第三单元　人类对原子结构的认识课时教学实录

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化学1 专题1 第三单元 人类对原子结构的认识

（王建民 南京师范大学苏州实验学校）

一、教材分析

1、经过前两单元的学习，学生已经认识到化学世界物质的精彩纷呈，了解到研究物质的实验方法的多种多样。在有了这些基础知识后，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引入原子结构的内容，这样安排既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。

2、从“原子结构模型的演变”切入，通过认识道尔顿原子结构模型、汤姆生原子结构模型、卢瑟福原子结构模型、玻尔原子结构模型等几种典型的原子结构模型，引导学生了解人类探索原子结构的基本历程，提高学生学习原子结构知识的兴趣，同时也让学生体会科学探索过程的艰难曲折。在此基础上学习有关原子构成的基础知识，了解原子核外电子分层排布、化学反应中原子外层电子排布的变化，为学生后续专题的学习打下理论基础。

3、本专题编写与以往传统教材有很大差别。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。现行教材中，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。

二、教学目标

知识与技能

1、通过本节课的学习，使学生了解原子结构演变的历程，体验科学实验、科学思维对创造性工作的重要作用。

2、了解钠、镁、氧等常见元素原子的核外电子分层排布的情况，知道这类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。通过氯化钠、氧化镁的形成过程初步了解发生化学反应的本质。

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、假设、模型等科学方法对化学研究的作用。

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化学1 专题1 情感态度与价值观

1、通过认识几种典型的原子结构模型，引导学生了解人类探索原子结构的艰难历程，体会科学的艰辛，树立严谨的科学态度。

2、通过教学素材的交流和讨论，培养与同伴合作沟通的能力，在对前人的研究历程的学习中逐步形成科学的研究方法和对前人研究成果正确的情感态度，树立正确的价值观。

三、教学重难点

1、原子结构模型演变的交流与讨论，在微观世界进行模型化研究。

2、常见元素的原子结构示意图。

3、活泼金属与活泼非金属反应的实质。

四、设计思路

研究原子结构的意义

讨论：原子结构模型的演变

归纳：核外电子排布的规律，练习书写原子结构示意图

问题解决：教材P30页

归纳：元素的化合价与其在反应中得失电子数目的关系

讨论NaCl、MgO形成过程中金属原子和非金属原子的核外电子变化情况

五、教学过程

【情景设计】公元前5世纪，古希腊哲学家德谟克利特提出，每样东西都是由最小的部分组成的，而这最小的部分不能再分。他认为物体可以不断的切割直到其最小部分，这最小的部分称为“atomos”（希腊语）。atom（原子）这个单词就是来源于此。

【引入新课】原子是大家非常熟悉的一个名词，同学们有没有思考过下列问题：原子到底是一个什么“东西”？科学家眼里的原子是怎样的？请同学们一起观看一段视频。

【板书】第三单元

人类对原子结构的认识

Part One：原子结构模型的演变

【学生讨论1】（1）从原子结构模型的演变历史中，你能得到什么启迪？

（2）从原子结构模型的演变历史中，你对原子的结构了解了多少？

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化学1 专题1

【学生交流与小组汇报】（1）从原子结构模型的演变历史中得到的启迪：①汤姆生提出的“葡萄干面包式”的原子结构模型是从阴极射线实验中发现电子为起点的，卢瑟福根据ａ粒子散射实验提出带核的原子结构模型等等，所以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大家有没有发现，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。（科学研究的道路不是一马平川）

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。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。当然给我们的启迪不止这些。

（2）从原子结构模型的演变历史中大家对原子结构的了解：原子由带正电的原子核和带负电的核外电子组成；核外电子是分层排布的。

Part Two：原子的构成及核外电子排布

【提出问题】请同学们观察教材P29图1-27几种原子的核外电子排布，分析核外电子是如何分层排布的？

【教师讲述】电子能量高在离核远的区域内运动，电子能量低在离核近的区域内运动

，把原子核外分成七个运动区域，又叫电子层，分别用n=1、2、3、4、5、6、7…表示，分别称为K、L、M、N、O、P、Q…，n值越大，说明电子离核越远，能量也就越高。所以核外电子是按照能量的高低分层排布的。

【过渡】为了书写方便和形象。以Mg原子为例，采用这种形式（表示方法称之为原子结构示意图，

【学生练习】Na、Mg、O、Cl的原子结构示意图的书写。

）来表示，这种【提出问题】根据所给的18种原子结构示意图，分析稀有气体的核外电子排布，结合其

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化学1 专题1 化学活泼性，你发现了什么？

【学生思考归纳】稀有气体的原子最外层电子数为2或8，处于稳定状态，所以化学性质稳定。

【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、活泼非金属最外层没有达到稳定结构，他们碰撞在一起会怎么样呢？

【学生讨论2】（1）原子在化学反应中，最外层电子都有怎样的趋势？

（2）分析原子最外层电子数与其性质的关系？

（3）试用原子（或离子）结构示意图分析MgO是如何形成的？

【学生交流与小组汇报】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”。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。

【学生讨论3】根据Na、Mg、O、Cl原子在反应过程中失去或者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化合价。同时说说在化学反应中，元素表现的化合价与其最外层电子的关系。

【学生交流与小组汇报】

【随堂检测】1、用下面的结构示意图的字母填空：

（1）属于金属原子的是

；

（2）属于非金属原子的是

；

（3）属于离子结构示意图的是

；

（4）具有稳定结构的是

。

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化学1 专题1 2、下列离子的电子层结构相同的一组是（

）

A. O2-、F-、Na+、Mg2+

B. Na+、Mg2+、S2-、Cl-

C. F-、Cl-、Br-、I-

D. Na+、Mg2+、K+、Ca2+

3、氯元素有多种化合价，它在高氯酸中显最高价，则高氯酸的化学式为（

）

A．HClO3

B．HCl

C．HCl

D．HClO4

【课堂小结与板书设计】一、原子结构模型的演变

道尔顿→汤姆生→卢瑟福

→玻尔→量子力学

二、原子核外电子的分层排布

1、原子结构示意图

2、原子核外电子排布一般规律

3、原子结构与元素性质的关系（结构决定性质）

4、原子核外电子数与元素化合价的关系

【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。

六、教学反思

1、在众多目标中，学生已在初中学过原子结构模型的演变，初步了解原子结构。所以本节课应在了解基础上，有针对性创设问题情景，通过讨论与交流，建构新的知识结构。

2、教材对原子结构模型演变的讨论与交流能体现新教材目标中情感态度与价值观的养成。但学生可能讨论时无针对性，如何使学生讨论起来，关键在于教师对问题的设计。所以应设计成几个有针对性的小问题组织学生讨论。

3、对于一种新的化学用语（表示方式：原子结构示意图）的出现，要有一个循序渐进，逐步深化的过程，先解决教材中H、Ne、Ar、H、O、Mg等原子结构的识别，然后总结出电子排布的一些规律（核外电子排布的规律在化学（2）会进一步学习，所以在这不必过多拓展和延伸），能逐步画出1-18号的原子结构简图，了解O2-、Mg2+的结构简图表示法与特点就可以了。