3.2原子结构-2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

课题2　原子结构 第1课时　原子的构成　相对原子质量 【教学目标】 1.通过对原子的构成的学习, 能根据原子的核电荷数判断核内质子数和核外电子数。 2.通过类比、推理能够区分原子质量和相对原子质量, 会查找相对原子质量。 3.通过模型拼插或动画模拟等可视化手段,充分发挥学生的想象力,引导学生从分子、原子等微观视角认识物质,帮助学生建立宏观与微观间的联系。 4.通过科学史实体会科学家探索物质的组成与结构的智慧,知道可以通过实验、想象、推理、假说、模型等方法探索物质的结构,了解科学家严谨求实的科学态度,增进对科学本质的理解。 【教学重点及难点】 重点: (1)原子的结构。 (2)理解原子中各粒子的关系。 难点: 相对原子质量的概念及原子中各粒子的关系。 【教学方法】创设情境——引入情境 【学法指导】自主学习,合作探究 【教学媒体】多媒体 【教具准备】教学设备:投影仪,计算机 【授课教案】 教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 温故知新 展示历史 【投影】电解水的微观模拟图。分析化学变化的实质。道尔顿经过实验推测,建立原子的“实心球”模型 对于化学变化的微观实质相互交流。 学习科学家的探究精神 引出分子可分为原子,原子比分子更“基本” 活动与 探究 播放视频 问题引领 模型展示 自主学习 问题引领 模型展示 播放汤姆孙阴极射线实验的录像以及粒子流向正极偏折的微观模拟动画。 假如你是汤姆孙,如何得出“被激发的粒子不是原子,而是一种带负电的粒子,存在于所有原子中”这一结论吗?原子中能只有电子吗? 展示汤姆孙的“葡萄干布丁”模型 教科书中有关卢瑟福的α粒子散射实验的相关内容。 假如你是卢瑟福,猜想原子内部应该是什么样的呢?说出你的推测理由。 展示卢瑟福的“有核行星”模型 原子核与原子的体积相比,如同小蚂蚁和足球场之比。原子核又可以分为质子和中子。质子、中子、电子的带电情况和质 量数据。 交流共享:(1)原子中质子数和电子数有什么关系? (2)为什么说原子的质量主要集中在原子核上? 小组讨论问题,组后交流共享 自学课本内容 小组交流讨论 感受体积之比 小组交流讨论 以汤姆孙阴极射线实验为学习素材,经历“提出问题-建立假设-实验验证-推出结论-反思交流”的科学探究过程,提高学生的思辨能力和实证意识。 引导学生自主建构新的原子模型,经历学科假说的建立过程,增进科学体验。 以学生熟悉的宏观事物作比,增强直观性,帮助学生体会原子核的小。同时也衬托出α 粒子散射实验的巧妙和伟大,进一步激发学生对科学的热爱。引领学生根据提供的信息推证:质子数=核外电子数=核电荷数,质子质量≈中子质量 续表　　 教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 原子中 各粒子 的关系 通过刚才的学习,我们对原子的结构有了更新的认识,下面请同学们以小组为单位,阅读表格你能从中获取哪些信息呢? 1. 构成原子的 粒子种类 各粒子的电性 各粒子的 质量(kg) 原子 核 质子 1个单位正电荷 1.6726×10-27 中子 不带电 1.6749×10-27 电子 1个单位负电荷 质子质量的 1/1 836 2. 原子种类 质子数 中子数 核外电子数 氢 1 0 1 碳 6 6 6 氧 8 8 8 钠 11 12 11 氯 17 18 17 铁 26 30 26 学生讨论后回答: 1.质子带正电,中子不带电,电子带负电。 2.质子和中子的质量很小,但远远大于电子的质量。 3.中子不带电,所以原子核的电性由质子决定,因此原子核带正电,数目跟质子相等。即核电荷数=核内质子数 4.原子的质量主要集中在原子核上 5.不是所有的原子都有中子,氢原子没有中子 6.在原子中,质子数不一定等于中子数 7.在原子中,质子数等于核外电子数 8.不同的原子质子数不同 借助实验和物理学知识完善原子的构成 培养学生读图、归纳、概括能力 小组探究 相对原 子质量 【过渡】出示几种原子的质量,使学生了解原子的质量太小,计算和记忆都不方便,引入相对原子质量的定义 阅读教材P68找出相对原子质量的定义 【讨论】 (1)相对原子质量与原子的质量是同一个概念吗?二者有何异同? (2)以实例计算,进而说明原子质量与相对原子质量的区别与联系。 (查阅资料,明确氢、碳、氧、铁四种元素一个原子的质量,列式分别算其相应的相对原子质量,并将计算结果与书后的国际相对原子质量表进行对比) 【引导阅读】教材P68观察表格找出质子数、中子数及相对原子质量的关系。 【总结】原子质量主要集中在原子核上。 【归纳】相对原子质量=质子数+中子数;原子的质量主要集中在原子核上 【阅读】找出相对原子质量的定义 【归纳】①相对原子质量只是一个比值,不是原子的实际质量。 ②明确相对原子质量是个比值,是个相对质量。相对原子质量有单位,国际单位为“1”,一般不写也不读。 ③相对原子质量≈质子数+中子数,只是约等于,可以用于计算。 ④碳原子有多种,作为相对原子质量标准的碳原子是原子核中有6个质子和6个中子的碳原子。 ⑤只是用这种碳原子实际质量的1/12,而不是这种碳原子的质量 学会阅读,学会总结 续表　　 教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 归纳总结 通过学习,说说你有什么收获、启示或发现?引导学生从知识上、方法上、价值观上总结归纳 1.原子的构成 核电荷数=质子数=核外电子数 2.原子中的核外电子是分层排布的,可以用原子结构示意图表示 将知识结构化和系统化,形成良好的学习习惯 知识延 伸探究 1964年盖尔曼发现了质子、中子等微粒是由夸克构成的。同学们想了解夸克吗?20世纪七八十年代各国的科学家又提出比夸克更深层次的微粒称为亚夸克。美国一位科学家曾建议把亚夸克更深层次的微粒称为“毛粒子”,这是为了纪念伟大的领袖毛泽东同志所倡导的“物质无限可分”的哲学论断。请同学们展开想象,写一篇《我想象中的原子》小短文 认识物质无限可分性 学以致用 板书设计 课题2　原子的结构 第1课时　原子的构成　相对原子质量 一、原子的构成 原子(不显电性) 二、相对原子质量 1.某原子的相对原子质量= 2.相对原子质量≈质子数+中子数 第2课时　原子核外电子的排布　离子 【教学目标】 1.通过展示动画、制作模型,准确描述原子核外电子的排布规律,能说出原子结构示意图中各部分的含义。 2.通过分析课本图片,知道原子结构与元素性质的关系。 3.结合实验、动画和游戏展示,了解氯化钠的形成过程,初步认识离子是构成物质的一种粒子。 4.通过想象、类比、模型化等方式加深学生对微观世界的理解,锻炼科学思维,提升“宏微结合、模型认知”的素养。 【教学重点及难点】 重点: 离子的形成。 难点: 最外层电子数与原子的化学性质关系 【教具】洋葱、原子模型、多媒体课件 【教学方法】问题式教学、讨论式教学 【教学过程】 【授课教案】 教学环节 学·教活动设计 设计意图 导入新课 我们知道,原子的体积很小,与原子相比,原子核的体积更小。假如把原子比作一个大型体育场,那么原子核就相当于体育场中的一只蚂蚁。因此,原子核外有很大的空间,电子在这个空间里是怎样运动的呢? 图片、比喻,激发学生好奇心,引导学生对原子的结构进行深入探究 任务一 原子核外 电子排布 【学习活动】 【过渡】电子在原子核外的空间里做高速运动,它们会相互碰撞打架吗? 【类比】我们知道,行星按照固定的轨道绕太阳旋转,而核外电子不像行星绕太阳旋转有固定的轨道,但却有经常出现的区域。电子在原子核外出现的一定区域叫作“电子层”,核外电子是在不同的电子层内运动的,此现象叫做核外电子的分层排布。 【活动1】原子核外电子排布规律 【小组合作】观看钠原子核外电子运动的动画模拟,找出原子核外电子排布有什么规律,看谁找的又多又准确。(1☆) 【学生小结】①电子在核外是分层排布的。 ②原子的第一层最多排2个电子,第二层最多排8个电子,最外层电子数最多不超过8个。 【教师点拨】就像横切的洋葱一圈一圈的,核外电子排布是分层排布的。再如,读小学初中时离家近能力小,读大学时离家远本事大,所以能量低的电子离核近,能量高的离核远,而且先排能量低的,再排能量高的。若最外层只有1层的,不超过2个电子 以太阳系行星围绕太阳运转与原子中电子围绕原子核运动做类比,生活中洋葱形象比喻,将原子核外电子排布的抽象内容形象化、具体化。 通过对比,根据原子结构图画出原子结构示意图,并说出各部分所代表的含义,培养学生对比分析能力 续表　　 教学环节 学·教活动设计 设计意图 任务一 原子核外 电子排布 【思考】能否用一个更简明的图形来表示原子的结构及原子核外电子排布的特点呢? 【活动2】原子结构示意图 【自主学习】我们用构建原子结构示意图的方法来表示原子的结构。请同学们根据钠原子的结构图,写出钠原子的结构示意图及各部分所表示的意义。 【板演】请三名同学板演镁原子、氧原子、氖原子的结构示意图。 【活动3】模型搭建 【小组合作】根据卡片上给出的原子,利用“洋葱”搭建该原子的结构模型,并画出该原子的结构示意图,分享成果。 活动规则:每一层洋葱圈代表一个电子层,一个小钉代表一个电子,每层洋葱圈上排几个电子就扎几个小钉,并剥掉不用的洋葱圈,一个白色小钉代表原子核内的质子数。 (例如:锂原子的质子数为3,第一层排2个电子,扎2个小钉,第二层排1个电子就扎1个小钉,剥掉不用的洋葱圈) 小组成果展示 → 【小结】①核外电子排布规律: ②原子结构示意图画法及含义: 【测评】根据原子结构示意图补充不完整的原子结构。 如图是某原子的结构示意图,则x=　　　　　,核外有　　　　　个电子层,最外电子层上有　　　　个电子,该元素为　　　　元素。  【预设补救】 根据原子核内的质子数等于核外的电子数,来判断结构示意图是否为原子,求解某一层上的未知电子数 通过生活实物模型的搭建,理解微观概念,培养模型认知的素养 续表　　 教学环节 学·教活动设计 设计意图 任务二 原子结构 与元素性 质的关系 【学习活动】 【过渡】我们已经知道了原子的核外电子排布规律,原子结构示意图中还有哪些信息呢? 【活动1】核外电子排布的周期性变化 【抢答】认真观察课本P66资料卡片,同一横行、同一纵列的原子,你还有什么新的发现? 【活动2】最外层电子数与化学性质的关系 【小组讨论】结合板演的镁、氧、氖原子的结构示意图,对比分析课本图,讨论以下问题并填入表格中。 什么是相对稳定结构? 氖、氩等稀有气体原子的最外层电子数有什么特点? 1.钠、镁等金属原子的最外层电子数有什么特点? 2.氧、硫等非金属原子的最外层电子数有什么特点? 3.原子的化学性质与最外层电子数有什么关系? 元素分类 最外层电子数 得失电子趋势 化学性质 金属 易发生化学反应,性质活泼 非金属 稀有气体 极难发生化学反应,性质稳定 【小结】①同一横行的原子具有相同的　　　　　,同一横行中都是按　  元素、　　　　　元素、　　　　　元素递变。  ②同一纵列的原子具有相同的　　　　　,同一纵列原子的　　　　　递增。  ③原子的化学性质是由　　　　　　　决定的。  【测评】如图所示是几种粒子的结构示意图,有关说法正确的是(　　) A.①和②两种粒子的化学性质相似 B.③和④最外层电子数都是8,属于同一族元素 C.②和③属于同种元素 D.①③④达到了相对稳定结构 【预设补救】 ①原子的最外层电子数相同时,电子层数越多,最外层电子离核越远,原子核对最外层电子的吸引力越小。由此可以推测,金属活动性强弱。 ②一般情况下,最外层电子数相同时,元素的化学性质相似 将知识升华,让学生意识到,结构决定性质,性质体现结构的化学观念,同时培养宏微结合、证据推理的核心素养 续表　　 教学环节 学·教活动设计 设计意图 任务三 离子的 形成 【学习活动】 【过渡】由于金属元素、非金属元素的原子最外层电子没有达到相对稳定结构,在化学反应中容易得失电子。那么,得失电子的结果是怎样的呢? 【活动1】氯化钠的形成过程 【实验视频】同学们,假如金属钠与氯气在一定条件下相遇,你能想象出它们相遇的情景吗? 【过渡】我们可以看到钠能在氯气中燃烧,氯化钠是怎样产生的呢?从微观上如何理解其本质? 【分析过程】将氯化钠形成的过程转化成粒子结构示意图。 　　　原子 ↓ 离子(阳离子、阴离子) 【活动2】离子的定义、分类及书写 【游戏模拟】为“洋葱”找“朋友”。 游戏规则:在前面制作的“洋葱”原子结构模型的基础上,该原子失几个电子,则拔掉几个小钉,将拔掉的小钉给得电子的原子,这样就给原子们找到了彼此的“好朋友”。 【展示】 【小组交流】从游戏中学知识,交流以下问题: ①什么是离子? ②什么是阳离子?什么是阴离子? ③离子符号如何书写? 【活动3】原子和离子的区别与联系 【思考】通过对氯化钠形成过程的分析,思考Na、Cl-、Mg2+分别有什么意义?原子和离子有什么区别? 【小结】原子和离子的区别与联系 【测评】关于钠离子和钠原子的认识,不正确的是(　　) A.它们的质子数相同 B.它们的电子层数不同 C.Na比Na+少一个电子 D.Na+的最外层是稳定结构 通过实验视频,微观动画,表演氯化钠的形成过程,使学生更好的理解微观抽象概念,锻炼科学思维,培养宏观-微观-符号”三重表征观念。 通过书写粒子符号,掌握原子和离子的区别,从微观的角度认识物质变化 续表　　 教学环节 学·教活动设计 设计意图 课堂小结 谈谈收获,并整理本节课的知识框架。 从总结与释疑解惑中加深对知识的理解 拓展延伸 通过学习原子核外电子排布和离子的形成,小组合作完成科普小品“核外电子的旅行”,并展示分享。 板书设计 第2课时　原子核外电子的排布　离子 一、原子核外电子排布 二、离子形成 学科网（北京）股份有限公司 $$