3.2 原子的结构-【七彩作业】2024-2025学年新教材九年级化学上册同步教学设计（人教版2024）河北专版

课题2　原子结构 第1课时　原子的构成　相对原子质量 教材分析 一、课标分析 认识原子的结构,掌握构成原子各粒子之间的数量关系,能根据原子的核电荷数判断质子数和核外电子数。了解科学家探究原子结构的过程,培养敢于提出并坚持自己的见解,勇于修正或放弃错误观念的科学态度。通过学习相对原子质量,让学生体会计算原子质量的大小有特定的标准,进而感悟科学计量的重要性,形成科学的计量观念和计量意识。 二、内容和地位分析 本课时的内容是通过了解科学家探究原子的结构的过程,使原子的知识体系更加完整,明确原子的结构。这是学生初次学习微观物质的内部结构,构建微观与宏观的联系,继续完善微粒观。同时,对相对原子质量的深刻理解也是后续的定量研究化学物质和化学反应的基础。本课时的内容具有承上启下的作用,是以后学生学习原子的核外电子排布、离子的基础。 学情分析 通过前面的学习,学生已经建立了分子、原子的微观概念,认识了原子的结构,并且知道了原子质量很小,这是本课时的知识基础。学生之前并没有接触过微观粒子的计量,而相对原子质量又比较抽象,对一般学生来讲理解起来有一定困难。 教学目标 1.了解原子是由质子、中子和电子构成的,并能读懂原子结构示意图。 2.根据科学实验证明原子的构成,了解原子的结构,通过抽象的思维了解原子的大小及构成原子的粒子之间的性质特点。 3.通过探究物质构成的奥秘,培养学生的抽象思维能力、想象力和分析推理能力,激发学生对微观世界的探究欲和学习化学的兴趣。 4.能运用概念计算原子的相对原子质量。 5.能说出原子的实际质量与相对原子质量的区别与联系。 6.会查相对原子质量表。 核心素养 建立化学观念:物质是由分子、原子构成的。认识原子的结构以及原子内部各粒子之间的关系。体会科学计量的重要性,培养学生科学的计量观和计量意识以及敢于提出质疑的科学精神。 重点难点 重点:1.原子的构成。 2.相对原子质量的概念和计算。 难点:1.核电荷数、质子数和核外电子数的关系。 2.相对原子质量和原子的实际质量的比较。 教学过程 教学环节 教学内容 学生活动 教学意图 环节一:导入新课 【引入】上节课我们知道了原子是化学变化中的最小粒子,那么原子还能再分吗? 【图片展示】原子核裂变——原子可以再分。 为了揭示原子内部结构的秘密,科学家进行了长期的科学研究。今天就让我们沿着先人的足迹来认识原子的结构吧! 【化学史】原子结构发现史。1808年,英国科学家道尔顿提出了原子论。1897年,英国科学家汤姆生发现原子中存在电子。1904年汤姆生提出了一个被称为“西瓜式”结构的原子结构模型。1911年英国科学家卢瑟福进行了α粒子散射实验。 α粒子散射实验的现象说明了什么问题? 【教师提问】1.如果原子是像道尔顿所说的实心球,大部分α粒子可能穿过吗? 2.α粒子带正电,实验中的偏转说明了什么问题? 3.如果原子核质量很小,α粒子能被弹回来吗? 经过长期的研究,人们确定了原子的结构,请同学们仔细观察图片,思考原子是由什么构成的。 　　 学生思考后回答。 观看化学史,思考,总结。 通过教师引导,回答相关问题。通过思考得出原子的内部由原子核和核外电子构成。 　　 激发学生的求知欲。 通过原子结构的发展史,引起学生对原子结构的思考。 了解科学家严谨求实的科学态度,增进对科学本质的理解。 激发学生的学习兴趣,站在科学家的角度还原科学理论的发展过程。 环节二:原子的结构 展示“原子的构成”示意图。 原子核居于原子中心,但比原子小得多,原子核的半径只有原子半径的几万分之一,如果把原子比作一个庞大的体育场,而原子核只相当于一只蚂蚁。因此,原子里有很大的空间,电子就在这个空间里做高速运动。 【多媒体展示】请同学们认真观察表格中的数据,你发现了什么规律? 原子中: 1.核电荷数=质子数=核外电子数。 2.质子数不一定等于中子数。 3.不是所有的原子都有中子(氢原子没有中子)。 4.不同原子,质子数不同。 5.整个原子不显电性。 　　 观看原子的内部结构图,得出原子的构成。 通过观察数据,总结构成原子的微粒之间的关系。 　　 以宏观的体育场和蚂蚁为代表,帮助学生对比原子和原子核之间的大小差异。宏微结合,便于理解。对原子的内部结构有一个大致的印象。 续表 教学环节 教学内容 学生活动 教学意图 环节三:相对原子质量 科学家们经过实验,测定出五种原子的实际质量: 氢　1.67×10-27 kg 碳　1.993×10-26 kg 氧　2.66×10-26 kg 钠　3.818×10-26 kg 铁　9.288×10-26 kg 原子的质量很小,因此国际上统一使用相对原子质量。 思考: 1.什么是相对原子质量? 2.你能用文字表示出相对原子质量的计算方法吗? 相对原子质量的概念。 【资料】相对原子质量的标准的确定,经历了一个漫长的过程,曾经以氢原子的质量、氧原子质量的作为标准,但因为具有一定的局限性,最终都没有被采用。1961年,国际上正式开始采用一个碳-12原子质量的作为相对原子质量的标准来计量原子的质量。 【多媒体展示表格】思考: 1.相对原子质量是否有单位?与原子质量单位是否相同? 2.观察表格,总结规律。 【板书】 一、相对原子质量 二、相对原子质量≈质子数+中子数 讲解推导过程。 【资料】 认识我国著名化学家、中国科学院院士张青莲教授为相对原子质量的测定作出的卓越贡献。他于1991年测定的铟原子和1995年测定的铈和铕的相对原子质量,均被国际原子质量委员会采用为新值。 　　 学生思考,体会原子的质量很小。 学生分组计算氢、氧、碳的相对原子质量。 学生认真阅读教科书,自己总结、体会。 通过观察表格,总结相对原子质量与质子数、中子数之间的关系。 认真阅读资料,交流感想。 　　 通过具体的数据,得到原子的质量很小,计算不便的认知。 引出相对原子质量的概念。 通过计算,体会相对原子质量的概念。 体会科学家严谨的科学态度。 续表 教学环节 教学内容 学生活动 教学意图 板书设计 课题2　原子结构 第1课时　原子的构成　相对原子质量 一、原子的结构 二、原子中: 1.核电荷数=质子数=核外电子数。 2.质子数不一定等于中子数。 3.不是所有的原子都有中子(氢原子没有中子)。 4.不同原子,质子数不同。 5.整个原子不显电性。 三、相对原子质量 1.相对原子质量。 2.相对原子质量≈质子数+中子数。 课堂练习 课堂8分钟 课堂小结 本节课你学到了什么?有哪些收获呢? 作业布置 1.《七彩作业》第三单元课题2第1课时。 2.练习与应用第1、2、4、7、8、9题。 教学反思   第2课时　原子核外电子的排布　离子 教材分析 一、课标分析 初步了解原子核外电子是分层排布的,掌握核外电子排布的规律。认识核外电子排布与元素的化学性质之间的关系。认识物质的微粒性,知道离子也是构成物质的一种粒子。 二、内容和地位分析 本课时是在学习原子的构成的基础上,继续学习原子核外电子排布、原子得失电子形成离子的过程。这些内容是引领学生把学习注意力由宏观世界转到微观研究的重要过渡,为学生探求宏观物质变化的奥秘打开了一个微观领域的窗口,引发学生对科学的好奇和向往,是培养学生对微观世界学习兴趣的一个很好的素材。 学情分析 学生在学习本课时之前,在课题1的学习中,已经认识了分子、原子等微观粒子运动的一些特点,对分子、原子以及两者的区别和联系也有了初步了解,但是对于微观知识的学习很有限,又因为原子很小,肉眼看不见,而九年级学生易于接受感性知识,对于抽象知识则难以理解,所以,本课时的难度较大。在此之前学生仅初步探究了物质构成的奥秘,学生的困难在于缺乏想象力。 已有知识及方法:原子的结构,质子、中子、电子之间的数量关系。 未知知识及方法:原子核外电子排布规律;离子的形成过程;离子也是构成物质的一种粒子。 教学目标 1.了解原子的核外电子排布情况;知道元素的化学性质与它的原子结构紧密相关。 2.学会运用对比、归纳的方法在微观世界和宏观世界之间架起一座桥梁。 3.逐步提高抽象思维能力,想象力和分析、推理能力。 4.了解离子的形成过程,认识原子和离子的相互转化。 5.掌握离子符号的书写及含义。 核心素养 建立化学观念——物质是由分子、原子、离子构成的。让学生认识离子的形成过程,以及离子符号的书写及意义,培养学生对微观世界的探究欲和学习化学的兴趣,培养辩证的唯物主义观。 重点难点 重点:1.原子核外电子排布规律。 2.离子的形成过程及离子符号的书写。 难点:1.原子结构示意图。 2.离子的形成过程。 教学过程 教学环节 教学内容 学生活动 教学意图 环节一:导入新课 　　【引入】同学们都知道,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,原子核的体积很小,仅占原子体积的几千亿分之一,电子在核外的空间里作高速的运动。那么,电子是怎样排布在核外空间的呢?氢原子核外只有一个电子,比较简单,氧原子核外有8个电子,这8个电子是怎样排布的,又是怎样运动的呢?下面我们就来探讨一下这个问题。 　　学生展开想象,思考后回答。 　　通过有关的学生活动,激发学生学习的兴趣,引起学生对核外电子怎样排布的思考。 环节二:原子核外电子排布 　　【提问】请你发挥你的想象力,猜想这些电子如何运动? 【多媒体展示】核外电子排布情况。 【提问】 1.在含有多个电子的原子里,电子的能量是否相同? 2.是否都在同一区域运动? 3.电子能量与运动区域有何关系? 　　同学之间互相交流,说一说你想象中核外电子如何运动? 　　发挥学生的想象力,锻炼学生根据积累的知识合理猜想的能力。 续表 教学环节 教学内容 学生活动 教学意图 环节二:原子核外电子排布 　　【讲解】电子层用来描述运动的电子离核远近的区域不同。电子能量最低、离核最近的叫第一层,能量稍高、离核稍远的叫第二层,然后由里向外,依次叫三、四、五、六、七层……这样,电子可以看作是在能量不同的电子层上运动。电子的这种分层运动,又叫核外电子的分层排布。 【小结】原子的核外电子是分层排布的。 【提问设疑】知道了原子的核电荷数和电子的排布以后,如何可以把原子核外电子的这种分层排布形象的表示出来呢? 【多媒体展示】结合示意图,将各部分的含义说给同学们听一听。 【讲解】这是镁原子结构示意图。圆圈内的数字表示镁原子核内有12个质子,弧线表示电子层,弧线上的数字表示该电子层上的电子数,即第一层上有2个电子,第二层上有8个电子,第三层(也是最外层)上有2个电子。 【小组讨论】观察1~18号元素原子结构示意图,归纳核外电子的排布有哪些规律? 1.观察每一层最多容纳的电子数目。 2.元素分几类?每一类元素的最外层电子数有什么共同特点? 【引导】1.学生扣住观察要点“原子最外电子层的电子数目”,悉心观察。 2.稀有气体元素的化学性质是否稳定?它们的核外电子排布与其他元素有何不同? 【合作交流】 元素分类 最外层 电子数 元素的化学性质 金属元素 少于4个 易失电子,形成8电子稳定结构 非金属 元素 大于或等于4个 易得电子,形成8电子稳定结构 稀有气体 元素 为8 (He为2)个 不易得失电子,本身为稳定结构 由此可见,元素的性质,特别是化学性质,跟它的原子最外层电子数目密切相关。了解这些知识,就可以进一步研究不同元素的原子是怎样形成不同的化合物的。 　　思考并讨论,发表自己的观点。 边思考边记忆。 让学生画出氧、钠元素的原子结构示意图。 观察 1~18号元素原子的结构示意图,小组讨论,回答问题。 观察表格,得出“元素的化学性质与原子的最外层电子数密切相关”的结论。 　　加深学生对原子结构的认识。通过自己的思考与老师的讲解,了解原子核外电子的排布情况。 学习原子核外电子排布的表示——原子结构示意图。 培养学生的观察思考以及小组合作探究的能力。 引导学生认识元素的化学性质与原子最外层电子数的关系。 续表 教学环节 教学内容 学生活动 教学意图 环节三:离子 【引入】物质是由肉眼看不见的微观粒子构成的,水是由水分子构成的,金属铁是由铁原子构成的,食盐的主要成分是氯化钠,你知道氯化钠是由什么微粒构成的吗? 已知金属钠能够在氯气中燃烧,产物是什么物质呢? 【过渡】现在,我们知道了金属钠通过与氯气发生化学反应可以生成氯化钠。 从微观的角度如何解释钠在氯气中燃烧生成氯化钠的形成过程呢? 金属钠是由钠原子构成的,氯气是由氯气分子构成的,在发生化学变化时,氯气分子会分成氯原子。 当钠原子和氯原子相遇会发生什么样的变化呢? 【引导学生活动】请三名同学为大家表演氯化钠的形成过程。 三名同学表演得很精彩,你是否明白了氯化钠的形成过程了呢? 接下来我们一起分析一下吧! 钠原子最外层只有一个电子,因此很不稳定,在化学反应中易失去一个电子,从而形成8电子稳定结构。当钠原子失去一个电子后,原子核内质子所带的正电荷数大于核外电子所带的负电荷数,因此整个原子带正电荷。我们把这种带电的原子叫作离子。钠离子带一个单位的负电荷,我们这样表示钠离子Na+。 再来看氯原子,氯原子最外层有7个电子,在化学反应中易得到一个电子,形成8电子稳定结构。当氯原子得到一个电子之后,原子核内质子所带的正电荷数小于核外电子所带的负电荷数,整个原子总体带上了一个单位的负电荷,形成了氯离子,我们这样表示Cl-。 当钠原子遇到氯原子后,钠原子将他的最外层的一个电子直接转移给了氯原子,二者均达到稳定结构。钠离子与氯离子通过静电作用形成氯化钠。 　　 学生思考后回答。 学生思考。 认真听讲并思考。 学生参与分析氯离子的形成过程。 　　 创设情境,做好铺垫,以氯化钠的形成贯穿主线。 了解氯化钠的宏观形成过程。引起学生对氯化钠微观构成的思考。 加深学生对知识的理解,培养学生的实践能力。 通过原子得失电子,让学生明白离子的形成过程。 让学生更加深刻的理解离子的形成过程。 续表 教学环节 教学内容 学生活动 教学意图 环节三:离子 接下来请试着来回答本节课开头提出的问题,氯化钠是由什么微粒构成的呢? 离子的概念:带电荷的原子叫做离子。 【小组合作探究】氯化镁的形成过程。 【投影】钠原子、镁原子、氯原子、氧原子以及对应的四个离子的结构示意图,观察得出原子和离子的区别与联系。 【分类】按照质子数和核外电子数的相对大小,将离子分为两类:阳离子和阴离子。 【讲解】离子符号的书写:元素符号“歪戴帽”,先写数字再写正、负号。 　　 分组交流后回答,并且明确离子也是构成物质的一种粒子。 小组合作探究。 通过观察示意图,总结构成原子和离子的区别与联系。 　　 通过交流,提高学生的归纳总结能力。 梳理整节课学到的知识,有助于学生建构知识网络。 板书设计 课题2　原子的结构 第2课时　原子核外电子的排布　离子 一、核外电子的排布规律 二、原子结构示意图:元素的性质与原子最外层电子数的关系。 三、离子的形成过程(以氯化钠的形成为例) 四、原子和离子的关系 五、离子符号的书写 课堂练习 课堂8分钟 课堂小结 本节课你学到了什么?有哪些收获呢? 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