3.4搭建原子结构模型第二课时教学设计--2026-2027学年九年级化学北京版上册

第四节 搭建原子结构模型（第二课时）教学设计 北京版·初中化学·九年级上册·第三章《探究水的奥秘》 一、教材分析 本节位于北京版九年级上册《探究水的奥秘》单元，是第一课时的深化。第二课时聚焦核外电子的分层排布、原子结构示意图、最外层电子数与元素化学性质的关系及相对原子质量，把上一课搭建的原子核式模型进一步精细化，为学习元素、化学式与离子奠定微观基础。 二、学情分析 学生已在第一课时通过搭建模型认识了原子由原子核与核外电子构成，具备初步的微粒观与模型意识；但电子在核外如何排布、原子质量如何比较仍较抽象，需要借助楼层类比、结构示意图与模型操作提供直观支撑。 三、四维核心素养 化学观念：建立核外电子分层排布的微粒观，理解最外层电子数决定元素性质。科学思维：通过类比与归纳，绘制并解读原子结构示意图。科学探究：在搭建、标注、互评模型中学会用模型表达微观结构。科学态度与责任：体会原子结构认识不断发展，养成尊重证据、合作的态度。 四、教学重难点 重点：掌握核外电子分层排布的规律，原子结构示意图的绘制与解读，最外层电子数与元素化学性质的关系。难点：理解相对原子质量是比值而非实际质量、单位为一并省略不写；把抽象的电子排布通过模型直观化，并准确核对数量关系。 五、设计意图 本课时以“给原子办一张身份证”为核心任务情境，把核外电子分层排布、原子结构示意图、最外层电子数与元素性质的关系及相对原子质量串成完整认知链。从第一课时的核式模型出发，先用“楼层”类比引入电子分层排布的规律，再通过绘制示意图把抽象排布转化为可视信息，随后在对比不同原子的过程中引导学生发现最外层电子数与元素化学性质的联系，最后用相对原子质量回答“原子质量如何比较”的问题。全课沿“建模—用模—修模”路径组织，让每个知识点都落在真实任务中，既巩固模型方法，又为元素与化学式学习埋下伏笔。 六、上课过程（任务式活动设计） 任务一：回望旧模型，提出新问题 【任务情境】 上一课时，大家亲手搭建了原子结构模型：原子核位于中心、体积很小，电子在核外广大空间运动。可是，模型上的电子到底怎样“住”在核外？它们是一窝蜂挤在一起，还是有一定的规律？今天我们就给原子办一张能说清“身份”的证，把核外的世界看个明白。 【师生活动】 教师请各组观察已搭建的模型，提出问题：一个原子核外有多少个电子？它们怎样分布？学生回忆第一课时结论，明确一个原子的质子数等于核外电子数。教师把学生的猜想记在黑板一侧：有的说围成一圈，有的说分成几层，还有的说到处乱跑。教师不急于评判，顺势指出：核外电子的分布真的有规律，我们一起去“探楼”。 【设计意图】 承接旧知，用“电子如何分布”的问题制造认知冲突，自然引出核外电子分层排布的学习，让学生在疑问中进入新任务。 任务二：走进电子“楼层”，发现分层排布规律 【任务情境】 如果把原子核外的空间比作一栋高楼，电子就像住在不同楼层里的住户。能量较低的电子离原子核较近，住在低楼层；能量较高的电子离核较远，住在高楼层。这栋“电子高楼”有哪些规矩？ 【师生活动】 教师以氧原子为例讲解：核外共有八个电子，靠近核的第一层住两个，外面再有一层住六个。随后引导学生归纳规律：第一层最多容纳两个电子，第二层最多容纳八个电子，最外层最多不超过八个；当第一层就是最外层时，最多容纳两个。学生拿出任务单，试着给氧原子、钠原子的核外电子“安排楼层”，写出每层电子个数，并与同桌核对。教师巡视，纠正“把电子全塞进第一层”“最外层超过八个”等典型错误，提醒学生电子总是先住满靠内的楼层再向外住。 【设计意图】 用“楼层”类比化解抽象的空间概念，把排布规律转化为“安排住户”任务，让学生在动手过程中记住分层排布顺序与各层容量，突破想象难点。 任务三：绘制原子结构示意图，“办一张身份证” 【任务情境】 光靠模型和文字记录电子排布还不够方便，化学上发明了一种简洁的“证件照”——原子结构示意图。学会画它，就能把每个原子的内部结构和电子分布一眼看懂。 【师生活动】 教师示范示意图的画法：用一个圆圈表示原子核，圆内标注核电荷数，也就是质子数；圆外画几条弧线表示电子层，每条弧线旁标注该层电子个数。以钠原子为例边画边讲：核内标注十一，第一层标二，第二层标八，第三层标一。学生独立绘制氧原子、钠原子、氯原子的结构示意图，同桌互相检查圆内数字是否等于各层数字之和、各层是否遵守排布规律。教师请两名学生上台板演，全班对照评价，把漏标核电荷数、最外层超过八个等易错处逐一点明。 【设计意图】 把抽象微观结构转化为规范图示，训练用图表达结构的能力，并通过“数字核对”强化质子数与核外电子总数相等的数量关系，为后续发现规律做好工具准备。 任务四：对比不同原子，发现最外层电子数与性质的关系 【任务情境】 氖、氩这些气体很不活泼，很难与其他物质发生反应；而钠、氯却比较活泼，容易参加化学反应。同样是原子，为什么“性格”差别这么大？答案就藏在这张示意图的最外层。 【师生活动】 教师把已画好的几种原子示意图集中展示，引导学生观察最外层电子数：氖原子最外层八个，结构稳定，化学性质不活泼；钠原子最外层一个，容易失去，表现活泼的金属性质；氯原子最外层七个，容易得到一个电子，也比较活泼。学生据此归纳：元素的化学性质与原子最外层电子数关系最密切。随后以小组为单位，判断某元素的原子容易得到还是失去电子并说明理由。教师补充：最外层电子数达到八个（氦为两个）时，结构相对稳定，不易得失电子。 【设计意图】 通过对比多个示意图，让学生从直观图示中发现“结构决定性质”的规律，理解最外层电子数的重要性，为学习离子和元素性质埋下伏笔。 任务五：认识相对原子质量，“给原子称体重” 【任务情境】 质子、中子、电子都极其微小，直接称量单个原子的质量非常麻烦。那么，科学家是怎样比较不同原子的质量大小的？他们想出了一个聪明的办法——用一个大家共同认可的标准来衡量。 【师生活动】 教师介绍：以一个碳原子质量的十二分之一作为标准，把其他原子的质量与它相比所得的比值，就是这种原子的相对原子质量。教师强调两点：一是相对原子质量是比值而非实际质量，单位是“一”，通常省略不写；二是电子质量极小，原子质量主要集中在原子核上，相对原子质量约等于质子数加中子数。学生根据给出的质子数和中子数，口答几种原子的相对原子质量近似值；教师引导体会：有了这个比值，不必称出原子的实际质量，就能方便地比较它们的轻重。 【设计意图】 创设“如何比较原子轻重”的任务情境，帮助学生突破“比值而非实际质量”“单位为一”两个易错点，建立相对原子质量约等于质子数加中子数的理解，为查元素周期表做准备。 任务六：完善模型，互评互改 【任务情境】 现在知识更丰富了。请你把第一课时搭建的模型升级成“身份证版”原子模型：不仅要体现原子核居中、电子在核外运动，还要标出核电荷数、中子数，并把核外电子按楼层分层摆放。 【师生活动】 教师布置升级要求：在模型上标注质子数、中子数；核外电子按分层排布摆放，并在每层标明电子个数；模型要让人一眼看出质子数等于核外电子总数、原子不显电性。各组用不同颜色的材料区分质子、中子与各层电子，动手改进模型。随后进行“模型发布会”，每组推选一名讲解员介绍模型；其他小组依据排布规律和数量关系提出至少一条优点、一条改进建议。教师把建议记上黑板，各组据此完成二次修改。 【设计意图】 让本课所学新知落到亲手搭建的模型上，在“搭建—展示—互评—修改”中实现综合运用，既巩固分层排布与数量关系，又发展基于证据评价、修正模型的科学思维。 任务七：归纳提升，完成“我的原子”信息卡 【任务情境】 学习任务单的最后一页，是一张待填写的“原子身份信息卡”。请你为今天认识的原子填写：质子数、中子数、核外电子总数、各层电子排布、最外层电子数、容易得到还是失去电子、相对原子质量的近似值。 【师生活动】 学生独立填写信息卡，把所学内容整合到一起，完成后同桌互换、互查互讲：卡上每个数字从哪里来？两人都能讲清楚才算真正掌握。教师请一两位学生上台展示并小结：核外电子分层排布，最外层电子数决定元素化学性质；相对原子质量约等于质子数加中子数；原子质量主要集中于原子核。 【设计意图】 用一张信息卡把零散知识点整合成结构化认知，通过互查互讲强化记忆与表达，帮助学生形成完整、连贯的原子结构图景。 任务八：课后延伸 【任务情境】 今天，我们为原子办了“身份证”，知道了它的内部结构和质量。可是，当原子最外层电子数不足时，它真的会“让出”或“取来”电子吗？那些最外层有七个电子的原子，得到的电子放在哪里？原子得失电子后，还是原来的原子吗？ 【师生活动】 教师布置课后查阅任务：查阅最外层电子数不同的原子在化学反应中的表现，想一想原子得失电子后会变成什么新的粒子；学有余力的同学可以继续了解科学家玻尔的原子模型和电子云模型，思考人类的原子结构认识是怎样一步步完善的。下一节课，我们将带着这些新问题继续搭建更完整的原子模型。 【设计意图】 把探究兴趣延伸到课堂之外，为学习离子、化学式与元素周期表做好衔接，渗透“科学认识不断发展”的科学本质观，保持持续探索的热情。 七、板书设计 搭建原子结构模型（第二课时） 一、核外电子分层排布 楼层越多，能量越高；第一层最多两个，第二层最多八个，最外层最多不超过八个。 二、原子结构示意图 圆圈表示原子核，圆内标核电荷数（质子数）；弧线表示电子层，弧上标每层电子数。 三、最外层电子数与元素化学性质 最外层电子数决定元素化学性质；达到八个（氦为两个）结构稳定，不易得失电子。 四、相对原子质量 以碳原子质量的十二分之一为标准，其他原子质量与它的比值；单位为一，省略不写；约等于质子数加中子数，原子质量主要集中于原子核。 学科网（北京）股份有限公司 $