3.1.1原子的结构教学设计--2026-2027学年八年级化学鲁教版（五四学制）全一册

第三单元 认识物质的构成 第一节 原子 （1）原子的结构 时间： 课型： 共 课时 一、课标要求 主题一 科学探究与化学实验 1.1化学科学本质 初步了解化学科学的发展历程，体会实验探究和模型建构是化学科学研究的基本方法；认识化学科学、技术、社会、环境的相互关系，感悟科学家崇尚真理、严谨求实的科学态度，勇于质疑、批判和创新的精神。 主题三 物质的组成与结构 3.2.2分子、原子：知道物质是由分子、原子等微观粒子构成的；认识原子是由原子核和核外电子构成的；知道原子可以结合成分子，也可以转变为离子。 3.3认识物质的组成与结构的思路与方法：通过科学史实体会科学家探索物质的组成与结构的智慧，知道可以通过实验、想象、推理、假说、模型等方法探索物质的结构；初步学习利用物质的性质和化学反应探究物质组成的基本思路与方法。 3.4研究物质的组成与结构的意义：了解人类对物质的组成与结构的探索是不断发展的，初步认识物质的组成、结构与性质之间的关系，了解研究物质的组成与结构对认识和创造物质的重要意义。 二、教材分析 本课时是学生从分子层面跨入原子内部的第一节课，承上启下： 1.承上：学生已经学完“分子是构成物质的一种微粒，分子在不断运动、分子间有间隔”，本课时把镜头再推近一层——分子是由原子构成的，那原子本身呢？ 2.启下：为后续“元素”“离子”“相对原子质量”“核外电子排布”打下结构基础。 3.教材主线：不是直接告诉学生“原子长什么样”，而是以化学史为线索，让学生像科学家一样，从“道尔顿实心球”到“汤姆孙西瓜模型”再到“卢瑟福核式模型”，经历一次模型被推翻—再建立的过程，重点渗透“方法导引·模型建构”这一科学方法。 4.核心结论：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；在原子中，核电荷数=质子数=核外电子数，所以原子不显电性。 三、学情分析 通过前面的学习，学生对分子和原子已经有了一定的认识，知道原子、分子、离子都很小，都能构成物质。那么，原子是否是构成物质的最小粒子呢?原子很小，小到什么程度呢?这是学生认识的起点。原子结构知识比较抽象，与学生的日常生活经验相去甚远，在本节的学习中，也主要是通过书面化的方式学习，难以形成较为准确的对原子结构形象的认识。 受生物学中细胞结构的影响，常常会产生原子外面有壳(或膜)的相异构想；受初中物理课程的影响，常常会将电子在核外的运动相异构想成绕核做圆周运动，将电子的分层排布相异构想成在不同轨道上运动。通过类比想象和画模型图能形成一定的形象认识，破除一些相异构想。 四、学习目标 1.通过原子结构发展史的分析与探究，能够认同原子是由原子核和核外电子构成的，初步建立原子结构模型，能根据原子的核电荷数判断核内质子数和核外电子数。同时，体会科学家探索物质的组成与结构的智慧，认识到科学知识的相对性和局限性，形成化学科学是不断发展的认识，养成严谨的科学态度。 2.知道原子具有微观粒子的一般性质，能用原子的观点解释生活中的某些变化或现象。认识到世界是物质的，物质是可分的，是有一定层级结构的。 五、教学重难点： 重点：原子的构成；核电荷数 = 质子数 = 核外电子数；原子不显电性的原因。 难点：α粒子散射实验现象的推理；建立模型会被新证据修正的科学发展观。 六、教具 多媒体课件、原子模型 七、教学方法 科学史探究法、模型建构法、问题驱动法 八、教学过程： （一）情境导入 原子的体积非常小：氢原子直径：0.064纳米，氧原子直径：0.132纳米 感知大小：一根头发直径0.1毫米=10万纳米，乒乓球直径40毫米=4千万纳米 回顾：在化学反应中，_________可以分，________不可以分 思考：原子是否真的不可以再分？ 引导：在你的想象中，原子是什么样子？原子应该是一个球体，它的内部应该是怎样的？ （二）新知探究一：原子构成的探究之旅——体验化学史 【材料1】1808年，道尔顿提出：原子是一个不可再分的实心球，是构成物质的最微小的粒子 而伏打在1800年发明了简易电池，获得了可以人为控制的持续电流。那么形成电流的微粒是什么？它和原子是什么关系？ 【材料2】1897年，汤姆孙分析了高压放电管的阴极射线，发现这是一种带负电荷的粒子形成的，认为这种粒子是电子。不管阴极材料是什么，都会发射出电子。因此，所有物质中的原子中都有电子 【视频】高压放电管 【引导】物质是呈电中性的，也就是说原子是电中性的，如果原子中只有带电的电子，我们的生活会处处带电。因此原子中除了电子应该还有其他粒子。 汤姆孙提出的原子模型：“葡萄干布丁”模型：原子呈圆球状，充斥着正电荷，而带负电荷的电子则像一粒粒葡萄干一样镶嵌其中。 【材料3】1911年，卢瑟福和他的研究团队用一束带正电的、质量比电子大得多的高速α粒子轰击一张极薄的金箔。 【思考】根据汤姆孙的葡萄干布丁模型，这次轰击实验会有什么现象？学生预测 【展示结果】现象：绝大多数α粒子能穿过金箔且不改变原来的方向，但有一小部分却改变了原来的前进方向，甚至有极少数的α粒子被反弹了回来 【思考】什么样的原子构造能出现这个结果？ 【课堂模拟实验】道具：教室中间放一个橙色大气球当原子核，周围空地上散落几个小纸团（电子） 10个同学站在教室一头，每人拿一个纸球当α粒子，朝一个方向扔过去。 现象：①大多数纸球 —— 直接从教室另一头飞出去，不改变方向 ②少数纸球 —— 擦过大气球附近，方向稍微偏了 ③极个别纸球 —— 正面撞上大气球，被弹了回来 对照真实实验现象，推理 【分析】绝大多数α粒子能穿过金箔且不改变原来的方向→原子核很小，核外有很大的空间 有一小部分却改变了原来的前进方向→原子核带正电 有极少数的α粒子被反弹了回来→原子核很小，但质量很大 卢瑟福提出的原子模型：原子核在中心，电子在周围空间 （类比：太阳系） 【小结】(1)1808年，道尔顿——原子是一个不可再分的实心球 (无馅) (2)1897年，汤姆孙——“葡萄干布丁”模型 (有馅，平均分布) (3)1911年，卢瑟福——核很小、带正电，却集中了原子的大部分质量，称为原子核。原子是由原子核和核外电子构成的，电子在原子核外“很大”的空间里运动 (有了更多馅，馅不平均分布) 【思考】原子核能否继续再分呢？ 【讲解】原子核很小，它的体积仅为原子体积的几千亿分之一。即使这样，原子核仍然是可以再分的。 原子核是由带正电荷的质子和不带电的中子构成的，因此原子核带正电，其所带的正电荷数称为核电荷数。（馅中馅） 【探究活动】分析表格 1.比较电子、质子、中子的质量 电子的质量比质子、中子小很多，质子和中子的质量差不多 2.比较电子、质子、中子的所带电荷，它们都显什么电性？ 电子和质子所带电荷的电性相反，所带电荷量相等 电子显负电，质子显正电，中子显电中性(不带电) 【结论】质子和中子的质量差不多，都比电子大得多，质子质量约为电子质量的1836倍，因此原子的质量几乎全部集中在原子核上。 【梳理】 【思考】一个原子所携带的质子的数目和电子的数目应该是怎样的？ （三）新知探究二：探寻原子构成的奥秘 名称 符号 质子数 中子数 核外电子数 氢 H 1 0 1 氧 O 8 8 8 钠 Na 11 12 11 氯 Cl 17 18 17 碳-12 12C 6 6 6 碳-13 13C 6 7 6 碳-14 14C 6 8 6 【探究活动】观察分析表中几种原子的相关信息，思考以下问题 1.不同种原子的质子数相同吗？那同种原子呢？同种原子的质子数与核外电子数有何关系 ？ 不同原子的质子数不同，质子数相同就是同种原子，核电荷数=质子数=核外电子数 2.所有原子都是由质子、中子、电子构成的吗？ 所有原子都有质子和电子，但不是所有的原子都有中子，氢原子的中子数为0 3.同一种原子质子、电子、中子在数量上有什么关系？ 原子的质子数一定等于电子数，但不一定等于中子数。 【总结】1.原子是构成物质的一种基本粒子，金、金刚石、石墨等都是由原子直接构成的。 补充：金刚石、石墨都是由碳原子构成，金属由对应的原子构成，如铁由铁原子构成 2.原子具有微观粒子的一般性质，如质量和体积很小、原子之间存在间隔和相互作用、总在不断运动等。 （四）课堂小结+测试 【师生共同回顾】 一条历史线：道尔顿实心球 → 汤姆孙发现电子 → 卢瑟福核式模型 → 质子、中子； 一个核心等式：核电荷数 = 质子数 = 核外电子数； 一种科学观：模型会被新证据修正，科学是不断发展的。 【课堂检测】 1. 提出近代原子学说，认为原子是 "不可再分的实心球" 的科学家是（　） A. 汤姆孙　B. 道尔顿　C. 卢瑟福　D. 拉瓦锡 2. 发现电子，从而证明原子是可分的科学家是（　） A. 道尔顿　B. 汤姆孙　C. 卢瑟福　D. 居里夫人 3. 卢瑟福 α 粒子散射实验不能说明的是（　） A. 原子内部大部分空间是空的 B. 原子核带正电 C. 原子核由质子和中子构成 D. 原子核体积很小但质量很大 4. 在原子中，下列等式一定成立的是（　） A. 质子数 = 中子数 B. 核电荷数 = 中子数 C. 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数 D. 中子数 = 核外电子数 5. 下列关于原子的说法正确的是（　） A. 原子是实心球体 B. 原子中不存在带电粒子，所以原子不显电性 C. 原子是由原子核和核外电子构成的 D. 原子核的体积占原子体积的大部分 6. 氢原子（H）的原子核内（　） A. 含 1 个质子、1 个中子 B. 含 1 个质子、0 个中子 C. 含 1 个中子、0 个质子 D. 只含 1 个电子 7. 某原子的核电荷数为 13，则该原子的核外电子数为（　） A. 13 　B. 27　 C. 14　 D. 无法确定 板书： 教学后记及反思： 1 2 学科网（北京）股份有限公司 $