元素周期表特级教师教学实录

第一章 原子结构与元素周期律

第一节 原子结构

一．教材分析

知识脉络

通过初中的化学学习,同学们已经知道原子是由原子核和核外电子构成的。本节教材，就是要在已有经验的基础上继续深入地探讨原子核的结构以及核外电子的排布的规律，并利用原子结构的知识解释某些元素的部分性质，使学生初步了解原子的最外层电子排布与元素的性质(得失电子能力、化合价等)的关系。同时，通过原子结构知识的学习，为后阶段学习元素周期律、元素周期表和分子结构打下基础。

（二）知识框架

核外电 子运动特

点

核外

电子

原子的构成

原子核

(质子和

中子) 原子中各微粒之间的数量关系、电性关系和质量关系

核外电子的

排布规律

(原子结构)

核外电子排布与元素性质（原子得

示意图

失电子能力和化合价）间的关系

核素和同位素

（三）新教材的主要特点：

新教材（必修）与旧教材相比，删掉了描述核外电子运动特征的电子云；降低了核外电子排布规律的要求；增加了原子结构示意图，元素的部分化学性质与原子的最外层电子排布的关系；调整了核素、同位素在教材中出现的位置。使得它更符合知识的逻辑关系，符合学生认识规律。同时，新教材更注重了让学生参与学习，提高了学生学习的主动性，更注重了学生能力的培养。

二．教学目标

（一）知识与技能目标

1．引导学生认识原子核的结构，懂得质量数和 A ZX的含义，掌握构成原子

的微粒间的关系；知道元素、核素、同位素的涵义；掌握核电荷数、质子数、中子数、质量数之间的相互关系。

2.引导学生了解原子核外电子的排布规律，使他们能画出1～18号元素的原子结构示意图；了解原子的最外层电子排布与元素的原子得、失电子能力和化合价的关系。

（二）过程与方法目标

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，尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。

(三)情感态度与价值观目标

1.通过构成物质的基本微粒的质量、电性的认识,了解微观世界的物质性,从而进一步认识物质世界的微观本质；通过原子中存在电性不同的两种微粒的关系，认识原子是矛盾的对立统一体。

2.通过人类探索原子结构的历史的介绍，使学生了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程，培养他们的科学态度和科学精神，体验科学研究的艰辛与喜悦。

3.通过“化学与技术----放射性同位素与医疗”,引导学生关注化学知识在提高人类生活质量中所起的作用。

4.通过“未来的能源----核聚变能”,引导他们关注与化学有关的热点问题,形成可持续发展的思想。

三．教学重点、难点

（一）知识上重点、难点：构成原子的微粒间的关系和核外电子排布规律。

（二）方法上重点、难点：培养分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程。

四．教学准备

（一）学生准备：上网查阅，14

6C在考古上的应用；核素、同位素在生产和生活中的应用。搜集有关原子结构模型的资料。

教师准备：教学媒体、课件、相关资料。[来源:学§科§网Z§X§X§K]

五．教学方法

问题推进法、讨论法。

六．课时安排

2课时

七．教学过程

第1课时

【提问】化学变化中的最小微粒是什么?

【学生回答】原子是化学变化中的最小微粒。

【引出课题】这一节就从探讨原子的结构开始我们的学习。

【点评】开头简洁，直截了当，由初中相关知识提出问题，过渡到原子结构的学习。

【板书】第一节 原子结构

【提出问题】原子是化学变化中的最小微粒。同种原子的性质和质量都相同。那么原子能不能再分？原子又是如何构成的呢?

【学生思考、回答】

【媒体显示】利用Flash动画演示卢瑟福的粒子散射实验

1.实验示意图

2.现象：

【观察、思考】在教师引导下，学生思考下列问题：

（1）绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，原因是什么？

（2）为什么有少数粒子却发生了较大的偏转？

（3）极少数的粒子几乎象是被金箔弹了回来，原因是什么？

【讨论】学生分组讨论：根据粒子散射的实验现象，学生提出自己的原子结构模型。并由代表发言。

【归纳、小结】3.卢瑟福的原子核式模型

原子由原子核和核外电子构成，原子核带正电荷，位于原子的中心；带负电荷的电子在原子核周围的空间做高速运动。

【点评】通过卢瑟福的粒子散射实验的介绍, 由学生提出自己的原子结构模型，使学生实现一种科学探究的体验；了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程,培养他们的科学态度和科学精神。学会一种方法：通过粒子撞击实验，研究微观世界的规律，使人类获得了一种崭新的研究方法。认识一个规律：从实践到认识，再实践、再认识……是人类认识

发展的必然规律。

【质疑】我们已经知道原子由原子核和核外电子构成。那么，原子核的内部结构又是怎样的？电子在核外空间的运动状态又是怎样的呢? 【板书】一.原子核 核素

1.

原子核的构成，

【媒体显示】原子结构示意图

[来源:学+科+网Z+X+X+K]

【学生阅读】

构成原子的微粒--------电子、质子和中子的基本数据：

微粒

质量(kg) 相对质量

电量(C) 电荷

电子

9.109×10－31质子

1.673×101.007

1.602×10+1 －19－27中子

1.675×101.008

0 0 －27

0.005484 1.602×10-1 －19【思考、讨论并提问】

请根据表中所列数据讨论: 1.在原子中，质子数、核电荷数和核外电子数之间存在着什么关系？为什么？

2.原子的质量主要由哪些微粒决定？

3.如果忽略电子的质量，质子、中子的相对质量分别取其近似整数值，那么，原子的相对质量在数值上与原子核内的质子数和中子数有什么关系? 【教师引导学生小结】

1、数量关系：核内质子数＝核外电子数

2、电性关系： 原子 核电荷数＝核内质子数＝核外电子数

阳离子 核内质子数＞核外电子数

阴离子 核内质子数＜核外电子数

3、质量关系：质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）

【归纳小结】

A

如果用 ZX的形式表示一个质量数为A、质子数为Z的原子，那么组成原子的粒子间的关系可以表达为:

A

原子 ZX

【迁移与应用】

核外电子

原子核

质子

Z个

中子

（A-Z）个

Z个

1.在科学研究中，人们常用3717Cl符号表示某种原子，请你谈谈图中符号和数字的含义。

2.某二价阳离子含有10个电子,12个中子,求质量数。

3.元素R的一个原子，质量数为

a ，其阴离子Rn-有b个电子，求中子数。

【回顾】元素的种类是由原子核内的质子数决定的。元素是具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称。

【质疑】同种元素原子的质子数相同，那么，中子数是否也相同呢? 【媒体显示】三种不同的氢原子

【比较】三种氢原子结构的异同。

【质疑】它们是不是同一种元素？

【板书】2.核素

核素：人们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。

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素。

【迁移与应用】1．请你描述构成原子的各种微粒与元素、核素间的关系。

2．请你描述元素、核素、同位素间的关系

【媒体显示】元素、核素、同位素三者之间的关系：

元素

核素1

…

同位素

【拓展与提高】

核素n

1．下列各组物质中，互为同位素的是

（A）O2、、O3 、O4

（B）H2、D2、T2

4042

（C）H2O、D2O、

T2O

（D）20Ca 和20

Ca 2．下列说法正确的是

（A）同种元素的质子数必定相同

（B）不同元素原子的质量数必定不同

（C）原子核都是由质子和中子构成的

（D）凡是核外电子数相同的微粒必定属于同一元素

【交流与研讨】

生物体在生命存续期间保留的一种碳原子----碳-14 （14 6C）会在其死亡后衰变，测量考古遗址中发现的遗物里碳-14的数量，可以推断出它的存在年代。根据课本内容与网上资料：阐述14 6C在考古上的应用；列举核素、同位素在生产和生活中的应用。

【点评】通过上网搜集资料，然后分组讨论，让学生参与学习，以达到提高学生学习的积极性，激发学生学习热情的目的。

【简介】

1．放射性同位素用于疾病的诊断 2．放射性同位素用于疾病的治疗 3．未来的能添一一一核聚变能

【点评】本节教材采用问题推进法进行教学，引导学生发现问题、提出问题以激发学生思考，然后，通过看书、研讨、交流等多种方式，寻求问题的解决，探讨问题的结果。培养解决问题的能力。