物质构成的奥秘_2

1 / 18 物质构成的奥秘 原子的构成 化学 第四单元 物质构成的奥秘 课题 1 原子的构成 教材分析和设计思路： 人教版（上册）第四单元课题 1。物质构成的奥秘是初中化学的重要内容之一 ,原子的构成又是学生对微观世界的第二次接触。本课题主要是在学生学习分子、原子的概念的基础上深入探究原子的内部构成及介绍相对原子质量。为了对学生进行爱国主义教育，介绍为相对原子质量的测定做出卓越贡献的我国科学院院士张青莲教授。 学 情分析 学生在前面三个单元学到的微观知识有限，对原子的构成内容的抽象思维和对教材以结论性的叙述型语言理解成为本节教学内容的难点。为了突出重点、突破难点，本设计将结合教材图表，以人类认识原子内部结构的历史过程为主线，引导学生展开探究性学习活动，在具体设计时着重关注以下两点： 2 / 18 1、充分利用科学史料和宏观比喻来创设情景，将抽象问题形象直观化，激发学生探究的欲望。 2、创设条件，引导学生通过阅读教材、观察图表与动画、讨论交流等方式自主学习、探究，让学生体验科学探究过程，结合科 学推理与史料的佐证认识原子的构成。 教学目标： 1、知识与技能： （ 1）了解原子的结构是由原子核和核外电子构成。 （ 2）初步了解相对原子质量的概念，并会查相对原子质量表。 （ 3）从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，初步认识物质结构学习中的模型方法。 2、过程与方法 （ 1）学习从图表、动画、史料中分析、归纳获取信息，并对获取的信息进行加工处理，主动与他人交流讨论，清楚地表达自己的观点。 （ 2）了解原子结构模型建立的历程，理解模型化方法在科学研究中的作用。 3、情感态度价值观 （ 1）从对原子结构模型认识发展史切入，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3 / 18 兴趣，同时也可让学生体会科学探索过程的艰难曲折。 （ 2）通过阅读张青莲教授的资料，增强民族自尊心和自豪感。 教学重点： （ 1）原子的构成：核电荷数、核内质子数和核外电子数的关系 （ 2）相对原子质量。 教学难点： （ 1）知道原子的结构， 建立物质无限可分的观点。 （ 2）相对原子质量概念的形成。 教具：多媒体课件 教学方法： 以图表信息分析，史料介绍为媒介，通过观察、讨论与交流、领悟等系列群体探究方式来逐步完善对原子结构的认识。通过对具体原子质量的实际数据展示的观察，感受引入相对原子质量的意义，并学习查阅相对原子质量的方法。 课时： 1 课时 教学过程： 教学程序 教师活动 学生活动 设计意图 4 / 18 创设情景 提出问题 在庄子 外篇 至乐第十八提到几句话： “ 一尺之棰，日取其半，万事不竭。 ” 是何意思？ 设问 我们知道世界万物都是由分子或原子等微粒构成，关于原子，你还想探究哪些问题 ? 引课 本单元学习我们将进一步揭开物质构成的奥秘。本节课我们主要探究原子内部构成。 思考：物质世界是否可分？能否分到尽头？ 学生可能提出问题 1.原子是实心的吗 ? 2.原子能分吗 ?若能分，其内部结构是怎样的？ 3原子有没有质量 ?它的质量有多大 ? 4原子到底有多大 ? 5 / 18 引导学生思考，步入神秘的微观世界。 学生想探究的问题大部分将在本节教学中通过探究活动中获得较满意的答案，这对于激发学生持续的探究欲望是大有裨益的。 第一部分 认识原子结构历史 实验分析 初识结构 6 / 18 动画启迪诱发想象 信息处理整合认识 7 / 18 史料佐证拓展认识 讲解 人类对原子的认识和探索却已经历了 2500 多年的漫长历史。十九世纪初，道尔顿提出原子论后，原子一直被认为是坚硬不可分割的实心球体。 1897年，汤姆生发现了电子，从此叩开原子的大门，汤姆生开始了对原子结构的想象。之后卢瑟福通过实验证明原子是由原子核和核外电子两部分构成的。 展示 1.汤姆生的枣糕式原子模型 2.卢瑟福的带核原子结构模型 设 问 8 / 18 请你充分发挥自己的想象力，想象一下原子核与核外电子是怎样构成原子的？ 卢瑟福试验模拟动画 带正电荷的 粒子轰击金箔：实验中大多数的 粒子能顺畅地穿透金箔；少数粒子改变了原来的运动路线，发生偏转；极少部分粒子遇到了坚硬的不可穿透的质点，反弹回来。 讨论 你能试着对上述实验现象进行解释吗？（以篮球砸篮球，乒乓球砸篮球的宏观现象为例帮助学生理解，解释） 展示 1、我国第一颗原子弹爆炸图 2、用隧道扫描显微镜观测到的硅 原子 3、氦原子结构模型 讲解 科学家通过不断的实验探究，获得了原子核由质子和中子构成的结论。 播放 原子内部构成的动画 设问 构成原子的三种基本微粒质子、中子、电子各有何特点，不同原子的内部构成有何不同呢？ 组织交流 9 / 18 讲解 核电荷数即原子核所带的正电荷数目 引导总结 结合课本表格内容，总结原子的构成情况以及核电荷数与质子数、电子数的关系 提问 原子核很小，能否继续再分？ 讲述 实验证明，质子和中子是由更小的粒子 “ 夸克 ” 构成，有关夸克的结构和性质仍有探索和研究中。 聆听，观看人类对原子结构探索的代表性史料，思考原子内部是怎样结合起来的？ 思考，观看模拟动画 讨论分析、交流解释： 因为原子核外有很大的空间，几乎是空心的，所以大部分的 粒子能够很顺畅的通过；因为 粒子带正电荷，原子核也带正电荷，同种电荷 相互排斥，由于斥力的原因，所以有少数的 粒子会有偏转；而因为金原子中原子核存在，而且体积小，质量大，所以只有很少的机会与 粒子相碰10 / 18 撞，并且能反弹。 听讲，了解人类对原子结构认识的程度和方法，感悟科学的伟大力量。 观察，分析：以氧原子为例说明构成原子的粒子有几种，它们是怎样构成原子的。 带着问题阅读教材表 4-1、 4-2，对获取的信息集体交流、评价，进行小组活动： 1、原子中存在带电的粒子，但它并不显电性，其原因是 2、原子由质子、中子、电子三种粒子构成，但 不是所有的原子核内都有中子 3、在原子中质子数等于电子数，但不一定等于中子数。 4、原子很小，但有一定质量，原子的质量主要集中在原子核上。 观看，阅读 通过对人类关于原子结构的认识过程调动学生学习的兴趣。 通过每一种新模型的出现都经过较 长的时间，特别是从11 / 18 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。 让学生带着自己对原子内部构成的想象对照实验现象的分析，感受原子核在整个原子中所占体积极小，所聚集的质量之大，初步建立起原子内部构成的空间模型。 感受物质无限可分性。 观察原子内部构成的动画演示，并以氧原子为例说明 ，对原子的构成有个完整的认识。 从图表、动画、史料中分析、归纳获取信息，并对获取的信息进行自主归纳总结，加工处理，培养主动与他人交流讨论，清楚表达自己观点的良好学习方法。 再次感受科学研究发现是无止境的，人类对原子结构的研究发展到今天还没有停止，依然不断深入。 进一步认识物质的无限可分性。 第二部分认识相对原子质量 12 / 18 感受相对原子质量产生的意义 了解概念 学习查阅方法 讲解 原子虽然很小，但也有一定的质量。通过现代科学仪器可精确地测出原子的实际质量。 13 / 18 展示 一个氢、氧原子各自的实际质量的小数表示 类比讲解 这正像我们用吨为单位来表示一粒大米的质量有多大一样极不方便，比较聪明的回答是 “ 大米的质量比小米大一点 ” 。类似的，为了便于研究问题，国际上采用原子的相对质量 相对原子质量来表示原子质量的大小。 提问 以氧原子为例，讲解如何计算氧原子的相对原子质量？ Ar（原子） = 介绍 其它原子的相对原子质量是多少我们不需要再去计算，科学家已经把所有元素的相对原子质量测定出。我国科学院院士张青莲教授就为相对 原子质量的测定作出过卓越贡献。 阅读教材，查找一个氢、氧原子的实际质量 观察，试着读数、记忆、比较大小。 14 / 18 阅读相对原子质量概念并用数学公式表示 利用概念与教材数据动手计算氧原子的相对原子质量 辨析：碳原子的相对原子质量是（） A12gB12 10 -27kg D1/12g 阅读课本 P71资料 利用教材 154 页附录 、教材 75 页表 4-3 查阅下列元素的相对原子质量：氢、碳、氧、钠、铝、铁 “ 让事实说话 ” 通过列举数字，让学生真切体会到原子质量书写、使用时的不便，从而认识引入原子质量的表示方法 相对原子质量的意义。 利用生活经验进行类比 15 / 18 计算与辨析中学以 致用，加深对概念的理解，认识相对原子质量与原子实际质量的区别。 了解有关张青莲教授的事迹，增强民族自尊心和自豪感。 新课总结 发现规律 引导 本节学习后你对原子的构成有了哪些新的认识？ 1、原子的构成情况 2、电性关系 3、电量关系 4、 质量关系 16 / 18 展示 氢、碳、氧、钠、铝、铁原子的内部构成与相对原子质量表 板书 相对原子质量 =质子数 +中子数 回忆学生写出本课题主要内容：构成原子的粒子种类、带电情况、质量大小、所占空间大小、数量关系、质量表示方法等方面交流 观察：各原子相对原子质量的近似值与该原子的质子数、中子数关系。 发现交流 在相互交流、补充中完善本节的认知体系 通过对数据的综合观察与分析，找出规律，拓展思维，便于运用。 课堂作业：习题第 2、 4 题 教学反思： 1、理论课的教学设计，尤其是涉及微观的纯理课论的教学17 / 18 设计处理起来有点困难，教学设计必须考虑到学生已有的知识水平，考虑学生的认知能力、想象能力、抽象思维能力，要从学生的实际出发，把握好整个教学的难度，可以有两种设计方法： (1)对于学习能力稍差的学生，紧紧围绕书本展开教学，不要进行拓展或是少进行拓展，从原子弹的爆炸，然后转 入相对原子质量的学习，整个设计紧紧围绕书本，没有加以拓展，学生学习起来较容易。 (2)对于基础较好，学习能力强一些的学生，可以适当加深教学内容，充分挖掘学生的学习潜力，如从庄子中 “ 一尺之棰，日取其半，万事不竭 ” 导入教学，以汤姆生、卢瑟福的原子结构模型、卢瑟福试验展开原子结构的教学，最后进行相对原子质量的教学，这种设计突破了书本，适当进行拓展，整个教学要求学生积极的思考，可以充分调动能力强的学生的学习。 2、对于理论课的教学要给学生充足的时间，让学生去讨论、交流，通过讨论和交流加深