第三单元　人类对原子结构的认识名师课堂实录

高中化学教案

第三单元

人类对原子结构的认识

一、原子结构模型的演变（第一课时）

一、

教学目标

1、知识与技能：了解原子结构模型演变的历史；了解钠、镁、氧等常见元素原子的核外电子排布情况，知道它们在化学反应中通过电子得失使最外层达到8电子稳定结构的事实。通过氧化镁的形成了解镁跟氧气发生化学反应的本质。

2、过程与方法：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。 3、情感、态度与价值观：通过不同阶段原子结构模型的展示使学生感受到科学的和谐美；培养学生对微观世界探究的兴趣。

二、教学重难点

重点：原子结构模型演变历史；核外电子排布规律

难点：通过原子结构模型演变历史的讲解，认识到实验等方法对化学研究的作用

三、教学方法

启发式教学法、讨论法

四、教具准备

flash动画设计、PowerPoint 多媒体课件

五、先学指导

1、完成学案P39先学检查，并与同位交流问题探究1~3。

2、小组讨论原子结构和性质有何相关性。

六、教学过程

教师活动

学生活动

【先学检查】构成物质的微粒有哪些？【回答】构成物质的微粒有原子、分子、日常生活中你经常接触到一些化学物离子等。

质，如饮用水、食盐、铜导线等。试指

出构成这些物质的微粒各是什么？

【展示】课件并配同书本26页图1-24

【讨论】古希腊哲学家曾提出：物质是【小组交流】原子是化学变化中的最小由不可分割的微粒（即原子）构成的。

微粒。

⑴原子到底是什么？

⑵科学家眼里的原子是怎样的？

科学家在假设→实验→验证→再假设→再实验……的不断深入的基础上，最⑶科学家是怎样探索原子结构的？有终得出原子结构最合理的结构。作出重哪些科学家为探索原子结构作出了重大贡献的科学家有道尔顿、汤姆生、卢

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1

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大的贡献？

【板书】一、原子结构模型的演变

1、原子结构模型的演变

【投影】不同时期的原子结构模型

各模型建立的背景和具体内容。

【图片课件展示】各科学家事迹

【动画课件展示】卢瑟福实验

我们得到哪些启迪？

瑟福、玻尔等等。

案。

学生发表自己的观点。

【讨论交流】1.人类对原子结构认识的的，实验是揭示原子结构的重要手段。

2.汤姆生、卢瑟福、玻尔都是诺贝尔科学奖获得者，他们勇于怀疑科学上的“定论”，不迷信权威，向科学挑战，为科学的发展作出了重要贡献。在他们的身上闪烁着科学探索精神的光辉！

【学生阅读】书本P26页-27页，了解学生自行阅读教材并思考问题，完成学【小组合作】原子结构模型演变历史中逐渐深入，都是建立在实验研究基础上【精讲点拨】现代理论认为，原子核外学生倾听

电子是分层排布的，我们通常用原子结

构示意图来表示原子的核外电子排布。

【板书】2、原子核外电子排布

【合作交流】由课本给出的H、He、O、【归纳回答】1、每层最多容纳电子数Ne、Mg、Ar原子的核外电子排布示意图，2n2（n表示电子层数）

你能归纳出哪些核外电子排布的规2、最外层电子数目不超过8个（第一律？

层不超过2个）

【补充】3、次外层电子数目不超过18【展示】氪、氙的电子排布

问稀有气个，倒数第三层电子数目不超过32个。

体的元素原子电子层排布，从中你还能学生回答

得出哪些规律？

的是：

【讨论后交流回答】结构决定性质

1.金属元素原子最外层一般少于4个电【练习】下列原子结构示意图中,正确

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A

BCD子，在反应中易失去电子，形成与稀有气体元素原子相同的电子层排布的阳【交流与讨论】请就P28页交流与讨论离子（稳定结构）。

发表你的看法。（教师用课件配同演示）

2.非金属元素原子最外层一般超过4个【小组合作】原子结构与元素性质的关电子，在反应中易得到电子，形成与稀系

【总结归纳】

在初中化学中，我们知道：化学反有气体元素原子相同的电子层排布的阴离子（稳定结构）。

3.原子核在反应中不发生变化，原子的最外层电子数可能发生变化，元素的化学性质取决于原子的最外层电子。

学生讨论、交流

【结论】元素化合价与得失电子数目的关系： 1、金属元素为正化合价，失去电子的应中原子核未发生变化，但原子的最外数目即为化合价的数值。

层电子数可能会发生变化，镁原子、氧2、非金属元素既可以为正化合价也可原子在形成氧化镁的反应过程中形成了与氖原子具有相同核外电子排布的Mg和O，达到稳定结构。请同学们根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之间是否存在一定的关系？并将讨论结果填入表1-6中。你能得出什么结论？

【反馈训练】1、以下是一些科学家为

探索原子结构所作出的重大贡献，请你以连线表示其对应关系。

①道尔顿 a、提出原子由原子核和电子构成

②汤姆生 b、发现原子中存在电子

③卢瑟福 c、提出原子核外电子在

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2+2-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。

元素化合价与最外层电子数目的关系：

价等于其最外层电子数。

2、非金属元素（如氯、溴、碘、氧）的负价的绝对值等于8-最外层电子数。

据P29页“问题解决”讨论金属元素和1、金属元素（如钠、镁、铝）的化合

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一系列稳定的轨道上运动

④玻 尔 d、提出原子学说

2、学案训练提升1、2、5、6 【小结】原子结构模型演变借助假说、倾听

实验、模型等方法的运用；原子核外电子是分层排布的。

【课后巩固】学案训练提升7、8、9、

11

板书设计：

第三单元

人类对原子结构的认识

一、原子结构模型的演变

1、原子结构模型的演变

道尔顿原子学说→汤姆生“葡萄干面包式”的原子结构模型→卢瑟福核式原子结构模型→波尔新的原子结构模型→原子量力学模型

2、核外电子排布规律

①每层最多容纳电子数2n2（n表示电子层数）

②最外层电子数目不超过8个（第一层不超过2个）

③次外层电子数目不超过18个，倒数第三层电子数目不超过32个。

3、元素化合价与得失电子关系；元素化合价与最外层电子数目的关系

活泼金属元素的化合价=其失去电子的数目=原子最外层电子数

活泼非金属元素的最低负化合价的绝对值=其得到电子的数目=8-最外层电子数

第三单元

人类对原子结构的认识（教案）

二、原子的构成（第二课时）

一、学习目标

1、知识技能：引导学生认识原子核结构理解质量数和AZX的含义，掌握构成原子的微粒间的关系；知道元素、核素、同位素概念的含义。

2、能力目标：通过对构成原子的微粒间的关系和氢元素核素等问题的探讨，培养学生分析、处理数据的能力以及尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工的能力。

3、情感态度：通过人类探索原子结构历史的介绍，使学生了解假说、模型等科学研究

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方法和科学研究历程，培养他们的科学态度和科学精神。

二、重点、难点及确立依据：

重点：构成原子的微粒间的关系

难点：元素、核素、同位素概念的理解与区分。

确立依据：原子结构的核心内容就是原子构成及构成原子各微粒间的数目关系。而元素、核素、同位素三概念之间彼此既有区别又有密切联系，如何把握好理解透彻三者对初学者来说有一定难度。

三、教学方法：

采用诱思探究教学法，通过联想质疑实验探究学生分组讨论以及对表中数据的分析促进学生学习能力的全面发展。

四、教具准备

PowerPoint 多媒体课件

五、先学指导

1、阅读课本P30~33；完成P31问题解决；

2、完成学案P42先学检查，小组内交流问题探究1~4。

六、教学过程

教师活动

学生活动

【展示】PowerPoint 多媒体课件氦原【观察】构成氦原子的微观粒子由：质子的构成。要求学生观察ɑ粒子运动轨子、中子、电子。

迹的变化。思考：与葡萄干蛋糕模型进

【小组合作】（分组代表回答）

行的预测对比。

结论:①原子存在原子核和核外电子

②原子核体积很小

【引导】比较教材表1-7中质子、中子③但原子核质量很大

和电子的质量和电量的数据。

④原子核带正电。

阅读教材注释，理解c-12原子的构成、相对质量的含义，并计算表1-7中质子、

中子和电子的相对质量，比较你的结果

跟表中是否一致。

【讨论交流】

【小组交流】1.我们已经知道原子是由1.阅读表1-7，比较三种粒子的质量、原子核和核外电子构成的，绝大多数原带电荷情况？

子的原子核由质子和中子构成。质子、2.讨论原子的构成，原子核的构成

中子和电子是构成原子的三种微粒，这3.电子的质量可以忽略不计。

三种粒子的质量、带电荷情况有什么差4.学生回答，若总结不完整，再请其他

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异？

些结论？得出哪些结论？什么是相对质量？

3.原子的质量集中在原子核外？为什么？相对于整个原子来说，原子核外某个电子的质量能否忽略不计？

【板书】一、原子核

核素

1、原子核构成： 核外电子（带负电）

原 质子（带正电）

子 原子核

中子（不带电）

之和。

⑶、组成原子各微粒数关系：

同学补充。并将结论填到学案上。

2.计算结果能说明什么问题？得出哪

学生自行阅读教材并思考问题

收集材料：结合初中所学的有关原子结构的初步知识填写投影的表格

学生发表自己的观点。

【讨论交流】展示交流研讨组成原子各⑵、质量数：原子核中质子数和中子数

①质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）

微粒质量、相对质量、电量、电荷等数②核电荷数=质子数=核外电子数（中性据，学生分组讨论，代表发言总结结论：原子）

【投影】表格：结合初中所学的有关原子结构的初步知识填写

【学生阅读】阅读表1-7，质子、中子、电子的电性和电量怎样？比较三种粒子的质量大小、带电荷情况。什么是相AzX对质量？

【过渡】原子组成的方法为

，其中学生倾听

X为元素符号，A为质量数，Z为质子。

A【板书】⑷、原子的表达形式：

zX核电荷数=质子数=核外电子数（中性原子）

【讨论】元素X左上、左下、右上、右【归纳回答】1、左上：代表质量数

下四个角标以及正上方顶部的数字的2、左下：代表核电荷数（质子数）

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含义

【知识归纳】

1、原子的组成及表示方法

质子Z个

原子核A原子(X)z中子(AZ)个

核外电子Z

3、右上：代表离子所带的电荷数

4、右下：代表原子个数

5、正上放顶部：代表化合价

【讨论后交流回答】原子中各粒子的作用：

（1）原子核：几乎集中原子的全部质量，但其体积却只占整个原子体积约千亿分之一。其中的质子，电子通过强相互作用集合在一起，使原子核十分“坚固”，在化学反应时不会发生变化。另外原子核中蕴含着巨大的能量——原子能（即核能）

（2）质子：带1个单位正电荷，质子数决定了元素的种类。

子的种类。

（4）电子：带一个单位负电荷。它与原子的化学性质密切相关，特别是最外层电子数及排布决定了原子的化学性质。如：最外层电子数≥4，一般为非金属元素，易得电子，难失电子，最外层电子层≤3，一般为金属元素，易失电子，难得电子。最外层电子等于8时，一般不易失得电子，性质不活泼，如稀有气体。

1. 理解X、Z、A、N的含义。

2.练习并巩固原子组成的表示方法。

X的含义：代表一个质量数为A，质 子数为Z的原子。

2、构成原子或离子的各基粒子之间的数量关系。

（1）核内质子数=核电荷数=原子的核外电子数=原子序数

（3）mZ≈mN≈1836me

（4）阳离子核外电子数=核内质子数-电荷数

（5）阴离子核外电子数=核内质子数+电荷数

【过渡】问题提出：

1. 原子的质数如何定义？它与原子系又如何？

2. 如何求中子数N？

Az（2）质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) （3）中子：不带电荷，中子数决定原核、质子、中子和电子的质量或数目关

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【投影】补充练习

【创设情景】2.三种原子的质子数（Z）、【学生活动】

中子数（N）、质量数

（A）分别为：

1. 练习。

Z N A 1 0 1 1 1 2 1 2 3 如何表示情境中三种原子的组成？这三种原子有何异同？它们之间是什么关系？是不是同元素？是不是同一原子？

A【问题提出】1 .如何用 zX表示氕、2. 讨论。

3.阅读教材第31页第一自然段核素的定义。

4讨论并完成第33页“练习与实践5”

5小组交换查询材料。

氘、氚三种原子的组成？

2.比较图1-33和上述三种符号，氢元素的三种原子有什么异同？

3.核素、同位素是怎么定义的？

4.同位素有哪些常见应用？

【投影】元素与同位素的区别和联系倾听、理解

（表1）

四种相对原子质量的概念：

8

配合完成习题，并总结知识要点

×a2% +……

A1、A2……为核素的相对原子质量

【当堂练习】学案p42提升训练T2，3，元素的相对原子质量：A=A1×a1%+A2a1%、a2%……为核素的原子百分数或核素原子的物质的量分数

【课后巩固】学案 p43问题探究、训

练提升

六、板书设计：

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第一节 原子结构

一、原子核

核素

1、原子核构成： 核外电子（负电）

⑴、 原子 质子（正电）

原子核 中子（不带电）

⑵、质量数：原子核中质子数和中子数之和。

⑶、组成原子各微粒数关系：

2、核素

概念：

素。

⑴、元素：具有相同质子数（核电荷数）的同一类原子的总称。

⑶、同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互为同位 ⑵、核素：把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。

①

质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）

②

核电荷数=质子数=核外电子数（中性原子）

A ⑷、原子的表达形式：zX

元素

核素核素2 核素…….. 互称同位素

二、元素的相对原子质量：A=A1×a1%+A2×a2%+……

A1、A2……为核素的相对原子质量

a1%、a2%……为核素的原子百分数或核素原子的物质的量分数

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