《原子的结构》教学案例

1、原子的结构教案教学设计说明本课题包括原子的构成、原子核外电子的排布、相对原子质量三部分的内容。知道原子的构成，以及构成粒子之间的关系是本课题的重点，也是引出原子核外电子排布与离子难点问题的基础。在复习有关分子、原子的概念及化学变化的实质的前提下，提出猜想：原子是化学变化中的最小粒子，那么它是不是构成物质的最小粒子呢？紧接着由卢瑟福等人的粒子轰击金箔的实验，分析、归纳原子是由原子核和核外电子两部分构成。并由原子弹爆炸的事实得出原子核的结构。同时由几种原子的构成表格分析得出原子不带电的原因。知道离子的形成过程、会用离子符号正确的表示离子是本课题的难点。为突破这一难点，从设置问题情境入手，突出让学生

2、在原有的知识基础上，通过分析、讨论获取新知识，然后通过离子与原子、离子符号与原子符号相比较，强化学生对有关化学用语的掌握，教学方法以分析讨论为主。教学分析（一）教材分析本课题包括原子的构成、原子核外电子的排布、相对原子质量三部分的内容。此前学生已经学习了分子、原子的概念，初步探索了物质构成的奥秘，但他们并不满足，还想知道原子是否可以再分？原子内核外电子是如何排布的？原子的质量有多大？等等。本课题学习的原子的构成，就是回答这些问题。（离子也是构成物质的一种微粒。）关于原子质量，书上给出了氢原子和氧原子的绝对质量，并指出它们数值太小，不便于记忆、书写和计算，只能使用相对质量。考虑到此时学生尚无同位

3、素的知识，不便提元素的相对原子质量就是按各种天然同位素原子所占的一定百分比计算出来的平均值，所以此处只能要求学生对相对原子质量做含糊的、初步的了解（将原子的相对原子质量作为元素的相对原子质量使用）。（二）学情分析本课题内容较抽象，远离学生的生活经验，而且前面的学到的微观知识不多，感性知识不充分，这就给教学带来了一定的困难。在教学过程中，主要从以下几个方面着手对难点进行突破：1注意拓展学生的视野。2培养学生的抽象思维能力、想象力和分析、推理能力。3采取更为开放的探究方式，让学生体验科学过程。4为学生发挥丰富的想象力提供一定的空间。教学目标1知识与技能（1）了解原子是由质子、中子和电子构成的；（2

4、）初步了解原子核外电子是分层排布的。了解原子结构示意图的含义及原子最外层电子数与元素性质的关系；（3）了解离子的形成及其特点；并初步认识离子也是构成物质的一种微粒；（4）初步了解相对原子质量的概念，并会查相对原子质量。2过程与方法（1）充分利用教材提供的图、表等数据，借助模型，多媒体等教学手段，化抽象为直观，初步学会运用模拟、想象、归纳、概括等方法获取信息并进行加工；（2）通过讨论与交流，启发学生的思维，逐步养成良好的学习习惯。3情感、态度与价值观（1）激发学生对微观世界的探索欲和学习化学的兴趣；（2）对学生进行世界的物质性、物质的可分性的辩证唯物主义观点的教育。教学重点原子的内部结构。教学难

5、点（1）离子的形成；（2）相对原子质量的概念的形成。教学策略提出问题学生活动问题讨论得出结论教师总结拓展思维。教学过程 【引课】前面我们学习了有关分子和原子的知识，知道物质是由分子、原子等微小粒子构成的，而分子又是由原子构成的。化学变化中的最小粒子是原子，那么原子是不是构成物质的最小粒子呢？如果它可以再分又是由什么粒子构成呢？这就是我们这节课所要学习的内容。【展示】在电子显微镜下观察到的多原子分子的图像。我们可以看到分子整齐地排列着，每一个分子由大小不同的原子构成。我们能看到的最小微粒就是原子，通过研究发现原子也是可以再分的。一、 原子的构成十九世纪以前，人们一直认为原子是坚硬的不可分割的实心

6、球体。直到1897年，汤姆生发现了电子，从此叩开了原子的大门，人们开始揭示原子内部的秘密。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。下面，我们跟随卢瑟福实验中的粒子，穿过原子内部去“刺探”原子内部的具体构成情况。1911年卢瑟福等人为探索原子的内部结构又进行了下面的实验：用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的粒子轰击金箔，结果发现：大多数的粒子能够顺利穿过金箔而不改变原来的运动方向；一小部分的粒子改变了原来的运动方向；极少数的粒子被反弹回来。【设问】产生上述现象的原因是什么呢？【分析】大多数的粒子能够顺利穿过金箔而不改变原来的运动方向原子内部有一个很大的空间，原子不是

7、实心的。一小部分的粒子改变了原来的运动方向原子核带正电，粒子途经金原子核时，受到斥力而改变了运动方向。极少数的粒子被反弹回来原子中有一个原子核，原子核体积很小，但集中了较大的质量。【讲解】原子核居于原子中心，比原子小很多。原子核的半径只有原子半径的几万分之一，如果把原子比作一个庞大的体育场，而原子核只相当于一只蚂蚁。因此，原子内有一个巨大的空间，电子就在这个空间里作高速运动。【结论】原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。1原子的结构【提问】原子核能不能再分？【分析】原子弹爆炸的事实告诉我们：原子核可以再分。原子弹爆炸正是利用原子核裂变时产生的巨大能量，这说明原子核还能再

8、分。科学家们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。其中质子带正电荷，中子不带电。并且在不同的原子中，质子、中子本身都一样，区别在于，不同的原子中所含的质子、中子数目不同。【投影展示】表1 构成原子的粒子的电性和质量粒子种类电性质量(kg)质子1个单位正电荷1.672610-27中子不带电1.674910-27电子1个单位负电荷质子品质的1/1836表2几种原子的构成原子种类质子数中子数核外电子数氢101碳666氧888钠111211铁263026【思考】原子带不带电？为什么？【分析】原子由居于中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成，原子核由质子和中子构成，质子带正电，中子

9、不带电；原子核所带的正电荷（核电荷数）和核外电子所带的负电荷电量相等，但电性相反，所以原子不显电性。【提问】请大家看投影表1和表2并结合书上的内容，讨论：构成原子的三种基本微粒质子、中子、电子各有什么特点，不同的原子的内部构成有何不同？2原子结构中的一些规律（1）核电荷数=核内质子数=核外电子数；（2）质子数不一定等于中子数；（3）原子内质子数不同，原子种类也不同；（4）并不是所有的原子都有中子。 【思考】与原子相比，原子核的体积非常小，这就意味着原子核外有一个很大的空间，电子就在这个空间里作高速的运动。那么，电子在原子核外又是如何排布的呢？【拓展】实验证明，质子和中子由更小的微粒“夸克”构成

10、。有关夸克的结构和性质仍在探索和研究中二、原子核外电子的排布氢原子核外只有一个电子，这一电子围绕氢的原子核在核外的“巨大”空间里高速运动。在具有多个电子的原子中，电子是如何运动的呢？【动画演示】核外电子的分层运动【分析】在含有很多电子的原子里，电子的能量并不相同，能量高的电子通常在离核较远的区域运动，能量低的电子通常在离核较近的区域运动，就好像分了层一样，这样的运动，我们称为分层运动，或叫分层排布。核外电子的运动不像行星绕太阳旋转有固定的轨道，但却有经常出现的区域，我们把这些区域称为电子层，电子层最多时有七层。电子在不同的电子层上分层运动，也叫做核外电子的分层排布。1原子的核外电子是分层排布的

11、【思考】各电子层上电子数目有什么规律？【回答】元素原子的核外电子层最少有1层，最多有7层。最外层电子数最多不超过8个（只有一个电子层时不超过2个）。用原子结构示意图可以方便地表示原子的结构。有了核外电子分层排布的知识，我们可以形象、简洁地表示原子的内部构成情况，这就是原子结构示意图。2原子结构示意图的意义【讲解】原子结构示意图的意义：所谓原子结构示意图就是一种能直观地表示原子的结构和原子核外电子分层运动（排布）的平面图。【分析】原子结构示意图的各部分及数字的意义【展示】118号元素的原子结构示意图。【分析】最外层具有8个电子（只有一个电子层时具有2个电子）的结构属于相对稳定结构。【思考】请同学们课后思考：不同类元素的原子最外层电子数有何特点？板书设计原子的结构一、原子的构成1原子的结构原子原