯化钠、氧化镁的形成过程初步了解发生化学反应的本质。

过程与方法：通过教学素材的交流和讨论，充分发挥学生的学习主动性，通过卢瑟福ａ散射实验探究原子结构的分析，体会科学探究的过程与方法。通过问题解决体验将所学知识应用于实际问题的解决的过程。

情感态度与价值观：1、通过认识几种典型的原子结构模型，引导学生了解人类探索原子结构的艰难历程，体会科学的艰辛，树立严谨的科学态度。

1

2、通过教学素材的交流和讨论，培养与同伴合作沟通的能力，在对前人的研究历程的学习中逐步形成科学的研究方法和对前人研究成果的正确的情感态度，树立正确的价值观。

二、教学重点、难点。

重点：1、原子结构模型的演变的交流与讨论

2、常见元素的原子结构示意图

3、活泼金属与活泼非金属反应的实质

难点：活泼金属与活泼非金属反应的实质

三、设计思路：

提出问题：由常识性问题过

渡到构成物质的微粒有哪些

展示H2O、Cu

食盐的图片

研究原子结构的意义

交流与讨论：原子结构模型

归纳：核外电子排布的规律，练习书写原子结构示意图

讨论NaCl、MgO形成过程中金属原子和非金属原子的核外电子变化情况

归纳：元素的化合价与其在反应中得失电子数目的关系

问题解决：教材P29页

四、教学过程：

[引言]：先问大家一个常识性问题：洗了的衣服为什么会晒干？

[学生回答]：水蒸发，水分子扩散（也就是什么微粒向外扩散了？）

[教师讲述]：这说明水是由什么微粒构成的？

[学生回答]：分子

[提出问题]：是不是所有物质都是由分子组成的呢？

[展示图片]：Cu、食盐

[教师讲述]：很多化学物质都是由这三种微观粒子（分子、原子、离子）构成的。而分子又是由什么构成的（原子），离子又是带电的原子或原子团，所以有了对原子结构的认识就可以更好探索物质的组成、结构、性质及应用。

原子大家熟悉吗？但人类对原子的认识和探索却已经历了2500多年的漫长历史，并且科学家为了使微观粒子形象化、具体化，用原子模型来表示原子，在初中大家已经了解到构建模型常常是帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。科学家研究原子也是先建立原子模型，并且做了大量的实验，不断来完善、修正模型。今天这节课我们就一起来了解原子结构模型的演变。

[交流与讨论]：请大家回忆初中学过的知识及阅读教材P26-27的短文，

回答下列几个问题：

1、最早是由哪一位科学家提出原子学说？

2、人类对原子结构的认识经历了哪几种模型的演变？

3、从原子结构模型的演变历史中你能得到什么启迪？

[学生汇报]：1、学生汇报上述的讨论题

2

[学生汇报]：2、从原子结构模型的演变历史中得到什么启迪呢？

①汤姆生提出的“葡萄干面包式”的原子结构模型是从阴极射线实验中发现电子为起点的，卢瑟福根据ａ粒子散射实验提出带核的原子结构模型等等，所以原子结构模型的每一次演变，都是从科学家实验开始的。是以实验事实为依托的。

②大家有没有发现，每一种新模型的出现，都经过较长的时间，特别是从道尔顿到汤姆生原子结构模型的演变，将近100年，说明科学探索的过程很艰辛。（科学研究的道路不是一马平川）

③原子结构模型的演变告诉我们科学研究、科学发现是无止境的，每建立一种新的原子结构模型，人类对原子结构认识就深入一层，现在可以用扫描遂道显微镜可以看到单个的原子。人类对原子结构的研究发展到今天还没有停止，还在不断的深入。

3、从原子结构模型的演变历史中大家对原子结构了解了多少？）

（1）原子：

原子核（+）

核外电子（—）

（2）核外电子是分层排布的。

[提出问题]：核外电子是如何分层排布的？它的排布有没有规律呢？

[思考归纳]：请大家观察教材P29页图1-27，归纳核外电子排布有哪些规律：

1、第一层最多排2个；第二层最多排8个。

2、稀有气体每层都达到饱和，处于稳定状态。所以化学性质稳定。

[教师讲述]：为了书写方便和形象。采用这种形式（

）来表示，这种表示方法把它称为原子结构示意图，学生练Na 、Al 、N、Cl。

[要求]:会书写1-20号原子的原子结构示意图（K、Ca）

[过渡]：通过刚才的分析，大家知道稀有气体原子核外电子排布达到稳定结构，很难与其它物质发生反应，那么活泼金属、活泼非金属最外层无达到稳定结构，他们碰撞在一起会怎么样呢？

[学生活动]：看教材P29 图1-28 氧化镁的形成过程，你能得出什么结论？(从电子得失、离子的核外电子排布、化合价去分析) [学生结论]：１、活泼金属与活泼非金属反应时，活泼金属容易失去电子，而活泼非金属容易得到电子；最终使最外层达到“稳定结构”。

2、元素的化合价与其在反应中得失电子的数目有一定的关系。

3、在化学反应过程中，原子核不发生变化，原子的最外层电子数会发生变化。

[问题解决]：指导学生填写教材P30上的1、2两题

[结束语]：通过本节课的讨论、分析，使我们认识到人类在认识自然的过程中，经历了无数的艰辛，正是因为有了无数的探索者，才使人类对事物的认识一步步地走向深入，也越来越接近事物的本质。他们为我们留下的不只是物质财富，还有巨大的精神财富。

3

板书：

原子：

原子核（+）

核外电子（—）（核外电子是分层排布的）

表示方法：原子结构示意图

化学反应实质：通过最外层电子数的变化，最终使最外层达到“稳定结构”。

第2课时原子核的组成

一、学习目标

知识与技能：1.了解原子由原子核和核外电子构成，认识原子组成的符号。

2.知道核素、质量数、同位素的概念。

过程与方法：培养学生观察能力、分析综合能力和抽象思维能力。

情感态度与价值观：通过本节学习建立世界的物质性、物质的可分性的辨证唯物主义观点

二、教学重、难点

原子核的组成；核素、同位素的概念。

三、设计思路

本课时设计从原子相对比较形象、具体的“质量”出发，在学生了解原子的质量基础上，回顾上节课所涉及的原子的结构，让学生推测原子核的电性，并与电子比较质量的相对大小，使学生主动参与原子核的组成、性质以及核素、同位素等概念的探讨

四、教学过程

[复习导入]

我们已知道原子很小但有质量，那么原子的质量到底有多大呢？不同的原子质量各不相同，可以用现代科学仪器精确地测量出来。

例如：一个碳原子的质量是：0．00000000000000000000000001993kg，即1.993×10-26kg；一个氧原子的质量是2．657×10-26kg；一个铁原子的质量是9．288×10-26kg。这样小的数字，书写、记忆和使用起来都很不方便，就像用吨做单位来表示一粒沙子的质量一样。因此，在国际上，一般不直接用原子的实际质量，而采用不同原子的相对质量——相对原子质量。

相对原子质量：某原子的质量与C—12原子质量的1/12的比值。

[提出问题]你知道C—12原子指的是什么原子吗？

[讲解]我们已经知道原子是构成物质的一种微粒。它是由原子核和核外电子构成的。那原子核又有哪些结构和性质呢？今天就让我们来认识原子核。

[板书] 4

一、原子的组成：

原子核

质子

一个质子带一个单位正电荷

1.原子

核外电子

一个电子带一个单位负电荷

[讲解]绝大多数原子的原子核都是由质子和中子构成的。原子的体积已经很小了，原子核在它里面，当然更小。如果假设原子是一个庞大的体育场，那么，原子核则是位于场中央的一个小蚂蚁。

[提出问题] 1在原子中，质子数、核电荷数、核外电子数有怎样的关系？为什么？

2原子在化学反应中失去或得到电子，它还显电中性吗？此时，它还是原子吗？离子所带的电荷数与离子中的质子数和核外电子数之间有什么关系？

3忽略电子的质量，原子的相对原子质量在数值上与原子的质子数和中子数有什么关系？什么是质量数？怎样简洁的表达原子核的构成？其含义是什么？

[学生活动]分析教材P31表1—7，填写P31问题解决

[教师讲解]一个质子带一个单位的正电荷，一个电子带一个单位的负电荷，中子不显电性，原子核内的质子数和原子核外的电子数相等，所以电子是显电中性的。原子得失电子之后，原子核内的质子数和核外的电子数不再相等了，所以，在离子中，离子所带的电荷=质子数—核外电子数

。

从表1—8我们可以看到忽略电子的质量，原子核内所有质子和中子的相对质量取近似值加起来，所得数值便近似等于该原子的相对原子质量，我们把其称为质量数，用符号A表A示。ZX中Z表示质子数，X表示元素符号。如126C表示质量数为12，原子核内有6个质子中子

的碳原子或原子核内有6个质子和6个中子的碳原子。前面我们提到的作为相对原子质量标准的C—12指的就是这种原子。

[板书] 2.

质量数：用符号A表示。中子数规定用符号N表示，X表示某种元素符号

质量关系：质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）

[复习过渡] 什么叫元素？168O与O所表示的意义是否相同？

[学生回答]具有相同核电荷数的同一类原子的总称叫元素

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[教师讲解]同一种元素的原子具有相同的质子数，但中子数不一定相同。如在自然界存在着三种不同的氢原子：

氕、

氘、

氚

质子数

1

1

1 中子数

0

1

2 核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子。（原子核的组成不同）

同位素：质子数相同，质量数（或中子数）不同的核素之间的互称。

（学生阅读教材P32、33的

“拓展视野”部分）

课堂练习

微粒

17Cl 188O 2713Al 342-16S

37电子数

质子数

中子数

质量数

最外层电子数

[板书]

第二课时

认识原子核

一、原子的构成：

1.

中子（不带电）

原子核

质子（带正电）

一个质子带一个单位正电荷

原子

核外电子

（带负电）

一个电子带一个单位负电荷

电量关系

在一个原子中：质子数=电子数=核电荷数

离子中

离子所带的电荷=质子数—核外电子数

2.质量数：用符号A表示。中子数规定用符号N表示，X表示某种元素符号

质量关系：质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）

二、1.元素：质子数相同的同一类原子的总称。

2.核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子。

3.同位素：质子数相同，质量数（或中子数）不同的核素之间的互称。

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