第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)

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1、第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)教案 一. 教材分析 （一） 知識(shí)脈絡(luò)分析 通過(guò)初中化學(xué)和《化學(xué)必修1》的學(xué)習(xí)，同學(xué)們已經(jīng)知道原子 結(jié)構(gòu)的知識(shí)，了解了部分元素及其化合物的性質(zhì)。本節(jié)教材，就是要 在已有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上繼續(xù)深入地探討原子核的結(jié)構(gòu)以及核外電子的 排布的規(guī)律，并利用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)解釋某些元素的部分性質(zhì)，使學(xué) 生初步了解原子的最外層電子排布與元素的性質(zhì)（得失電子能力、化 合價(jià)等）的關(guān)系。同時(shí)，原子結(jié)構(gòu)知識(shí)也是學(xué)習(xí)元素周期律、元素周 期表和分子結(jié)構(gòu)（離子鍵、共價(jià)鍵）的基礎(chǔ)。因此，本節(jié)教材在化學(xué) 必修模塊中起承上啟下的作用。 （二） 知識(shí)網(wǎng)絡(luò)框架 核外電 子運(yùn)動(dòng) 的特點(diǎn) 核外 電子 核外電子排

2、布規(guī)律（原 子結(jié)構(gòu)示意 圖） 原子的構(gòu)成 原子核 （質(zhì)子和Y 中子） 原子中各微粒 之間的數(shù)量關(guān) 系、電性關(guān)系 和質(zhì)量關(guān)系 核素和 同位素 核外電子排布與元素性質(zhì)（原子得 失電子能力和化合價(jià)）間的關(guān)系 （三）學(xué)情分析 學(xué)生在初中已學(xué)習(xí)了原子的簡(jiǎn)單知識(shí)，有一定的知識(shí)儲(chǔ)備。新教 材（必修）與舊教材相比，刪掉了描述核外電子運(yùn)動(dòng)特征的電子云； 降低了核外電子排布規(guī)律的要求；調(diào)整了核素、同位素在教材中出現(xiàn) 的位置；增加了原子結(jié)構(gòu)示意圖，元素的部分化學(xué)性質(zhì)與原子的最外 層電子排布的關(guān)系。這種編排更符合知識(shí)的邏輯關(guān)系，符合學(xué)生認(rèn)識(shí) 規(guī)律。同時(shí)，新教材更注重了讓學(xué)生自主參與學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生學(xué)

3、習(xí) 的主動(dòng)性，更加注重了學(xué)生能力的培養(yǎng)。 二. 教學(xué)目標(biāo) （一） 知識(shí)與技能 1. 引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)原子核的結(jié)構(gòu)，懂得質(zhì)量數(shù)和AX的含義，掌握構(gòu) 成原子的微粒間的關(guān)系；知道元素、核素、同位素的涵義；掌握核電 荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)量數(shù)之間的相互關(guān)系。 2. 引導(dǎo)學(xué)生了解原子核外電子的排布規(guī)律，使他們能畫出1?18號(hào)元 素的原子結(jié)構(gòu)示意圖；了解原子的最外層電子排布與元素的原子得、 失電子能力和化合價(jià)的關(guān)系。 （二） 過(guò)程與方法 通過(guò)對(duì)構(gòu)成原子的微粒間的關(guān)系和氫元素核素等問(wèn)題的探討，培 養(yǎng)學(xué)生分析、處理數(shù)據(jù)的能力，嘗試運(yùn)用比較、歸納等方法對(duì)信息進(jìn) 行加工。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀 1

4、. 通過(guò)構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒的質(zhì)量、電性的認(rèn)識(shí)了解微觀世界的物 質(zhì)性，從而進(jìn)一步認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的微觀本質(zhì)；通過(guò)原子中存在電性不 同的兩種微粒的關(guān)系，認(rèn)識(shí)原子是矛盾的對(duì)立統(tǒng)一體。 2. 通過(guò)人類探索原子結(jié)構(gòu)的歷史的介紹，使學(xué)生了解假說(shuō)、模型等科 學(xué)研究方法和科學(xué)研究的歷程，培養(yǎng)他們的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，體 驗(yàn)科學(xué)研究的艱辛與喜悅。 3. 通過(guò)“化學(xué)與技術(shù)----放射性同位素與醫(yī)療”，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注化學(xué) 知識(shí)在提高人類生活質(zhì)量中所起的作用。 4. 通過(guò)“未來(lái)的能源----核聚變能”，引導(dǎo)他們關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的熱 點(diǎn)問(wèn)題,形成可持續(xù)發(fā)展的思想。 三. 教學(xué)重、難點(diǎn) 構(gòu)成原子的微粒間的關(guān)系和核外電子

5、排布規(guī)律。 四. 教學(xué)準(zhǔn)備 （一） 學(xué)生準(zhǔn)備：上網(wǎng)查閱，14C在考古上的應(yīng)用；核素、同位素在 生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。搜集原子結(jié)構(gòu)模型的相關(guān)資料。 （二） 教師準(zhǔn)備：多媒體課件、相關(guān)資料。 五. 教學(xué)方法 問(wèn)題設(shè)疑推進(jìn)法、合作討論法。 六. 課時(shí)安排 2課時(shí) 七. 教學(xué)過(guò)程 第1課時(shí) 【教師提問(wèn)】化學(xué)反應(yīng)中的最小微粒是什么？ 【學(xué)生】原子是化學(xué)變化中的最小微粒。 【引入】原子的結(jié)構(gòu)是怎樣的？這一節(jié)我們一起探討原子的結(jié)構(gòu)。 【點(diǎn)評(píng)】開(kāi)頭簡(jiǎn)潔，單刀直入，由初中相關(guān)知識(shí)提出問(wèn)題，過(guò)渡到原 子結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)。 【板書】第一節(jié)原子結(jié)構(gòu) 【提出問(wèn)題】原子是化學(xué)變化中的最小微粒。同種

6、原子的性質(zhì)和質(zhì)量 都相同。那么原子能不能再分？原子又是如何構(gòu)成的呢？ 【多媒體展示】利用Flash動(dòng)畫演示盧瑟福的以粒子散射實(shí)驗(yàn) 1. 實(shí)驗(yàn)示意圖 2.現(xiàn)象: 【觀察、思考】在教師引導(dǎo)下，學(xué)生思考下列問(wèn)題： （1） 絕大多數(shù)a粒子穿過(guò)金箔后仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)，原因是什么？ （2） 為什么有少數(shù)^粒子卻發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)？ （3） 極少數(shù)的a粒子幾乎是被金箔彈了回來(lái)，原因是什么？ 【合作討論】學(xué)生分組討論：根據(jù)a粒子散射的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生提 出自己的原子結(jié)構(gòu)模型。并由代表發(fā)言。 【小結(jié)】3.盧瑟福的原子核式模型 原子由原子核和核外電子構(gòu)成，原子核帶正電荷，位于原

7、子的中 心；帶負(fù)電荷的電子在原子核周圍的空間做高速運(yùn)動(dòng)。 【設(shè)疑】我們已經(jīng)知道原子由原子核和核外電子構(gòu)成。那么，原子核 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)又是怎樣的？電子在核外空間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)又是怎樣的呢 【板書】一.原子核核素 1. 原子核的構(gòu)成， 【多媒體展示】原子結(jié)構(gòu)示意圖 【學(xué)生閱讀】 構(gòu)成原子的微粒- 電子、質(zhì)子和中子的基本數(shù)據(jù): 微粒 電子 質(zhì)子 中子 質(zhì)量(kg) 9.109X10—31 1.673X 10—27 1.675X 10—27 相對(duì)質(zhì)量 0.005484 1.007 1.008 電量(C) 1.602X 10—19 1.602X10—19 0

8、 電荷 -1 + 1 0 【思考、討論并提問(wèn)】 請(qǐng)根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)討論: 1. 在原子中，質(zhì)子數(shù)、核電荷數(shù)和核外電子數(shù)之間存在著什么關(guān)系？ 為什么？ 2. 原子的質(zhì)量主要由哪些微粒決定？ 3. 如果忽略電子的質(zhì)量，質(zhì)子、中子的相對(duì)質(zhì)量分別取其近似整數(shù)值， 那么，原子的相對(duì)質(zhì)量在數(shù)值上與原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)有什么 關(guān)系？ 【教師引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)】 【板書】1、數(shù)量關(guān)系：核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù) 2、 電性關(guān)系：原子 核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù) 陽(yáng)離子 核內(nèi)質(zhì)子數(shù)〉核外電子數(shù) 陰離子 核內(nèi)質(zhì)子數(shù)V核外電子數(shù) 3、 質(zhì)量關(guān)系：質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z) +中子數(shù)

9、(N) 【歸納總結(jié)】 可以用身乂的形式表示一個(gè)質(zhì)量數(shù)為A、質(zhì)子數(shù)為Z的原子，那么組成 原子的粒子間的關(guān)系可以表達(dá)為： ...質(zhì)子 z個(gè) ,原子核 Y J L中子 (A-Z)個(gè) 原子ZX 【遷移應(yīng)用】 核外電子Z個(gè) 1. 在科學(xué)研究中，人們常用37ci符號(hào)表示某種原子，請(qǐng)你談?wù)剤D中符 號(hào)和數(shù)字的含義。 2. 某二價(jià)陽(yáng)離子含有10個(gè)電子,12個(gè)中子，求其質(zhì)量數(shù)。 3. 元素R的一個(gè)原子，質(zhì)量數(shù)為a，其陰離子Rn有b個(gè)電子，求其中 子數(shù)。 【回顧】元素的種類是由原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)決定的。元素是具有相同 質(zhì)子數(shù)（核電荷教的同一類原子的總稱。 【質(zhì)疑】同種元素原子的質(zhì)子數(shù)相同，那

10、么，中子數(shù)是否也相同呢 【多媒體展示】三種不同的氫原子 ft（H） 笊（D） 氤（T） 口 質(zhì)子 」J A q中子 圖1-1-5覺(jué)、笊、氤的原子結(jié)構(gòu)示意圖 °電子 【比較】三種氫原子結(jié)構(gòu)的異同。 【質(zhì)疑】它們是不是同一種元素？ 【板書】2.核素 元素：具有相同質(zhì)子數(shù)的同一類原子的總稱。 核素：人們把具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子稱為核 素。 同位素：質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同核素互為同位 素。 【遷移應(yīng)用】1.請(qǐng)你描述構(gòu)成原子的各種微粒與元素、核素間的關(guān) 系。 2 .請(qǐng)你描述元素、核素、同位素間的關(guān)系 【多媒體展示】元素、核素、同位素

11、三者之間的關(guān)系: 同位素 【課堂練習(xí)】 1. 下列各組物質(zhì)中，互為同位素的是 (A) O2、O3 (B) H2、D2、DT (C) H；O、Do. TO (D) 40Ca 和22 Ca 2 .下列說(shuō)法正確的北 (A)同種元素的質(zhì)子數(shù)一定相同 (B )不同元素原子的質(zhì)量數(shù)必定不同 (C)原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的 (D )凡是核外電子數(shù)相同的微粒必定屬于同一元素 【交流與研討】 生物體在生命過(guò)程中保留的一種碳原子-—碳-14 (14C)會(huì)在 其死亡后衰變，測(cè)量考古遺址中發(fā)現(xiàn)的遺物里碳44的數(shù)量，可以推 斷出它的存在年代。請(qǐng)你利用所學(xué)知識(shí)分析齡14與碳-12在結(jié)構(gòu)

12、上的 異同。試列舉核素、同位素在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。 【資料介紹】 1 .放射性同位素用于疾病的診斷 2. 放射性同位素用于疾病的治療 3 .未來(lái)的能添 核聚變能 【教學(xué)反思】本節(jié)教材采用設(shè)疑問(wèn)題推進(jìn)法進(jìn)行教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn) 問(wèn)題、提出問(wèn)題以激發(fā)學(xué)生積極思考，然后，通過(guò)看書、研討、交流 等多種方式，尋求問(wèn)題的解決途徑，探討問(wèn)題的結(jié)果。培養(yǎng)學(xué)生解決 問(wèn)題的能力。 第二課時(shí) 【復(fù)習(xí)提問(wèn)】 1. 構(gòu)成原子的微粒有哪些它們之間有何關(guān)系？ 2. 為什么原子不顯電中性？ 3. 為什么說(shuō)原子的質(zhì)量主要集中在原子核上？ 【引入】同學(xué)們已經(jīng)知道，原子是由原子核和電子構(gòu)成的，原子核的 體積很

13、小，僅占原子體積的幾千億分之一，電子在原子內(nèi)有“廣闊” 的運(yùn)動(dòng)空間。在這“廣闊”的空間里，核外電子是怎樣運(yùn)動(dòng)的呢 【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)對(duì)上一節(jié)課內(nèi)容的回顧，自然過(guò)渡到新課的引入； 由新的問(wèn)題的提出，給出將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)一種探究學(xué)習(xí)的氛圍。 【板書】二、核外電子排布 【教師講述】電子的運(yùn)動(dòng)具有區(qū)別于宏觀物體的幾大特征（1）質(zhì)量很 ?。?.109 X10-3ikg）； （2）電子帶負(fù)電荷；（3）運(yùn)動(dòng)空間范圍?。ㄖ睆?約10-i°m）:⑷運(yùn)動(dòng)速度很快（接近光速）。因此，電子的運(yùn)動(dòng)特征就 與宏觀物體的運(yùn)動(dòng)有著極大的不可---它沒(méi)有確定的軌道。 【設(shè)疑】那么我們?nèi)绾蚊枋龊送怆娮拥倪\(yùn)動(dòng)呢 【交流與

14、研討】根據(jù)課前搜集的有關(guān)資料：分組討論電子在原子核外 是怎樣運(yùn)動(dòng)的？ 【簡(jiǎn)介】原子結(jié)構(gòu)模型的演變 2.湯姆遜原子結(jié)構(gòu)模型: 1. 道爾頓原子結(jié)構(gòu)模型： 3. 盧瑟福原子有核模型 4. 玻爾原子結(jié)構(gòu)模型: 【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)對(duì)原子模型的歷史回顧讓學(xué)生體驗(yàn)假說(shuō)、模型在 科學(xué)研究中不可替代的作用；嘗試運(yùn)用假說(shuō)、模型的科學(xué)研究方法。 【閱讀與討論】學(xué)生閱讀課本第六頁(yè)第三自然段，分小組討論核外電 子排布有哪些規(guī)律？ 各小組派代表回答。 【板書】 核外電子排布的規(guī)律： 1. 電子是在原子核外距核由近及遠(yuǎn)、能量由低到高的不同電子層上分 層排布的； 2. 每層最多容納的電子數(shù)

15、為2n2（n代表電子層數(shù)）； 3. 電子一般總是盡先排在能量最低的電子層里，即最先排第一層，當(dāng) 第一層排滿后，再排第二層，依次類推。 4. 最外層電子數(shù)則不超過(guò)8個(gè)（第一層為最外層時(shí)電子數(shù)不超過(guò)2 個(gè)），倒數(shù)第二層不超過(guò)18個(gè)，倒數(shù)第三層不超過(guò)32個(gè)。 【合作討論】電子與原子核距離遠(yuǎn)近、能量高低有何關(guān)系？ 【板書】 電子層 n 電子層符號(hào) K 離核距離 遠(yuǎn) 電子的能量 高 最多能容納的電子數(shù) 2n2 1 2 3 4 L M N …… k 近 低 2 8 18 32 【多媒體展示并講解】嘗試運(yùn)用上述規(guī)律排出鈉原子核外的電子， 并用原子結(jié)構(gòu)示意圖加以表示

16、。 核電荷數(shù) 【小試牛刀】完成下表，看看誰(shuí)較快。 核電荷數(shù) 元素名稱 U主比旦 元素符號(hào) 1 氫 H 2 氦 He 3 鋰 Li 4 鈹 Be 5 硼 B 6 碳 C 7 氮 N 8 氧 O 9 氟 F 10 氖 Ne 11 鈉 Na 各層電子數(shù) K L M 1 2 2 1 2 2 2 3 2 7 2 8 1

17、 12 鎂 Mg 13 鋁 Al 14 硅 Si 15 磷 P 16 硫 S 2 8 6 17 氯 Cl 18 氬 Ar 2 8 8 【認(rèn)真觀察】 課本第6頁(yè)核電荷數(shù)從1到18的元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖 【遷移應(yīng)用】 1.下列微粒結(jié)構(gòu)示意圖表示的各是什么微粒? 2.下列微粒結(jié)構(gòu)示意圖是否正確？如有錯(cuò)誤，指出錯(cuò)誤的原因。

18、 【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)上述應(yīng)用，使學(xué)生加深對(duì)核外電子排布的規(guī)律的認(rèn) 識(shí)，對(duì)容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤，讓學(xué)生自我發(fā)現(xiàn)，以加深印象。 【閱讀、思考、交流】學(xué)生閱讀教材第7頁(yè)，思考、交流下列三個(gè)問(wèn) 題： 1. 元素的化學(xué)性質(zhì)與原子的最外層電子排布有什么關(guān)奈 金屬鈉、金 屬鎂在化學(xué)反應(yīng)中常表現(xiàn)出還原性，而氧氣、氯氣在化學(xué)反應(yīng)中常表 現(xiàn)出氧化性，你能用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)對(duì)這一事實(shí)進(jìn)行解釋嗯 2. 金屬元素原子最外層電子數(shù)非金屬元素原子最外層電子數(shù)一般是 多少？ 3. 元素的化合價(jià)的數(shù)值，與原子的電子層結(jié)構(gòu)特別是最外層電子數(shù)有 什么關(guān)系？ 【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)上述交流與討論，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)元素的性質(zhì)與 原子結(jié)構(gòu)

19、的內(nèi)在聯(lián)系，初步了解元素性質(zhì)的變化規(guī)律。為后階段學(xué)習(xí) 元素周期律、元素周期表打下基礎(chǔ)。 【遷移應(yīng)用】 1.質(zhì)子、中子、核外電子從不同角度描述了元素或原子的某些 性質(zhì)和特點(diǎn)，試填下表說(shuō)明質(zhì)子、中子、核外電子數(shù)目的多少分別決 定著什么？ 微粒或微粒組合 決定屬性 質(zhì)子 決定元素的種類 中子 電子 質(zhì)子和中子 質(zhì)子和電子 2 .現(xiàn)有 ⑴力莒 微粒結(jié)構(gòu)示意圖，試填表，當(dāng)n取不 同值時(shí)相對(duì)應(yīng)的微粒名稱和微粒符號(hào)。 n值 微粒名 稱 微粒符 【作業(yè)】課后練習(xí)1、2題 【教學(xué)反思】本節(jié)教材主要采用的是討論法教學(xué)，在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中 始終注意學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，突出自主與合作的學(xué)習(xí)方式，充分調(diào)動(dòng) 了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。