1.3原子结构的模型[下学期]

第一章第3节 原子结构的模型
【教材分析】本节是采用模型的方法来认识和研究微观世界的原子和离子，使学生对物质科学世界的认识提高到了一个新的层次，科学方法也有了新的发展。这节的基本概念和基础原理多，如原子的结构、同位素、元素和离子的概念，这些内容抽象，远离学生的生活，所以运用了大量的图片和动画来展示或模拟结构，通过分析比较归纳等方法来学习概念。
【教学目标】
知识目标
1、了解原子的构成、原子结构模型及其在历史上的发展过程，体验建立模型的思想
　　2、了解同位素的结构特点，能说出几项它在生活中的用途
3、知道物质也可由原子、离子构成。认识原子大小的数量级。
技能目标：使学生体验、学习科学家提出问题、建立假设、修正模型的研究方法。
会用比较、归纳的方法进行原子、同位素、离子的学习。
情感目标：1、学习元素和人体健康的关系、同位素的应用等知识，使学生更好地理解科学与生活、科学与社会的关系；
2、通过对有关科学家和其研究的介绍，培养学生的科学兴趣。
【重点难点】
重点：了解原子的构成、原子结构模型及其在历史上的发展过程，体验建立模型的思想
难点：原子结构、同位素、离子大小估算的实验思想
【教学准备】课件、钠在氯气中燃烧的演示实验的药品和器材。
【教学安排】2课时 第一课时：原子结构模型的建立与修正、揭开原子核的秘密
第二课时：同位素、离子
【教学过程】
课堂引入：分子是由原子构成的，那么原子又是由什么构成？科学家是怎样揭开原子结构的秘密呢？
为了探索原子内部的构造，科学家们进行了无数次的实验。他们使用原子模型来表示原子并用实验不断地修正模型。
一、原子结构模型的建立与修正
1、道尔顿：实心原子结构模型----回顾上节课的内容提出。
2、汤姆森：“汤姆森模型”　发现原子内有电子，电子带负电。提出原子是一个平均分布着正电荷的球体，带负电的电子嵌在中间。像西瓜的瓜肉和瓜籽。
3、卢瑟福：“卢瑟福模型”　　实验过程――用带正电荷的α粒子轰击金属箔，发现：粒子大部分沿直线运动、极少发生偏转、有的被反弹，从而发现原子里有一个核。提出电子绕原子核运行，像行星绕太阳运行一样。
4、玻尔：“分层模型”　他认为原子核带正电，电子带负电。电子在固定的轨道上分层运动
以上说明建立模型往往需要一个不断完善和不断修正的过程。
＊原子的结构:
原子是由居于原子中心的带正电荷的原子核和带负电荷的核外电子构成；电子在原子核周围高速运动，一个电子带一个单位负电荷。并且原子核和核外电子所带的电荷总数相等，电性相反，整个原子显电中性。
原子的结构：
1、原子： 原子核： 带正电
（不显电性） 核外电子：带负电
2、原子核大小与核外电子运动范围（原子大小）的比较。
　　学生汇报查找信息的结果（关于原子和原子核的体积比），说明：原子很小，但原子核更小。若把电子运动的范围比作一个大型运动场的话，原子核就像运动场里的一粒芝麻。
学生思考：建立氦原子的模型（氦原子核外有2个电子）
二、揭开原子核的秘密
通过用高能量的粒子撞击核的方法得出：
⑴原子核由质子和中子构成，其中质子带正电，中子不带电。以氧为例。
通过课本第14页质量表的分析得出：
⑵原子中电子的质量在整个原子质量中所占比重极小，可忽略不计，因而原子的质量主要集中在原子核上。
⑶质子和中子又是由更小的微粒夸克构成。
　读图：一杯水的微观层次的分析：
　水→水分子→氢、氧原子→ 原子核→质子和中子→夸克
　　　　　　　　　　　　　 电　子
看课本第14页表，思考分析在一个原子中哪些数目总是相等的？
⑷核电荷数（原子核所带的电荷）＝质子数＝核外电子数
三、原子的“孪生兄弟”－同位素
1、 元素的概念：
具有相同的核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称为元素。
如：氧元素就是所有氧原子的总称。
同种原子的原子核内核电荷数、质子数与中子数是一定的。
但有的原子其核内的中子数会发生变化。
学生读图：氧的三种原子的原子核有什么不同？　课本第16页
说明：氧的三种原子的原子核：核内都有8个质子，但中子数分别是8个、9个、10个。属于同种元素的不同原子。
2、同位素：原子中原子核内质子数相同、中子数不相同的同类原子的统称。
举例①氧的三种同位素，它们都是氧元素的不同种原子
　　②氢的三种同位素：氕（同“撇”）、氘（同“刀”）、氚（同“川”）　　
学生看图1－24，注意其中原子核的不同，告知同位素原子的区别方法。
3、 同位素的应用：
同位素元素在工业、农业、医疗、国防等方面有广泛的应用：化学分析、消除细菌、医学诊断等。
学生阅读：利用碳－14同位素测定年代。
四、带电的原子－离子
＊演示实验：金属钠在氯气中燃烧（该实验要注意安全操作）
1 观察钠和氯气的状态和颜色：
2 在空气中点燃钠，并将它置入氯气中，观察现象：
3 现象：产生白烟，最终得到一些白色粉状固体
本质分析：钠在氯气中燃烧，钠原子失去电子形成带正电荷的钠离子（阳离子）；氯原子得到电子形成带负电荷的氯离子（阴离子）。两种离子所带电荷相等，电性相反，互相吸收，构成电中性的氯化钠。
钠原子失去电子－－形成正电荷的钠离子（阳离子）
氯原子得到电子－－形成负电荷的氯离子（阴离子）
所以，离子就是带电的原子或原子团（离子的组成元素不止一种）。
离子和分子、原子一样也是构成物质的基本粒子。硫酸铜晶体就是由铜离子和硫酸根离子构成的（另外还含有结晶水）
课堂练习：课后练习
【布置作业】
必做：作业本
选做：其他
【教学反思】