3.1 构成物质的微观粒子 第2课时（教学设计）化学新教材沪教版九年级上册

年级

 九年级

学科

化学

课型

新授课

教材

新教材沪教版九年级上册

教学目标

1.能利用科学家的研究成果认识原子的构成。明确原子、原子核、质子、中子、核外电子的层级关系。

2.区分原子实际质量与相对原子质量，建立微观粒子质量的量化认知。

3.感受人类对原子结构的探究是不断修正、逐步完善的过程，树立严谨求实、勇于探索的科学精神。

教学重点

认识原子的构成。相对原子质量的定义、近似计算方法。

教学难点

通过实验现象推理原子结构。理解相对原子质量与实际质量的差异。

教材分析

本节课是沪教版九年级化学上册《构成物质的微观粒子》的第2课时，是初中化学微观知识体系的核心内容，具有极强的承上启下作用。上承分子、原子的基础概念，完善学生对微观粒子的初步认知；下启离子形成、元素、化学式与化学计算等核心知识，是学生建立宏观物质与微观构成联系的关键纽带。教材内容分为两大核心板块，一是原子的内部构成，结合科学家探究史实，讲解原子、原子核、质子、中子、核外电子的层级结构、电性及数量关系，破解“原子不可再分”的固有认知；二是相对原子质量，针对原子实际质量数值极小、使用不便的问题，引入相对原子质量的定义、计算方法及查表应用，构建微观粒子的定量认知。

本节课知识点抽象、逻辑性强，是初中化学的重点与难点。教材摒弃了复杂的深层原理，贴合初中生认知规律，以模型化、生活化的方式简化知识，侧重让学生掌握基础结构、数量规律和定量计算方法，培养学生微观探析与证据推理的化学核心素养。

学情分析

九年级学生经过前序学习，已经知晓物质由分子、原子构成，了解分子可分裂为原子，具备基础的微观认知，但完全不了解原子的内部结构，对原子是否可分、原子质量如何计量等问题存在认知空白。同时学生具备基础数学比值计算能力，能够适配相对原子质量的简单运算学习。

初中生以具象思维为主，抽象思维和空间想象能力薄弱，无法直观感知原子的微观结构，难以通过宏观现象推理微观规律，对看不见、摸不着的微观知识理解难度较大。但学生对科学探究史实、微观模型、动画演示兴趣浓厚，具备初步的小组思考、分析归纳能力。

学生普遍存在两大易错点，一是误认为原子是实心球体，混淆原子、原子核的体积占比；二是容易混淆原子实际质量与相对原子质量，错误认为相对原子质量有单位、数值为原子真实质量，同时难以熟记原子内部粒子的数量、电性关系。教学中需针对性突破误区，强化理解记忆。

教学过程

教学内容

设计意图

课堂导入

【引入】很早以前科学家认为原子是构成物质的最小微粒，提出“原子不可再分”的观点，大家觉得这个观点是永恒正确的吗？从道尔顿实心原子模型到卢瑟福核式模型，人类对原子的认知不断更新，这说明科学探究有什么特点？既然原子存在内部结构，我们该如何精准认识原子的构成、计量原子的质量？

【学生活动】阅读教材拓展视野部分内容，总结人类对原子的认识过程。

【讲授】人类对原子的认识历经数百年的探索与修正，道尔顿提出的实心原子模型开创了原子学说，但随着科学实验的发展，卢瑟福等科学家通过经典实验推翻了“原子不可再分”的结论，证实原子具有复杂的内部结构。同时原子质量极其微小，无法用常规方式计量。本节课我们沿着科学家的探究足迹，认识原子的内部构成，学习相对原子质量的计量方法。

1.以人类对原子的认知发展史为切入点，通过科学认知的迭代过程制造认知冲突，让学生明白科学是不断发展、完善的，培养科学探究精神；同时自然引出本节课两大学习重点，激发学生探究兴趣。

环节一 原子的构成

问题一  原子具有怎样的结构？

【科学史话】

1.人类对原子的认识不是一蹴而就的，先后经历了多位科学家的探究迭代，你知道道尔顿、汤姆孙、卢瑟福分别提出了怎样的原子模型？

2. 每一种新模型的出现，说明了前人模型存在怎样的缺陷？

【学生思考】

跟随教师展示的原子模型演变图片与科学史资料，对比道尔顿、汤姆孙、卢瑟福三种原子模型的区别；思考科学实验进步对理论更新的推动作用。

【讲解】

1.道尔顿（近代原子学说）：提出实心球体模型，认为原子是不可再分、不可破碎的实心刚性小球，是近代原子理论的开端，但完全忽略原子的内部结构；

1.完整串联原子模型科学发展史，让学生体会科学探究循序渐进、不断修正的过程，培养严谨求实、敢于质疑的科学态度。

2.依托科学家经典实验与模型演变，将抽象的原子内部结构具象化、故事化，降低理解难度。

2.汤姆孙（电子发现）：通过阴极射线实验发现原子中存在带负电的电子，推翻了原子不可再分的观点，提出葡萄干布丁模型，认为电子均匀镶嵌在带正电的原子球体中，但未发现原子核的存在；

3.卢瑟福（核式结构模型）：通过经典α粒子散射实验，提出原子核式结构模型，奠定了现代原子结构的基础。

【交流讨论】英国科学家卢瑟福用一束带正电荷的 α粒子轰击金箔时，发现大多数α粒子能穿透金箔，而且不改变原来的前进方向，但也有一小部分α粒子运动路径发生了改变，甚至有极少数的α粒子好像碰到了不可穿透的坚硬的物质而被弹了回来。

（1）原子是实心球体吗？是完全空心的吗？

（2）为什么一小部分α粒子运动方向发生偏转？

（3）为什么极少数α粒子被反弹回来？

【学生思考】结合α粒子散射实验现象，推理原子的层级结构、粒子电性差异，尝试分析原子整体不显电性的原因。

【讲授】原子是由带正电荷的原子核和带负电荷的核外电子构成的。两者所带的电量大小相等， 电性相反，因而原子不显电性。原子内部有较大的空间，原子核几乎集中了原子的全部质量，电子的质量很小，忽略不计。

问题二  原子核内有什么？

【教师提问】

1.科学实验发现，原子核带正电，核外电子带负电。为什么电子不会“掉”到原子核中？依据卢瑟福实验提出的原子结构模型，你能解释上述问题吗？

2.原子核由具有怎样的结构？

【学生思考】

1.结合卢瑟福α粒子散射实验分析原子核内部的结构。

【讲解】

1.原子核的结构：

1919 年，卢瑟福和助手又用α粒子“轰击”了氮原子核等，发现原子核里面有质子，1 个质子带 1 个单位正电荷。1920 年，卢瑟福预言：原子核中有不带电荷的中性粒子。经过不少科学家的反复实验后发现， α粒子打在铍原子核上， 产生了一种高速的不显电性的中性粒子， 他们将其命名为中子。中子的质量与质子的质量几乎相等。卢瑟福的预言被证实。

2.原子中各粒子的数量关系：

3.通过递进式问题链引导学生从科学史实推导微观结构规律，自主归纳粒子特点与数量关系，落实证据推理与微观探析的化学核心素养。