第三单元　人类对原子结构的认识教学设计一等奖

第三单元

人类对原子结构的认识

1-3-1原子结构模型的演变

【教学目标】

1、通过对原子结构模型演变历史的了解，认识假说、实验等科学方法在人类探索原子结构奥秘过程中的作用。

2、知道核外电子是分层排布的并了解1～18号元素的电子排布情况。

3、了解活泼金属元素和活泼非金属元素的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，并通过氧化镁、氯化钠的形成初步了解钠与氯、镁与氧气反应的本质。

【教学重点】

原子核外电子排布的一般规律

【教学难点】

元素化合价与原子核外电子数的关系

【教学过程】

化学家已经发现和创造了8220多万种化学物质，这么多的化学物质是由什么构成的？请同学们阅读P26图1-24，分析铜、氯化钠、水是由什么微粒构成的。

原子，是大家非常熟悉的一个名词，但人类对原子的认识和探索已经经历了2500多年的漫长历史，直到20世纪80年代，科学家用扫描隧道显微镜观察到物体表面的原子，才对原子结构有了进一步的认识。

3-1原子结构模型的演变

原子是大家非常熟悉的一个名词，你是否思考过下列问题：

（1）原子到底是一个什么“东西”？

（2）科学家眼里的原子是怎样的？

（3）科学家是怎样探索原子结构的？有哪些科学家为探索原子结构作出了重大和贡献？

阅读下列短文，观察图1-22，请

你谈谈人类是如何认识原子结构的，从原子结构模

型的演变历史中你能得到什么启迪？

图片1：原子结构模型的演变（图1-25）。

图片2：道尔顿和他的原子结构模型。

图片3：汤姆生发现电子，看出原子结构模型。

图片4：卢瑟福根据散射现象，提出带核的原子结构模型。

图片5：玻尔研究氢原子光谱，提出他的原子结构模型。

……

一、原子结构模型的演变

原子学说→原子结构→带核原子结构→原子核外的电子的运动

道尔顿 汤姆生 卢瑟福 玻尔

从原子结构模型的演变历史，我们可以知道，事物是发展变化的，随着科学技术的进步，我们对世界万物的构成还会有更深刻的认识。

自从道尔顿提出原子学说后，人们又发现了电子，α粒子散射现象和氢原子光谱、量子力学等，已经知道，对于多电子原子，可以近似认为原子核外电子是分层排布的。

二、原子核外电子的分层排布

P28图1-30几种原子的核外电子排布示意图。

人们常用原子结构示意图表示原子的核外电子排布，如氧原子的结构示意图为

，镁原子的结构示意图可表示为 ，请大家说出各部分所表示的含义。

圆圈表示原子核，+8（+12）表示核电荷数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层电子数。

1、原子结构示意图

画出1～18号原子的原子结构示意图。 H

N

，C

，He

，O

，Li ，

，F

，Ne

，Na

，Be

，B

Al Cl ， Mg

，Si

，

，Ar

，P 。

，S

，稀有气体（He、Ne、Ar等）的原子结构与此其性质有什么联系？

稀有气体的最外层均达到8个电子（氦为2个）的稳定结构，稀有气体的性质稳定。

通常，我们把最外层8个电子(只有K层时为2个电子)的结构，称为相对稳定结构。如稀有气体的原子就是上述结构，一般不与其他物质发生化学反应。

2、稳定结构：最外层均达到8电子（或2电子，只有一层）。

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，很难与其它物质发生化学反应。将Mg、O的核外电子排布与氖原子的核外电子排布情况比较，从中你能得出什么结论？ （1）离子的核外电子数均和Ne原子核外电子数相同；

（2）阳离子的正电荷数即为其失去的电子数，阴离子的负电荷数即为其得到的电子数；

（3）金属元素原子最外层电子数一般少于4个，易失去电子，带正电荷，显正价；而非金属元素原子最外层一般多于4个电子，易得到电子，带负电荷，显负价。

1、金属Na、Mg能分别与非金属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。

化学式分别为：Na2O、NaCl、MgO、MgCl2。

2、根据Na、Mg、O、Cl原子在反应中失去或得到电子的数目和该原子的最外层电子数目，推断其氧化物和氯化物中元素的化合价，将结果填表。

元素

Na Mg O Cl 化合价

+1 +2 -2 -1 原子最外层电子数目

1 2 6 7 失去（或得到）电子的数目

1 2 2 1 2+2- Na、Mg原子最外层分别有1个、2个电子，失去最外层电子后形成8电子稳定结构，呈

现+1、+2价；O、Cl原子最外层分别有6个、7个电子，得电子后形成8电子稳定结构，呈现-2、-1价。

3、元素化合价与原子核外电子数的关系

金属元素易失电子，显正价，其化合价等于最外层电子数；非金属元素易得电子，显负价，其负化合价的绝对值等于8减去最外层电子数。

K与Cl2反应时形成氯化物，K元素的化合价为 价，Cl的化合价为 价，其化学式为

。

本节课重点学习了原子结构模型的演变，了解人类探索原子结构的基本历程，了解科学家探索原子结构的艰难过程。让同学体会了科学探究过程的艰难曲折，体验科学实验、科学思维对创造性工作的重要作用。同时了解了原子核外电子排布的初步规律，解决了元素化合价与原子核外电子数的关系，清楚了元素化合物的化学式的形成过程。

3-1原子结构模型的演变

一、原子结构模型的演变

原子学说→原子结构→带核原子结构→原子核外的电子的运动

道尔顿 汤姆生 卢瑟福 玻尔

二、原子核外电子的分层排布

1、原子结构示意图。

2、稳定结构：最外层均达到8电子（或2电子，只有一层）。

3、元素化合价与原子核外电子数的关系

金属元素易失电子，显正价，其化合价等于最外层电子数；非金属元素易得电子，显负价，其负化合价的绝对值等于8减去最外层电子数。