1.3人类对原子结构的认识(第1课时) 教学设计 2024-2025学年高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册

苏教版高一年级化学必修1专题1第三单元 人类对原子结构的认识（第1课时）教学设计 常州市教育教研室 xx 一、设计思想 在本课时的教学设计中，笔者竭力尝试摆脱常规的教学思维定式，突破传统的教学模式，改进原有的教学方法与策略，以追求三维教学目标的融合达成、追求探究、合作、生成的课堂教学、发展学生的科学思维方法与学习能力为最终目的，以引导学生亲历知识发生、发展与变化的过程、引导学生体验不断“破立”的思维进程为主要方式，激发学生学习热情，促使学生积极投入学习，从而提升课堂教学的品位与效率。 二、教学内容分析 本课时教学内容主要包括三大块：“原子结构模型的演变”、“原子的核外电子排布”以及“原子和离子结构示意图”。在初中阶段，学生已经学习了原子结构的初步知识，知道原子可以再分，它是由原子核和核外电子构成的，但是对于原子核外的电子排布及其表示方法等并没有了解，这是本节课的主要教学任务。同时，本节内容的学习又更进一步为必修2中深入学习原子结构的有关知识打下了基础，因此，从知识体系而言，本节课的学习无疑属于承上启下的学习，非常重要。 三、教学目标分析 1．知识与技能： （1）认识原子的结构； （2）了解常见元素的原子核外电子排布的情况 （3）学会书写常见元素的原子结构示意图与离子结构示意图 2．方法与过程： （1）通过了解各种原子结构模型的发展与演变，了解原子结构的研究过程与发展方向。 （2）通过对原子和离子结构示意图书写的探究过程，进一步学习科学探究的一般方法与过程，进一步发展假说、推理、判断等逻辑思维能力。 3．情感、态度与价值观： 通过了解各种原子结构模型的发展与演变的过程，体会科学研究的艰难与曲折，激发对科学家的崇敬与对科学的热爱之情。 四、教学准备：教学课件 五、教学过程设计 教师活动 学生活动 设计意图 【引入】观看我国原子弹试爆成功的视频。 【提问】同学们知道刚才是什么爆炸了吗？ 【讲述】上个世纪60年代我国原子弹试爆成功使我国成为第5个核国家，从此再也没有人敢对中国轻言动武，为什么小小的原子会具有如此巨大的威力，这节课就让我们一起来学习《人类对原子结构的认识》 【回答】原子弹 创设学习情景，吸引学生有意注意，激发学生兴趣，并引起后续学习 【提问】请大家回忆，通过初中的学习，你已经了解到原子的构成是怎样的？ 【提问】请同学们想象，原子核与电子在空间上的关系如何呢，你能否用草图来表示他们的空间关系？ 【布置任务】请各小组汇报交流成果。 【总结】刚才大家的交流成果总体而言可以分成三类：第一类，同学们认为就像芝麻糖一样，电子镶嵌在原子核的表面；第二类；同学们认为电子不是镶嵌在原子核的表面而是游离于原子核，散落于周围，第三类，有的同学认为，如果原子有多个电子，这些电子就会构成一个密闭的空间把原子核包围在正中央，当然，其中一些同学认为是构成了一个正三角形，有的同学认为是正方形，还有同学认为是圆形。 【讲述】首先，我就纠正第三类同学的认识，原子核与电子的关系不是平面的关系，而应该是三维立体的关系，这一点，在今后的学习中一定要注意，物质都是处在三维空间而不是平面上的。 【讲述】刚才同学们都对原子核与电子的空间关系做了非常重要的假说。 【板书】假说 【讲述】假说是一种非常重要的思维方式，它是指根据已知的科学事实或科学原理，对所研究的自然现象及其规律性提出的一种假定性的推测和说明。 【提问】究竟谁的猜想是正确的呢?老师先卖个关子。请同学们继续回顾，是哪位科学家通过什么实验发现原子中存在原子核的？ 【布置任务】福发现原子核之前，英国科学家汤姆生通过实验已经确定原子中存在电子，并提出了自己的原子结构模型，同学们能再猜想以下吗？ 【讲述】这次同学们的猜测对不对呢，老师再卖个关子。其实最早提出原子理论的，并不是汤姆生，而是道尔顿，而对原子内部结构的研究也并没有终止于卢瑟福。请大家阅读教科书P，了解人类认识原子结构的过程，并思考各科学家提出的原子理论和原子结构模型的主要观点与主要不足。 【提问】请同学们回答上述问题。 【回答】原子核与核外电子 【分小组合作讨论并绘制草图】 【用实物投影仪展示草图并作解释】 【倾听】 【回答】卢瑟福通过ɑ粒子的散射实验发现了原子核。 【分小组合作讨论并绘制草图】 【在班级内作小组交流】 【自主阅读与思考】 【回答】略 以学生已有知识基础作为新授课起点，唤醒学生的学习记忆，并降低新授学习的门槛。 让学生尝试构建原子结构的模型，培养学生的空间想象能力、建模能力与探究能力，同时也让学生在建模过程中体验科学探索的艰难性。 通过交流讨论，激发学生的思维火花，展示学生的思维过程、学习过程与学习细节，并相机进行点拨与指导，帮助学生扫除学习障碍。 提出一种重要的思维方法，让学生有所了解，并能逐渐学会运用。 这儿的讨论目的并不是要让学生得出正确的结论，而是经过思考过程中所经历的头脑风暴，进一步切实感受科学探究的艰难与曲折，达成情感、态度价值观方面的教学目标。 以讨论与自主阅读相结合的方式让学生自我修正对原子结构的认识，培养学生的自主学习能力与阅读理解能力。 【讲述】通过刚才的学习，我们已经知道，原子核外的电子是分层排布的，那它们的排布是杂乱无章的还是有规律可循的呢。 【展示】1—18号元素的原子核外电子排布示意图。 【提问】请同学们仔细观察并分析1—18号元素的原子核外电子排布示意图，是否能找出一些核外电子排布的规律。 【讲述】同学们总结得很好，但要注意，由于我们观察的只是1—18号元素的原子核外电子排布情况，因此同学们总结得并不全面。第三电子层最多可以排18个电子，但它作为最外层时，最多就只能排8个。此外，电子层最多可以有7层，但必须遵照大家刚才所总结的，先排满里层，才能排外层。 【提问】同学们还有没有其他发现呢？ 【小结】同学们总结得非常好，其实，元素的化学性质就取决于原子最外层电子数，当最外层达到8电子结构时，它就是稳定的，而金属元素与非金属元素最外层都不是8，因此都是不稳定的，它们在化学变化中容易发生变化，变成8电子稳定结构。 【观察、分析】 【回答】 1．第一层最多只能排2个，第2、3层最多只能排8个。 2．最外层最多只能排8个电子。 3．先排第一层、再排第二层，最后排第三层。 【回答】 1．最外一个电子层电子的排布非常有规律，除第一层外，都从1—8重复变化。 2．金属元素最外层的电子不大于4，而非金属元素最外层的电子大于4。 让学生通过观察与思考发现原子核外电子排布的规律，激发学生探究的热情，使学生体验探究成功的乐趣。 通过学生的概括与教师的总结，使学生对原子核外电子排步的相关概念与特点进一步得到落实。 【讲述】在前面的学习中，我们已经学会了使用元素符号表示元素，使用化学式表示物质，那我们能不能用特殊的方法表示原子结构呢？ 【提问】请同学们设计能够表示原子结构的化学符号？ 【提示】能够表示原子结构的化学符号必须至少表示出哪些信息呢？ 【提问】请同学们交流你们的设想。 【讲述】根据同学们刚才的交流，已经就以下方面达成了共识：第一，应该表示出原子核，可以用圆表示；第二，应该表示出核外电子，可以用黑点表示，还应该表示出其是分层排布的用，可以用围绕于原子核的同心圆表示。 【展示】国际上，用以表示原子结构的化学符号叫做原子结构示意图，请同学们观察1—18号元素的原子结构示意图，并思考以下问题：第一；原子结构示意图与我们假设的模型有什么区别，其优点是什么？这种原子结构示意图体现了哪位科学家的原子结构模型。 【布置任务】与原子结构示意图相似的，用以表达离子结构的就叫离子结构示意图。请大家尝试书写钠离子结构示意图。 【提问】同学们在表达核外电子时遇到了极大的困难因此很多同学没能完成。请同学们思考一下，离子与哪种微粒的关系最密切，它们之间存在怎样的关系？ 【提问】这是不是意味着我们对原子结构示意图加以改造就可以获得离子结构示意图呢？ 【讲述】这个问题提得很好，回忆我们刚才关于金属元素与非金属的原子核外电子排布的规律以及元素化学性质与最外层的关系能否解决这个问题。 【提问】离子是带有电荷的原子或原子团，根据刚才的学习，大家是否可以知道离子的电荷符号与电荷数的来源了？ 【布置任务】练习书写原子和离子结构示意图。 【沉没、思考】 【思考、讨论】 【展示、交流】 【思考并回答】 【困难较大，无法顺利完成】 【回答】与原子的关系最密切，原子得失电子可以变成离子。 【提问】老师，可以是可以，但我们不知道它究竟是得电子还是失电子，到底得失几个？ 【回答】老师，我明白了，原子变成离子时通常要达到8电子的稳定结构，因此只要知道原子最外层电子数，就可以书写离子结构式意图了。 【回答】略 【练习、反馈】 本部分是对化学用语书写方法的探究，其目的是摈弃原先说教式的讲授与依赖训练的教学方法，而是着重让学生从本质上了解原子结构示意图、离子结构示意图的概念与作用的基础上以及原子与离子关系的角度上，探究其书写方法，使学生从体验中获得真实体验，尽可能从根本上不让其产生不规范的表述方法。 【课堂小结】略 【布置作业】略 学科网（北京）股份有限公司 $$