《原子的构成》名师教案第一课时

10/10第一节·第一课时原子的结构【课标要求】1.认识物质的微粒性，知道原子是构成物质的微粒。2.知道原子是由原子核和核外电子构成的。【教学目标】1.通过原子结构的发现史的学习，学会用历史唯物主义的观点来评价科学家在科学上的贡献，形成化学科学是不断发展的认识；体会科学研究的一般方法和科学态度。2.通卢瑟福α粒子散射实验分析，认识原子是由原子核和核外电子构成。3.通过“原子核由质子和中子构成”的结论，结合质子、中子及电子的电性、电量和质量的数据，推证“质子数=核外电子数=核电荷数”。4.通过举例，认识原子不仅能构成分子，也能直接构成物质，具有微观粒子的一般性质。【教材分析】《原子的结构》是初三化学第三单元《物质构成的奥秘》第一节《原子的构成》的第一课时内容，主要是认识原子的内部结构，认识原子的性质。本单元基本概念集中，这些概念是全书的一个重点，所以本单元对于学生十分重要，它既是今后学习的理论基础，又是必不可少的工具。设置本单元的目的就是在学生认识分子的基础上，进一步认识构成物质的最基本成分——原子的结构及其在化学变化中的行为，发展学生对物质微观构成与变化的认识。本节教材的编制是从原子结构理论发现史的角度逐步展开的。首先展示了人们对原子的最初认识，即“原子是最微小的粒子”，这也是多数学生在学习本节课之前的认识。这样可以让学生对科学家的认识有认同感，激发探究的热情。而后教材又展示了汤姆森发现电子的过程，使学生形成“原子是可分的、原子内部是有结构的”认识。随后介绍卢瑟福的α粒子散射实验，让学生通过对实验结果的思考，认识到原子中必有一个体积很小、质量很大且带正电荷的部分，这个带正电荷的部分就是原子核。通过这部分的教学一方面使学生初步形成“原子是由原子核和核外电子构成的”认识，另一方面让学生体会到：不同的原子都是由相同的基本粒子（质子、中子和电子）构成的，差别在于它们的数目不尽相同。同时帮助学生初步建立“物质是有结构的”、“结构是有层次的”、“基本构成是相同的”等化学基本观念的形成。【学情分析】通过前面的学习，学生已经从微观角度认识了水的三态变化、水的电解、氢气燃烧等变化事实，并且以此为载体形成了对于分子、原子的一些基本认识。本节课帮助学生进一步发展上述认识，但鉴于目前的实验条件还难以让学生直接看到微观真相，而学生本身又处于化学启蒙阶段，缺乏推断原子结构的知识基础，因此通过PPT展示相关史料及微观模拟动画或者示意图，变抽象为具体，辅助学生的想象、推理，促进学生的体验和理解。【教学重难点】1.教学重点通过再现科学家认识原子构成的发展过程，了解原子是由居于中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成的，培养学生依据现象分析本质，宏观与微观相结合的思维能力。

2.教学难点α粒子散射实验的分析。【评价设计】1.由于本节课堂容量较大，课堂教学进程的推进既是对已知的评价又是对新知的引导。2.在整个学习过程中教师的引导语言以及表情以肯定、鼓励为主，激发学生学习的欲望。3.每个环节的后面都有课堂检测，评价目标的达成情况。课堂检测1评价目标1的达成；课堂检测2评价目标2的达成；课堂检测3评价目标3的达成；课堂检测1评价目标4的达成。【教学用具】上课课件、导学案。【教学过程】教学过程教学内容一目标回顾在化学变化这个前提中分子可分而原子不可分。教学内容师引领重温电解水的微观过程，学生观看微观动画模拟，回答问题。【问题】从微观角度看：在水的分解中，改变的是______，不变的是______；因此分子和原子的区别是______。评价提问，学生能够准确回答。设计意图让学生加深在化学变化这个前提中原子不可分。问题应对学生回答不出，可相互帮助回答。二目标让学生产生疑问，走进课堂，明确目标。教学内容老师提出问题：在化学变化中原子是不可分的，那么原子本身是不是真的是实心球体，不可再分呢？这节课我们就沿着科学家的足迹共同打开原子世界的大门。（板书：3.1原子的构成），请看学习目标。【学习目标】1.通过原子结构的发现史学习，学会用历史唯物主义的观点来评价科学家在科学上的贡献，形成化学科学是不断发展的认识；体会科学研究的一般方法和科学态度。2.通卢瑟福α粒子散射实验分析，认识原子是由原子核和核外电子构成。3.通过“原子核由质子和中子构成”的结论，结合质子、中子及电子的电性、电量和质量的数据，推证“质子数=核外电子数=核电荷数”。4.通过举例，认识原子不仅能构成分子，也能直接构成物质，具有微观粒子的一般性质。学生自主阅读学习目标。评价肯定学生问题设计意图让学生产生疑问，明确目标。问题应对无三目标通过学习原子结构的发现史，学会用唯物主义的观点来评价科学家在科学上的贡献；学会科学研究的一般方法。教学内容【教师讲解】200多年前，（1803年）被称为“近代化学之父”的道尔顿提出“实心球”模型；认为原子是微小的不可分割的实心球体。【PPT展示】实心球模型。【教师引导】对于道尔顿的“近代原子学说”，人们深信不疑了将近100年。你相信吗？在科学面前我们应该持怎样的态度？【教师小结】在科学面前我们应该不迷信权威，拥有敢于质疑的科学态度。但仅仅质疑是不够的，我们还需要收集证据，证明自己的观点。【教师追问】化学上收集证据往往是通过哪种方式进行？【教师讲解】英国科学家汤姆森就是这样做的。他通过一系列实验，发现所有的原子里都存在一种带负电荷的电子，电子的发现打破了100多年“原子不能再分”的论断，标志着人们终于打开原子内部世界奥秘的大门，人们给予汤姆森极高的荣誉，称汤姆森为“敢于同传统观念决裂的勇士”。但汤姆森并没有因此沾沾自喜，敏锐意识到有一个更大的问题需要解决：原子内部究竟是什么样子？【问题推导】难道只有带负电荷的电子？【教师小结】他推断出原子中一定含有带正电荷的粒子，考虑到微观世界看不见，摸不着，他建构了一个西瓜模型，把原子类比成一个西瓜，（板书：西瓜）黑色的西瓜籽代表带负电荷的电子，红色的西瓜瓤代表带正电荷的粒子，正负电荷均匀分布在一起，中和了电荷，从而形成了中性原子。【PPT展示】西瓜模型。【设疑过渡】这种模型得到人们的广泛认可，是否成立呢？【教师引导】原子很小，当时的科技条件有限，即使在今天，我们通过扫描隧道显微镜放大百万倍，我们也只能观测到原子的存在，不能观测到原子内部的结构。如何设计实验证明汤姆森的西瓜模型成立呢？这的确是个难题。科学家们也用了十多年的时间进行研究，终于汤姆森的学生卢瑟福通过“α粒子散射实验”使研究得到突破。请看微视频“卢瑟福的α粒子散射实验”分析。评价粒子结构模型和收获，学生的德育教育。设计意图1.展示不同历史阶段原子结构模型，让学生形象理解人类对原子结构的认识的历程。2.体验科学研究过程中假说、模型、推证等科学方法的作用。问题应对学生抽象概念匮乏，可类比举例说明。四目标通卢瑟福α粒子散射实验分析，认识原子是由原子核和核外电子构成。教学内容【微视频】卢瑟福α粒子散射实验分析：实际现象？原因分析？推导结论？建构模型？【教师小结】由此，原子的结构就从汤姆森的“无核西瓜模型”发展到卢瑟福的“核式模型”。【PPT展示】核式模型。【问题讨论】对原子结构的认识由实心球模型——西瓜模型——核式模型，在这个认识进展过程中，你想到了什么？或者你体会到哪些科学方法的应用？【教师问题】原子中有原子核，带正电，同时也有带负电的电子，他们是怎样的存在？请同学们阅读课本，回答问题。【PPT展示】问题。【教师】请同学们根据所学内容，画出心目中的原子结构，学生展示。【PPT展示】原子结构示意图。评价1.宏观与微观的桥梁——粒子结构模型一百多年来，化学家借助构建原子结构模型，逐渐揭开了原子构成的神秘面纱，并通过不断提出新的原子结构模型，逐步形成了今天的原子结构理论。右图两种模型是汤姆森和卢瑟福分别于______1897年和1911年提出的，其中（填代号，下同）______是由汤姆森提出的。下列关于原子结构理论的学说中，汤姆森的观点是（填代号，下同）______，卢瑟福的观点是______。A．原子是不可分的B．原子是可分的C．原子呈球形D．在球体内充斥着正电荷，电子镶嵌其中E．带正电荷的原子核居于原子的中心F．带正电荷的原子核很小，但集中了原子的大部分质量G．电子带负电H．电子在原子核外很大的空间内高速运动2.下列对原子构成的理解错误的是（）A．原子整体不显电性是因为质子数等于电子数B．原子核比原子小得多C．原子核都是由质子和中子构成的D．原子质量主要集中在原子核上设计意图利用动画形象模拟卢瑟福α粒子轰击金箔实验，利用图片将“核式”原子模型于太阳系类比，让学生尽量形象理解这个著名的实验及结论。问题应对学生的原子结构示意图有很多问题，如，电子运动的方式，原子有一层壁等，教师根据原子的性质，启发引导，得到正确的原子结构示意图。五目标通过“原子核由质子和中子构成”的结论，结合质子、中子及电子的电性、电量和质量的数据，推证“质子数=核外电子数=核电荷数”。教学内容【问题思考】那么卢瑟福的“核式模型”认识到原子是由居于原子中心带正电的原子核和核外带负电电子构成，原子核所带正电荷数我们简称核电荷数，那么核电荷数和电子数之间是什么关系呢？卢瑟福的核式模型是否完美无缺呢？板书……【教师讲解】随着科学技术的发展，科技手段的更新，原子内部的神秘面纱将一层一层得到揭示。请同学们阅读课本51页。人们不仅认识到原子由原子核和核外电子构成，而且认识到小小的原子核又是由质子和中子构成的。【思考引导】请同学们根据质子、中子、电子的电性和电量、质量思考原子的构成中有哪些规律？【教师小结】核电荷数=质子数=核外电子数质子质量≈中子质量≈1836电子质量【PPT展示】分析表中信息，你能得出哪些结论？原子核内质子数中子数核外电子数氢101氧888钠111211氯171817碳-12666碳-13676碳-14686【教师提示】同一原子中，原子的构成有哪些规律？不同原子比较有哪些规律？评价3.某些花岗岩石材中含有放射性元素氡。一种氡原子的质子数为86，中子数为136，这种氡原子核外电子数为（）A．50B.86C.136D.2224.在原子、质子、中子、电子等粒子中，找出符合下列条件的粒子，填在横线上：（1）带正电荷的粒子是______；（2）不显电性的粒子是______；（3）质量最小的粒子是______；（4）决定原子质量大小的是______数和______数。设计意图1.通过“思考原子模型是否完美”使学生认识到一切客观规律都是可以认识的，并且随着科学技术的发展人们的认识会逐步深入。2.同一原子和不同原子比较找规律，发展学生的深层次思维，增进成功体验。问题应对学生在做练习题时，可能各种微粒易错，再重新复习后再继续完成习题。六目标认识原子的特征，用原子的特征解释物理现象。教学内容【过渡问题】原子不仅能构成分子，也能直接构成物质。屏幕上出现的这三种物质就是由原子直接构成的。请同学们思考宏观物质金、金刚石、氦气分别由什么粒子构成？【问题引导】金是金属的代表，金刚石是非金属固体的代表，氦气是稀有气体的代表。这三类物质通常由原子直接构成的。做为微观粒子，你推测原子有哪些性质？请思考上面三种现象中涉及的墨点、水银、铁块、铅块分别由分子还是原子构成？【PPT展示】下列现象说明原子具有哪些性质？现象性质报纸上的一个墨点就含有10—18个碳原子。水银温度计中的水银受热时体积会增大，遇冷时体积会减小。长时间一起放置的铁块与铅块会融合在一起。【课堂结语】名人名言：科学是一步一个脚印的向前发展，每个人都要依赖前人的成果。希望你们能站在巨人的肩膀上不断前行，去探索未知的奥秘。评价5.在下面的空格中填写微粒名称：（1）铁丝是由______构成的；（2）二氧化碳是由______构成的；（3）二氧化碳分子是由______构成的；（4）氧原子是由______构成的。设计意图1.既给出宏观物质又给出物质的微观结构，建立宏观和微观的联系。2.通过生活现象的解释，帮助学生理解原子的性质。问题应对学生在微粒填空时不会，或思维定势，引导学生思考氧气构成，再填空。【课堂小结】巩固本节课所学内容，加深对知识的理解。【布置作业】如果你是氧原子中的一个电子，请用拟人化