4.1 原子结构与元素周期表 第1课时 教学设计 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

课题 第四章 第一节 原子结构与元素周期表（第一课时） 教学目标 教学目标：知道元素、核素、同位素、质量数的含义；知道核电荷数、核外电子数、质 子数、中子数、质量数之间的关系；能画出 1～20 号元素的原子结构示意图；了解预测、假 设、模型等方法在科学家研究原子结构中的作用。 教学重点：原子核的结构，构成原子的各微观粒子间的关系及核素、同位素的含义。 教学难点：构成原子的各微观粒子间的关系、核素和同位素的判断。 教学过程 时间 教 学 环 节 主要师生活动 环 节 一 【回顾】原子结构模型的演变史 实心球模型→葡萄干布丁模型→核式模型 【提出问题】如何解释卢瑟福α粒子散射实验的结果？ 任务一：解释卢瑟福α粒子散射实验的结果，归纳原子的构成 【思考与交流】如何解释卢瑟福α粒子散射实验的结果？学生分组讨论以下三个 问题： 1. α粒子出现大角度偏转，有没有可能是与原子中的电子碰撞造成的？ 2. 按照葡萄干布丁模型，α粒子穿过原子内部后有没有可能出现大角度偏转？ 3. 你认为原子中正电荷如何分布，才会造成α粒子大角度偏转？ 引导学生回答问题，解释实验现象，总结核式原子结构模型的观点，从而得出 原子的构成。 【小结】一、原子的构成 1. 原子的结构 环 节 二 任务二：分析数据，总结构成原子的微观粒子间的关系 微观粒子 电子 质子 中子 质量/kg 9.109× 10-31 1.673× 10-27 1.675× 10-27 相对质量 0.0005484 1.007 1.008 电量/C 1.602× 10-19 1.602× 10-19 0 电荷 -1 +1 0 【思考与讨论】根据上表中所列数据讨论以下三个问题： 1. 在原子中，质子数、核电荷数和核外电子数之间存在着怎样的关系？为什 么？ 2. 原子的质量主要由哪些微观粒子决定？ 3. 如果忽略电子的质量，质子、中子的相对质量分别取其近似整数值，那么， 原子的相对质量在数值上与原子核内的质子数和中子数有什么关系？ 引导学生回答问题，总结构成原子的微观粒子间的关系。 【小结】 2. 构成原子的微观粒子之间的关系 核电荷数＝质子数＝核外电子数 质量数(A) ＝质子数(Z)+ 中子数(N） 【讲述】 以原子Z (A)X为例，讲解原子的表示方法。 ( 环 )任务三： 以氕、氘、氚原子的内部结构为例，归纳元素、核素、同位素的概念 科学家发现了三种氢原子：氕、氘、氚，它们的原子核中质子、中子的数量关 系如下表所示。 氢元素的原子核 原子名称 原子符号 质子数（Z） 中子数（N） 1 0 氕（piē) 1 1 氘（dāo） 1 2 氚（chuān） 节 【思考与讨论】根据表中所列数据讨论： 三 1. 在表格中填写三种氢原子的原子符号。 2. 氕、氘、氚的原子结构有何异同？ 3. 它们是同一种元素吗？为什么？ 引导学生回答问题，总结元素、核素、同位素的概念。 【小结】二、核素 1. 元素：具有相同质子数（核电荷数）的一类原子的总称。 2. 核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。 3. 同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。 环 节 四 任务四：发现并应用原子核外电子排布的规律 核电 荷数 元素 名称 元素 符号 各电子层的电子数 K L M N O P 2 氦 He 2 10 氖 Ne 2 8 18 氩 Ar 2 8 8 36 氪 Kr 2 8 18 8 54 氙 Xe 2 8 18 18 8 86 氡 Rn 2 8 18 32 18 8 【思考与讨论】上表是稀有气体元素原子的电子层排布，从中你能发现什么规 律？请思考并讨论下列问题。 1. 当 K 层为最外层时，最多能容纳的电子数是多少？除了 K 层，其他各层为 最外层时，最多能容纳的电子数是多少？ 2. 次外层最多容纳的电子数是多少？ 3. 你能归纳出第 n 层最多能容纳的电子数吗？ 4. 画出 1～20 号元素中满足下列条件的元素的原子（离子）结构示意图。（1） 原子核外 M 层比 L 层少 2 个电子的原子； （2）与 Ar 电子层结构相同，带 1 个单位正电荷的离子。 环 节 五 课堂小结 学科网（北京）股份有限公司 $$