第三单元　人类对原子结构的认识优质课教案整理

《原子结构模型的演变》教学设计

海宁市高级中学

一、教学分析

（一）教学内容分析

本节属于苏教版，《化学》必修1，专题1第三单元内容。前两单元讲述了丰富多彩的化学物质和研究物质的多种试验方法。前两个单元偏重于物质的宏观性质，但要研究物质的宏观性质，必须到微观世界去寻找原因，而微观粒子中最重要的就是原子，因此，第三单元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来引入原子结构的内容，这样安排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，同时也为化学2的学习做好铺垫。

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。

教学内容的安排较好的展示了科学理论建立的过程与方法，体验科学实验、科学思维对创造性工作的重要性；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，增强学习化学的兴趣。通过本部分的教学，推动学生的从物质的宏观性质的学习和研究转入从微观角度分析研究问题，这些都体现了新课程理念所强调的知识获取的过程与方法，同时学生在情感、态度，价值观方面也受到积极的影响。

（二）教学对象分析

学生经过初中化学的学习已初步了解一些化学物质的性质和应用，并且经过前两单元的学习，认识到了化学世界物质的精彩纷呈，了解到了研究物质的实验方法的多种多样，因此，对物质的宏观结构和性质有一定程度的了解，具备过渡到微观世界学习的知识基础和认知条件。

这节课理论性很强，内容也很抽象，学生学习起来会枯燥无味，所以，如何

培养学生的学习兴趣，吸引他们的注意力，将抽象的理论用形象生动的方法使学生直观、易懂成了这节课能否顺利进行的关键。

（三）教学环境分析

教学活动确定在多媒体教室，本节课内容涉及科学史内容，拟预先布置学生查阅相关资料，整理成小报告，激发学生学习积极性，然后通过集中观察、交流，思考以及巩固练习，突出教学重点和难点，使在有限的时间内完成知识的建构。

二、教学目标

知识与技能：知道原子结构模型演变的过程及其主要成就；了解钠、镁、氧等常见元素的原子和离子的核外电子分层排布的情况，知道这些微粒的结构与性质的关系；通过氧化镁的形成，初步了解化学反应的本质。

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：通过对原子结构模型演变过程的学习，了解科学家探索原子结构的艰难过程，体验科学实验、科学思维对创造性工作的重要性；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，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。

三、教学重点、难点

重点：1. 原子结构模型的演变

2. 常见元素的原子、离子结构示意图；

3. 金属与活泼非金属反应的实质

难点：原子结构与元素性质的关系

四、教学过程设计

（一）教学流程

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

讨论：原子结归纳：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核外电子变化情况

构模型的演变

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

（二）教学过程设计

［引言］洗了的衣服为什么会晒干?说明水是由什么微粒构成的？（水蒸发，水分子扩散；水分子）

［过渡］是不是所有物质都是由分子组成的呢？

［创设情景］展示展示铜晶体、食盐晶体、水的图片以及铜，食盐，水的微观示意图。

［教师讲述］很多化学物质都是由这三种微观粒子构成的。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。

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讨论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，

针对下列几个问题分组讨论：

１．人类对原子结构的认识经历了哪几种模型的演变？

２．电子最早是由哪一位科学家发现？当时他提出的原子结构模型怎么样？

３．卢瑟福是如何探索原子结构的？（视频播放）

４．玻尔的原子结构模型主要解释了什么问题？

（学生汇报上述的讨论题，播放相应PPT）

［思考与评价］１．科学家提出各自模型的依据是什么？

２．他们的假说或观点与现在科学的认识相比较哪些是符合的，

哪些是错误的？

３．从原子结构模型的演变历史中得到什么启迪呢？

（flash播放，对不同原子结构模型做出评价）

［教师引导］１．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．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。

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（图片展示）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。

［归纳小结］现代用量子力学方法描述得核外电子运动是怎样的？（播放视频）

１．原子的组成；带正电的原子核和带负电的核外电子

２．电子在核外近似分层排布

［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］观察1~18号原子核外电子排布，归纳核外电子排布有哪些规律：（图片展示）

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。采用原子结构示意图来表示原子核外电子排布。（PPT动画演示）

[巩固练习]学生画出Na 、Al 、N、Cl原子的结构示意图。

［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？（视频演示钠在氯气中燃烧的反应）

［分析与讨论］PPT动画演示氯化钠的形成过程

从氯化钠的形成过程和教材P28 图1-31 氧化镁的形成过程中，你能得出什么结论？(从电子得失、离子的核外电子排布、化合价等去分析)

［归纳小结］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。

［深化理解］那么离子结构示意图怎么画呢？与原子结构示意图有什么异同？

［问题解决］学生完成教材P29问题解决，强化原子结构与元素性质的关系，初步了解化学反应的本质

［自主学习］课后在网络了解相关科学家生平事迹。

道尔顿

http://baike.baidu.com/view/19826.htm

汤姆生

http://baike.baidu.com/view/80171.htm

卢瑟福

http://baike.baidu.com/view/6147.htm

玻

尔

http://baike.baidu.com/view/19559.htm

原子结构

http://baike.baidu.com/view/21855.html

［小结］学生自由发言

［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。

随堂检测：

1、道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。他的学说中包含有下述三个论点：①原子是不能再分的粒子；②同种元素的原子的各种性质和质量都相同；③原子是微小的实心球体。从现代的观点看，你认为这三个论点中，不确切的（

）

A、只有③

B、只有①③

C、只有②③

D、有①②③

2、19世纪末，人们开始揭示原子内部的秘密，最早发现电子的科学家是（

）

A、法国的拉瓦锡

B、瑞典的舍勒

C、英国的道尔顿

D、英国的汤姆生

3、下列四位科学家都对原子结构的认识起到过重要的推动作用，其中首先提出原子核外的电子在一定轨道上运动的是（

）

A.汤姆生

B.道尔顿

C.玻尔

D.卢瑟福

4、已知最外层电子数相等的元素原子具有相似化学性质。下列原子中，与氧元素原子的化学性质相似的是（

）

A.

Ne

B.

Mg

C.

S

D.

C 5、Mg原子最外层电子数为

，反应中容易

个电子而显示

价；F原子最外层电子数为

，反应中容易

个电子而显示

价。

在上述过程中，F原子和Mg原子通过

都形成了8电子稳定结构。写出氟化镁的化学式______。