第三单元　人类对原子结构的认识教学设计实例

专题一

化学家眼中的物质世界

第三单元

人类对原子结构的认识

原子核外电子排布

三维目标

1．知识与技能：

了解钠、镁、氧等常见元素原子的核外电子分层排布的情况。知道原子在反应过程中常通过电子得失使最外层达到8或2电子稳定结构的事实。了解元素化合价和原子核外电子排布的关系。

2．过程与方法：

采用学生自主讨论的方法，多创设情境让学生自主学习、自主得出结论。通过交流讨论，认识原子结构与物质发生化学反应变化的关系。

3．情感态度价值观：

体验和感受化学研究和认识物质的科学方法，了解化学学科研究的主要内容和基本方法。从而增强学习化学的兴趣。

重点、难点

原子在化学反应中通过电子得失形成稳定结构；了解镁和氧气发生反应的本质。

教学准备

回顾初三

原子是由居于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成的．原子核是由质子和中子构成的．

原子核

核外电子

位置

居原子中心

居于核外

电性

带正电

带负电

特点

体积小质量大(原子的主要质量都集中在核上) 绕核按一定规律高速运动

核电荷数＝质子数＝核外电子数

教学过程

创设情景1

（引课：）为什么水的化学式是H2O而不是HO，氧化镁的化学式为MgO，而氯化镁的化学式为MgCl2呢？为什么各种元素会形成各种不同的化合价，它的形成究竟和什么有关？

创设情景2

交流与讨论

原子核外电子排布

观察原子核外电子排布的示意图，说说多电子原子核外电子排布的显著特点是什么？

特点：____________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ 创设情景3

资料卡一

原子中的电子总是处在原子核的引力场中。在多电子原子中，电子的能量是不相同的。在离核较近的区域内运动的电子能量较低，在离核较远的区域内运动的电子能量较高。这样的现象类似于地球的万物处于地心的引力场中,只有具有较高能量的物体才能摆脱地球引力的束缚。

资料卡二

自然界有一个普遍的规律，那就是“能量越低越稳定”。

电子总是优先占据能量较低的区域，这样能使整个原子体系的能量处于最低，从而促使原子的稳定存在。

所以电子总是尽可能地先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。

电子层序号

电子层符号

电子能量

电子离核由

到

，电子能量由

到

1

2

3

4

5

6

7

过渡

认识

原子结构示意图

仔细观察，说说各个符号分别表示什么意思？

创设情景4

小试牛刀

根据图示，请写出各原子的原子结构示意图。

创设情景5

资料卡三：1～18号元素的原子结构示意图

资料卡四：稀有气体元素的原子核外电子排布

核电

荷数

2 10 18 36 54 元素

名称

氦

氖

氩

氪

氙

元素

符号

He Ne Ar Kr Xe K 2 2 2 2 2 各电子层的电子数

L

8 8 8 8 M

8 18 N

8 O

8 P

18 18

86 氡

Rn 2 8 18 32 18 8 稳定结构：______________________________________________________ 创设情景6

书本29页

问题解决

在通常情况下，稀有气体由于原子核外电子排布达到稳定结构，很难与其他物质发生反应．镁原子和氧原子形成氧化镁的过程中原子核外电子的变化情况如下图，观察下图，将Ｍg2+、O2-的核外电子排布与氖原子的核外电子排布进行比较，从中你能得到什么结论？

学生讨论

整理与归纳

结论：_______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 创设情景7

用原子结构示意图表示钠原子和氯原子结合成氯化钠的过程。

创设情景8

书本30页问题解决

Na、Mg、Al等活泼金属单质与F2、O2、Cl2等活泼非金属单质发生反应生成的化合物中，金属元素和非金属元素的化合价与其在反应中失去或得到电子的数目存在一定的关系。请与同学共同探究下列问题。

1.

金属单质

Na、Mg能分别与非金属单质O2、Cl2反应生成氧化物和氯化物，请写出这些氧化物和氯化物的化学式。

_______________________________________________________________________ 2.根据

Na、Mg、

O、Cl原子在反应过程中失去或得到电子的数目及其最外层电子数目，推断其氧化物和氯化物的化合价，将结果填入表1-6. 表1-6 一些元素的原子得失电子的情况

元素

Na Mg

化合价

原子最外层电子数目

2

失去（或得到）电子的数目

O Cl

-1

6 总结：元素的化合价与原子的最外层电子数有着怎样的关系呢？

_______________________________________________________________ 创设情景9利用课堂所学知识，回答课前的两个问题：

1.为什么氧化镁的化学式为MgO，而氯化镁的化学式为MgCl2呢？

_______________________________________________________________

2.为什么各种元素会形成各种不同的化合价，它的形成究竟和什么有关？

_______________________________________________________________ 创设情境10

回顾与总结

⒈原子核外电子是

排布的。

⒉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）。

⒊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）。

⒋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

。

创设情景11

观察20号元素钙，26号铁元素的原子结构示意图。

师：人们在认识客观物质的过程中总是从简单到复杂，从表面到本质。人们认识客观规律的过程总是从“发现问题”到“解决问题”再到“新问题的发现”，在周而复始中螺旋上升，所以认识是有阶段性的，学习也是有阶段性的。