内容正文:
人教版九年级化学上册 第三单元 物质构成的奥秘
课题 2 原子的结构|教学设计(新模板,共 2 课时)
一、基本信息
课题:课题 2 原子的结构
教材版本:人教版九年级化学上册(2024 新版)
课时:2 课时(每课时 45 分钟)
课型:新授课,微观概念建构课
二、课标依据(2022 版义务教育化学课标)
认识原子由原子核和核外电子构成;知道核外电子分层排布,会识别原子结构示意图;了解原子可以转变为离子;理解相对原子质量含义;借助模型、史料建立宏观 - 微观 - 符号三重表征思维;落实化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任四大核心素养。
三、教材分析
本课承接课题 1 分子、原子,继续深入微观世界。
第 1 课时:原子的内部构成、粒子电性、等量关系;原子核外电子分层排布,原子结构示意图,最外层电子数与元素化学性质的关系。
第 2 课时:离子的形成(以氯化钠为例),离子也是构成物质的粒子;相对原子质量概念,相对原子质量≈质子数 + 中子数。
本课题是从微观粒子过渡到元素、化学式的关键桥梁,为后续离子符号、化合价、化学方程式学习打下基础。教材利用原子结构发现史、微观示意图、模型降低抽象难度,重视证据推理与模型认知。
四、学情分析
知识基础:学生已经知道原子是化学变化中最小粒子;但误以为原子是实心不可分割小球。
认知障碍:微观粒子看不见,很难想象原子核体积极小;分不清原子、离子;容易混淆相对原子质量与原子实际质量。
能力特点:具备基础归纳能力,但抽象推理薄弱;容易出现误区:所有原子都有中子;电子层数越多,化学性质越活泼;相对原子质量单位为 g。
五、核心素养教学目标
第 1 课时 原子的构成、核外电子排布
化学观念:知道原子由原子核(质子、中子)和核外电子构成;掌握核电荷数 = 质子数 = 核外电子数;认识核外电子分层排布,看懂原子结构示意图;知道最外层电子数决定元素化学性质。
科学思维:通过表格数据分析,归纳原子内部粒子规律;利用原子模型、示意图建立微观模型思维。
科学探究与实践:阅读原子结构发现史料,从卢瑟福 α 粒子轰击实验现象推理原子结构特点。
科学态度与责任:体会科学家不断质疑、探索微观世界的科学精神。
第 2 课时 离子、相对原子质量
化学观念:了解离子形成过程,认识阴、阳离子;知道离子是构成物质的一种粒子;理解相对原子质量定义,记住相对原子质量近似计算公式。
科学思维:对比原子、离子结构差异;区分原子实际质量与相对原子质量。
科学探究与实践:借助钠原子、氯原子结构示意图,模拟氯化钠形成过程。
科学态度与责任:认识相对原子质量在化学计算中的实用价值,感受化学计量方法的巧妙。
六、教学重难点
第 1 课时
重点:原子的构成;核电荷数 = 质子数 = 核外电子数;原子结构示意图;最外层电子数和化学性质关系。
难点:从 α 粒子实验推理原子结构;核外电子分层排布规律。
第 2 课时
重点:离子的形成;离子是构成物质的粒子;相对原子质量。
难点:离子的形成过程;相对原子质量概念理解。
七、教学准备
教师:PPT、原子结构发现史动画、卢瑟福 α 粒子散射实验视频;原子结构模型;原子结构示意图卡片;钠、氯原子球棍模型。
学生:预习教材;笔记本。
第 1 课时 原子的构成、核外电子排布(45 分钟)
八、教学过程
(一)复习回顾,情境导入(5min)
【教师活动】复习提问:化学变化中最小粒子是什么?原子能不能再分?
展示原子结构探索史料:道尔顿实心球模型→汤姆森模型→卢瑟福 α 粒子轰击金箔实验视频。
展示实验现象:大多数 α 粒子穿过金箔;少数发生偏转;极少数被反弹。
引导推理:原子内部大部分空间是空的;中心存在体积很小、质量很大、带正电的原子核。板书课题。
【学生活动】观看实验视频,思考现象背后的微观推理;猜想原子内部结构。
(二)任务 1:原子的构成(14min)
【教师活动】讲解:原子由原子核和核外电子构成;原子核由质子和中子构成。
质子:带 1 个单位正电荷
中子:不带电
核外电子:带 1 个单位负电荷
展示几种原子构成数据表,组织小组讨论,总结规律:
核电荷数 = 质子数 = 核外电子数;原子整体不显电性(正负电荷数量相等,电性相反)
质子数不一定等于中子数
氢原子原子核内没有中子
易错点:不是所有原子都含有中子。
【学生活动】分析表格,归纳等量关系;理解原子不显电性的原因。
(三)任务 2:原子核外电子的分层排布(18min)
【教师活动】核外电子能量不同,能量低离核近,能量高离核远,分层排布。
排布简单规律:第一层最多容纳 2 个电子;第二层最多 8 个;最外层最多 8 个(只有一层时最多 2 个)。
讲解原子结构示意图各部分含义:圆圈代表原子核,圈内数字质子数;弧线代表电子层,弧线上数字为本层电子数。
以氧原子、钠原子为例示范读图。
分类总结最外层电子特点:
稀有气体:最外层 8 电子(He 为 2),稳定结构,化学性质稳定。
金属原子:最外层电子一般<4,容易失去电子。
非金属原子:最外层电子一般≥4,容易得到电子。
结论:原子最外层电子数,决定元素化学性质。
【学生活动】练习识别原子结构示意图;小组讨论三类原子得失电子趋势。
(四)课堂小结 + 当堂练习(5min)
师生小结:原子构成、等量关系;核外电子分层排布;原子结构示意图;最外层电子与化学性质。
课堂练习
在原子里,核电荷数等于()
A. 质子数 B. 中子数 C. 相对原子质量 答案:A
元素化学性质主要取决于原子的()
A. 质子数 B. 最外层电子数 C. 电子层数 答案:B
(五)布置作业(3min)
基础作业:整理笔记,画出氧原子、钠原子原子结构示意图。
拓展作业:预习第 2 课时,思考钠原子和氯原子如何形成氯化钠。
九、板书设计
课题 2 原子的结构(第 1 课时)
一、原子构成
等量关系:核电荷数 = 质子数 = 核外电子数;原子不显电性
二、核外电子分层排布
规律:第一层最多 2,第二层最多 8,最外层最多 8(一层为 2)
原子结构示意图:原子核、质子数、电子层、层上电子数
三、最外层电子数决定元素化学性质
稀有气体:稳定;金属:易失电子;非金属:易得电子
十、教学评价
过程评价:史料实验推理、小组讨论发言,模型读图能力。
结果评价:当堂习题,原子结构示意图识读。
十一、教学反思(课后填写)
α 粒子实验是难点,借助动画降低难度,重点训练学生 “现象→微观推理” 的证据思维。
反复强调:氢原子无中子,纠正学生 “原子一定含有中子” 的固有误区。
区分电子层数与化学性质,化学性质由最外层电子数决定,不是总电子数。
第 2 课时 离子、相对原子质量(45 分钟)
八、教学过程
(一)复习导入(5min)
【教师活动】复习提问:原子结构示意图;金属、非金属原子得失电子特点。
设问:钠原子失去电子、氯原子得到电子之后,粒子电性发生什么变化?引出离子。
【学生活动】回顾旧知,猜想原子得失电子后带电情况。
(二)任务 1:离子的形成(18min)
【教师活动】展示钠原子、氯原子结构示意图。
钠原子:最外层 1 个电子,易失去,质子数>电子数,带正电,形成钠离子(阳离子)。
氯原子:最外层 7 个电子,易得到 1 个电子,质子数<电子数,带负电,形成氯离子(阴离子)。
钠、氯离子相互作用,形成氯化钠。
定义:离子:带电的原子或原子团。
阳离子:原子失电子,带正电;阴离子:原子得电子,带负电。
小结:分子、原子、离子都可以直接构成物质。氯化钠由钠离子和氯离子构成。
对比原子、离子:原子不带电;离子带电。
【学生活动】观看氯化钠形成动画;小组分析原子变离子前后质子数、电子数变化。
(三)任务 2:相对原子质量(14min)
【教师活动】展示原子实际质量,数值极小,书写计算不方便,引入相对原子质量。
定义:以一种碳原子质量的为标准,其他原子质量跟它相比较所得比值。
强调:
①相对原子质量是比值,单位为 1,省略不写,不是原子真实质量。
②近似公式:相对原子质量≈质子数+中子数
讲解:原子质量主要集中在原子核,电子质量很小,可忽略不计。
示范查表,练习利用公式估算相对原子质量。
【学生活动】理解定义,练习估算相对原子质量;区分真实质量与相对原子质量。
(四)课堂小结 + 当堂练习(5min)
小结:离子形成,阴阳离子;离子构成物质;相对原子质量定义与近似公式。
课堂练习
原子得到电子后形成()
A. 阳离子 B. 阴离子 C. 原子 答案:B
已知某原子质子数为 6,中子数为 6,相对原子质量约()
A.6 B.12 C.18 答案:B
(五)布置作业(3min)
基础作业:整理离子、相对原子质量笔记,完成课后习题。
拓展作业:预习课题 3《元素》。
九、板书设计
课题 2 原子的结构(第 2 课时)
一、)离子的形成
离子:带电的原子(或原子团)
阳离子:原子失电子,带正电
阴离子:原子得电子,带负电
氯化钠:钠离子、氯离子构成
✅分子、原子、离子都是构成物质的粒子
二、)相对原子质量
定义:以碳 12 原子质量 1/12 为标准的比值,单位为 1(省略)
近似式:相对原子质量 ≈ 质子数 + 中子数
原子质量主要集中在原子核
十、教学评价
过程评价:氯化钠形成过程模型分析,原子离子对比辨析。
结果评价:课堂练习,离子判断、相对原子质量简单计算。
十一、教学反思(课后填写)
学生极易混淆:相对原子质量有单位 g,要反复强调单位为 1,不写。
离子形成,重点抓住质子数不变,只是电子数目改变。
建立物质构成的三条路径,为后续物质分类、化学式学习铺垫。
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