第1章 原子结构与元素周期律
第1节 原子结构
第一课时 原子核 核素 徐剑 （枣庄二中）
一．教材分析
通过初中的化学学习,同学们已经知道原子是 ( http: / / www.21cnjy.com )由原子核和核外电子构成的。本节教材，就是要在已有知识的基础上继续深入地探讨原子核的结构以及核外电子的排布的规律，并利用原子结构的知识解释某些元素的部分性质，使学生初步了解原子的最外层电子排布与元素的性质的关系。同时，通过原子结构知识的学习，为以后学习元素周期律、元素周期表打下基础。因此本节内容起到承上启下的作用。教材中出现的元素、核素、同位素的知识更符合知识的逻辑关系，符合学生认识规律，体现了教材注重让学生参与学习，提高了学生学习的主动性，更注重了学生能力的培养。
二．教学目标
（一）、知识与技能目标
引导学生认识原子核的结构，懂得质量数和X的含义，掌握构成原子的微粒间的关系；知道元素、核素、同位素的涵义；掌握核电荷数、质子数、中子数、质量数之间的相互关系。
（二）、过程与方法目标
通过对构成原子的微粒间的关系和氢元素核素等问题的探讨，培养学生分析、处理数据的能力，尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。
(三)、情感态度与价值观目标
1.通过构成物质的基本微粒的质量、电性的认 ( http: / / www.21cnjy.com )识,了解微观世界的物质性,从而进一步认识物质世界的微观本质；通过原子中存在电性不同的两种微粒的关系，认识原子是矛盾的对立统一体。
2.通过“化学与技术-- ( http: / / www.21cnjy.com )--放射性同位素与医疗”,引导学生关注化学知识在提高人类生活质量中所起的作用。通过“未来的能源----核聚变能”,引导他们关注与化学有关的热点问题,形成可持续发展的思想。
三．教学重点、难点
（一）知识上重点、难点：构成原子的微粒间的关系
（二）方法上重点、难点：培养分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。
四．教学方法
问题推进法、讨论法、多媒体辅助教学等
五．教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
【导入新课】【板书】【提出问题】【媒体显示】【观察、思考】【归纳、小结】 在必修一我们学习了很多化学反应同学们知道化学变化中的最小微粒是什么 这一节就从探讨原子的结构开始我们的学习。第一节 原子结构原子是化学变化中的最小微粒。同种原子的性质和质量都相同。那么原子能不能再分？原子又是如何构成的呢 利用Flash动画演示卢瑟福的粒子散射实验1.实验示意图 ( http: / / www.21cnjy.com )2.现象： ( http: / / www.21cnjy.com )（1）绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，原因是什么？（2）为什么有少数粒子却发生了较大的偏转？（3）极少数的粒子几乎象是被金箔弹了回来，原因是什么？ 原子由原子核和核外电子构成，原子核带正电荷，位于原子的中心；带负电荷的电子在原子核周围的空间做高速运动。 积极思考回答：原子 学生认真观看，积极思考问题：学生分组讨论：根据粒子散射的实验现象，让学生提出自己的原子结构模型。并由代表发言。 开头简洁，直截了当，由初中相关知识提出问题，过渡到原子结构的学习。 通过卢瑟福的粒子散射实验的介绍, 由学生提出自己的原子结构模型，使学生实现一种科学探究的体验；了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程,培养他们的科学态度和科学精神。
【板书】 【媒体显示】【思考、讨论并提问】【 归纳小结】【归纳板书】【迁移与应用】 【质疑】我们已经知道原子由原子核和核外电子构成。那么，原子核的内部结构又是怎样的？电子在核外空间的运动状态又是怎样的呢 一.原子核 核素原子核的构成，原子结构示意图 ( http: / / www.21cnjy.com )请根据表中所列数据讨论:微粒 电子质子中子质量(kg)9.109×10－311.673×10－271.675×10－27相对质量0.0054841.0071.008电量(C)1.602×10－191.602×10－190电荷-1+101.在原子中，质子数、核电荷数和核外电子数之间存在着什么关系？为什么？2.原子的质量主要由哪些微粒决定？3.如果忽略电子的质量，质子、中子的相对质量分别取其近似整数值，那么，原子的相对质量在数值上与原子核内的质子数和中子数有什么关系 1、数量关系：核电荷数＝核内质子数＝核外电子数2、电性关系： 原子 核电荷数＝核内质子数＝核外电子数 阳离子 核内质子数＞核外电子数阴离子 核内质子数＜核外电子数3、质量关系：质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）如果用X的形式表示一个质量数为A、质子数为Z的原子，那么组成原子的粒子间的关系可以表达为: 原子X1.在科学研究中，人们常用Cl符号表示某种原子，请你谈谈图中符号和数字的含义。2.某二价阳离子含有10个电子,12个中子,求质量数。3.元素R的一个原子，质量数为 a ，其阴离子Rn-有b个电子，求中子数。4.某粒子用Rn-表示，下列关于该粒子的叙述不正确的是( ) A.所含质子数=A-n B.所含中子数=A-Z C.所含电子数=Z+n D.所带电荷数=n 【学生阅读】构成原子的微粒--------电子、质子和中子的基本数据 教师引导学生小结学生思考，小组讨论回答1、一个氯原子中，有一个原子核，核内有17个质子，20个中子，核外有17个电子2、243、a-b+n4、A. 培养学生分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。 培养学生合作探究归纳总结的能力及逻辑推理能力
【回顾】【质疑】【媒体显示】 【比较】【质疑】 【板书】 【迁移与应用】【媒体显示】 【拓展与提高】【总结比较】【课外拓展】 元素的种类是由原子核内的质子数决定的。元素是具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称。同种元素原子的质子数相同，那么，中子数是否也相同呢 比较氢元素的三种原子的结构图，填写下表，回答问题三种不同的氢原子 ( http: / / www.21cnjy.com )原子氕(H)氘(D)氚(T)质子数 中子数 质量数 1、氕、氘、氚的原子结构有什么异同？2、它们是不是同一种元素？是不是同一种原子？三者之间什么关系？3、目前已发现了112种元素，是否就发现了112种原子？为什么？4、哪些微粒决定了元素的种类？哪些微粒决定了核素的种类？2.核素核素：人们把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素。1．请学生描述构成原子的各种微粒与元素、核素间的关系。2．请学生描述元素、核素、同位素间的关系.元素、核素、同位素三者之间的关系：1． 下列各组物质中，互为同位素的是 （A）O2、、O3 、O4 （B）H2、D2、T2 （C）H2O、D2O、 T2O （D）Ca 和 Ca2．下列说法正确的是 （A）同种元素的质子数必定相同 （B）不同元素原子的质量数必定不同 （C）原子核都是由质子和中子构成的 （D）凡是核外电子数相同的微粒必定属于同一元素3、 元素同位素同素异形体定义对象广义的原子原子单质定义具有相同核电荷数的同一类原子的总称质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子由同种元素组成的结构和性质不同的单质实例H、C11H、21H、31H金刚石与石墨氧气与臭氧区别与联系：1、联系：同位素属于同一元素的原子；
同素异形体由同一元素的原子构成。2、区别：同位素有1800余种，元素只有100多种。生物体在生命存续期间保留的一种碳原子- ( http: / / www.21cnjy.com )---碳-14 （C）会在其死亡后衰变，测量考古遗址中发现的遗物里碳-14的数量，可以推断出它的存在年代。根据课本内容与网上资料：阐述C在考古上的应用；列举核素、同位素在生产和生活中的应用。1．放射性同位素用于疾病的诊断 2．放射性同位素用于疾病的治疗 3．未来的能添一一一核聚变能 学生阅读课本，小组分析讨论，总结 思考回答 学生思考，小组讨论培养学生总结能力1、D2、A引导学生善于总结、善于归纳，培养学生团队精神 自主学习学生联系实际，举例说明。学生小组代表发言。各小组之间交流补充。 培养学生分析归纳及语言表达能力 培养学生独立应用 能力布置任务，让学生能够通过上网搜集资料，然后分组讨论，让学生参与学习，以达到提高学生学习的积极性，激发学生学习热情的目的。
【当堂检测】 必修二《自主学习丛书》第2页 当堂检测 限时完成 巩固所学
【当堂小结】 一、原子结构 1、数量关系：核电荷数＝核内质子数＝核外电子数2、电性关系： 原子 核电荷数＝核内质子数＝核外电子数 阳离子 核内质子数＞核外电子数阴离子 核内质子数＜核外电子数3、质量关系：质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）二、元素、核素、同位素的区别与联系 回忆、交流、概括、整合、小结： 培养学生总结能力
板书设计 一、原子结构 1、数量关系：核电荷数＝核内质子数＝核外电子数2、电性关系： 原子 核电荷数＝核内质子数＝核外电子数 阳离子 核内质子数＞核外电子数阴离子 核内质子数＜核外电子数3、质量关系：质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）二、元素、核素、同位素的区别与联系
课后作业 必修二《自主学习丛书》第2页到第3页的三维达标 整理完成作业 在应用中巩固所学知识
教学反思 本节教学内容，理论性较强，学生学习 ( http: / / www.21cnjy.com )起来容易产生枯燥感。为此，采用了旧中引新、设问激疑的方法，对学生进行精心的引导，并结合形象的比喻，让学生亲自参与到学习新知识的过程中来，多采用问题推进法进行教学，引导学生发现问题、提出问题以激发学生思考，然后，通过看书、研讨、交流等多种方式，寻求问题的解决，探讨问题的结果。培养学生解决问题的能力，最后通过对所学知识的应用——练习，使本节课的知识得以巩固。
质子 Z个
原子核
中子 （A-Z）个
Z个
核外电子
元素
核素2
核素1
同位素
原子X
原子核
质子 Z个
中子 N个=（A－Z）个
核外电子Z个
原子X
原子核
质子 Z个
中子 N个=（A－Z）个
核外电子Z个课题 第1章 第1节 原子结构(2)——核外电子排布
课型 新授课 授课时间 2015.02.21 授课教师 枣庄实验高中
教材分析 元素周期律是在原子结构的基础上归纳出来 ( http: / / www.21cnjy.com )的，元素周期表是元素周期律的具体表现形式，因此原子结构的知识是元素周期律和元素周期表的理论基础。而原子核外电子的排布又是本章的核心内容，是后面学习元素周期律的基础。
学情分析 学生初中时已经学习了原子的构成，对 ( http: / / www.21cnjy.com )核外电子是分层排布这一知识点也有初步了解，所以在此节内容的学习之前学生就已经具备了一些原子的相关基础知识。同时也具备一定的数学基础，能够对一些数据进行分析处理。
设计思想 通过学生已有的初步认识，和第一课对原子结 ( http: / / www.21cnjy.com )构的学习，进一步学习核外电子排布，此节课首先学生通过课本的阅读，认识到核外电子的排布规律，并知道可以通过原子结构示意图对原子或离子进行描述，进而学生可以依据此规律书写前18号元素的原子结构示意图。并分析核外电子排布和元素化合价的关系。
教学目标 知识与技能 了解原子核外电子运动的特征。了解核外电子的排布规律，能画出前18号元素的原子结构示意图，和常见离子结构示意图。了解原子最外层电子排布与元素的原子得失电子能力和化合价的关系
过程与方法 培养学生分析、处理数据的能力，尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。
情感、态度与价值观 通过人类探索原子结构的历史的介绍，使学生了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程，培养他们的科学态度和科学精神。
教学重难点 原子核外电子的排布规律。2. 前18号元素原子结构示意图。3. 最外层电子排布和化合价的关系。
教学方法 读，讲，研，练
教具 多媒体
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
【复习回顾】 构成原子的微粒有哪些,它们之间的关系是什么 2.为什么原子不显电性 3.为什么说原子的质量主要集中原子核上 思考回顾,回答问题 巩固已学的关于原子结构的知识,并过渡到新课
【过渡引导】 我们已经知道，原子是由原子核和核外电子构成的，原子核的体积很小，仅占原子体积的几千亿分之一，就好像一个大型的体育场中一个小蚂蚁，那么核外电子是什么样的呢？在这“广阔”的空间里，电子又是怎样运动的呢 联想并回顾上节课中关于电子的相关信息：电子质量小电子带负电电子运动空间“大” 通过对上节课内容的复习，过渡到新课的引入；由新的问题的提出，给出将要学习的内容，创设一种学习的氛围。
【板书总结】 一、电子的特征：1.质量很小2.电子带负电3.运动空间小（如果相对于原子核，则“较大”）4.运动速度快（接近光速） 宏观物体电子质量很大很小速度较小很大（接近光速）位移可测位移、能量不可同时测定能量可测轨迹可描述没有确定轨道 整理归纳，体会核外电子的特征。 通过PPT展示学生能够感知的宏观物体和微观电子做对比,更深刻的体会核外电子的特征。
【质疑】 那核外的电子又是怎样运动的呢？ 引入核外电子排布的学习
【视频】 提供给学生原子结构模型演变历史的视频http:///v/b/124493912-2583340282.html 通过视频体会人类探索原子结构的历史 使学生了解假说，模型等科学研究方法和科学研究的历程，培养科学态度和科学精神。
【阅读】 课本P6关于核外电子的排布介绍 阅读并结合视频体会核外电子的分层运动 培养通过各种方式获取信息的能力
【交流研讨】 电子在原子核外是怎样运动的？ 根据阅读的内容，小组交流，归纳整理，回答自己的结果。 培养学生获得信息后，能够进行整理归纳，并且表述出自己的成果。
【板书总结】 二、核外电子排布的规律:1.电子是在原子核外距核由近及远、能量由低至高的不同电子层上分层排布，总是尽先排在能量低的电子层里；2.每层最多容纳的电子数为2n2(n代表电子层数)；3.最外层电子数不超过8个(第一层为最外层时,电子数不超过2个)。4．次外层最多不超过18个电子。
【课件讲述】 电子层可用n（n=1、2、3…）表示，随着n值的增加，即按K、L、M、N、O…的顺序，电子的能量 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )逐渐升高、电子离原子核 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )的平均距离也越来越大1234567KLMNOPQ由内到外，能量逐渐升高
【动手练】 计算各电子层最多容纳电子的数目？ 利用核外电子排布规律，计算各层所能容纳的最多电子数，按照K、L、M、N、……的顺序，最多容纳电子数依次为：2、8、18、32……2n2 自己动手计算，加深对核外电子排布规律的记忆。
【过渡】 我们知道了原子的基本构成，以及核外电子的分层排布规律，那我们如何更形象直观的来描述一个原子的核外电子排布？ 回想原子由原子核，核外电子构成，核外电子又是分层排布在原子核外，每层有所能容纳的最多电子数。 引导学生通过原子的构成，及核外电子的排布，来学习原子结构示意图。
【讲述】 我们通过原子结构示意图来描述原子核外电子的排布。 ( http: / / www.21cnjy.com ) 体会原子结构示意图中的信息。
【动手练】 依据核外电子排布规律，画出核电荷数从1到18的元素的原子结构示意图。 动手画图，体会原子结构示意图的绘画。 掌握1—18号元素的原子结构示意图
【展示成果】 展示学生画的成果，对其进行讲评，完善。 观察其他同学的作品，检查自己的，进行纠正。 给予学生展示的机会，让学生有成功的体验，并让其他学生学会欣赏他人的成果。
【巩固练习】 1.以下原子结构示意图正确的是：（ ） ( http: / / www.21cnjy.com )2.某元素原子的原子核外有三个电子层,最外层有4个电子,该原子核内的质子数为: （ ）A.14 B.15 C.16 D.17
【交流研讨】 1.观察以上所画的18种元素的原子结构示意图，分析金属元素的最外层电子的特点？非金属元素的最外层电子的特点 稀有气体最外层电子的特点？ 2. 金属钠、金属镁在化学反应中常表现出还原性，而氧气、氯气在化学反应中常表现出氧化性，你能用原子结构的知识对这一事实进行解释吗 3. 据Na、Mg、O、Cl原子结构示意图，分析失去或得到电子的数目和该原子的最外层电子数目的关系？及其在化合物中常见价态的关系？ 观察原子结构示意图，分析其核外电子排布的特点：金属元素原子最外层电子数小于4，易失去电子，而变成金属阳离子；非金属元素原子最外层电子一般大于或等于4，有较强的获得电子的倾向；稀有气体元素的原子最外层达到稳定结构，不易得失电子。 通过原子结构示意图，体会元素的性质与核外电子排布的关系。特别是最外层电子和元素的化合价的关系。并初步了解元素性质的变化规律。为学习元素周期打下基础。
【板书总结】 三、最外层电子数与化合价的关系1. 化合价是元素的一种重要性质；元素的化合价由最外层电子数决定。2．（1）稀有气体元素原子最外层已达稳定结构，不易得电子，也不易失电子，常见化合价为0；（2）金属元素原子最外层电子数一般小于4，较易失去电子故显正价；金属只有正价。（3）非金属元素原子最外层电子数一般大于或等于4，有获得电子的倾向，可显负价，也可以显正价。
【延伸练习】 1.画出以下金属元素原子失电子后的结构示意图 Li、Na、Mg、Al 2. 画出以下非金属元素得电子喉的结构示意图 F、 S、 Cl 体会原子得失电子后结构示意图中的变化。 能够根据原子结构示意图，分析出对于离子的结构。
【讨论】 如何根据结构示意图判断是原子，还是离子？
【归纳总结】 质子数=核电荷数=核外电子数，则为原子； 质子数=核电荷数＞核外电子数，则为阳离子；质子数=核电荷数＜核外电子数，则为阴离子
【自我检测】 （1）上述粒子中属于同种元素的是 ，属于阳离子的是 ，属于原子的是 （2）电子层数相同，最外层电子数也相同的粒子有 （3）属于稀有气体元素的有
【当堂练习】 1.某元素原子核外L层电子数是其它层电子数之和的2倍，则该元素的核电荷数为： A.6 B.8 C.12 D.162.根据下列叙述,写出元素名称并画出原子结构示意图。（1）A元素原子核外M层电子数是L层电子数的1/2；___________（2）B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍；___ ___（3）C元素的最外层电子数是电子层数的3倍；________3. 已知A元素原子的L层比B元素原 ( http: / / www.21cnjy.com )子的L层少3个电子，B原子核外电子总数比A原子核外电子总数多5个，则A与B形成的化合物的化学式为：
【作业】 《丛书》三维达标
【反思】 此节课主要讲解核外电子排布，并初步引导 ( http: / / www.21cnjy.com )学生了解最外层电子的排布和元素性质的关系。学生对原子结构示意图理解较好，1-18号元素的原子结构示意图也画的很好。对于关于根据特殊电子层结构推测元素的题目，还要进行训练。
电子层
核电荷数
原子核
电子层上电子数
