内容正文:
《课题2 原子结构(第二课时)》导学案
版本
人教版《化学》九年级上册
化学观念:建立核外电子分层排布、离子构成物质的微观认知,树立结构决定性质的核心观念。
科学思维:通过归纳电子排布规律、对比原子与离子差异,培养推理概括思维。
科学探究:依托习题探究、对比分析,自主掌握微粒排布与转化规律。
科学态度与责任:感受微观世界的有序性,养成严谨求实的化学探究态度。
二、教学重点与难点
重点:掌握原子核外电子分层排布特点,认识原子结构示意图的含义,明确最外层电子数与元素化学性质的关联,了解离子的形成方式与微粒类别区分。
难点:理解核外电子分层排布的逻辑,厘清原子得失电子形成离子的微观过程,辨析原子与离子的本质区别和联系。
三、教学内容设计
课前预习
预习目标
1. 初步了解原子核外电子的运动特点与分层排布基本形式,知晓电子分层排布的简单规则。
2. 认识原子结构示意图的组成部分,能够简单识别常见原子的结构示意图信息。
3. 初步感知原子最外层电子数对元素化学性质的影响,知晓离子是构成物质的重要微粒。
预习填空题
1. 原子中核外电子的运动不是杂乱无章的,电子在原子核外不同的区域运动,这种现象叫做电子的__________。
2. 原子结构示意图中,圆圈代表__________,圆圈内的数字表示__________,弧线表示__________,弧线上的数字表示对应电子层上的__________。
3. 稀有气体元素的原子最外层电子排布稳定,化学性质__________,不易与其他物质发生化学反应。
4. 金属元素原子的最外层电子数量普遍较少,在化学反应中容易__________电子;非金属元素原子的最外层电子数量较多,在化学反应中容易__________电子。
5. 原子得失电子后会形成带电的微粒,这种带电的原子或原子团叫做__________,该微粒分为两种,分别是__________和__________。
预习判断题(正确打√,错误打×)
1. 核外电子层数越多,电子距离原子核越近。()
2. 所有原子的最外层电子数量都为八个。()
3. 原子的化学性质主要由最外层电子数决定。()
4. 离子不带电,和原子的电性完全一致。()
5. 原子得失电子后,质子数不会发生改变。()
预习简答题
1. 简单说明稀有气体元素化学性质稳定的微观原因。
2. 简述金属原子和非金属原子在化学反应中的电子变化趋势。
教学过程:课中探究案
探究模块一:原子核外电子的分层排布基础探究
本模块习题聚焦核外电子排布的基本概念与基础规律,帮助学生夯实基础认知,区分电子运动特点与排布规则,建立微观电子排布的基础思维。
基础填空题
1. 原子核外电子分层排布的核心特点是电子按照能量高低分层运动,能量较低的电子在距离原子核__________的区域运动,能量较高的电子在距离原子核__________的区域运动。
2. 原子核外电子分层排布遵循基本规律,第一层最多容纳的电子数量有限,第二层的最大容纳数量多于第一层,最外层电子的最大容纳数量有固定标准,特殊原子的最外层为两层稳定结构。
3. 电子分层排布的顺序是由内向外逐层排布,内层电子排布__________后,电子才会排布在外层电子层。
4. 微观层面来看,原子的空间绝大部分被__________占据,原子核的占据空间极小。
单项选择题
1. 下列关于核外电子分层排布的说法,正确的是()
A. 核外电子杂乱无章随意运动,无固定区域
B. 电子分层运动,不同电子层的电子能量不同
C. 所有原子都含有多个电子层
D. 外层电子能量一定低于内层电子能量
2. 原子内层电子与外层电子的核心差异是()
A. 电子的质量大小不同
B. 电子的运动区域和能量不同
C. 电子的电性不同
D. 电子的体积大小不同
3. 下列关于电子排布顺序的表述,正确的是()
A. 电子优先排布在外层,再填充内层
B. 内层排满后,电子依次向外层排布
C. 内外层电子同时随机排布
D. 最外层电子优先填满
辨析改错题(找出错误并改正)
1. 核外电子层数越多,电子的能量越低,距离原子核越近。
2. 所有原子的最外层电子都需要达到八个电子才会形成稳定结构。
3. 电子可以随意跨越电子层运动,不受排布规律限制。
探究简答题
1. 结合电子能量特点,简要分析电子分层排布的原因。
2. 举例说明不同电子层电子的运动区域差异,解释内层电子更稳定的原因。
本模块习题旨在帮助学生突破电子分层排布的基础认知误区,摒弃电子无序运动的错误思维,建立有序、分层、有规律的微观电子运动认知,为后续原子结构示意图的学习奠定基础。通过填空、选择、改错、简答的梯度题型,逐步深化学生对微观排布规律的理解,培养科学严谨的微观思维。
探究模块二:原子结构示意图识别与应用探究
本模块聚焦原子结构示意图的核心考点,通过各类习题训练,让学生熟练识别示意图各部分含义、判断原子种类、分析电子排布特点,掌握示意图的基础应用。
基础填空题
1. 完整的原子结构示意图包含三部分核心内容,分别是代表原子核的圆圈、代表电子层的弧线、代表各层电子数量的数字,圆圈内的数值直接对应原子的__________。
2. 从原子结构示意图中可以直观读取两类关键信息,分别是原子的__________数量和__________数量。
3. 原子的电子层数对应元素周期表中的__________数,最外层电子数是判断元素化学性质的关键依据。
4. 核内质子数与核外电子总数相等的微粒,整体电性为__________,属于原子微粒。
单项选择题
1. 从原子结构示意图中无法直接获取的信息是()
A. 核内质子数 B. 电子层数 C. 最外层电子数 D. 原子的实际质量
2. 下列关于原子结构示意图的说法,错误的是()
A. 圆圈内数字为正数,代表核内质子数量
B. 弧线的数量代表电子层数
C. 弧线上数字之和为核外电子总数
D. 所有原子结构示意图的最外层电子数均相同
3. 若某原子的核外有两层电子,最外层电子数为六个,该原子的电子排布特点是()
A. 内层电子未排满 B. 内层电子排满,外层电子未达稳定结构
C. 内外层电子均排满 D. 属于稳定电子排布结构
识图分析题
根据原子结构示意图的相关知识,完成下列分析:
1. 某原子示意图有三层电子弧线,第一层电子数为两个,第二层电子数为八个,最外层电子数为三个,请说明该原子的电子层数、核外电子总数。
2. 某原子核内质子数为十,核外电子分两层排布,第一层两个电子,第二层八个电子,分析该原子的电子排布是否为稳定结构,并说明理由。
归纳探究题
1. 归纳原子结构示意图的读图步骤,说明如何通过示意图快速判断原子的电子排布是否合理。
2. 对比不同原子的结构示意图,总结电子层数、最外层电子数的差异规律。
本模块习题侧重识图应用能力训练,解决学生看不懂、读不懂原子结构示意图的问题,通过基础题型夯实读图技能,通过分析、归纳题型培养学生的科学思维,让学生熟练掌握示意图的核心用途,精准提取微观原子结构信息。
探究模块三:最外层电子数与元素化学性质关系探究
本模块是本节课核心重点,通过梯度习题探究,让学生建立结构决定性质的核心化学观念,掌握不同类别元素原子的电子排布特点与化学性质的关联规律。
基础填空题
1. 元素的化学性质主要由原子的__________决定,该数值不同,原子的化学性质差异显著。
2. 稀有气体元素原子的最外层电子排布为稳定结构,化学性质__________,很难参与化学反应。
3. 金属元素原子最外层电子数一般少于四个,化学反应中易__________电子,表现出活泼的化学性质。
4. 非金属元素原子最外层电子数一般多于四个,化学反应中易__________电子,达到稳定结构。
5. 最外层电子数相同的原子,元素的__________相似,是元素性质归类的重要依据。
多项选择题
1. 下列原子的电子排布属于稳定结构的是()
A. 单层电子,电子数为两个 B. 多层电子,最外层电子数为八个
C. 多层电子,最外层电子数为三个 D. 单层电子,电子数为一个
2. 下列关于原子电子结构与化学性质的关系,说法正确的是()
A. 最外层电子数越少,金属原子的化学性质越活泼
B. 最外层电子数越多,非金属原子越容易得到电子
C. 稳定电子结构的原子化学性质不活泼
D. 电子层数不影响元素的化学性质
对比分析题
1. 对比金属原子、非金属原子、稀有气体原子的最外层电子数特点,分别说明三类原子的化学性质特点。
2. 已知两种原子最外层电子数相同,电子层数不同,分析二者化学性质的异同点。
推理探究题
1. 结合结构决定性质的化学观念,推理为什么稀有气体常被用作保护气。
2. 分析为什么金属单质大多容易发生化学反应,而稀有气体单质性质稳定。
本模块习题紧扣本节课核心重难点,通过填空、选择、对比、推理等多种题型,深化学生对结构与性质关联的认知,帮助学生突破难点,学会从微观电子结构推导宏观物质化学性质,构建宏观微观相结合的化学思维。
探究模块四:离子的形成、分类与微粒辨析探究
本模块是本节课难点内容,通过分层习题探究,拆解离子形成的微观过程,区分原子与离子、阳离子与阴离子的差异,掌握离子的核心特点,厘清微粒转化规律。
基础填空题
1. 原子得失电子后形成带电微粒,这类微粒统称为__________,是构成物质的基本微粒之一。
2. 原子失去电子后,核内质子数大于核外电子数,形成带正电的__________。
3. 原子得到电子后,核外电子数大于核内质子数,形成带负电的__________。
4. 原子得失电子形成离子的过程中,原子的__________数不会发生改变,改变的是__________数。
5. 离子和原子的本质区别是__________不同,原子整体不带电,离子带有电性。
单项选择题
1. 原子形成阳离子的过程中,发生的变化是()
A. 质子数增加 B. 电子数减少 C. 中子数减少 D. 原子核体积变大
2. 下列关于阴离子的说法,正确的是()
A. 核外电子数小于质子数 B. 整体带正电荷
C. 一般由非金属原子得电子形成 D. 化学性质一定稳定
3. 原子与离子的相同点是()
A. 电性相同 B. 质子数可能相同 C. 电子数相同 D. 化学性质相同
辨析判断题
1. 阳离子带正电,阴离子带负电。()
2. 原子得电子形成阳离子,失电子形成阴离子。()
3. 离子和原子一样,都可以直接构成物质。()
4. 原子形成离子后,原子核的结构发生改变。()
对比探究题
1. 从电性、质子数与电子数关系、形成方式三个角度,对比原子、阳离子、阴离子的差异。
2. 举例说明生活中由离子构成的物质,简述离子构成物质的微观特点。
综合推理题
1. 某原子最外层电子数为一,分析该原子在化学反应中的电子变化,以及形成离子的类别和电性。
2. 某非金属原子最外层电子数为七,推理其形成离子的过程与微粒特点。
板书设计(课堂小结)
课题2 原子结构(第二课时)
一、核外电子的分层排布
1. 特点:分层运动、能量分层、由内向外排布
2. 规律:内层排满,再排外层;最外层有固定稳定数值
二、原子结构示意图
组成:原子核(圆圈+质子数)、电子层(弧线)、层内电子数(弧线上数字)
三、最外层电子数与化学性质(结构决定性质)
1. 稀有气体:稳定结构→化学性质稳定
2. 金属原子:最外层电子少→易失电子→性质活泼
3. 非金属原子:最外层电子多→易得电子→性质活泼
参考答案
(一)课前预习案答案
预习填空题
1. 分层排布
2. 原子核;质子数;电子层;电子数
3. 稳定
4. 失去;得到
5. 离子;阳离子;阴离子
预习判断题
1. × 2. × 3. √ 4. × 5. √
预习简答题
1. 稀有气体原子的最外层电子达到稳定结构,不易得失电子,因此化学性质稳定。
2. 金属原子最外层电子数较少,化学反应中容易失去电子;非金属原子最外层电子数较多,化学反应中容易得到电子,最终都趋向形成稳定电子结构。
(二)课中探究案答案
探究模块一答案
基础填空题
1. 近;远
2. 合理排布规则(贴合教材排布规律即可)
3. 完全
4. 核外空间
单项选择题
1. B 2. B 3. B
辨析改错题
1. 错误;改正:核外电子层数越多,电子能量越高,距离原子核越远。
2. 错误;改正:多数原子最外层八个电子为稳定结构,单层电子的原子两个电子即为稳定结构。
3. 错误;改正:电子分层有序运动,遵循固定排布规律,不能随意跨越电子层。
探究简答题
1. 核外电子自身能量不同,能量低的电子受原子核束缚更强,在靠近原子核的区域运动;能量高的电子束缚较弱,在远离原子核的区域运动,因此形成分层排布。
2. 内层电子距离原子核更近,运动区域范围小,受原子核的吸引作用更强,能量低且状态稳定;外层电子距离原子核远,运动区域更广,能量高,更容易发生得失变化。
探究模块二答案
基础填空题
1. 质子数
2. 质子;核外电子
3. 周期
4. 电中性
单项选择题
1. D 2. D 3. B
识图分析题
1. 该原子有三层电子层,核外电子总数为十三。
2. 属于稳定结构;该原子电子分两层排布,最外层电子数为八个,达到多层电子原子的稳定排布标准。
归纳探究题
1. 第一步观察圆圈内数字,读取质子数;第二步数弧线数量,确定电子层数;第三步累加弧线上数字,得出核外电子总数;第四步结合排布规律,判断电子排布是否内层排满、排布有序。
2. 不同原子电子层数各不相同,对应元素周期表不同周期;金属原子最外层电子数偏少,非金属原子最外层电子数偏多,稀有气体原子最外层为稳定电子数。
探究模块三答案
基础填空题
1. 最外层电子数
2. 稳定
3. 失去
4. 得到
5. 化学性质
多项选择题
1. AB 2. ABC
对比分析题
1. 金属原子最外层电子数少于四个,易失电子,化学性质活泼;非金属原子最外层电子数多于四个,易得电子,化学性质活泼;稀有气体原子最外层为稳定结构,不易得失电子,化学性质稳定。
2. 相同点:最外层电子数相同,化学性质相似;不同点:电子层数不同,原子的半径、得失电子的难易程度略有差异。
推理探究题
1. 稀有气体原子电子排布稳定,不易与其他物质发生化学反应,常温下性质稳定,因此可以隔绝氧气、水汽等,常用作保护气。
2. 金属原子最外层电子数少,容易失去电子,易与其他微粒结合发生反应;稀有气体原子电子排布达到稳定状态,无需得失电子,因此化学性质稳定,难以发生化学反应。
探究模块四答案
基础填空题
1. 离子
2. 阳离子
3. 阴离子
4. 质子;核外电子
5. 电性
单项选择题
1. B 2. C 3. B
辨析判断题
1. √ 2. × 3. √ 4. ×
对比探究题
1. 电性:原子不带电,阳离子带正电,阴离子带负电;质子数与电子数关系:原子质子数等于电子数,阳离子质子数大于电子数,阴离子质子数小于电子数;形成方式:原子无需转化,阳离子由原子失电子形成,阴离子由原子得电子形成。
2. 食盐是典型的离子构成物质;离子构成物质的微观特点是阴阳离子相互结合,通过静电作用形成稳定的物质,整体物质不带电。
综合推理题
1. 该原子最外层电子数为一,化学反应中容易失去一个电子,形成带正电的阳离子。
2. 该非金属原子最外层电子数为七,化学反应中容易得到一个电子,形成带负电的阴离子,电子排布达到稳定结构。
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