3.2 原子结构---2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

2 原子结构-教学设计 课题：2 原子结构 课时 1 授课年级 九年级 教材 分析 “原子结构” 是初中化学的核心内容之一，在学生学习了分子和元素的基础上，进一步深入到微观世界。教材通过介绍原子的构成、原子核外电子的排布、相对原子质量等内容，帮助学生理解物质的微观本质，为后续学习分子、离子等概念以及理解化学反应的本质打下基础。同时，原子结构的学习也有助于培养学生的科学思维和探究能力，让学生认识到科学知识在日常生活和科学研究中的应用价值。 教学目标 化学观念：理解原子的基本构成，包括原子核、质子、中子和电子，以及它们在原子中的位置和作用；知道原子中质子数、中子数、电子数之间的关系；理解原子的质量主要集中在原子核上。 科学思维：通过原子模型的构建和比较，培养抽象思维能力和逻辑推理能力；了解原子核外电子的排布规律及离子的形成过程，初步掌握相对原子质量的概念及其计算方法，培养分析、归纳和推理能力。 科学探究：通过观察、想象、类比、模型化的方法，初步理解化学现象的本质；学会运用科学探究的方法，如观察、归纳、推理等，解决化学问题；能够在宏观与微观之间建立联系，理解物质的微观构成与宏观性质之间的关系。 科学态度与责任：激发对微观世界的探索兴趣，培养严谨的科学态度和实事求是的科学精神；通过查阅资料等探究活动培养运用分类、归纳、概括、比较等方法对获取的信息进行加工的能力，学习科学家锲而不舍的钻研精神，体会科学在人类发展历程中的重要贡献。 教学重、难点 教学重点：原子的基本构成及各微粒间的关系；原子核外电子的排布规律及离子的形成过程；原子结构与元素性质之间的关系；理解原子中质子数、中子数、电子数之间的关系。 教学难点：理解原子核外电子的排布规律；原子内部粒子的带电性和电性关系；相对原子质量的概念及其计算方法；如何将抽象的原子结构知识与实际现象联系起来，进行实际应用。 教学过程 教学环节 教学活动 新课讲解 1. 引入新课情境 教师活动： “同学们，我们之前已经学习了分子和原子的基本概念，知道物质是由分子或原子构成的。那么，你们有没有想过，原子究竟是什么样子的？它是由哪些部分组成的？今天，我们就来一起揭开原子的神秘面纱，探索它的内部结构。” 我拿起一个乒乓球，说道：“大家看这个乒乓球，如果我们把它比作一个原子，那么原子的内部结构会不会也像这个乒乓球一样简单呢？当然不是。原子其实是一个非常复杂而微小的粒子，它的内部结构远比我们想象的要复杂得多。” 学生活动： 学生们好奇地看着乒乓球，开始思考原子的内部结构。 “老师，原子是不是就是由很多更小的粒子组成的？”有学生提出了疑问。 “对，你的理解很正确。”我赞许地点点头，“原子确实是由很多更小的粒子组成的，这些粒子包括质子、中子和电子等。接下来，我们就来详细探讨一下原子的内部结构。” 2. 展示原子模型 教师活动： “在深入研究原子结构之前，我们先来看一下科学家们根据实验和理论推测出来的原子模型。” 我展示了几种历史上著名的原子模型图片，包括道尔顿的实心球模型、汤姆生的枣糕模型、卢瑟福的行星模型和玻尔的量子化轨道模型等。 “大家看，这些模型虽然各不相同，但它们都试图解释原子的内部结构。那么，哪一个模型才是最接近真实情况的呢？其实，随着科学的发展，我们对原子结构的认识也在不断深化和完善。现在，我们普遍认为原子是由位于中心的原子核和围绕它运动的电子组成的。” 学生活动： 学生们认真观看图片，并对比不同模型的特点。 “老师，那原子核和电子分别是由什么组成的？”有学生好奇地问道。 “这个问题问得好！”我解释道，“原子核是由质子和中子组成的，而质子和中子又是由更小的粒子——夸克组成的。至于电子，它是一种基本粒子，目前我们认为它不可再分。但是，随着科学的发展，也许未来我们会发现电子也有更复杂的内部结构。” 3. 讲解原子构成 教师活动： “现在，我们来详细讲解一下原子的构成。原子是由位于中心的原子核和围绕它运动的电子组成的。原子核集中了原子的几乎全部质量和正电荷，而电子则带着负电荷，在原子核周围高速运动。” 我在黑板上画出原子的结构示意图，并标注出质子、中子和电子的位置和电荷数。 “大家看，这个示意图就是原子的内部结构。质子带正电，中子不带电，电子带负电。由于质子和电子所带的电量相等但电性相反，所以整个原子不显电性。” 学生活动： 学生们认真听讲并观看黑板上的示意图。 “老师，那原子核里的质子和中子数量是不是固定的？”有学生提出了疑问。 “不是固定的，不同元素的原子核里质子和中子的数量是不同的。”我解释道，“比如，氢原子的原子核里只有一个质子，没有中子；而氧原子的原子核里有8个质子和8个中子。这些质子和中子的数量决定了元素的种类。” 4. 探究数量关系 教师活动： “接下来，我们来探究一下原子内部各粒子之间的数量关系。大家知道，元素的种类是由原子核里的质子数决定的。那么，质子数、中子数和电子数之间有什么关系呢？” 我在黑板上写下几个等式，让学生尝试填写。 “对于某种元素X，它的质子数为p，中子数为n，电子数为e。那么，这些数之间有什么关系呢？”我提问道。 学生活动： “我觉得质子数应该等于电子数，因为原子不显电性。”有学生提出了自己的见解。 “很好！你的理解很正确。”我赞许地点点头，“对于中性原子来说，质子数确实等于电子数。那么中子数呢？它有没有固定的关系呢？” “中子数好像跟质子数没有固定的关系吧？”另一位学生提出了疑问。 “对，你的观察很仔细。”我解释道，“中子数并没有固定的关系，不同元素的原子核里中子数可以是不同的。但是，对于同一种元素的不同同位素来说，它们的质子数相同，但中子数不同。” 5. 分组讨论特点 教师活动： “现在我们已经了解了原子内部各粒子之间的数量关系，接下来我们来分组讨论一下原子的特点。” 我将学生分成几个小组，每个小组分配一个任务，让他们讨论并总结原子的特点。 “第一组讨论原子的体积和质量特点；第二组讨论原子的电性特点；第三组讨论原子的运动特点。大家开始讨论吧！” 学生活动： 学生们开始分组讨论，并积极发言。 “我们觉得原子的体积非常小，质量也很轻。”第一组的学生代表发言道。 “对，原子的体积确实非常小，肉眼根本看不见。而且，虽然原子的质量很轻，但是原子核却集中了原子的几乎全部质量。”我补充道。 “我们觉得原子整体不显电性，因为质子带正电，电子带负电，它们的电量相等但电性相反。”第二组的学生代表发言道。 “很好！你们的理解很正确。”我赞许地点点头，“原子整体不显电性，这就是它的电性特点。” “我们觉得原子里的电子是在不断运动的，它们围绕原子核做高速运动。”第三组的学生代表发言道。 “对，电子确实是在不断运动的。而且，电子的运动状态非常复杂，它们可以在不同的轨道上运动，也可以从一个轨道跃迁到另一个轨道。”我补充道。 6. 动手搭建模型 教师活动： “接下来，我们来动手搭建一下原子模型。我给大家准备了一些小球和细线，小球代表电子和质子（为了简化模型，我们不考虑中子），细线代表电子的运动轨道。” 我分发材料给学生们，并示范如何搭建氢原子模型。 “大家看，这个小球代表氢原子的质子，它位于中心。这根细线代表电子的运动轨道，而这个小球则代表电子。大家试着搭建一下自己的原子模型吧！” 学生活动： 学生们开始动手搭建自己的原子模型，并积极展示和交流。 “我搭建的是氧原子模型，它有8个质子和8个电子。”一位学生展示自己的模型。 “我搭建的是铁原子模型，它有26个质子和很多电子呢！”另一位学生也展示自己的模型。 “大家搭建得都很好！”我赞许地点点头，“通过动手搭建模型，我们更加直观地了解了原子的内部结构。希望大家以后能够多动手实践，这样有助于我们更好地理解和掌握化学知识。” 板书 设计 知识点 详细内容 原子的构成 原子核（质子：带正电 中子：不带电） 核外电子：带负电 原子内部关系 质子数 = 核外电子数 = 核电荷数 原子质量主要集中在原子核上 原子核外电子排布 电子分层排布 稀有气体原子最外层电子数为 8（氦为 2）相对稳定 元素周期表左边原子最外层电子数小于 4 易失电子 元素周期表右边原子最外层电子数大于 4 易得电子 教学 反思 情境导入激发兴趣：通过播放我国成功爆炸第一颗原子弹的资料短片等方式引入新课，成功吸引了学生的注意力，激发了他们对原子结构的探究欲望，为整堂课的学习奠定了良好的基础。 多样化教学手段的运用：利用多媒体展示原子结构模型的发展历程、α 粒子散射实验、原子核外电子的分层排布示意图以及离子的形成过程等动画和图片，将抽象的知识形象化，帮助学生更好地理解和接受，如在讲解原子结构时，通过展示汤姆生的枣糕型原子模型和卢瑟福的核式原子模型，让学生直观地感受到科学家对原子结构的认识是不断深入和完善的。 注重知识的系统性和逻辑性：在教学过程中，按照原子的构成、原子核外电子排布、离子的形成、相对原子质量的顺序逐步展开，条理清晰，层次分明，使学生能够系统地掌握原子结构的相关知识。同时，在讲解每个知识点时，注重与前面所学内容的联系，如在讲解离子的形成时，引导学生回顾原子结构和核外电子排布的知识，让学生明白离子的形成是原子得失电子的结果，从而加深了学生对知识的理解和记忆。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$