2.3 人类对原子结构的认识 教学设计-2026-2027学年高一上学期化学苏教版必修第一册

第三单元  人类对原子结构的认识

第1课时  人类对原子结构的认识

教学设计

课题

人类对原子结构的认识

课型

新授课

教材

化学  必修第一册  专题2  第三单元  第1课时（苏教版）

一、教学目标

知识目标

1.了解人类认识原子结构模型的演变历史，知道实验、假说、模型是化学研究的重要方法。

2.知道原子由原子核和核外电子构成，掌握质量数与质子数、中子数的关系，能运用核电荷数＝质子数＝核外电子数进行简单计算。

3.理解元素、核素、同位素的含义，会用原子符号表示原子的组成，能判断不同粒子是否互为同位素。

素养目标

1.宏观辨识与微观探析：从撕纸问题出发建立"物质由微粒构成"的观念，能从微观视角认识原子的内部结构。

2.证据推理与模型认知：经历原子结构模型的演变过程，体会科学模型随实验证据不断完善的特点，认识实验、假说、模型等科学方法的作用。

3.科学态度与社会责任：学习科学家严谨求实、勇于创新的精神，了解同位素在生产、科研、医疗等领域的应用，体会化学的社会价值。

二、教学重难点

教学重点

1.原子结构模型的演变历程及启示。

2.质量数与质子数、中子数的关系，原子符号的表示方法。

教学难点

1.原子符号中质量数、质子数的位置及含义。

2.元素、核素、同位素三个概念的区别与联系。

三、教学分析

本课时是学生进入高中阶段后系统走进微观世界的起点。按照课标要求，学生要了解原子结构模型的演变历程，认识原子核的构成，理解元素、核素、同位素的含义。教材按照"提出问题—实验证据—模型修正"的认知逻辑编排：先以撕纸问题引出对物质可分性的思考，再沿道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔的顺序呈现原子结构模型的演变，最后落实到原子核的构成与原子符号的表示方法。本课时内容既承接初中有关分子、原子的知识，又为后续学习核外电子排布、元素周期律奠定基础，在教材中起到承前启后的作用。教学侧重科学方法的渗透与微观想象能力的培养，不追求过深的拓展，符合学生的认知水平。

四、学情分析

学生在初中已经知道原子由原子核和核外电子构成、原子核由质子和中子构成，具备一定的微观知识基础，在生活中也接触过放射性同位素应用的相关报道，对原子结构有一定的好奇心。但学生的认识大多停留在记忆层面，对科学家如何依据实验事实提出并修正原子结构模型缺乏了解，微观想象能力较弱，容易混淆元素、核素、同位素三个概念，对原子符号中各数字的含义理解不到位。教学中需要借助模型图片和问题链，引导学生在证据与推理中完成从宏观到微观的认识进阶。

五、教学过程

教学环节

教学内容

设计意图

教学环节一

新课导入

任务1：撕纸问题引发对物质构成的思考

【情景设问】一张纸可以无限地撕下去、变得无限小，还是撕到一定程度，达到其最小的组成后就不能再撕了？

【学生活动】学生凭直觉发表看法，出现意见分歧：有的同学认

1.以撕纸问题创设认知冲突，激发学习兴趣，让学生带着问题进入课堂。

为可以无限撕下去，有的同学认为存在最小的组成单位。

图1  物质不断分割的思考

【教师引导】我国战国时期的名家代表惠施就思考过"一尺之棰，日取其半，万世不竭"，认为物质是无限可分的；古希腊哲学家德谟克利特则认为万物都由不可再分的微粒构成，并将这种微粒称为"原子"。物质到底能否无限分割？随着科学的发展，人类借助实验证据逐步揭示了原子结构的奥秘。今天，我们就沿着科学家的足迹，开启对原子结构的认识之旅。

2.引入古代中西学者的观点，渗透科学史与人文内涵，自然引出本课主题。

3.初步建立"物质可分"与"最小微粒"的辩证认识，为模型演变的学习作铺垫。

教学环节二

原子结构模型的演变

任务2：梳理人类认识原子结构的历程

【教师活动】播放原子结构模型演变的动画资料，引导学生阅读教材，分组完成"模型演变记录表"。

【学生活动】分组讨论后汇报：道尔顿提出实心球模型，认为原子是不可再分的实心球体；1897年汤姆生发现电子，提出"葡萄干面包式"模型，认为电子像葡萄干一样镶嵌在带正电的均匀球体中；1911年卢瑟福依据α粒子散射实验提出带核的原子结构模型，认为原子中心有一个带正电的原子核，电子在核外空间运动；1913年玻尔引入量子论观点，认为核外电子在一系列稳定的轨道上运动；现代科学家进一步建立了量子力学模型。

图2  原子结构模型的演变

【总结提升】科学家在一定时期建构的模型不是绝对的、一成不变的，而是依据知识的积累、方法和技术的更新、实验证据的不断完善而动态发展的。

1.借助动画与记录表，让学生经历"证据—模型"的建构过程，落实模型认知素养。

2.以时间为轴梳理模型演变，体会科学认识动态发展的特点，培养质疑创新精神。

3.通过分组讨论与汇报，提升合作交流与表达能力。

教学环节三

原子核的构成

任务3：认识原子核的构成与原子符号

【设疑】原子核还能再分吗？决定原子质量的主要微粒是什么？

【学生活动】阅读教材后回答：原子核由质子和中子构成，质子带正电荷，中子不带电；电子的质量约仅为质子质量的一千八百三十六分之一，原子的质量几乎全部集中在原子核上。

【总结讲解】原子核内质子数与中子数之和称为质量数，记作A；质子数记作Z；中子数记作N。三者之间的关系为：

质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)

【讲解】科学上常用原子符号表示原子的组成：元素符号左上角标注质量数，左下角标注质子数。例如氚原子的符号为，左下角的1表示质子数为1，左上角的3表示质量数为3。

【讲解】原子不显电性，对原子而言有：

核电荷数＝质子数＝核外电子数＝原子序数

1.以问题链驱动，引导学生自主阅读教材提取信息，培养获取信息的能力。

2.通过原子符号的规范书写训练，落实符号表征能力，突破教学重点。

3.例题当堂示范数量关系的应用，即时巩固，为计算类难点扫清障碍。