第三章 第一节 构成物质的微观粒子 第2课时 原子的构成与质量-2025-2026学年九年级化学沪教版（2024）上册

第一节 构成物质的微观粒子 第2课时 原子的构成与质量 一、 教学设计依据分析 引导学生从宏观世界步入微观世界，通过问题链驱动、模型构建与数据分析，帮助学生初步建立“物质是由微观粒子构成”的核心观念，理解原子的基本结构和表示方法，体会定量研究在化学科学发展中的重要作用，培养学生的进阶思维和科学探究能力。 二、 学情分析 学生在小学科学和本单元前序课程中，已经知道了物质是由分子、原子等微观粒子构成的，但原子是否可分、其内部结构如何、微小的原子质量如何衡量等问题，对学生而言仍是抽象且神秘的。学生已具备一定的逻辑推理能力和初步的数据分析能力，但对微观世界的想象力有待引导和培养。因此，教学中需借助多媒体动画、直观模型和类比方法，将微观知识宏观化、可视化，降低学习难度，激发探究兴趣。 三、 教学评一体化分析 核心素养维度 教学目标 学习目标 评价目标 目标落实指向 化学观念 初步建立原子的结构模型，知道原子是由原子核和核外电子构成的；理解相对原子质量的含义，知道原子的质量主要集中在原子核上。 1. 能说出原子的基本构成粒子及其电性。 2. 能画出简化的原子结构示意图（原子核、电子层）。 3. 能解释为什么引入相对原子质量，并能说出其计算公式。 通过课堂提问、小组讨论、模型绘制，评价学生对原子结构和相对原子质量概念的理解程度。 任务一、任务二的教学活动与练习。 科学思维 通过类比、模型推理等方法认识微观世界；通过数据分析，培养定量研究和比较的思维能力（进阶思维）。 1. 能将“原子-原子核”的关系与宏观物体（如体育馆与蚂蚁）进行类比。 2. 能通过分析质子、中子、电子的质量数据，推理出“原子质量主要集中在原子核上”的结论。 3. 能运用“相对质量”的思想解决简单的计算问题。 观察学生在类比分析、数据推理环节的表现，评价其逻辑思维和迁移应用能力。 引入新课的类比、任务二的数据分析活动。 科学探究与实践 体验科学家探索原子结构的历程，感受建立在实验事实基础上的科学模型是如何演变的。 1. 能简要描述从汤姆生到卢瑟福的原子模型演变过程及依据。 2. 能尝试基于事实进行简单的模型建构。 通过“原子结构探索史”的故事线问答，评价学生对科学探究方法的认识。 任务一中关于原子模型演变的教学环节。 科学态度与责任 感受科学家严谨求实的科学态度和勇于探索的创新精神；认识到微观世界的客观存在性。 1. 在讨论中表现出对科学探究的兴趣和好奇心。 2. 能认识到科学理论是不断发展和完善的。 通过课堂氛围和学生参与度，评价其科学态度的养成。 整个教学过程，特别是科学史的渗透。 四、 教学重难点分析 教学重点： 1. 原子的构成（质子、中子、电子）。 2. 相对原子质量的概念。 教学难点： 1. 微观粒子结构的想象与理解（微观知识宏观化）。 2. 相对原子质量概念的形成及其与原子实际质量的区别。 五、 方法运用分析 问题导学法： 以“原子是最小的粒子吗？”、“微小的原子质量如何方便地表示和比较？”等核心问题串联全课，引导学生思考。 直观演示法： 利用多媒体动画模拟α粒子散射实验，展示原子内部结构，化抽象为具体。 类比法： 用“体育馆与蚂蚁”类比原子与原子的体积关系，帮助学生理解原子内部“空旷”的特点。 探究讨论法： 组织学生分析粒子质量数据表，自主探究原子质量的分布规律，培养数据分析能力。 六、 教学准备 教师准备： 多媒体课件（包含原子模型演变动画、α粒子散射实验模拟、粒子质量数据表）、原子结构模型挂图。 学生准备： 教材、练习本、刻度尺。 七、 教学环节 【引入新课】 1. 情境创设： 教师提问：“我们已知水分子是由氢原子和氧原子构成的。原子在化学变化中不可再分，那么原子本身是不是一个实心的小球？它是否还有内部结构呢？” 2. 问题驱动： “如果原子有结构，它可能是什么样的？我们如何能‘看到’它？”（引导学生思考研究微观世界的方法） 3. 呈现目标： 直接告知学生本节课将扮演“微观侦探”，一起揭开原子的神秘面纱，并学习如何衡量这颗“微观星球”的质量。 【设计意图】 从已有知识出发，制造认知冲突，激发学生的好奇心和求知欲。明确的学习目标能使学生有的放矢。 【任务一：原子的构成】 1. 历史回顾与问题探究： 问题1： 19世纪末以前，人们认为原子是实心球。直到1897年，汤姆生发现了电子，这说明了什么？（答案： 原子是可分的，它内部有更小的粒子。） 播放动画： 卢瑟福的α粒子（带正电）散射实验。引导学生观察现象：绝大多数α粒子穿过金箔，少数发生偏转，极少数被弹回。 问题2： 你能根据这些现象，推理出原子内部结构的特点吗？（小组讨论） 现象1：绝大多数穿过 → 说明原子内部大部分是空旷的。 现象2：少数偏转，说明原子中心的核带正电。 现象3：极少数弹回 → 说明原子内部存在一个体积很小、质量很大、带正电的核心。 类比： 如果将原子比作一个巨大的体育馆，原子核只相当于体育馆中心的一只蚂蚁。电子则在巨大的空间内高速运动。 2. 构建模型： 师生共同总结出原子的构成： 原子核（带正电）：位于中心，体积小，质量大。 核外电子（带负电）：绕核高速运动。 进一步讲解原子核由质子（带正电）和中子（不带电）构成。 关系梳理（板书要点）： 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数 （原子呈电中性） 原子的种类由质子数决定。 【设计意图】 通过重现科学史关键实验，让学生体验科学探究的过程，学习基于现象进行推理的思维方法。类比法将难以想象的微观结构宏观化、直观化，有效突破难点。 【任务二：相对原子质量】 1. 引发认知需求： 出示数据： 一个碳原子的质量约为 1.993×10⁻²⁶ kg。 问题3： 这个数字使用和计算起来方便吗？我们能否用一种更简便的方法来表示原子的质量？ 类比： 就像问“一头大象有多重？”我们说“相当于50个成年人的重量”，而不直接说几千公斤。这种“相对”的思想在生活中很常见。 2. 概念建构： 定义： 国际上规定，以一种碳原子（核内有6个质子和6个中子）质量的1/12作为标准，其他原子的质量与它相比较所得的比值，就是这种原子的相对原子质量。 公式： 相对原子质量 = 某原子的实际质量 / (一种碳原子实际质量 × 1/12) 强调： 相对原子质量是一个比值，单位为“1”，通常省略不写。 3. 数据分析，深化理解： 出示表格： 质子、中子、电子的质量。 问题4： 观察表格，你发现质子和中子的相对质量有什么特点？电子的质量对原子总质量的贡献大吗？ 结论： ① 质子和中子的质量相近，均约等于1。② 电子的质量很小，约为质子质量的1/1836，可忽略不计。因此，原子的质量主要集中在原子核上。 推论： 相对原子质量 ≈ 质子数 + 中子数。 【设计意图】 从实际质量的不便引出学习相对原子质量的必要性，体现知识源于实际需求。通过数据分析，引导学生自主发现规律，将相对原子质量与原子构成联系起来，实现知识的深度融合，培养进阶思维。 【任务三：相对分子质量】 1. 知识迁移： 问题5： 分子是由原子构成的，那么分子的质量如何表示？（引导学生类比相对原子质量，得出相对分子质量的概念） 定义： 化学式中各原子的相对原子质量的总和，就是相对分子质量。 示例： 计算水分子的相对分子质量。 H₂O的相对分子质量 = (Ar(H) × 2) + Ar(O) = (1 × 2) + 16 = 18 【设计意图】 此为知识的自然延伸和应用。通过类比迁移，学生能轻松掌握相对分子质量的计算方法，巩固对“相对质量”概念的理解。 【课堂小结】（3分钟） 师生共同总结本节课的知识脉络： 1. 原子结构：原子由原子核（质子和中子）和核外电子构成。 2. 两个等式：核电荷数=质子数=核外电子数；相对原子质量≈质子数+中子数。 3. 两个概念：相对原子质量、相对分子质量——均为比值，单位是1。 【设计意图】 通过梳理，使零散的知识系统化、结构化，帮助学生构建完整的知识体系。 【作业布置】 基础题（必做，巩固双基）： 1. 画出你心目中氧原子（核内有8个质子）的结构示意图，并标出各部分的名称。 2. 查阅元素周期表，写出氧、钠、氯三种原子的相对原子质量（取整数）。 3. 计算二氧化碳分子的相对分子质量。 提升题（选做，培养能力）： 1. 已知某原子的相对原子质量为27，其原子核内有13个质子，则该原子核内有多少个中子？ 2. 思考与讨论：为什么在化学反应中，原子的种类和数量不变，但物质的种类却发生了改变？这说明了什么？ 【设计意图】 分层作业满足不同层次学生的需求。基础题确保全体学生掌握核心知识；提升题引导学生应用知识解决问题并进行更深层次的思考，体现思维的进阶性。 八、 板书设计 主题：原子的构成与质量 一、原子的构成 二、原子的质量 原子 1. 实际质量： 非常小，使用不便 2. 相对原子质量（Ar） 原子核 定义： 某原子质量 / (碳-12原子质量×1/12) 质子（+） 特点： 比值，单位“1” 中子（不带电） 规律： Ar ≈ 质子数 + 中子数 核外电子（-） 原因： 原子质量主要集中在原子核上 关系： 三、相对分子质量（Mr） 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数 定义： 化学式中各原子Ar的总和 原子种类由 质子数 决定 示例： H₂O的Mr = 1×2 + 16 = 18 学科网（北京）股份有限公司 $