3.2原子结构（第3课时）教学设计--2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学教学设计聚焦相对原子质量的概念、计算及与质子数、中子数的关系，通过展示氢、碳等原子实际质量数据引发认知冲突，前承原子构成的定性认识，后启化学式定量计算，以“光年”类比为支架帮助理解相对计量思想。 特色在于数据驱动与科学思维培养，通过原子质量数据引发探究，类比“光年”降低抽象概念难度，分析原子构成数据表引导自主发现定量规律，融入道尔顿及张青莲院士化学史增强科学态度与责任。提供多媒体视频、数据资料等资源，助力学生形成定量化学观念，为教师提供清晰教学路径与实践素材。

教学基本信息 教师信息 姓名+手机号 课题 第三单元 课题2 原子结构（第3课时） 课型 新授课 教材 人教版九年级化学上册 授课年级 九年级 教学设计 1. 指导思想和理论依据 本课设计依据《义务教育化学课程标准（2022年版）》的要求，以发展学生化学学科核心素养为主旨。课标在学习主题"物质的组成与结构"中要求：认识相对原子质量的含义，并能进行简单计算；能根据原子的核电荷数判断核内质子数和核外电子数。课标还明确指出，学生需认识物质由微观粒子构成，了解原子结构，知道原子可以结合成分子。同时，课标蕴含的"科学探究"与"模型认知"思想方法，要求学生从定性认识原子走向定量描述微观世界。 教学过程注重"宏观现象—微观模型—符号表征"三重表征的化学思维方式培养。本课时在第二课时认识核外电子排布和离子形成的基础上，进一步引导学生从"量"的角度认识原子——理解相对原子质量概念的引入原因、发展历史及其与原子构成粒子的定量关系。教学中通过数据对比、类比推理、计算探究和化学史融入等方法，引导学生经历"数据感知→概念建构→规律发现→应用拓展"的学习路径，让学生在亲历科学探究的过程中，发展定量思维与模型认知能力，形成"用科学方法解决微观世界计量问题"的学科观念。 2. 教学内容分析 本课题是人教版九年级化学上册第三单元课题2的第3课时，是在学生已认识原子的构成和核外电子排布的基础上，进一步从"量"的维度深化对原子的认识。相对原子质量是连接微观粒子与宏观可测量的核心桥梁与关键定量工具。本课时是学生从定性认识原子走向定量描述微观世界的第一个关键阶梯。 本节课的核心内容包括： 1. 相对原子质量概念的引入原因：原子的实际质量极小，书写、记忆和计算极为不便。为了简化计量，科学家引入了相对原子质量的概念。 2. 相对原子质量概念的发展历史：19世纪初，英国化学家道尔顿在提出原子学说的同时提出了"原子量"概念，他以氢原子质量为基准进行测量。后来国际化学界统一采用碳-12原子质量的十二分之一作为标准。我国张青莲院士在相对原子质量的测定方面做出了卓越贡献。 3. 相对原子质量的定义与计算：以一种碳-12原子质量的十二分之一为标准，其他原子的质量跟它相比较所得的比，作为这种原子的相对原子质量。相对原子质量是一个比值，没有单位。 4. 相对原子质量与质子数、中子数的关系：在数值上，相对原子质量约等于质子数加中子数。这是因为质子和中子的相对质量都约为1，而电子的质量极小，可以忽略不计。 本节课承前启后，上承原子构成的知识，下启化学式与化学方程式的定量计算，是构建学生定量化学思维的核心内容。 3. 学情分析 已有知识基础：学生已在第1课时学习了原子由原子核和核外电子构成，理解了核电荷数等于质子数等于核外电子数及原子不显电性的原因。在第2课时学习了核外电子分层排布规律和离子的形成。学生对原子已经有了定性层面的认识。 学习能力特点：九年级学生具备一定的观察能力、逻辑推理能力和计算能力，对微观世界充满好奇。但学生的抽象思维能力和定量思维能力仍处于发展阶段，对于"比值""标准"等抽象概念的理解可能存在困难。 学习难点： 1. 概念理解障碍：相对原子质量是一个"比值"而非"质量"，学生容易将相对原子质量与实际原子质量混淆。 2. 标准理解障碍：为什么选择碳-12原子质量的十二分之一作为标准，学生难以理解其科学依据。 3. 关系理解障碍：理解相对原子质量在数值上约等于质子数加中子数这一近似关系，需要学生从数据中发现规律并进行推理。 4. 教学思路 本节课的教学思路为"数据感知→问题驱动→概念建构→规律发现→应用拓展"。 1. 数据感知：展示几种原子的实际质量数据，让学生直观感受原子质量的"极小"，引发"如何方便地表示原子质量"的认知冲突。 2. 问题驱动：通过类比"光年"等宏观计量单位的引入，引导学生理解"相对"计量的科学价值，激发探究兴趣。 3. 概念建构：在问题驱动的基础上，介绍相对原子质量的定义、标准和计算公式，帮助学生建立概念。 4. 规律发现：通过分析原子构成数据表，引导学生发现相对原子质量与质子数、中子数的定量关系。 5. 应用拓展：通过计算练习和概念辨析，巩固学生对相对原子质量的理解，介绍我国科学家张青莲的贡献，增强民族自豪感。 5. 教学目标 核心知识： 1. 知道引入相对原子质量概念的意义，了解相对原子质量采用的标准。 2. 理解相对原子质量的定义，能用公式进行简单计算。 3. 知道相对原子质量在数值上约等于质子数加中子数。 4. 会查阅相对原子质量表。 化学观念： 1. 初步建立"定量描述微观世界"的计量观念，理解相对原子质量是连接微观与宏观的桥梁。 2. 形成"原子质量主要由原子核决定"的结构决定性质的观念。 科学思维： 1. 经历"数据感知→问题驱动→概念建构→规律发现"的科学探究过程，学习运用类比和模型方法认识微观计量。 2. 能基于原子构成数据进行分析推理，发现相对原子质量与质子数、中子数的定量关系。 态度责任： 1. 通过了解相对原子质量概念的发展历史，感受科学家严谨求实的科学精神。 2. 了解我国张青莲院士在相对原子质量测定方面的贡献，增强民族自豪感。 3. 感受化学定量研究对科学发展的价值，增强探索物质世界的兴趣。 6. 教学重难点 教学重点： 1. 相对原子质量的概念、标准及计算公式。 2. 相对原子质量在数值上约等于质子数加中子数。 教学难点： 1. 理解相对原子质量是一个"比值"而非实际质量。 2. 理解相对原子质量与质子数、中子数近似相等关系的推导过程。 7. 教学方式和手段 教学方式：问题驱动法、类比推理法、数据分析法、计算探究法、小组合作学习。 教学手段：多媒体课件辅助、相对原子质量表展示。 8. 教学资源 教学用具：多媒体课件、相对原子质量表。 数据资料：几种常见原子的实际质量数据；几种原子的质子数、中子数和相对原子质量对照表。 多媒体资源：相对原子质量概念讲解视频、张青莲院士简介。 9. 教学流程 数据感知 → 问题驱动 → 概念建构 → 规律发现 → 应用拓展 10. 教学过程 教学阶段 教学活动 活动意图 一、数据感知，引发认知冲突 【教师活动】 展示几种原子的实际质量数据： 氢原子：1.67×10⁻²⁷ kg 碳原子：1.993×10⁻²⁶ kg 氧原子：2.657×10⁻²⁶ kg 铁原子：9.288×10⁻²⁶ kg 【教师活动】 提出问题：这些数据书写、记忆和计算方便吗？如果用这样的数据去描述原子的质量，会带来什么困难？ 【学生活动】 学生观察数据，发现原子质量极小、数字复杂，书写和使用非常不方便。 【教师活动】 教师引导：有没有一种更简便的方法来表示原子的质量？科学家们也遇到了同样的困惑，他们是如何解决这个问题的呢？ 通过展示原子实际质量的科学数据，让学生直观感受原子质量的"极小"和数字的"复杂"，引发认知冲突，激发学生探究"如何简化原子质量表示方法"的兴趣。 二、问题驱动，类比引入概念 【教师活动】 类比引入：在宏观世界中，天文学家用"光年"来表示星际距离。提问：光年是什么？为什么不用米或千米来表示？ 【学生活动】 学生回顾"光年"概念——光年是长度单位，因为天文数据太过庞大，需要用更大的单位进行描述。 【教师活动】 教师引导：与天文学中引入"光年"类似，化学家们也遇到原子质量太小、使用不便的问题。国际上统一采用"相对原子质量"来计量微观粒子的质量。 【教师活动】 展示问题：那么，相对原子质量是如何定义的呢？它采用了什么标准？让我们一起来探究。 通过类比学生已熟悉的"光年"概念，帮助学生理解"引入更大或相对的单位来简化计量"的科学思想，降低相对原子质量概念的理解难度。 三、概念建构，理解定义与标准 【教师活动】 讲述相对原子质量的概念：以一种碳-12原子质量的十二分之一为标准，其他原子的质量跟它相比较所得的比，作为这种原子的相对原子质量。 【教师活动】 展示计算公式： 相对原子质量 = 某种原子的质量 ÷ 碳-12原子质量 × 十二分之一 【教师活动】 强调： （1）相对原子质量是一个比值，不是实际质量，没有单位。 （2）碳-12原子是指核内有6个质子和6个中子的碳原子。 （3）碳-12原子质量的十二分之一约为1.66×10⁻²⁷ kg。 【学生活动】 阅读教材，记录相对原子质量的定义、标准和公式。 【教师活动】 布置计算练习：已知一个碳-12原子的质量为1.993×10⁻²⁶ kg，一个氧原子的质量为2.657×10⁻²⁶ kg，求氧原子的相对原子质量。 【学生活动】 学生根据公式进行计算： 标准 = 1.993×10⁻²⁶ × 十二分之一 ≈ 1.66×10⁻²⁷ kg 氧的相对原子质量 = 2.657×10⁻²⁶ ÷ 1.66×10⁻²⁷ ≈ 16 通过清晰的定义讲解、公式展示和例题计算，帮助学生建立相对原子质量的概念。通过实际计算，促使学生利用相对原子质量的概念解决问题，达成教学目标。 四、数据探究，发现定量关系 【教师活动】 展示几种原子的质子数、中子数和相对原子质量数据： 原子种类 质子数 中子数 相对原子质量 氢 1 0 1 碳 6 6 12 氧 8 8 16 钠 11 12 23 氯 17 18 35.5 【教师活动】 引导学生观察数据，思考以下问题： （1）质子数、中子数与相对原子质量在数值上有什么关系？ （2）为什么质子和中子的质量可以近似为1？电子的质量为什么可以忽略？ 【学生活动】 小组讨论，分析数据，发现规律： （1）相对原子质量在数值上约等于质子数加中子数。 （2）质子的相对质量约为1，中子的相对质量约为1，电子的质量极小，可以忽略不计。 【教师活动】 教师总结：相对原子质量 ≈ 质子数 + 中子数。强调：这是一个近似关系，适用于初中阶段的化学计算。 通过数据分析，引导学生从数据中发现"相对原子质量≈质子数+中子数"的定量规律，培养学生的观察能力和归纳推理能力。通过解释质子和中子的相对质量约为1、电子质量可忽略，帮助学生理解这一近似关系的科学依据。 五、应用拓展，巩固提升 【教师活动】 布置巩固练习： （1）已知某原子的质子数为11，中子数为12，求该原子的相对原子质量。 （2）已知某原子的相对原子质量为27，质子数为13，求该原子的中子数。 【学生活动】 学生运用"相对原子质量≈质子数+中子数"进行解答。 【教师活动】 展示教材附录中的相对原子质量表，指导学生学会查阅。 【教师活动】 介绍化学史与我国科学家的贡献： 展示中国科学院院士张青莲的照片和事迹。讲述张青莲院士在相对原子质量测定方面的卓越贡献——他主持测定了铟、铱、锑、铕、铈、铒、锗、锌、镝等元素的相对原子质量，被国际纯粹与应用化学联合会采用，为祖国争得了荣誉。 【教师活动】 引导学生完成原子实际质量与相对原子质量的对比表格： 对比项目 原子实际质量 相对原子质量 性质 实际质量 比值 单位 kg（或g） 无单位 数值特点 极小，不便书写 整数或小数，便于使用 与质子数、中子数的关系 相对原子质量 ≈ 质子数 + 中子数 【学生活动】 学生记录对比表格，完成课堂练习。 课堂小结：师生共同回顾本节课的核心内容——相对原子质量的概念、标准、计算公式，以及相对原子质量与质子数、中子数的定量关系。 布置作业。 通过巩固练习检测学生对"相对原子质量≈质子数+中子数"的掌握情况。通过介绍张青莲院士的贡献，激发学生的民族自豪感和对化学学习的兴趣。通过对比表格帮助学生系统梳理原子实际质量与相对原子质量的区联系，突破易混淆点。 作业 1. 完成课后相关练习题。 2. 查阅相对原子质量表，找出钠、镁、铝三种元素的相对原子质量，并说明其数值与质子数、中子数的关系。 3. 查阅资料，了解张青莲院士在相对原子质量测定方面的贡献，写一段200字左右的介绍。 11. 板书设计 课题2 原子结构（第3课时） 一、为什么引入相对原子质量 原子实际质量极小 → 书写、计算不便 → 需要"相对"计量 二、相对原子质量的定义 1. 标准：碳-12原子质量的十二分之一 2. 公式：相对原子质量 = 某种原子的质量 ÷ 标准 3. 特点：比值，无单位 三、相对原子质量与质子数、中子数的关系 相对原子质量 ≈ 质子数 + 中子数 四、化学史 道尔顿提出原子量 → 碳-12标准确立 → 张青莲的贡献 12. 学习评价 过程性评价：观察学生在数据观察、小组讨论、计算练习等活动中的参与度和合作有效性。 提问评价：通过课堂提问，了解学生对相对原子质量概念、标准、计算公式的理解程度。 练习评价：通过课堂练习，检测学生运用知识解决问题的能力。 作业评价：通过课后作业，评价学生对知识的巩固和拓展情况。 13. 教学设计特色 1. 数据驱动引发认知冲突：通过展示原子实际质量的科学数据，让学生直观感受"极小"与"不便"，自然引出相对原子质量概念的必要性，使概念的引入水到渠成。 2. 类比迁移降低理解难度：通过类比学生熟悉的"光年"概念，帮助学生理解"引入相对单位简化计量"的科学思想，实现知识的正向迁移。 3. 数据探究发现定量规律：通过分析原子构成数据表，引导学生自主发现"相对原子质量≈质子数+中子数"的定量关系，培养基于证据进行推理的科学思维能力。 4. 化学史融入增强人文底蕴：融入道尔顿提出原子量、碳-12标准的确立、张青莲院士的贡献等化学史素材，让学生在了解科学理论发展历程的同时，感受科学家严谨求实的科学精神，增强民族自豪感。 学科网（北京）股份有限公司 $