内容正文:
2.1 原子(第一课时)教学设计
鲁教版(2024)九年级化学上册 第二单元 认识物质的构成
一、课标分析
《义务教育化学课程标准(2022年版)》在“物质的组成与结构”主题中,要求学生认识原子的构成,初步了解原子核外电子的分层排布,建立微粒观。本课时(第一课时)聚焦原子的结构,引导学生通过建立模型认识原子是由原子核和核外电子构成的,理解核电荷数等于质子数等于核外电子数,为后续学习元素、离子和分子奠定基础。
二、四维核心素养
化学观念:认识原子由原子核和核外电子构成,初步建立微粒观;科学思维:通过模型建构理解原子的微观结构,依据核电荷数关系进行推理;科学探究:通过史料、模型、数据等认识原子的结构;科学态度与责任:体会科学探究的曲折与严谨,树立实事求是的态度。
三、教学重难点
教学重点:原子的构成及核电荷数、质子数、核外电子数的关系。教学难点:理解原子不显电性;通过模型认识原子内部的微观结构。
四、设计思路
本课时以“原子里面是什么样”为问题情境,借助科学家探索原子结构的历史与原子结构模型,引导学生认识原子的构成。整节课按照“认识原子的构成—探究原子核—把握核电荷数关系—认识核外电子—理解原子不显电性—比较不同原子—建立微观模型—应用提升”的任务链推进。
五、教学过程
任务情境导入
教师出示情境:我们已经知道物质是由原子等微观粒子构成的。可是,原子里面究竟是什么样子?原子还能不能再分?今天,我们一起走进原子内部,认识它的结构。
【设计意图】以“原子内部世界”激发好奇心,引出原子的结构问题。
任务一:认识原子的构成
教师引导:请同学们回忆,物质是由什么微观粒子构成的?原子还能不能再分?
学生回答:物质由分子、原子等粒子构成;原子可以再分,分为原子核和核外电子。
教师补充:原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成的,原子核位于原子的中心。
学生交流:原子核虽然很小,却几乎集中了原子的全部质量。
【设计意图】建立“原子=原子核+核外电子”的总体认识。
任务二:探究原子核的构成
教师引导:原子核还能再分吗?它是由什么粒子构成的?
学生阅读资料后回答:原子核由质子和中子构成,质子带正电,中子不带电。
教师强调:不同原子的质子数不同,质子数决定了原子的种类。
第一,质子和中子各带什么电?学生回答:质子带正电,中子不带电。
第二,质子数不同的原子是同一类原子吗?学生回答:不是,质子数决定原子种类。
第三,为什么说原子核几乎集中了原子的全部质量?学生回答:因为质子和中子的质量比电子大得多。
第四,原子核带什么电?学生回答:质子带正电,所以原子核带正电。
【设计意图】认识原子核的构成及质子数的意义,理解原子核带正电。
任务三:认识核电荷数关系
教师引导:原子核带正电的电荷数叫核电荷数,它与质子数、核外电子数有什么关系?
学生思考后回答:核电荷数等于质子数,也等于核外电子数。
教师补充:由于原子核内的质子数与核外的电子数相等,正负电荷相互抵消,所以原子不显电性。
教师引导:请用“核电荷数=质子数=核外电子数”解释为什么原子不显电性。
学生回答:核电荷数与核外电子所带电荷相反、数量相等,所以原子对外不显电性。
教师强调:这一关系是认识原子结构的重要依据,务必牢记。
【设计意图】通过推理把握核电荷数关系,理解原子不显电性的原因。
任务四:认识核外电子的分层排布
教师引导:核外电子是怎样运动的?它们都挤在一起吗?
学生回答:核外电子按能量不同分层排布,能量低的离核近,能量高的离核远。
教师补充:这种分层排布常用原子结构示意图表示,最外层电子数对原子的化学性质有重要影响。
【设计意图】初步认识核外电子的分层排布,为学习离子的形成作铺垫。
任务五:认识不同原子的区别
教师引导:氧原子、氢原子、铁原子为什么不同?
学生回答:它们的质子数(核电荷数)不同,所以是不同种类的原子。
教师补充:质子数决定原子的种类,这是区分不同原子的根本依据。
【设计意图】理解“质子数决定原子种类”,形成分类依据。
任务六:建立微观模型
教师引导:请同学们用简图或模型表示原子的结构。
学生绘制:画出位于中心的原子核(含质子和中子)和核外分层排布的电子。
教师评价:模型要体现原子核位于中心、核外电子分层排布的特点。
【设计意图】通过建模把抽象的原子结构可视化,加深理解。
任务七:树立严谨的科学态度
教师引导:人类对原子结构的认识经历了曲折的过程,这说明科学探究具有什么特点?
学生讨论:科学认识是不断发展的,要有质疑和探索精神。
学生交流:我们要学习科学家严谨求实、勇于探索的态度。
【设计意图】体会科学探究的曲折与严谨,培养科学精神。
任务八:应用原子的结构知识
教师设置情境:已知某原子的核电荷数为11,核外电子数为11,请你判断它的质子数是多少。
学生回答:质子数等于核电荷数,等于11。
【设计意图】运用核电荷数关系解决具体问题,巩固本课知识。
课堂小结与课后任务
教师引导学生回顾本课任务链:我们认识了原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成,把握了“核电荷数=质子数=核外电子数”的关系并理解了原子不显电性,认识了核外电子的分层排布,还明白了质子数决定原子的种类。
课后任务:
(1)画出一种常见原子的结构示意图,并说明各部分含义,下节课交流;
(2)查阅资料,了解科学家发现原子结构的一段历史,下节课分享。
【设计意图】小结回扣任务情境;课后任务引导学生在建模与查阅中巩固原子结构认识。
六、板书设计
【板书设计】
课题:原子(第一课时)
一、原子的构成
原子 = 原子核 + 核外电子
二、原子核的构成
质子(带正电)+ 中子(不带电)
三、核电荷数关系
核电荷数 = 质子数 = 核外电子数
四、原子不显电性
正负电荷数相等,相互抵消
五、核外电子分层排布
能量低离核近、能量高离核远;最外层电子影响化学性质
六、质子数决定原子种类
不同原子:质子数不同
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