课题2 原子的结构
第1课时 原子的构成及相对原子质量
【教学目标】
1.知识与技能
(1)了解原子的组成、核电荷数、质子数和核外电子数的关系。
(2)知道相对原子质量的含义,会查相对原子质量。
2.过程与方法
学会运用实验、观察、识图等方法获取信息,学会运用想象、类比、分析、归纳等方法处理加工信息。
3.情感态度与价值观
(1)体验探究活动的乐趣;初步建立“世界是物质的,物质是可分的”的辩证唯物主义认识观。
(2)通过参与科学家对原子结构的探究实验,提高学生的实验探究能力。
【教学重点及难点】
重点:
(1)原子的结构。
(2)理解原子中各粒子的关系。
难点:
相对原子质量的概念及原子中各粒子的关系。
【教学方法】创设情境——引入情境
【学法指导】自主学习,合作探究
【教学媒体】多媒体
【教具准备】教学设备:投影仪,计算机
【授课教案】
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
情景导学
模式一、播放1964年10月16日我国成功爆炸第一颗原子弹的资料短片,然后教师简要结合国际形势“朝鲜核武器实验”,指出“核力量”是一个国家国防实力的象征。为什么原子弹的爆炸会产生如此巨大的能量呢?要了解这个问题,我们首先要弄清原子结构的奥秘。模式二、原子和分子的根本区别是什么?原子能再分吗?科普小论文《漫游原子世界》上有一段话:我是一个小小的电子,我在原子里围绕着原子核不停地运动,虽然空间很大,但我和我的同伴总想挣脱原子核的吸引。可是原子核这个家伙很有能耐,虽然只占原子的一丁点空间,里面却由质子和中子构成,中子不带电荷,质子带正电荷,正好把身带负电荷的我和我的同伴深深吸引
进入情境好奇、疑惑,将化学与现实生活联系起来。从真实的情境中发现值得研究的问题,产生探求欲望通过原子可以再分,形成学生认知冲突,激发探究的欲望
从壮丽的画面中感受民族自豪感,激发化学学习的兴趣
活动与探究原子的构成1.原子的构成
【过渡】下面请同学们像科学家一样思考以“我想象中的原子结构”为题,请提出你的假设。画出你心目中的原子。【讲解】同学心中的原子,各式各样,各不相同。随着科学技术的发展,在19世纪初,科学家们终于通过实验验证了原子的存在。原子到底有什么结构呢?我们将沿着科学家的足迹努力探索,共同打开原子世界的大门。【实验】摩擦起电【设疑】同学们想象的原子模型能解释摩擦起电现象吗?【播放】阴极射线的实验视频。1.射出的这些粒子是原子吗?为什么?2.你认为这种微粒的带电情况如何?为什么?【设疑】汤姆森把这种带负电的微粒称为电子。电子的发现,打破了原子不可分的观点,标志着人们终于打开了原子世界的大门。那么原子中只含有电子吗?【讲解】原子是由带正电的微粒和带负电的电子构成的。请同学们完善你的原子模型。【设疑】这种带正电的微粒和带负电的电子怎样构成了原子,它们又是怎样分布的呢?【播放】卢瑟福α粒子散射实验视频。1911年著名物理学家卢瑟福等人为探索原子的内部结构进行了下面的实验。他们用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的α粒子轰击金箔,发现:①大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向;②一小部分α粒子改变了原来的运动方向;③有极少数α粒子被弹了回来。说明什么问题呢?【讲解】同学们总结得很好。原子核的半径仅仅相当于原子半径的十万分之一,体积仅有原子的几千亿分之一,假如把原子比喻成直径200米的体育场,而原子核仅相当于体育场中的一只小蚂蚁。那么在原子核的外面就有一个相对来说很大的空间,这个空间就被电子所占据,电子就绕原子核作高速运动,速度之快,近似光速。物质的微观结构真是奇妙啊!原子核虽然很小,但还能分裂为质子和中子
【交流讨论】学生以小组为单位交流各自的想法。【小组汇报】学生甲:我们小组认为,原子像一个实心球体。学生乙:原子像一个乒乓球。学生丙:原子像一个桃子。【猜想】原子不显电性,但是可以摩擦起电的原因。【观察】认识电子的存在(小组讨论)1.形成射线的微粒不是原子,因为原子不显电性。2.这种微粒带负电荷,因为这束射线偏向了正电极板。(小组讨论)不可能。若只有电子,则原子会带负电,与事实不符。在原子中必然还存在带正电的微粒。(小组讨论)①大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向说明原子核体积很小,核外就相对有较大的空间;②一小部分α粒子改变了运动方向,说明原子核带正电;③极少数α粒子被弹了回来,说明原子核体积小但质量相对较大。该实验说明,原子是有一定的结构的,不是一个实心的球体。总结原子的结构
通过有趣的经典实验和化学史问题思考、讨论、争论达到思想的碰撞,激发新思维。沿着科学家的足迹完善原子模型
2.原子中各粒子的关系
通过刚才的学习,我们对原子的结构有了更新的认识,下面请同学们以小组为单位,阅读表格你能从中获取哪些信息呢?1.构成原子的粒子种类各粒子的电性各粒子的质量(kg)原子核质子1个单位正电荷1.6726×10-27中子不带电1.6749×10-27电子1个单位负电荷质子质量的1/1
8362.原子种类质子数中子数核外电子数氢101碳666氧888钠111211氯171817铁263026
学生讨论后回答:1.质子带正电,中子不带电,电子带负电。2.质子和中子的质量很小,但远远大于电子的质量。3.中子不带电,所以原子核的电性由质子决定,因此原子核带正电,数目跟质子相等。即核电荷数=核内质子数4.原子的质量主要集中在原子核上5.不是所有的原子都有中子,氢原子没有中子6.在原子中,质子数不一定等于中子数7.在原子中,质子数等于核外电子数8.不同的原子质子数不同
借助实验和物理学知识完善原子的构成培养学生读图、归纳、概括能力
小组探究相对原子质量
【过渡】出示几种原子的质量,使学生了解原子的质量太小,计算和记忆都不方便,引入相对原子质量的定义阅读教材P56找出相对原子质量的定义【讨论】(1)相对原子质量与原子的质量是同一个概念吗?二者有何异同?(2)以实例计算,进而说明原子质量与相对原子质量的区别与联系。(查阅资料,明确氢、碳、氧、铁四种元素一个原子的质量,列式分别算其相应的相对原子质量,并将计算结果与书后的国际相对原子质量表进行对比)【引导阅读】教材P56观察表格找出质子数、中子数及相对原子质量的关系。【总结】原子质量主要集中在原子核上。【归纳】相对原子质量=质子数+中子数;原子的质量主要集中在原子核上
【阅读】找出相对原子质量的定义【归纳】①相对原子质量只是一个比值,不是原子的实际质量。②明确相对原子质量是个比值,是个相对质量。相对原子质量有单位,国际单位为“1”,一般不写也不读。③相对原子质量≈质子数+中子数,只是约等于,可以用于计算。④碳原子有多种,作为相对原子质量标准的碳原子是原子核中有6个质子和6个中子的碳原子。⑤只是用这种碳原子实际质量的1/12,而不是这种碳原子的质量
学会阅读,学会总结
归纳总结
通过学习,说说你有什么收获、启示或发现?引导学生从知识上、方法上、价值观上总结归纳
1.原子的构成核电荷数=质子数=核外电子数2.原子中的核外电子是分层排布的,可以用原子结构示意图表示
将知识结构化和系统化,形成良好的学习习惯
知识延伸探究
1964年盖尔曼发现了质子、中子等微粒是由夸克构成的。同学们想了解夸克吗?20世纪七八十年代各国的科学家又提出比夸克更深层次的微粒称为亚夸克。美国一位科学家曾建议把亚夸克更深层次的微粒称为“毛粒子”,这是为了纪念伟大的领袖毛泽东同志所倡导的“物质无限可分”的哲学论断。请同学们展开想象,写一篇《我想象中的原子》小短文
认识物质无限可分性
学以致用
板书设计
课题2 原子的结构第1课时 原子的构成及相对原子质量一、原子的构成原子(不显电性)二、相对原子质量1.某原子的相对原子质量=2.相对原子质量≈质子数+中子数
PAGE第2课时 原子核外电子的排布
【教学目标】
1.知识与技能
(1)知道原子核外电子是分层排布的。
(2)知道同一种元素的原子和离子可以相互转化,离子是构成物质的一种粒子。
(3)初步认识原子最外层电子数与元素性质的关系。
(4)初步了解原子的核外电子是分层排布的,了解原子结构的表示方法。
2.过程与方法
(1)通过学生相互讨论、交流,增强学生归纳知识、获取知识的能力。
(2)了解离子的形成,从微观角度探究氯化钠的形成过程,初步分析推理认识离子是构成物质的一种粒子。
3.情感态度与价值观
(1)逐步培养学生的微观想象能力和推导思维的方法。
(2)唤起学生对科学的好奇与向往、树立“结构决定性质”“物质的微粒性”等辩证唯物主义观点。
【教学重点及难点】
重点:
离子的形成。
难点:
最外层电子数与原子的化学性质关系
【教具】元素纸牌、多媒体课件
【教学方法】问题式教学、讨论式教学
【教学流程】
【教学过程】
【课前小活动】
《电子的幸福和烦恼》
我们是微观世界里带负电的精灵,体态轻盈,绕着原子核不停地运动,原子核真特别,体积虽小,质量却不轻,构成它的微粒是质子和中子,中子不带电,质子带正电,紧紧吸引着我们,不让我们飞得更远,我们渴望脱离原子核的束缚去自由地运动。一天,几个能量大的姐妹理想终于实现。但是幸福的烦恼来到我们家,烦恼的是我们的名字从此改变,幸福的是微观的世界里又多了一个成员,或许这就是“塞翁失马焉知非福”吧。
【授课教案】
教师活动
学生活动
教学设计意图
【提出问题】通过课前的小节目和以前我们学过的知识,你能画出一个你想象中的原子吗?【多媒体展示】氢原子的核外运动示意图【讲解】核外电子运动的特点【多媒体展示】核外电子排布
画想象中的原子在原子核的外面有一个相对来说很大的空间,这个空间被电子所占据,电子绕原子核作高速运动,速度之快,近似光速。物质的微观结构真是奇妙啊,原子的分层运动也叫分层排布,请同学们阅读教材P54第1、2段,回答:(1)核外电子最少的有______层,最多的有______层,最靠近原子核的是第______层,第一层的能量最______,第七层能量最______。?(2)核外电子第一层最多______个电子。?核外电子第二层最多______个电子。?核外电子第三层最多______个电子。?核外电子最外层最多不超过______个电子(只有1层的最多不超过______个电子)。?观看多媒体体会:(1)原子是分层排布的,(2)最少有一层,最多有7层。任找一种元素找出:质子数、电子数、电子层数、最外层电子数
培养想象力,激发学习欲望形成电子分层排布的表象
【过渡】能否用一个更简明的图形来表示原子的结构及原子核外电子的排布特点呢?引出原子结构示意图小结:原子结构示意图的画法:画圆圈标核电荷,正号写在前,弧线呈扇面,数字一条线。【提出问题】还记得稀有气体可作保护气吗?【引导学生小组学习】【小结】原子最外层上的电子数决定着元素化学性质,最外层电子数相等,化学性质相似【讲解】在原子里质子数=电子数,原子不显电性,但上述原子达到相对稳定结构后带了电,我们称之为离子,带正电的叫阳离子,带负电的叫阴离子,需要注意的是带电的原子团也叫离子,我们在下一节课详细学习。【小结】原子:质子数=电子数阳离子:质子数>电子数阴离子:质子数<电子数
【小结】原子结构示意图的意义我很简单:你自己就能完成我是小小原子,我的核外电子是______排布的,第一层最多排______个电子,第二层最多排______个电子,最外层电子数最多不超过______个,若我是稀有气体元素,原子最外层电子数是______个(氦______是个)?体会稳定结构的含义【小组学习】这些问题你能解决吗?是否和同学们交流一下(1)金属元素原子最外层电子一般______4个,非金属元素原子的最外层电子一般______4个。?(2)金属元素如钠最外层要达到8电子的相对稳定结构,小组讨论你们能有几种方法?哪种方法更容易?(3)在你的元素纸牌上找一种非金属试试?(4)观察原子结构达到稳定后,质子数和电子数还相等吗?此时,粒子会带何种电荷?小结元素分类最外层电子得失电子趋势稳定后质子数与电子数关系显示的电性金属元素一般少于4失>+非金属元素一般大于或等于4得<-稀有气体元素8(氦2个)不易得失=不带电结论元素的化学性质与最外层电子关系密切(小结)参照1～18号元素的原子结构示意图找出一种和氧化学性质相似的元素小活动:《微观世界里的新朋友新闻发布会》1、2、3组以钠为例,4、5、6组以氯为例。大家好,我原来是(钠或氯)原子,我的最外层有______个电子,在化学反应里易________(“得”或“失”)______个电子,由于我的质子数没有变化,所以我带______电荷,请叫我______(“阴离子”或“阳离子”)。?【练习】属于原子的是________,阳离子是________。(用字母填空)?利用手中纸牌抓紧和小组内的同学合作一下吧(1)1、2、3小组分别找出Na和S使它们变为离子。(2)4、5、6小组分别找出Cl和Mg使它们变为离子。
会认原子结构示意图学会小结引导学生探究元素的化学性质与最外层电子的关系初步渗透离子的概念利用表格强化知识点增强学习兴趣强化离子的形成学会总结合作学习
【展示问题】利用手中纸牌抓紧和小组内的同学合作一下吧引导学习【多媒体展示】离子的书写组织小活动引出氯化钠的形成出示练习动画展示:氯化钠的形成
看看离子所带电性、电量。(1)讨论电性、电量与得失电子数有何关系?(2)试着在其中一种元素符号右上方标上电量和电性。如O是氧的元素符号,2是电量,负号表示电性为负。以下列形式表示:微观世界里也有互助精神。在组内表演一下吧:《微观世界里的互助》氯原子:我是氯原子,是非金属元素的代表,最外层电子数是________,我很着急,因为只需要______(得或失)______个电子就达到稳定结构。?钠原子(慷慨的):我是钠原子,是金属元素的代表,最外层电子数是________,氯大姐,把我的电子拿去一个吧。?氯原子:谢谢老弟,得到了你这一个电子我就稳定了,我带了______电(填“正”或“负”),是阴离子,符号是________。?钠原子:送人玫瑰,手有余香,送走一个电子,我自己也稳定了,我带了______电(填“正”或“负”),是阳离子,符号是________。?知道:离子和分子、原子一样都是构成物质的基本粒子。练习:(1)水由__________构成?(2)铁由__________构成?(3)氯化钠由__________和__________构成?
初步渗透离子的书写增强学习兴趣,强化离子的书写注意概念的严密性
课外拓展
神奇的离子:水中若含有大量钙、镁离子就叫硬水;泳池中的水蓝得可爱,是因为里面有大量的铜离子;无色的酚酞遇到碱性物质变红,是因为有氢氧根离子;负氧离子被誉为“空气维生素”,有利于人体的身心健康。田野、海滨、森林公园,特别是有瀑布流泉飞溅的风景区负氧离子较多
归纳总结
思考,回忆学习过程,归纳整理知识
将知识结构化和系统化,形成良好的学习习惯
板书设计
课题2 原子的结构第2课时 原子核外电子的排布一、原子核外电子排布二、离子形成
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