原子的结构教学设计

原子的结构教学设计一、教学目标（一）知识与技能1.初步认识原子的构成，了解构成原子的粒子种类及其电性和质量的关系。2.知道原子核外电子是分层排布的，了解原子结构示意图的含义，能读懂简单的原子结构示意图。3.初步了解相对原子质量的概念，并能查阅相对原子质量表。4.了解原子结构模型的演变过程，体会科学探究的艰辛与曲折，认识模型在化学研究中的作用。（二）过程与方法1.通过对构成原子的粒子的探究，学习运用观察、比较、分析、归纳等方法获取信息。2.通过对原子结构模型演变历史的学习，初步体会科学研究的一般过程和科学模型的意义。3.通过小组讨论与交流，培养学生合作学习的能力和表达能力。（三）情感态度与价值观1.通过了解原子结构的探索历程，感受科学家严谨求实的科学态度和勇于探索的科学精神。2.认识到物质的微观构成，初步建立物质的微粒观，培养抽象思维能力和想象力。3.通过对原子结构的学习，初步形成世界是物质的、物质是可分的辩证唯物主义观点。二、教学重难点（一）教学重点1.原子的构成：构成原子的粒子种类（质子、中子、电子）及其电性、质量关系。2.核外电子的分层排布及其简单表示方法（原子结构示意图）。3.相对原子质量的概念及意义。（二）教学难点1.核外电子的分层排布观念的建立。2.理解原子不显电性的原因。3.相对原子质量概念的形成及其与原子实际质量的区别与联系。4.从微观角度理解物质的构成，初步形成微观想象能力。三、教学方法与策略1.讲授法与启发式教学相结合：系统介绍原子结构的基础知识，同时通过设问、引导，激发学生思考。2.模型法与多媒体辅助教学：利用原子结构模型、动画、图片等直观手段，帮助学生理解抽象的微观概念，化抽象为具体，突破教学难点。3.小组讨论与合作学习：针对关键问题组织学生讨论，如“原子不显电性的原因”，培养学生的合作精神和表达能力。4.情境创设与问题驱动：从学生已有的知识或生活现象入手，创设学习情境，以问题为主线引导学生主动探究。例如，从“水的蒸发”和“水的电解”两种变化的本质区别入手，引出对构成物质的微观粒子的探究兴趣。5.化学史渗透：简要介绍原子结构模型的演变过程（如道尔顿实心球模型、汤姆生葡萄干布丁模型、卢瑟福核式结构模型等），让学生感受科学发展的历程，体会科学家的智慧和坚持，培养科学素养。四、教学准备1.教师准备：制作PPT课件（包含原子结构动画、图片、相关化学史资料、练习题等）；准备原子结构模型（如球棍模型或比例模型）；设计学生活动任务单。2.学生准备：预习课本相关内容；准备笔记本和笔，用于记录和思考。五、教学过程（一）创设情境，导入新课(约5分钟)*教师活动：*提问：我们知道，世界是由物质组成的，那么物质又是由什么构成的呢？（引导学生回忆之前学过的分子、原子概念）*追问：分子是由原子构成的，那么原子又是不可再分的最小粒子吗？（引发学生认知冲突，激发探究欲望）*简介：从古代哲学家的猜想，到近代科学家的探索，人们对原子的认识经历了一个漫长而曲折的过程。今天，我们就一同走进原子的世界，探索原子内部的奥秘。*学生活动：思考教师提出的问题，回顾已有知识，对原子是否可分产生好奇。*设计意图：通过问题链，激活学生已有知识，激发学习兴趣，自然导入新课“原子的结构”。（二）新课讲授：原子的构成(约15分钟)1.原子的可分性：*教师活动：介绍汤姆生发现电子的实验（如阴极射线实验），指出这一发现证明了原子是可以再分的。*学生活动：聆听，初步建立“原子可分”的观念。2.原子的构成粒子：*教师活动：*展示原子结构示意图或播放原子构成的动画，讲解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。*进一步介绍原子核的构成：原子核由质子和中子构成（普通氢原子无中子）。*结合表格或图示，说明质子、中子、电子三种粒子的电性和质量特点：*质子：带1个单位正电荷，质量较大。*中子：不带电，质量与质子相近。*电子：带1个单位负电荷，质量很小，约为质子质量的1/1836，通常忽略不计。*学生活动：观察模型和动画，阅读教材中关于构成原子的粒子的信息，记录三种粒子的电性和质量特点。*设计意图：利用直观手段帮助学生认识原子的构成，明确构成粒子的种类及其基本属性。3.原子不显电性的原因：*教师活动：*提问：构成原子的粒子中，质子带正电，电子带负电，为什么整个原子不显电性呢？*引导学生思考并讨论：原子核所带的正电荷数（核电荷数）与核外电子所带的负电荷数之间的关系。*总结：在原子中，核电荷数=质子数=核外电子数，正负电荷总数相等，电性相反，因此原子不显电性。*学生活动：思考，小组讨论，尝试解释原子不显电性的原因，理解并记忆“核电荷数=质子数=核外电子数”这一重要关系。*设计意图：通过问题驱动和小组讨论，突破“原子不显电性的原因”这一教学难点，培养学生分析问题和合作解决问题的能力。4.原子核的体积与质量：*教师活动：*用形象的比喻（如：若原子是一个庞大的体育场，原子核只相当于体育场中央的一只蚂蚁）说明原子核体积很小，但原子的质量主要集中在原子核上。*解释：虽然电子质量很小，但核外有很大的空间，电子在其中做高速运动。*学生活动：通过比喻和教师讲解，形成对原子内部空间尺度和质量分布的初步认识。*设计意图：帮助学生建立原子内部结构的空间概念，纠正可能存在的“原子是实心球体”的错误认知。（三）新课讲授：原子核外电子的排布(约15分钟)1.核外电子的分层运动：*教师活动：*提问：核外电子围绕原子核做高速运动，它们的运动是杂乱无章的吗？*讲解：科学研究表明，核外电子的能量是不同的，能量低的电子通常在离核较近的区域运动，能量高的电子通常在离核较远的区域运动。我们把这些不同的区域简化为不连续的壳层，称为电子层，即核外电子是分层排布的。*结合多媒体动画演示核外电子的分层运动和排布。*学生活动：带着问题听讲，观看动画，理解电子分层排布的原因是电子能量的差异。*设计意图：引入核外电子分层排布的概念，为后续学习原子结构示意图做铺垫。2.原子结构示意图：*教师活动：*介绍原子结构示意图的画法和各部分的含义：圆圈表示原子核，圆圈内的数字表示质子数（核电荷数），弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层上容纳的电子数。*以几种常见元素（如氢、氦、氧、氖、钠、镁等）为例，画出其原子结构示意图，并讲解其各部分意义。*强调：第一层最多容纳2个电子，第二层最多容纳8个电子，最外层电子数不超过8个（只有一层的不超过2个）。（此处可简要提及，为后续元素性质做铺垫）*学生活动：认真观察教师示范，学习原子结构示意图的画法和含义，尝试解读给定的原子结构示意图。*设计意图：使学生掌握原子结构示意图这种重要的化学用语，能用其表示核外电子的分层排布情况。3.简单练习与应用：*教师活动：给出几个原子的质子数，让学生尝试画出其原子结构示意图（可分组进行，小组代表展示）。或给出一些原子结构示意图，让学生说出其表示的元素种类及核外电子排布情况。*学生活动：动手练习画原子结构示意图，或解读示意图信息，小组内交流互助。*设计意图：通过练习巩固对原子结构示意图的理解和应用能力。（四）新课讲授：相对原子质量(约10分钟)1.提出问题：*教师活动：原子的质量很小，如一个氢原子的质量约为1.67×10⁻²⁷千克，一个氧原子的质量约为2.657×10⁻²⁶千克。这样小的数字，书写和使用起来都很不方便，怎么办呢？*学生活动：思考，感受引入相对原子质量的必要性。*设计意图：通过具体数据感受原子质量的微小，激发学生寻求简便表示方法的需求。2.相对原子质量的概念：*教师活动：*讲解：国际上一致同意采用相对质量，即以一种碳原子（碳-12原子，其原子核内有6个质子和6个中子）质量的1/12作为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比，就是这种原子的相对原子质量（符号为Ar）。*公式表示：Ar=（某原子的实际质量）/（碳-12原子质量的1/12）*强调：相对原子质量是一个比值，单位为“1”，通常省略不写。*学生活动：理解相对原子质量的定义，明确其标准和计算方法，知道其单位。3.相对原子质量的近似计算：*教师活动：*提问：观察教材附录中的相对原子质量表，你能发现相对原子质量的数值与该原子的质子数和中子数之间有什么关系吗？*引导学生得出：相对原子质量≈质子数+中子数。（因为电子质量很小，可忽略不计，质子和中子的相对质量都近似为1）*学生活动：查阅相对原子质量表，分析数据，小组讨论，总结规律。*设计意图：通过数据分析，让学生自主发现规律，便于记忆和理解相对原子质量的近似值。4.查阅相对原子质量：*教师活动：指导学生如何从元素周期表或相对原子质量表中查阅某种元素的相对原子质量。*学生活动：练习查阅指定元素（如铁、铜、锌等）的相对原子质量。*设计意图：培养学生获取信息的能力。（五）课堂小结与知识梳理(约5分钟)*教师活动：*通过提问引导学生回顾本节课所学主要内容：*原子是由哪几部分构成的？各部分的电性如何？*原子中质子数、核电荷数、核外电子数之间有什么关系？原子为什么不显电性？*什么是核外电子的分层排布？如何用原子结构示意图表示？*什么是相对原子质量？它与原子的实际质量有何区别？其近似值如何计算？*师生共同梳理知识脉络，形成知识体系。可以利用板书或思维导图进行总结。*学生活动：思考并回答问题，参与知识梳理，巩固所学知识。*设计意图：帮助学生回顾和巩固本节课的核心知识点，构建清晰的知识网络。（六）课堂练习与反馈(约7分钟)*教师活动：出示若干练习题（选择、填空、简答等题型），内容涵盖原子的构成、原子结构示意图的含义、相对原子质量的计算与应用等。*例如：1.下列关于原子的说法中，正确的是（）A.原子是不可再分的粒子B.原子不显电性是因为原子中没有带电粒子C.原子核都是由质子和中子构成的D.原子的质量主要集中在原子核上2.某原子的结构示意图为，则该原子的质子数为______，核外有______个电子层，最外层电子数为______。3.已知某原子的质子数为8，中子数为8，则该原子的相对原子质量约为______。*学生活动：独立完成练习，同桌或小组间可进行互评，教师巡视指导，及时反馈纠正。*设计意图：检测学生对本节课知识的掌握程度，及时发现问题并进行弥补，强化学习效果。（七）拓展延伸：原子结构模型的演变(约3分钟)*教师活动：简要介绍从道尔顿的“实心球模型”，到汤姆生的“葡萄干布丁模型”，再到卢瑟福的“核式结构模型”，以及玻尔的“分层模型”，直至现代量子力学模型的原子结构模型演变历程。强调科学模型在不断修正和完善，科学的发展是永无止境的。*学生活动：聆听，感受科学探究的艰辛与魅力，激发对科学的热爱。*设计意图：渗透化学史教育，培养学生的科学精神和探究意识，拓宽学生视野。六、板书设计原子的结构一、原子的构成1.构成：原子┌─────────┐│原子核│(带正电)────┐└─────────┘│││├─质子：1个单位正电荷(决定元素种类)││核电荷数=质子数=核外电子数└─中子：不带电│(原子不显电性的原因)│┌─────────┐││核外电子│(带负电，质量很小)┘└─────────┘2.特点：体积小，质量主要集中在原子核上。二、核外电子的分层排布1.电子层：能量不同，分层运动（离核远近不同）2.原子结构示意图：（以氧原子为例）O：+826（圆圈、质子数、弧线、电子数）三、相对原子质量(Ar)1.定义：以一种碳原子质量的1/12为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比。2.单位：“1”（通常省略）3.近似计算：Ar≈质子数+中子数七、教学评价与作业设计（一）教学评价1.形成性评价：通过课堂提问、学生参与讨论的积极性、小组合作表现、课堂练习的完成情况等，及时了解学生对知识的掌握程度，并给予反馈和指导。2.总结性评价：通过课后作业、单元测试等方式，全面评估学生对本节课知识的综合掌握情况。（二）作业设计1.基础巩固题：*完成教材课后对应练习题。*画出钠、氯、氩三种原子的结构示意图，并指出它们的质子数、核外电子层数及各层电子数。*已知某原子的质子数为11，中子数为12，求该原子的核外电子数、相对原子质量。2.拓展思考题：