《第一单元原子核外电子排布与元素周期律》教学设计(河北省县级优课)-化学教案

《人类对原子结构的认识》教学设计（第1课时）一、教学目标知识技能（1）通过原子结构模型演变历史的学习，知道每个阶段的代表人物及主要理论。（2）掌握钠、镁、铝、氧、氯等常见元素的原子的核外电子排布情况，知道这类原子在化学反应中常通过电子的得失使最外层达到8电子稳定结构的事实。（3）通过氧化镁的形成知道镁与氧气发生化学反应的本质。过程方法1．了解原子结构模型的发展历程，体验猜想和模型方法在微观世界研究中的作用。2．体验“发现问题——实验验证——建立模型——解释模型”过程，初步应用由现象到本质、宏观与微观相结合的思维方法。情感态度价值观1、逐渐树立世界是物质的，物质是可分的这一辩证唯物主义观点。2、体会到人们对物质世界的认识是不断深入、艰难曲折的，科学实验在科学发展历程中起到了重要作用，赏析科学家的创新过程。【教学重点】原子的构成；分析、交流、表达总结的能力【教学难点】相对原子质量的概念形成。二、教学过程环节一、创设情境，引入新课教师活动学生活动设计意图【播放视频】1964年我国第一颗原子弹爆炸的视频，然后结合目前国际形势讲述“核力量是一个国家国防力量的象征”。【讲述，并提出问题】原子的体积很小，如果将一个原子跟一个乒乓球相比，就好像将一个乒乓球跟地球相比。原子这么小，那为什么“原子弹爆炸”会产生如此巨大的能量呢？观看，倾听，思考。利用图片和视频，结合国际形势激发学生的好奇心。【讲述】要了解这个问题，首先要先弄清楚原子结构的奥秘。（板书本节课的课题）环节二、循着历史的足迹，探寻原子结构模型的变迁，认识科学的发展史教师活动学生活动设计意图【讲述】1803年，近代化学之父英国科学家道尔顿提出了没有人能将原子再分的论断。他说，原子是实心球体。倾听，了解历史上“实心球模型”的建立。了解历史上最早的原子结构模型。【讲述】1897年，英国科学家汤姆森通过实验发现了电子，电子带负电，是所有物质的原子共有的粒子。电子的发现摧毁了”原子不可再分“的观点，并建立了新的原子结构模型。科学们也从此叩开原子的大门，开始进一步揭示原子内部的秘密。倾听，了解了历史上“枣糕（西瓜）模型”：通过汤姆森发现电子，并提出新的原子结构模型，让学生认识到化学理论的发展是随着科学技术的进步而进步的。【讲述】1911年卢瑟福等人为探索原子的内部结构，进行了“α粒子散射实验”，即用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的α粒子轰击金箔。【提出问题】下面请大家仔细观察卢瑟福的“α粒子散射实验”。，记录你在实验过程中发现的现象。【播放实验的视频】观看视频，交流观察到的现象：①大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向；②一小部分α粒子改变了原来的运动方向；③极少数α粒子被反弹回来。

培养学生的观察能力和表达能力。【提出问题】根据这些现象，你能得出哪些结论呢？思考、讨论、交流。得出：①大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向——原子内部有很大的空间。②一小部分带正电的α粒子改变了原来的运动方向——原子核带正电，α粒子途经金原子核附近时，受到斥力而改变了运动方向。③极少数α粒子反弹回来——原子中有一个很小的原子核，原子核很小，但集中了较大的质量。由此得出：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。

培养学生分析问题能力。【讲述】卢瑟福认为，带正电荷的核位于原子中心，质量主要集中在原子核上，电子沿着不同轨道运转。【投影】卢瑟福原子结构模型倾听，理解。

培养学生建立将微观问题模型化的科学研究方法。环节三、认识原子核外电子排布教师活动学生活动设计意图【提问】首先请大家回忆一下，原子是由什么构成的？【讲解】没错，现在人们已经知道原子是由原子核与核外电子构成的，而除氢原子外，所有的原子都是有多个电子的，那么这些多个的核外电子是如何排布在原子核周围的呢？请同学们阅读教材29页图1—27几种原子的核外电子排布，看看核外电子的排布有没有什么规律？【教师】我们可以从图中这六个原子的电子排布看出，它们的核外电子都是在最内层最多只排了2个电子，而第二层最多排了8个电子，第三层，最多也只可以排布8个电子。所以我们说这每一层的电子排布数也是有规律的，不是任意排布的，就像同学们围坐在一起时，每一层都已经放了规定数量的椅子，如果这一层的椅子已经被别的同学坐满了，那你就只能坐到外面一层空着的椅子上了。【过渡】同学们可能也已经发现了，如果用像图1—27这样的图来表示核外电子排布是很麻烦的，那我们有什么方法来简化表示原子的核外电子排布吗？为简便描述，我们引入原子结构示意图。【板书】1、原子结构示意图【多媒体演示】对应图1—27中六种原子的原子结构示意图【教师】我们以Mg原子为例，请大家对照书中Mg原子的核外电子排布，看一下大屏幕中的Mg的原子结构示意图，在画原子结构示意图的时候，我们就是这样用一个圆圈代表原子核，圈圈中写上原子的核电荷数，在这里氧的核电荷数是+12。而电子层则是用小半个圆圈表示，在中间写上这一电子层的电子数。对Mg来说，有三个电子层，从内向外的电子数依次是2、8、2。【多媒体演示】氧化镁的形成过程【教师】从刚才这段动画中，我们看到在镁和氧碰撞过程中，镁原子最外层的两个电子失去后达到了2、8的稳定的核外电子排布，相反的，氧原子则是得到了这两个电子但结果同样是达到了2、8这样的稳定结构，最终生成了氧化镁。【板书】2、氧化镁的形成过程28+128+12失去两个电子282+12MgMg2＋+82+828+826得到两个电子得到两个电子OO2－【教师】这就是从微观角度分析由单个原子形成化合物的过程。不仅是氧化镁，很多活泼金属与活泼非金属之间都是通过这种得失电子的方式来形成化合物的。活泼金属诸如钠、镁、铝等，由于这些原子的最外层电子数较少，与活泼非金属反应时易失去最外层的电子，而氧、氟、氯等活泼非金属最外层电子数较多，与活泼金属反应时易得到电子。但无论是活泼金属失电子，还是活泼非金属得电子，它们都有一个共同的特性，请同学来回答是什么？【学生】形成稳定的电子层结构。【教师】没错。它们都趋向于达到最外层8电子结构，就像Ne、Ar等惰性元素一样的稳定结构，而原子核并不发生变化。根据这一条规律，请同学们来探究一下书本30页上的“问题解决”，把答案写在书本上。【学生】思考、答题（教师巡视，启发，指导）【教师】请一位同学到黑板上来写一下，第一个问题的答案是什么？【提问】从刚才的练习中，我们可以得出什么结论呢？【学生】①元素的化合价和得失电子数目一样②金属元素原子最外层电子数与失电子数相等③非金属原子最外层电子数与得电子数之和为8【教师】是的，元素的化合价与其在反应中得失电子的数目的确有一定的关系，而得失电子数又与最外层电子数有一定的关系，这种关系我们可以总结为金属元素的正化合价等于失电子数，也等于最外层电子数，非金属元素的负化合价的绝对值与得电子数相等，也就是8减去最外层电子数。【板书】3、元素化合价与原子得失电子数目的关系正化合价=失电子数=最外层电子数︳负化合价︳=得电子数=8－最外层电子数【教师】这里我们要注意一点：金属元素一般为正价，而非金属元素既可以为正价也可以为负价，这里所说的负化合价是指非金属元素的最低价态。【学生】原子是由原子核和核外电子构成的。【学生】核外电子是分层排布的。【学生】自主发言回答。【练习】那么下面，就请同学们拿出纸笔，根据订正1—18号元素的核外电子排布，写一下除了书上这几种元素以外的元素的原子结构示意图。写好后可以同桌之间相互校对一下。【学生实验】镁带在氧气中燃烧实验现象：镁带在氧气中________燃烧___________光，生成_______色的固体氧化镁，同时放出__________。

培养学生阅读能力和归纳总结能力。【板书】1、道尔顿→汤姆生→卢瑟福→玻尔→量子力学