人教版九年级化学上册《原子核外电子排布、离子》教学设计

人教版九年级化学上册《322原子核外电子排布、离子》教学设计

教学目标

一、知识目标

1.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。

2.以氯化钠为例，了解离子的形成过程。

3.知道离子是构成物质的一种粒子，掌握离子马原子的区别与联系。

二、核心素养目标

1.宏观辨识与微观探析：从微观角度理解原子核外电子的排布规律和离子的形成，能将宏观的物质性质与

微观结构相联系。

2.证据推理与模型认知：通过对原子结构示意图和离子形成过程的分析，建立相关模型，培养逻辑推理能

力。

3.科学精神与社会责任：通过了解电车锂电池等实例，认识化学在科技发展中的作用，培养科学态度和社

会责任感。

教学重难点

一、教学重点

1.原子核外电子排布规律、原子结构示意图。

2.离子的形成、离子的表示方法及离子符号的意义。

二、教学难点

1.理解原子核外电子分层排布的概念。

2.离子的形成过程以及离子与原子的区别和联系。

教材分析

本节教学内容源尸人教版（2024年版）九年级化学上册第三单元《物质构成的奥秘》课题2《原子的

结构》（第2课时）。本单元是学生从宏观世界进入微观世界的开端，对于学生认识物质的微观构成，理

解化学变化的本质具有至关重要的作用。而本课时“原子结构（第2课时）”是在第一课时了解原子的基本

构成的基础上，进一步深入探讨原子核外电子的排布以及离子的形成等内容，是原子结构知识的深化和拓

展。

教材首先通过形象的比喻，如将原子与乒乓球、地球作对比，引出原子核外电子的运动问题，激发

学生的学习兴趣。接着介绍了原子核外电子的排布规律，引入原子结构示意图，帮助学生直观地理解原子

核外电子的分层排布情况。然后以氯化钠的形成为例，详细阐述了离子的形成过程，进而引出离子的定义、

分类、表示方法及离子符号的意义等内容。通过这些内容的学习，学生能够逐步构建起物质构成的微观模

型，为后续学习化学方程式、质量守恒定律等知识奠定坚实的基础。

学情分析

在之前的化学学习中，学生已经对物质的变化和性质有了一定的了解，知道物质是由分子、原子等微

观粒子构成的，但对于原子核外电子的运动状态和排布规律还一无所知。原子结构的知识较为抽象，对于

学生来说理解起来有一定的难度。从认知特点来看，九年级学生好奇心强，对新事物充满探索欲望，但

在抽象思维和逻辑推理能力方面近有待提高。他们在学习过程中更倾向于直观、形象的学习方式，对于微

观粒子的运动和相互作用等抽象概念，需要借助生动的比喻、模型和动画等手段来帮助理解。此外，学

生在之前的学习中已经掌握了一些基本的化学概念和实验操作技能，具备了一定的自主学习和合作探究能

力。

在教学过程中，教师可以充分利用这些能力，引导学生通过思考、讨论、分析等方式，自主构建知识

体系，培养学生的科学思维和创新能力。同时，要关注学生的个体差异，对于学习困难的学生给予更多的

指导和帮助，确保每个学生都能在原有基础上取得进步。

教学过程

教学环节一新课导入

【创设情境】同学们，在开启今天的化学探索之前，老师先给大家展示一组数据。如果将一个原子与一个

乒乓球相比，就相当于将一个乒乓球与地球相比。原子非常小，它的直径数量级约在IO1%!,而原子核的

直径数量级约在10考-10-14mo大家可以想象一下，这差距是多么的巨大。咱们再换个形象的说法，如果

把原子比作一个庞大的体育场，那么原子核就相当于一只蚂蚁。现在老师有个问题要问大家，原子核外的

电子如何在这么广阔的空间里高速运动呢？大家可以发挥自己的想象力，大胆猜测一下。

【引出课题】大家的想法都很有创意。电子在原子这个“小世界”里的运动方式其实有着独特的规律，这和

我们今天要学习的原子核外电子的排布以及离子的知识密切相关。接下来，就让我们一起揭开原子结构中

这神秘的一角。

设计意图

1.激发学生兴趣：通过展示原子与乒乓球、原子核与地球以及原子与体育场和蚂蚁的对比，以直观形象的

数据和比喻，让学生深刻感受到原子和原子核的大小差异，引发学生的好奇心和探究欲望，使他们更积极

地参与到课堂讨论中。

2.培养想象力和思维能力：提出让学生猜测原子核外电子运动方式的问题，鼓励学生发挥想象力，培养他

们的思维能力和创新精神，让学生在轻松愉快的氛围中进入学习状态。

3.自然导入新课：从对电子运动方式的猜测自然地引出本节课关于原子核外电子排布和离子的学习内容，

使学生明确学习目标，为后续的知识学习做好铺垫，提高学习的主动性和积极性。

教学环节二原子核外电子的排布

活动一：原子核外电子排布规律

【引入】如果将一个原子与一个乒乓球相比，就相当于将一个乒乓球与地球相比。原子很小，原子核有多

小呢？原子的直径数量级约在10/°〃?，原子核的直径数量级约在10/5口10-14机。如果把原子比作一个庞大的

体育场，那么原子核就相当于一只蚂蚁。原子核外的电子如何在广阔的空间里高速运动呢？这就是我们接

下来要探讨的原子核外电子的排右规律。

【问题】同学们，想象一下电子在原子核外的运动，你们觉得它们会是怎样分布的呢？

【学生思考】学生自由发言，可能会有各种猜想，如电子随意分布、电子围绕原子核做圆周运动等。

【讲解】1913年，玻尔（卢瑟福的学生）提出原子轨道模型，认为当原子只有一个电子时，电子沿特定球

形轨道运行；当原子有多个电子时，电子将分层排布，在不同的轨道上运行，按能量高低而距核远近不同。

离核近的电子能量较低，离核越近，电子的能量越高。电子层从内到外依次为第一层、第二层、第三层……

第四层、第五层、第六层、第七层依次类推，第一层最多容纳2个电子，第二层最多容纳8个电子，

设计意图

通过形象的比喻引入，激发学生的好奇心和学习兴趣，让学生对原子和原子核的大小有直观的认识，进而

引发对原子核外电子排布的思考。让学生先进行猜想，培养他们的思维能力和想象力，然后教师再讲解正

确内埋论，加深学生的记忆。

活动二：原子结构示意图

【引入】我们已经了解了原子核外电子的排布规律，那么如何用一种直观的方式来表示原子的这种结构呢

?这就需要用到原子结构示意图。

【问题】老师在黑板上画出钠原子结构示意图，同学们观察这个示意图，思考各部分分别代表什么含义呢

9

【学生思考】学生分组讨论，然后每组派代表发言。可能会回答出“+11”表示原子核及核电荷数，弧线表

示电子层，但对于弧线上数字的含义可能不太确定。

【讲解】“+11”表示原子核及核电荷数，也就是钠原子的质子数为11:弧线表示电子层，从内到外依次为

第一层、第二层、第三层；弧线上的数字表示该层上的电子数，所以这个钠原子结构示意图表示钠原子核

外第一层有2个电子，第二层有8个电子，第三层有1个电子。

设计意图

通过引入原子结构示意图，让学生学会用直观的方式表示原子结构，加深对原子核外电子排有规律的理解。

让学生先观察思考，培养他们的自主探究能力和分析问题的能力，然后教师再进行详细讲解，帮助学生准

确掌握原子结构示意图的含义。

活动三：原子的化学性质与核外电子的关系

【引入】我们知道不同的原子具有不同的化学性质，那么原子的化学性质与核外电子有什么关系呢？接下

来我们就来探究这个问题。

【问题】老师在黑板上列出稀有气体原子（如He、Ne、Ar）＞金属原子（如Na、Mg、Al）、非金属原子

（如O、S、C1）的原子结构示意图，让学生观察这些原子的最外层电子数有什么特点。

【学生思

考】学生仔细观察，然后总结出稀有气体原子最外层一般都有8个电子（He有2个电子），金属原子最外层

电子一般少于4个，非金属原子最外层电子一般多于4个。

【讲解】原子的化学性质主要取决于最外层电子数。稀有气体原子最外层具有相对稳定的结构，所以它们

的化学性质比较稳定，一般不与其他物质发生化学反应；金属原子最外层电子数少于4个，在化学反应中

易失去电子，形成相对稳定的结构；非金属原子最外层电子数多于4个，在化学反应中易得到电子，形成

相对稳定的结构。所以说，最外层电子数决定原子的化学性质。

设计意图

通过让学生观察不同类型原子的结构示意图，总结出最外层电子数的特点，进而探究原子的化学性质与核

外电子的关系，培养学生的归纳总结能力和逻辑思维能力。让学生从微观结构的角度理解原子的化学性质,

加深对化学知识的理解。

【对应训练11电车锂电池的创新发展为我国国内经济大循环贡献力量。锂原子的结构示意图如下，相关

说法正确的是（）

A.锂原子的质子数为3B.原子核外有3个电子层

C.“+3”表示锂原子带正电D.最外层有3个电子

【学生回答】A

【讲解】A、锂原子核内有3个质子，正确。B、

锂原子核外实际有2个电子层（第一层2个电子，第二层1个电子）。C、

“+3”表示原子核带3个单位正电荷，但锂原子整体呈电中性（质子数与核外电子数平衡）。D、

锂原子最外层仅有1个电子，易失去形成阳离子。所以选A。

【对应训练2】如图为氟原子的结构示意图，有关该原子的说法错误的是（）

A.核内质子数为36B.核外有4个电子层

C.第一层电子数为8D.在化学反应中不易得失电子

【学生回答】C

【讲解】A、氨原子原子序数为36,原子序数等于质子数，因此核内质子数为36。B、

氯原子电子排布为4个电子层（第一层2个电子、第二层8个电子、第三层18个电子、第四层8个电子）。C、

原子结构中第一层最多容纳2个电子，氟原子第一层电子数为2,而非8（8电子通常出现在第二层或第三层

）oD、氨原子最外层（N层）电子数为8,达到稳定结构，化学性质稳定，不易得失电子。所以选C。

教学环节三离子

活动一：离子的形成

【引入】我们已经了解了原子的结构和化学性质，那么在化学反应中，原子是如何相互作用形成新的物质

的呢？以氯化钠的形成为例，我们来探究离子的形成过程。

【问题】在黑板上画出钠原子和氯原子的结构示意图，让学生思考钠原子和氯原子在化学反应中会如何变

化呢？

【学生思考】学生根据之前学过的原子的化学性质与核外电子的关系，思考得出钠原子最外层有1个电子

,易失去电子；氯原子最外层有7个电子，易得到电子。

【讲解】钠原子与氯原子在化学反应中，钠原子最外层的1个电子转移到氯原子的最外层，这样钠原子失

去1个电子后形成带正电荷的钠离子，氯原子得到1个电子后形成带负电荷的氯离子。钠离子和氯离子通过

静电作用结合形成氯化钠。

设计意图

通过以氯化钠的形成为例，让学生直观地了解离子的形成过程，将抽象的离子概念具体化，便于学生理解。

让学生先思考，培养他们运用所学知识解决问题的能力。

活动二：离子的定义与分类

【引入】我们已经知道了离子是如何形成的，那么什么是离子呢？离子又可以分为哪些类型呢？

【问题】根据之前学习的氯化钠形成过程，思考离子的定义？

【学生思考】学生回答，带电荷的原子或原子团就是离子。

【讲解】离子就是带电荷的原子或原子团。离子可以分为阳离子和阴离子，阳离子是带正电荷的离子，如

钠离子N/、镁离子“始-等；阴离子是带负电荷的离子，如氯离子氧离子O?-等。

设计意图

通过让学生根据已有知识总结离子的定义，培养他们的归纳总结能力。明确离了•的分类，让学生对离子有

更清晰的认识。

活动三：离子的表示方法

【引入】我们已经了解了离子的定义和分类，那么如何用化学符号来表示离子呢？这就是我们接下来要学

习的离子的表示方法。

【问题】在黑板上写出钠离子N/、镁离子朋好+、氯离子cr、氧离子o2,让学生观察这些离子符号，思考

离子符号的书写规则是什么？

【学生思考】观察后总结出在元素符号右上角标明电性和电荷数，电荷数在前，电性在后，“+”表示带正

电荷，“一”表示带负电荷。

【讲解】离子的表示方法就是在元素符号右上角标明电性和电荷数，先后顺序是电荷数在前，电性在后。

如钠离子带1个单位正电荷，写成M?：镁离子带2个单位正电荷，写成度+；氯离子带1个单位负电荷,

写成cr；氧离子带2个单位负电荷，写成O2-。

设计意图

通过让学生观察离子符号，总结书写规则，培养他们的观察能力和归纳总结能力。让学生掌握离子符号的

正确书写方法，为后续的化学学习打下基础。

活动四：离子符号的意义

【引入】我们已经学会了离子符号的书写，那么这些离子符号都代表什么意义呢？

【问题】在黑板上写出2Mg2+,让学生思考这个符号表示什么含义？

【学生思考】学生可能会问答出表示镁离子，但对于“2”和“2+”的含义可能不太清楚.

【讲解】2吸2+表示2个镁离子，其中“2”表示镁离子的个数，“2+”表示每个镁离子带2个单位的正电荷。

般地，R"（或/T）表示每个R离子带〃个单位的正（或负）电荷，机R"（或〃?/?〃-）表示m个R离子。

【对应训练1】下列粒子结构示意图，表示阴离子的是（）

【学生回答】C

【讲解】阴离子是指核内质子数小于核外电子数的粒子，在结构示意图中表现为质子数（原子核电荷数）

〈核外电子总数。所以选C。

【对应训练2】当氢原子变成氢离子后，下列各项发生改变的是（）

A.质子数B.相对原子质量C.电子数D.中子数

【学生回答】C

【讲解】当氢原子变成氢离子后，发生改变的是电子数。所以选C。

6

课堂小结

律

布规

子排

外电

子核

「原

图

示意

结构

原子

关系

子的

外电

与核

性质

化学

子的

子一原

结

构

形成

子的

r离

分类

义与

的定

离子

法

示方

的表

离子

意义

号的

子符

一离

设计

板书

结构

2原子

课题

布

的排

电子

核外

原子

一、

律

布规

1.排

不同

远近

距核

高低

能量

布，按

分层排

高

能量

核远

，离

能量低

离核近

超8个

层不

最外

8个，

最多

二层

，第

多2个

层最

第一

图

示意

结构

原子

2.

子数

层电

不该

数字表

弧线上

子层，

表示电

，弧线

质子数

子核和

表示原

及数字

：圆圈

含义

系

子关

外电

与核

性质

子化学

3.原

稳定

相对

2）,

He为

个（

层8

最外

体：

稀有气

子

失电

4,易

外层＜

：最

金属

子

易得电

＞4,

外层

：最

非金属

离子

二、