2.1原子第二课时教学设计--2026-2027学年九年级化学鲁教版上册

第二单元 认识物质的构成 第一节 原子 第二课时 教学设计 鲁教版九年级化学上册 一、教材分析 本课时是鲁教版九年级上册第二单元第一节《原子》的第二课时，承接第一课时对原子概念的初步认识，深入探究原子的内部结构。教材从科学家探索原子结构的历史实验入手，引导学生认识原子核的存在与构成，进而学习核外电子的分层排布规律，最后建立原子与离子之间的联系。内容由宏观现象深入微观本质，由浅入深层层递进，为后续学习元素、化学式及化学反应奠定重要的微观认知基础。 二、四维核心素养 化学观念：建立原子微观结构模型，认识原子核与核外电子的构成关系，初步形成“结构决定性质”的基本化学观念。科学思维：通过分析散射实验现象，推理原子结构模型，培养证据推理与模型认知的思维能力。科学探究：通过小组合作探究核外电子排布规律，体验科学探究的基本过程。科学态度与责任：体会科学家探索原子结构的艰辛历程，感受科学发展的曲折性与严谨求实的科学精神。 三、教学重难点 教学重点：原子的内部构成；原子核外电子的分层排布规律；原子与离子的相互转化关系。教学难点：从散射实验现象推理原子内部结构；理解核外电子分层排布的抽象概念；从微观角度解释原子整体不显电性的原因。通过实验现象分析、模型建构和小组讨论活动突破难点。 四、设计意图 本课时以“任务驱动—活动探究—模型建构—归纳提升”为主线，设计四个递进式任务活动。首先以科学家探索原子结构的历史故事创设情境，激发学生的探究兴趣与求知欲望；接着通过分析著名散射实验的三种现象，引导学生像科学家一样推理原子内部结构，亲身经历证据推理的思维过程；然后借助模型观察与小组合作探究，让学生亲手“排布”核外电子，归纳出电子分层排布的规律；最后通过对比原子与离子的结构差异，建立完整的微观粒子认知体系。全程避免使用抽象符号和化学方程式，以文字描述和直观模型降低认知门槛，符合九年级学生从具象到抽象的认知发展规律，让学生在做中学、在思中悟。 五、教学过程 任务一：温故知新，设问导入——原子还能再分吗？ 【教师活动】回顾上节课所学内容，提问学生：我们已经知道物质是由分子、原子等微观粒子构成的，原子是化学变化中的最小粒子。那么请同学们思考——原子到底能不能再分？如果能再分，它内部又是什么样子呢？ 教师讲述科学史背景：在很长一段时间里，科学家们都认为原子是不可再分的实心球体。直到一百多年前，英国科学家汤姆森通过实验发现了比原子小得多的带负电的粒子——电子，人们才意识到原子内部还有更复杂的结构。那么，原子内部究竟长什么样？今天我们就沿着科学家的足迹，一起揭开原子内部的神秘面纱。 【学生活动】回顾上节课所学的原子概念，思考教师提出的问题。学生可能会提出各种猜想：原子像实心球？像乒乓球？像篮球？鼓励学生大胆表达自己的想象。 【设计意图】从已有知识出发，通过悬念式设问激发学生的好奇心和探究欲望。利用科学史故事营造探究氛围，让学生带着问题进入新课学习，同时体会科学认识是不断发展的。 任务二：实验探究——揭秘原子内部的“核” 【教师活动】介绍卢瑟福的散射实验：1911年，英国科学家卢瑟福做了一个著名的实验。他用一种带正电的、质量很小的高速粒子束去轰击一层极薄的金箔。实验中观察到了三种截然不同的现象： 第一种现象：绝大多数粒子直接穿过了金箔，没有改变方向，就好像金箔对它们来说根本不存在一样。第二种现象：有少数粒子改变了原来的运动方向，发生了偏转。第三种现象：极少数粒子被直接弹了回来，就好像撞到了一堵坚硬的墙一样。 【小组讨论任务】请各小组结合这三种现象，讨论以下问题： 问题一：为什么绝大多数粒子能直接穿过去？这说明原子内部大部分空间是什么样的？问题二：为什么少数粒子会偏转？它们可能遇到了什么？问题三：为什么极少数粒子会被弹回来？被弹回来的粒子撞到的东西，应该有什么特点？ 【学生活动】以四人为一小组展开讨论，每组推选一名代表分享讨论结果。教师在各组间巡视，倾听学生的想法，适时给予引导和启发。 学生讨论后，教师引导归纳：从第一种现象可以推断，原子内部绝大部分空间是空的，并不是实心的。从第二种现象可以推断，原子内部存在一个带正电的部分，因为同种电荷相互排斥，所以粒子经过时会被推开而偏转。从第三种现象可以推断，被弹回来的粒子撞到了一个体积很小但质量很大的东西——因为只有质量远大于粒子的物体才能把它弹回去。 【教师讲解】卢瑟福根据实验现象提出了原子核式结构模型：原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里；带负电的电子在原子核外的空间里绕着原子核运动。就像太阳系中行星绕着太阳运转一样。 教师进一步介绍：原子核虽然体积很小，但它还可以再分。原子核是由更小的两种粒子构成的——一种是带正电的质子，一种是不带电的中子。每个质子带一个单位的正电荷，中子不带电，所以原子核带正电，所带的正电荷数由原子核内的质子数量决定。 教师引导学生思考：既然原子核带正电，电子带负电，为什么整个原子不显电性呢？学生思考后回答：因为原子核所带的正电荷总数与核外电子所带的负电荷总数相等，电性相反，所以原子整体不显电性。也就是说，原子核内有多少个质子，核外就有多少个电子。 【设计意图】通过还原经典科学实验，让学生亲历“现象—推理—模型”的科学探究过程。三种现象的对比分析，锻炼学生的逻辑推理能力和证据意识。从宏观实验现象到微观结构模型的推理，是本环节的核心思维活动，帮助学生建立科学的原子结构观。 任务三：模型建构——核外电子是怎样运动的 【教师活动】提出新问题：我们已经知道电子在原子核外运动，那么电子是怎样运动的呢？它们是随意乱跑，还是有规律地排列？ 教师展示不同原子的核外电子运动示意图，引导学生观察：在含有多个电子的原子里，电子的能量并不相同。能量低的电子通常在离原子核较近的区域运动，能量高的电子通常在离原子核较远的区域运动。科学家们把这些不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层。就像我们住的大楼有不同的楼层一样，电子也在不同的“楼层”上运动。 【小组活动任务】请各小组观察几种常见原子的核外电子排布情况（教师提供文字描述资料），完成以下探究任务： 观察资料一：有一种原子只有1个电子，它只在离核最近的第一层上运动。观察资料二：有一种原子有2个电子，两个电子都在第一层上。观察资料三：有一种原子有3个电子，其中2个在第一层，1个在第二层。观察资料四：有一种原子有10个电子，其中2个在第一层，8个在第二层。观察资料五：有一种原子有11个电子，其中2个在第一层，8个在第二层，1个在第三层。 【探究问题】请小组讨论：第一层最多能排几个电子？第二层最多能排几个电子？电子排满一层之后再排下一层吗？ 【学生活动】小组合作分析资料，归纳核外电子排布的规律。学生可能发现：第一层最多容纳2个电子，第二层最多容纳8个电子，电子总是先排满内层再排外层。教师补充说明：最外层电子数不超过8个（只有一个电子层的不超过2个）。 教师介绍：为了方便表示原子的结构，科学家们用原子结构示意图来形象地表示原子核和核外电子的排布情况。示意图中，圆圈代表原子核，圆圈内标注核内质子的数量，弧线代表电子层，弧线上的数字代表该层上的电子数。（教师在黑板上画出一个原子结构示意图的样例，用文字标注各部分名称） 【设计意图】通过分层观察资料，让学生自主归纳核外电子排布规律，培养信息提取与归纳概括能力。用“楼层”类比电子层，将抽象的微观概念具象化，降低认知难度。原子结构示意图的引入，为后续学习元素性质与最外层电子数的关系打下基础。 任务四：对比辨析——原子、离子与分子 【教师活动】引导学生思考：原子的核外电子排布，特别是最外层电子数，与原子的化学性质有什么关系呢？ 教师展示三类原子的最外层电子情况：一类原子最外层电子数少于4个，在化学反应中容易失去电子；一类原子最外层电子数等于或多于4个，在化学反应中容易得到电子；还有一类原子最外层电子数为8个（只有一个电子层的为2个），这种结构被称为相对稳定结构，化学性质比较稳定。 【探究活动】如果原子失去或得到电子后，它还是原来的原子吗？会变成什么？ 学生思考讨论后，教师讲解：当原子失去电子时，原子核所带的正电荷总数就大于核外电子的负电荷总数，原子就带上了正电，这种带电的原子叫做阳离子。当原子得到电子时，核外电子的负电荷总数大于原子核的正电荷总数，原子就带上了负电，这种带电的原子叫做阴离子。 【对比任务】请学生完成表格对比，比较原子与离子的区别和联系： 比较项目 原子 离子 核内质子数与核外电子数关系 质子数等于电子数，不显电性 质子数不等于电子数，显电性 化学性质 不稳定（稀有气体原子除外） 一般比较稳定 相互转化 失去电子变成阳离子，得到电子变成阴离子 阳离子得到电子可变回原子，阴离子失去电子可变回原子 教师进一步引导：分子、原子、离子都是构成物质的基本微观粒子。它们之间是什么关系呢？分子是由原子构成的，原子通过得失电子可以变成离子，离子和原子在一定条件下可以相互转化。这三种粒子都在不停地运动，它们之间有间隔，质量和体积都很小。 【设计意图】通过对比辨析，帮助学生厘清原子与离子的本质区别，理解化学变化中原子重新组合的微观本质。表格对比的方式，让学生系统梳理知识，形成清晰的认知结构。将三种微观粒子联系起来，构建完整的物质构成微观图景。 任务五：总结提升，课堂反馈 【教师活动】引导学生回顾本节课所学内容，梳理知识脉络：我们从卢瑟福的散射实验出发，认识了原子的内部结构——原子由原子核和核外电子构成，原子核又由质子和中子构成；接着学习了核外电子的分层排布规律；最后对比了原子与离子的异同，建立了微观粒子的整体认知。 【课堂反馈练习】教师出示几道思考题，学生口头回答： 思考一：为什么说原子的质量主要集中在原子核上？（提示：电子的质量非常小，与质子和中子相比可以忽略不计。） 思考二：有一个原子，核内有8个质子，核外有几个电子？为什么？ 思考三：某原子失去2个电子后，形成的粒子带正电还是负电？它是阳离子还是阴离子？ 【学生活动】学生独立思考后回答，其他同学补充纠正。教师针对学生回答中的问题及时点拨。 【设计意图】通过课堂小结帮助学生构建完整的知识体系。反馈练习及时检验学习效果，发现问题及时纠正，巩固本节课的核心知识点。 六、板书设计 第一节 原子 第二课时 一、原子的构成 原子 —— 原子核（带正电）—— 质子（带正电） —— 中子（不带电） —— 核外电子（带负电） 原子不显电性：质子数与电子数相等 二、核外电子的分层排布 第一层最多排2个，第二层最多排8个 先排内层，再排外层 最外层不超过8个（一层的不超过2个） 三、原子与离子 原子失去电子变成阳离子（带正电） 原子得到电子变成阴离子（带负电） 四、构成物质的微观粒子：分子、原子、离子 学科网（北京）股份有限公司 $