高中化学 13 人类对原子结构的认识教案1 苏教版必修1.docx
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高中化学13人类对原子结构的认识教案1苏教版必修1
2019-2020年高中化学1.3人类对原子结构的认识教案1苏教版必修1
学习目标
知识技能：
对原子结构有个基本的认识。
过程方法：
采用学生自主讨论的方法，多创设情景让学生自主学习、自主得出结论。
多考虑利用多媒体手段给学生提供丰富多样的素材，深入浅出地向学生介绍科学家对原子结构的最新认识成果。
情感态度：
从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，并培养学生对科学探索的热爱。
教学准备 多媒体课件
教学过程
情景设计
1.化学家已经发现和创造了xx多万种化学物质，这么多的化学物质是由什么微粒构成的？
请同学们观察教材图1-24，分析金属铜、氯化钠、水是由什么微粒构成的。
2.原子，是大家非常熟悉的一个名词，但人类对原子的认识和探索已经历了2500多年的漫长历史。
直到20世纪80年代科学家用扫描隧道显微镜观察到物体表面的原子，才对原子结构有了进一步的认识。
展示图片：
图1原硅晶体
图2用隧道扫描显微镜观测到的硅晶体表面
图3氦原子结构示意图
引入新课：
问“原子是大家非常熟悉的一个名词，你有没有思考过下列问题？
”
⑴原子到底是一个什么“东西”？
⑵科学家眼里的原子是怎样的？
⑶科学家是怎样探索原子结构的？
原子结构模型的演变经历了哪几个阶段？
各阶段对原子结构的认识各有什么样的特点？
教师引导：
欲了解这些内容，请同学们自学教材内容。
交流讨论：
（师生一起）
整理归纳：
一、原子结构模型的演变
【学生阅读教材，试着总结填写】
⒈德谟克利特的古代原子学说。
古希腊哲学家德谟克利特是奠基人，他认为是构成物质的微粒。
是万物变化的根本原因。
⒉道尔顿的近代原子学说。
英国科学家是的创始人。
他认为物质都是由构成的，原子是不可分割的，同种原子的质量和性质都。
⒊汤姆生的“西瓜式”原子结构模型。
英国科学家发现了电子，他认为，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成中性原子。
的发现使人们认识到原子是可以再分的。
⒋卢瑟福的带核原子结构模型。
物理学家卢瑟福根据α-粒子散射现象，指出原子是由和构成的，带正电荷，位于，它几乎集中了原子的全部质量，带负电荷，在原子核周围空间作高速运动，就像行星环绕太阳运转一样。
⒌玻尔的轨道原子结构模型。
丹麦物理学家指出；电子在原子核外空间内一定上绕核作高速运动。
⒍电子云模型（现代原子结构学说）。
现代科学家根据微观世界的波粒二象性规律，提出用量子力学的方法描述核外电子运动。
问题解决：
问题：
从原子结构模型的演变我们得到的启迪是什么？
二、原子核外电子排布
指出原子核外电子运动区域与电子能量的关系：
电子能量高在离核远的区域内运动，电子能量低在离核近的区域内运动 ，把原子核外分成七个运动区域，又叫电子层，分别用n=1、2、3、4、5、6、7…表示，分别称为K、L、M、N、O、P、Q…，n值越大，说明电子离核越远，能量也就越高。
核外电子分层运动，又叫电子分层排布。
设问：
每个电子层最多可以排布多少个电子呢？
通过比较，发现规律：
① 最外层最多只能容纳8个电子（氦原子是2个）；
② 次外层最多只能容纳18个电子；
③ 倒数第三层最多只能容纳32个电子；
④ 每个电子层最多只能容纳2n2电子。
另外，①电子总是尽先排布在能量最低的电子层里；
②各电子层所能容纳的电子数必须服从于其所在的位置。
交流讨论：
⒈原子核外电子是排布的
⒉金属元素的原子最外层一般个电子，在化学反应中易电子形成与稀有气体原子电子层排布相同的阳离子（稳定结构）。
⒊非金属元素的原子最外层一般个电子，在化学反应中易电子形成与稀有气体原子电子层排布相同的阴离子（稳定结构）。
⒋化学反应中，原子核不发生变化，但原子的发生变化，元素的化学性质主要决定于原子结构中的。
信息博览：
新华网3月27日电日本奈良尖端科技研究生院的大门宽教授应用“圆偏振光光电子衍射原理”开发成功立体显微镜，能够把原子的排列结构扩大100亿倍，从而使人得以对微观世界的物质进行立体性的观测和摄影。
据这位科学家提供的资料说，使用这种新型显微镜对钨的晶体进行的观测，发现了由4个原子构成的边长为2.74埃（1米的百亿分之一）的菱形结构。
他说，这是在世界上第一次对物质的原子结构进行高倍率的观测，它的观测倍率要比现有最高水平的电子显微镜提高大约200倍，今后在开发超导物质等新功能材料及解析催化剂的反应机制等应用物理和化学领域将会发挥重要作用。
课堂训练
道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用，他的学说中，包含有下述三个论点：
①原子是不能再分的微粒；②同种元素的原子的各种性质和质量都相同；③原子是微小的实心球体。
从现代的观点看，你认为这三个论点中，不确切的……………………………（）
A只有③B只有①③
C只有②③D有①②③
实践巩固
⒈金属单质Na、Mg能分别与非金属单质O2、Cl2反应生成氧化物和氯化物，请写出这些氧化物和氯化物的化学式。
⒉根据Na、Mg、O、Cl原子在反应中失去或得到电子的数目和该原子的最外层电子数目，推断其氧化物和氯化物中元素的化合价，将结果填入下表：
一些元素的原子得失电子的情况
元素
化合价
原子最外层电子数目
失去（或得到）电子的数目
Na
Mg
2
O
6
Cl
-1
2019-2020年高中化学1.3人类对原子结构的认识教案2苏教版必修1
【三维目标】
知识与技能：
1．了解人类对原子结构的认识过程，理解微观世界的基本研究方法。
2．理解目前的原子结构模型
3．掌握元素的化合价与元素原子核外电子变化的关系
4．熟记1－20号元素，并能正确书写它们的原子结构示意图
过程与方法：
1．了解模型研究的基本方法。
2．学会比较观察法
情感态度与价值观：
从人类对原子结构的认识，体验科学研究的艰辛和乐趣。
接纳结构决定性质的辩证观点。
【教学重点】
最外层电子与元素性质（化合价）之间的关系
原子结构示意图的书写
【教学难点】
原子结构示意图的书写
【教学用具】
CAI课件 模型图片
【课时安排】1课时
【教学过程】
【交流与讨论】：
自学原子结构模型演变的内容，与同组同学进行讨论、交流，完成下表。
模型创立人
模型
实验事实
模型主要特征
道尔顿
元素在化合时，总有一定的质量比
实心球型，可以结合，不可再分。
汤姆生
阴极射线实验，发现电子并测得质量
原子可以再分，电子镶嵌在上面。
卢瑟福
a粒子散射实验，少数粒子被弹回
原子中有原子核，电子在核周围运动。
玻尔
氢原子光谱
核外电子在一系列的轨道上运动，能量不变。
量子力学
核外电子不遵守经典力学规律
波粒二象性
引导学生思考：
1．科学家在研究原子构成的时候，采用了哪些方法？
2．每次发现比上一次有什么进步？
3．从科学家对原子结构的研究过程中，你得到哪些启示？
在学生充分讨论的基础，引导学生认识到：
（1）实验事实和模型研究方法在科学研究中的重要意义。
（2）科学研究的方法：
提出假设→建立模型→实验→修正模型
（3）科学研究要善于继承，更要敢于怀疑前人的结论。
（4）想象力是创造的前提
【问题解决】原子结构的表示方法
1．按原子序数的顺序写出1－20号元素
2．用原子结构示意图表示出它们的结构。
【方法提示】：
在学生解决问题的过程中，给予以下知识和方法的提示：
1．各层最多容纳的电子数：
第一层2个 第二层8个，第三层18
2．最外层不超过8个（稳定结构）
3．电子由里向外填入
4．原子结构示意图各部分表示的意义。
在学生完成后进行检查、归纳。
（见板书设计）
【交流与讨论】：
自学MgO的形成过程，交流所得到的结论
根据学生思考的情况，必要时可设置如下台阶进行启发？
1．最外层几个电子时较稳定？
2．原子达到稳定结构的方法有哪些？
在学生讨论的基础上，归纳得出：
1．最外层8个电子时原子达到稳定结构
2．元素的原子可以通过得失电子达到最外层8电子稳定结构，活泼金属容易通过失去电子达到稳定结构，而活泼非金属元素的原子容易通过得到电子达到稳定结构。
【问题解决】：
完成P29页“问题解决”1和2，并思考：
元素的化合价与元素原子的最外层电子数、元素原子得失的电子数之间有什么关系？
在学生完成的基础上用多媒体呈现下表并得出结论：
元素
化合价
原子最外层电子数
失去（得到）的电子数
Na
+1
1
1
Mg
+2
2
2
O
-2
6
2
Cl
-1
7
1
结论：
金属元素的正化合价数＝最外层电子数＝失去的电子数
非金属元素的负化合价数＝8-最外层电子数＝得到的电子数
元素的化合价实质是元素的原子在反应中得失（偏移）电子的数目。
【课堂小结】找学生对本节课进行小结，其它同学补充，同时多媒体呈现板书设计核对。
附：
板书设计
原子结构模型的演变
一、原子结构模型演变过程及启示
模型创立人
模型
实验事实
模型主要特征
道尔顿
元素在化合时，总有一定的质量比
实心球型，可以结合，不可再分。
汤姆生
阴极射线实验，发现电子并测得质量
原子可以再分，电子镶嵌在上面。
卢瑟福
a粒子散射实验，少数粒子被弹回
原子中有原子核，电子在核周围运动。
玻尔
氢原子光谱
核外电子在一系列的轨道上运动，能量不变。
量子力学
核外电子不遵守经典力学规律
波粒二象性
二、原子结构的表示方法
1．1－20号元素
2．原子结构示意图
三、结构与性质的关系
金属元素的正化合价数＝最外层电子数＝失去的电子数
非金属元素的负化合价数＝8-最外层电子数＝得到的电子数
元素的化合价实质是元素的原子在反应中得失（偏移）电子的数目。
教学反思：
1．本节课是体现新课程理念的一个好素材，模型研究方法上科学研究的一个重要方法，通过原子模型的演变介绍，向学生渗透新课程过程与方法的教育。
但要做好这一点并不容易，因为对于如何落实，对于教材中相应内容的处理，可参考的资料很少。
这就要求教师能够深入挖掘教材中的过程与方法的内容，并以恰当的形式组织出来。
我们在集体备课中，按照“模型――事实――主要特征”这样一个线索列表让学生归纳，并比较前后演变的关系，以体会继承与创新的关系，效果很是很好的。
2．这节课前，我们听了市其它学校的一节课，她是按老方式上的，重在落实核心知识，完全忽略了结构模型演变的内容。
在评课时引起了很在的反响，争议很大，焦点是新课程理念与应试的问题，因为她的处理方法虽然不符合新课程精神，但有利于学生应试能力的培养。
看来，如何处理方法与能力、情感态度价值观的问题仍然有待新课程实施者去思考
第二课时 原子的构成
【三维目标】
1．了解原子核的结构及基本微粒；初步掌握用X表示原子的组成的方法。
2．掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、质量数之间的相互关系。
3．了解同位素的概念；通过对元素和同位素概念的对比掌握同位素的判断方法。
4．通过对构成原子的基本微粒的质量、体积、电性的认识，了解微观世界的物质性，从而进一步认识世界的物质性和物质的可分性，认识原子是矛盾的对立统一体。
【教学重点】
1．质子数、中子数、质量数之间的相互关系
2．同位素的概念
【教学用具】CAI课件
【课时安排】1课时
【教学过程】
【知识再现】：
构成原子的微粒有哪些？
它们之间有什么关系？
决定原子质量的主要是什么微粒？
找学生回答并补充，然后用多媒体呈现原子结构同时进行评讲。
【知识讲解】：
原子组成的表示方法
【问题解决】让学生独立完成P30“问题解决”1、2、3，引导推导出质子数、中子数、电子数之间的关系。
用多媒体呈现并进行评讲：
A ＝ Z + N
相对原子质量近似等于质量数
【应用示例】1 在RO3n-的微粒中，共有X个核外电子，R原子的质量数为A，则R核内所含的中子数为 。
问题表征：
已知：
RO3n-、核外电子数X，R的质量数A 目标：
R的中子数
思路分析：
求R的中子数→ 求R的电子数→ 求R的电子数→ 根据总电子数X
解：
设R元素原子核内的质子数为Z，则Z+8×3+ｎ＝X，得Z＝X－24－ｎ。
【练习1
1．1992年，我国取得的最重大科技成果之一是发现三种元素的新的同位素，其中一种是Hg，它的中子数是 （ ）
A．80 B．128 C．208 D．288
2．某金属元素R原子的质量数为52，已知R离子含有28个中子，21个电子，由这种离子组成的化合物的化学式正确的是 （ ）
A．RCl2 B．RO2 C．K2R2O7 D．R（NO3）3
（提示：
原子在化学反应中中子数不发生变化）
3．某元素R的一种中性原子，其核外电子数为X，核内中子数为Y，有关下列说法正确的是 （ ）
A．元素R的质量数为X＋Y B．元素R的质量数为X
C．该种原子的质量数为X＋Y D．R2+的核外电子数为X+2
【评讲小结】根据学生的回答进行评讲、订正，强调：
1．质子数、中子数、电子数、电子数之间的关系，注意电荷与电子数的关系。
2．注意学生问题表征和思路分析能力的养成。
【自学讨论】自学P31中同位素的内容，讨论并回答以下几个问题
1．有多少种元素就有多少种原子，这种说法对不对？
2．12C和14C是什么关系？
它们的质子数、中子数是否相等？
【知识讲解】：
根据学生的回答进行针对性的讲解，阐明一下几个概念。
1．核素：
一定质子数和一定中子数的一种原子 （原子种类）
2．同位素：
质子数相同、中子数不同的核素互称为同位素
同位素属于同一种元素，但不属于同一种原子，化学性质相同
【应用示例】2
1．张青莲是我国著名的化学家，他准确测得In的相对原子质量，下列关于In的说法中，错误的是（）
A．In原子核外有49个电子 B．In原子核内有49个中子
C．In原子核内质子数和中子数之和为115 D．In是In元素的一种核素
2．在两个密闭集气瓶中，分别充有相同分子数的12C18O和14N2两种气体。
关于这两个容器中气体的说法正确的是 （ ）
A．质子数、原子数相等，质量数不等
B．质子数、中子数相等，质量数不等
C．原子数、质量数、质子数、中子数均相等
D．原子数、质量数相等，质子数和中子数不等
【练习】2
据科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的He，每百吨He核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。
在地球上，氦元素主要以He的形式存在。
下列说法中正确的是（）
A．He原子核内含有4个质子B．He和He互为同位素
C．He原子核内含有3个中子D．He的最外层电子数为2
【课堂小结】：
找学生对本节课进行小结，其它同学补充，同时用多媒体呈现小结内容（见板书设计）
附：
【板书设计】
原子的构成：
一、原子结构
1．原子的组成及表示方法
2．质量数、质子数、中子数之间的关系 A ＝ Z + N
3．原子结构的表示方法
二 同位素
1．核素：
一定质子数和一定中子数的一种原子 （原子的种类）
2．同位素：
质子数相同、中子数不同的核素互称为同位素
【作业布置】
【教学反思】
1．本节课内容学生初中基本学过，所以重点落在同伴素的概念上。
但教学中才发现原来学生原子结构示意图有的学过，有的没学过。
所以课堂显得有点乱，从这节课我们感觉到教学机智的重要性，一个出色的教师一定要能够根据课堂的实际情况来灵活调整自己的教学，而不能抱守教学预设不放。
2．学生会背诵1－18号元素，但不知道与它们的质子数联系起来，还有就是因为是按顺序背的，不能很快地把质子数与元素对应起来，要打乱顺序提问。
第三课时 专题1复习
【三维目标】
1．构建本专题的知识结构体系，使知识有序化、块状化，以利于知识的贮存和提取
2．复习物质组成的分类方法、反应的基本类型、以物质的量为桥梁的几个基本关系式。
3．复习胶体的性质和电解质的概念
4．复习巩固物质分离和提纯、性质检验的基本方法
5．复习一定物质的量尝试溶液配制的原理和方法
6．复习原子组成和同位素的概念。
7．学会运用物质的量进行简单的化学计算
【教学重点】
1．构建知识体系的方法
2．电解质、同位素的概念
3．物质的量的概念及其计算
【教学用具】CAI课件
【课时安排】1课时
【教学方法】总结性谈话法、讨论法（结合假期作业）
【教学过程】
【引入】
以概括性的语言结合多媒体展示说明本专题的学科知识结构，以便接下来学生分类对知识整理。
【交流讨论】1 一、物质的分类和转化
根据专题1复习作业中“物质的分类”的知识整理，引导学生运用组织策略再现“物质分类”的概念图。
物质转化的基本反应类型。
用多媒体呈现以校对（见板书设计），同时说明：
混合物可根据分散系进行分类
化合物可分这电解质和非电解质
（强调酒精、蔗糖、冰水混合物、CCl4等是纯净物，生铁、天然气是混合物）
【练习评讲】1：
根据学生完成的情况，对练习题1－7进行评讲，通过应用来强化上述知识。
【交流讨论】2 二、物质的量和物质的聚集状态
根据学生完成专题复习作业中“知识整理2”的情况，让学生复述物质的量与物质的质量、微粒数及气体体积之间的关系，同时注意检查以下几点：
1．学生对摩尔质量、摩尔体积、NA单位的掌握情况
2．22.4L/mol的使用条件。
3．大小微粒的转换（可用关系式法）
【练习评讲】2 根据学生完成的情况，对练习题8－27进行评讲，通过应用来强化上述知识。
并通过讲解补充以下几点知识：
1．ρ=M/Vm
2．混合气体：
n（混） ＝ n1+n2 +……
M（混） ＝ m（混）÷n（混） （不等于各成份摩尔质量之和平均除）
3．相同状况下，V1/V2=n1/n2
4．关系式法解题步骤
5．列比例式的注意事项
6．化归方法（不同已知条件均化为物质的量）的应用。
【教学反思】：
1．虽然经过复习，但学生对于向密度比、体积比等有关类型的题目仍然感到无法解答，我们最后只好先搁置。
这说明学生的能力是逐渐提高的，教学设计首先要遵循学生的认知发展规律和机体的成熟水平，不然就会事倍功半甚至徒劳。
2．复习中还发现学生很多东西已经忘了，这给我们一个启发：
复习要经常化，按照心理学规律，分散复习比集中复习效果要好。
而我们在教学中，常常容易犯这样一个错误，那就是讲一个知识讲深讲透，大量练习，然后就不再问它了。
正确的做法应该是少量多次，学而时习之。
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