3.2原子结构第一课时教学设计--2026-2027学年九年级化学人教版上册

第三单元　物质构成的奥秘 课题2　原子结构　第一课时　教学设计 教材版本：人教版（2024新版）义务教育教科书《化学》九年级上册 一、课标分析 本课时依据《义务教育化学课程标准（2022年版）》“物质构成的奥秘”学习主题设置，要求认识原子由原子核和核外电子构成，知道原子核由质子和中子构成，初步了解核外电子的分层排布。课标强调帮助学生建立“宏观与微观相结合”的认识视角，体会模型在化学学习中的作用。通过梳理原子结构的探索历程，理解科学假说需要接受实验证据检验，发展证据推理与模型认知能力；通过认识原子的构成与核外电子分层排布，体会微观粒子运动的有序性，为后续学习离子与元素奠定基础。 二、四维核心素养 （一）化学观念 建立原子构成的微观模型，理解原子不显电性。 （二）科学思维 经历证据推理与模型建构，发展归纳能力。 （三）科学探究 在观察归纳中体验猜想与验证结合的探究。 （四）科学态度与责任 感受严谨求实精神，崇尚科学。 三、重难点 重点：原子的构成，核外电子的分层排布规律，以及原子结构示意图的识别与绘制。 难点：从宏观经验建立微观原子结构模型，理解核外电子分层排布规律及其与元素化学性质的内在联系。 四、设计思路 本课时围绕“原子内部结构究竟是怎样的”这一核心问题，采用任务驱动式教学。以原子结构探索历程为线索，借助实验证据引导学生经历从“实心球”到“原子核＋核外电子”的模型修正过程，再通过拆解原子、核外电子分层排布、读图画图等任务，逐步建构原子的微观模型。五个任务层层递进、相互承接，每个任务都置于真实情境之中，由问题链串联，让学生在证据推理、模型表达、迁移应用中发展化学观念与科学思维，实现从宏观到微观、从感性到理性的认识进阶。 五、任务式具体教学过程设计 任务一　穿越时空：走进原子结构的探索历程 【任务情境】我们已经知道，世界万物都由分子、原子等微观粒子构成。原子如此之小，肉眼根本无法看见，科学家又是怎样知道原子内部还有结构的呢？假如你是当年的一名科学家，要弄清原子的内部结构，你会从哪里入手？这一连串问题迅速唤起学生的探究欲望，自然引出本课的核心问题——原子内部到底是怎样的。 【师生活动】教师首先引导学生回顾已有认知：在化学变化中分子可分而原子不可再分。随即提出质疑：原子真的不能继续分割吗？接着，教师按时间顺序介绍原子结构的探索史料：道尔顿曾提出原子是不可再分的实心球；汤姆孙发现了电子，证明原子内部还存在带负电的粒子；卢瑟福用带正电的α粒子轰击极薄的金箔，结果绝大多数α粒子穿过金箔后方向几乎不变，只有极少数发生偏转，甚至被反弹回来。讲完史料，教师抛出关键问题：“这些实验现象分别说明了什么？”组织学生分组讨论，引导学生从“绝大多数穿过、极少反弹”的对比证据中推断：原子内部绝大部分是空荡荡的，同时存在一个体积很小、质量很大、带正电的“原子核”。学生在讨论中完成从“实心球”到“原子核＋核外电子”的模型修正，并用自己的语言描述原子的基本构成。教师适时点拨：科学认识是在不断修正中发展的，每一种模型都建立在一定证据之上，新的证据会推动认识不断向前。 【设计意图】以原子结构探索历程为载体，让学生亲历“证据—推理—建模”的完整过程，体会科学假说必须接受实验检验的道理，为建构原子的微观模型奠定认识基础，发展科学思维与科学探究素养。 任务二　拆解原子：认识原子的内部构成 【任务情境】教师提出新任务：“根据刚才的证据，请你把‘原子’这件产品拆解开来，看看它由哪些‘零件’组成，每个‘零件’分别带什么电荷。”这一任务把抽象的原子构成转化为可操作的结构分析，让学生带着目标进入探究。 【师生活动】教师引导学生说出：原子由居于中心的原子核和绕核运动的核外电子构成，原子核又由质子和中子构成。随后逐一明确三种粒子的电性：每个质子带一个单位的正电荷，每个中子不带电，每个电子带一个单位的负电荷。接着教师提出问题：“原子核带正电，电子带负电，为什么整个原子却不显电性？”组织学生思考：因为原子核内的质子数与核外电子数相等，正负电荷相互抵消，所以整个原子不显电性。教师结合具体例子加以说明，帮助学生把抽象关系落到实处。最后，教师引导学生认识原子的大小与质量分布：原子本身已经很小，原子核则更小，电子质量很小，因此原子的质量主要集中在原子核上；可用“足球场与蚂蚁”等形象比喻帮助学生感知原子核与原子大小的悬殊差别，理解“原子很小、原子核更小”的尺度关系。 【设计意图】通过“拆解原子”的任务，把原子构成的抽象知识转化为具体可分析的认知对象，帮助学生理清质子、中子、电子的种类与电性，理解原子不显电性的原因，建立清晰的原子构成模型，落实化学观念素养。 任务三　核外迷宫：探究核外电子的分层排布 【任务情境】教师创设情境：“原子核外并不是一片空白，而是有许多电子在不停运动。科学家发现，这些电子并非杂乱无章，而是像住在不同‘楼层’一样分层排布的。那么，电子究竟是怎样排布的呢？”以“微型城市、不同楼层”的形象比喻，把抽象规律变得可感可及。 【师生活动】教师先说明：在含有多个电子的原子中，离核近的电子能量较低，离核远的电子能量较高，核外电子按照能量由低到高、由内到外分层排布，离核最近的是第一层，依次为第二层、第三层……接着，教师引导学生观察钠原子、氯原子等核外电子排布的具体情况，通过比较归纳排布规律：第一层最多容纳2个电子，第二层最多容纳8个电子，最外层电子数一般不超过8个；当第一层为最外层时，最多不超过2个。随后组织学生开展“画一画、填一填”的动手活动，尝试为指定原子排布电子，在操作中深化对“由内向外、逐层填充”规律的理解。教师补充强调：电子总是先排满离核较近的电子层，再依次排布到外层。教师再组织学生比较几种原子的核外电子排布，发现电子层数及各层电子数的差异都由核内质子数决定，体会原子结构的整体性；并引导学生用“由内向外、逐层排满”的口诀帮助记忆排布顺序。 【设计意图】以“电子住在几层楼”的形象情境，化抽象为具体，让学生在观察、归纳、动手排布中自主发现核外电子分层排布的基本规律，理解电子能量高低与分层的关系，突破本课难点，发展科学思维素养。 任务四　读图建模：认识原子结构示意图 【任务情境】教师提出任务：“化学家为了直观表示原子的结构，发明了一种简洁的‘图纸’——原子结构示意图。你能看懂这张‘图纸’吗？”引导学生带着“读懂、会画”的目标进入学习。 【师生活动】教师先介绍原子结构示意图的组成要素：小圆圈表示原子核，圆圈内的正号与数字表示核电荷数，也就是质子数；圆圈外的弧线表示电子层；弧线上的数字表示该电子层上的电子数。随后，教师出示几个原子的结构示意图（以文字和表格描述），引导学生“读图”，指出核电荷数、电子层数及各层电子数，并核对是否满足核内质子数等于核外电子总数。接着组织学生“画图”，根据给定的质子数和电子数尝试画出相应原子的结构示意图，并相互检查、纠错。最后，教师引导学生在读图与画图的反复练习中总结读图与画图的方法要点，体会模型工具的直观与便捷。在纠错环节，教师提示学生注意核对每层电子数是否超过允许上限、各层电子数之和是否等于核外电子总数，养成细致严谨的学习习惯。 【设计意图】以“看懂图纸、会画图纸”为任务，引导学生掌握原子结构示意图这一重要模型工具，实现从“语言描述”到“图示表达”的迁移，培养学生的模型认知与表达能力，强化宏观与微观结合的认识方式。 任务五　结构决定性质：最外层电子的秘密 【任务情境】教师抛出问题：“学会了原子结构示意图有什么用处？为什么有的元素化学性质活泼，有的却不活泼？”由此引出最外层电子数与化学性质的关系，让学生在真实问题中体会原子结构知识的价值。 【师生活动】教师出示氦、氖等稀有气体原子的最外层电子数情况，引导学生发现：最外层电子数达到相对稳定状态的原子，化学性质比较稳定。接着组织学生比较金属原子最外层电子数较少、非金属原子最外层电子数较多的特点，初步感知最外层电子数对化学性质的影响，为后续学习离子形成与元素性质作好铺垫。随后，教师引导学生回到本课开头的问题，一起总结：原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成；核外电子分层排布；原子结构示意图可以直观表示原子的构成；原子的化学性质主要由最外层电子数决定。最后，组织学生以“原子的自述”或“一句话总结”的方式回顾本课收获，把零散知识串成完整的知识网络。教师还可借助“钥匙与锁”等生活类比，帮助学生体会最外层电子数与化学性质的内在联系，深化对结构决定性质观念的理解。 【设计意图】将原子结构知识与化学性质联系起来，让学生体会“结构决定性质”这一化学核心观念，在真实问题的解决中巩固新知、升华认识，同时培养尊重事实、崇尚科学的科学态度与责任意识。 六、板书设计 课题2　原子结构（第一课时） 一、原子的构成：原子由居于中心的原子核和核外电子构成；原子核由质子和中子构成；质子带正电，电子带负电，中子不带电；原子核内质子数与核外电子数相等，故原子不显电性；原子的质量主要集中在原子核上。 二、核外电子的分层排布：能量由低到高、由内到外分层排布；第一层最多2个，第二层最多8个，最外层一般不超过8个。 三、原子结构示意图：圆圈表示原子核，圈内数字表示核电荷数；弧线表示电子层，线上数字表示该层电子数。 四、最外层电子数决定原子的化学性质。 学科网（北京）股份有限公司 $