人类认识原子结构的历程
原子核的构成
教材从“人类认识原子结构的历程“入手，通过认识道尔顿原子结构模型、汤姆生原子结构模型、卢瑟福原子结构模型、玻尔原子结构模型等典型原子结构模型，引导学生了解人类探索原子结构的基本历程，让学生体会科学探究过程的艰难曲折。在初中所讲原子结构基础上又讲解了原子构成、核素、同位素等概念，进一步又讲解了质子数、中子数和质量数之间的关系，为后续专题的学习打下理论基础。
1、宏观辨识与微观探析：培养学生学会从微观角度思考问题的能力。
2、证据推理与模型认知：以原子结构模型为例，能从宏观和微观结合的视角理解原子原子结构模型提出的证据，初步形成模型建构的认知方式。
3、科学探究与创新意识：培养学生思维能力和探究能力、形成良好的科学实验方法。
4、科学精神与社会责任：让学生体会到科学研究的道路不是一马平川，人类对原子结构的认识经历了漫长而艰苦的过程，人类对原子结构的认识的每一点进步都是建立在许多科学实验的基础之上。
1.了解人类对原子的认识历程
2.原子核的构成；元素、核素和同位素的含义；质子数、中子数、质量数以及它们之间的相互关系
多媒体课件、相关图片视频等
知识回顾
1、原子由______和______构成
2、化学变化中的最小微粒是________
3、化学反应中保持物质化学性质的最小微粒是_________________
4、原子不断地________；原子虽很小但也有一定______。
5、原子可以构成____，如一个氧分子是由两个____构成的；也可以直接构成_____，如稀有气体、铁、汞等都是由原子直接构成的。
引入新课：
人类探索自然界奥秘的一个重要方面是研究物质的微观结构。早在我国古代的战国时期就有了关于物质的微观思考：“一尺之棰，日取其半，成世不竭”。19世纪初，英国科学家道尔顿时认为物质是由原子构成，原子不能被创造，也不能被毁灭，在化学变化中不能再分割，并提出了“原子学说”。随着科学发展，人类对原子结构的认识经历了一段曲折的过程，科学家依据实验获得的数据，提出了各种假设和学说，逐步提示了原子结构的奥秘。
PPT展示：原子结构示意图
板书：一、人类认识原子结构的历程
PPT展示：《原子结构发发展历程》视频
板书：道尔顿
→
汤姆生
→
卢瑟福
→
玻尔
↓
↓
↓
↓
原子学说
葡萄干面包式
有核模型
量子论轨道模型
或行星模型
小结：从原子结构模型的发展历程可以看出，科学家通过不同的实验收集各种证据，从而提出原子结构模型，并不断修正模型。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。
过度：相对原子质量被定义为“某原子的质量与12C原子质量的1/12之比”，你知道“12C原子是指哪种碳原子吗？
板书：二、原子核的构成
过度：我们在初中化学学习了原子是由原子核和核外电子构成的，原子核带正电，核外电子带负电，原子的质量几乎都集中在原子核上。那么，原子核还能再分成更小微粒吗？
学生活动：阅读教材第46页内容
板书：1、原子核的组成：质子（带正电）和电子（带负电）
思考：什么叫元素？
板书：（1）元素：具有相同核电荷数的同一类原子的总称。
讲解：绝大多数原子核由带正电荷的质子和不带电荷的中子构成。一个原子的核内质子数和核外电子数相等，所以原子是电中性的。同一种元素的原子具有相同的质子数，但中子数不一定相同。
板书：（二）核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子称为一种核素
例如：氢元素有三种核素，如下图
板书：（三）质量数：
将原子将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数，加起来所得到的数值称为质量数，用A表示，常用质子数（用Z表示）与中子数（用N表示）之和表示。
课堂活动：教材第46页“学以致用”
原子
质子数
（Z）
中子数
（N）
质子数+中子数（A）
相对原子质量
AZX
F
9
10
18.998
Na
11
12
22.990
Al
13
14
26.982
板书：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)；
讲解：12C原子就是指质子数和中子数都为6的碳原子。研究发现，还有一些碳原子中含有7个或8个中子，即13C、14C，我们把它们叫做的同位素。
板书：（四）同位素：质子数相同，质量数（或中子数）不同的核素互称为同位素
小结：
1、
2、元素、核素和同位素的关系
课堂活动：学生阅读教材第47、48页的“拓展视野”
板书：（五）同位素的应用
医学、工业、农业、考古、环境等领域
课堂练习：
现有下列9种微粒：H、H、C、C、N、Fe2＋、Fe3＋、O2、O3。按要求完成以下各题：
(1)H、H、H分别是氢元素的一种________，它们互称为________。
(2)互为同素异形体的微粒是________。
(3)Fe2＋的中子数为________，核外电子数为_______________________。
(4)上述9种微粒中有________种核素，含有________种元素。
本节课是在初中所学原子结构的基础之上进一步深入学习原子的结构，重点讲解了原子弹的构成、核素和同位素，以及其应用。学生在初中所学的基础上掌握较好，课下加强训练。专题2 第3单元
人类对原子结构的认识
2.3.1 人类认识原子结构的历程
原子核的构成
本节教材位于专题二第三单元《人类对原子结构的认识》的第一课时，通过前面的学习，学生已经认识到了化学世界物质的精彩纷呈，了解到了研究物质的实验方法的多样性。在这些知识的基础上，通过本节课的学习，将学生从宏观的物质世界带入化学的微观世界。在本节课中主要学习原子的组成及原子结构模型的演变等内容，又能为后面元素周期表的学习奠定基础。故在化学学习中起到承前启后的作用。
教学目标：1、了解人类认识原子结构模型的演变历史；
掌握原子的组成，会正确计算微粒的质量数、质子数、电子数、中子数；
能正确了解元素、核素、同位素之间的关系。
核心素养：通过了解原子结构模型演变的历史，认识实验、假说、模型等科学方法对化学研究的作用。在对前人研究历程的学习中逐步形成科学的研究方法和对前人研究成果正确感态度，树立正确的价值观。
1掌握原子的组成，会正确计算微粒的质量数、质子数、电子数、中子数；
2.能正确了解元素、核素、同位素之间的关系；
学生复习上节课已学的内容，并回顾初中所学原子的构成的相关知识，并预习本课内容；教师准备本节需要的多媒体课件。
【引入】你认为一张纸可以永远撕下去而变的无穷小，还是撕到一定程度，达到了其最小的组成后就不能再继续撕了?
【过渡】我国古代先贤惠施说过：“一尺之锤，日取其半，万世不竭。”他认为物质是无限可分的。古希腊哲学家德谟克利特提出，每样东西都是由最小的部分组成，而这最小的部分不能再分。他认为物体可以不断切割直到其最小部分，这最小的部分称为“atomos”。
atom（原子）这个单词
来源于此。那么，物质能否无限可分？
【讲解】学生阅读课本，了解人类是如何逐步认识原子结构的。
一、原子结构模型的演变
1、道尔顿——实心球模型
1803年
2、汤姆生——葡萄干面包模型
1897年
3、卢瑟福——核式结构模型
1911年
4、波尔——电子分层排布模型
1913年
【练习】请同学们完成下列问题：
1、核式结构模型是哪位科学家提出的？
A、波尔
B、道尔顿
C、卢瑟福
D、汤姆生
2、汤姆生提出了哪种原子结构理论？
A、实心球模型
B、葡萄干面包模型
C、核式结构模型
D、电子分层排布
【学生活动】思考并回答。
【设疑】我们知道相对原子质量被定义为“某原子的质量与12C原子质量的1/12之比”你知道12C原子是指哪种碳原子吗？
【讲解】学生阅读课本，总结原子的组成。
我们可以总结出，对于原子：核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数
【设疑】同一种元素的原子质子数相同，但中子数不一定相同。如氢元素有三种原子1H、2H、3H。那么，什么是元素？什么是原子？
【讲解】元素；具有相同质子数的一类原子的总称。
核素；具有一定质子数和一定中子数的一种原子称为一种核素。
【问题解决】12C原子是指质子数和中子数都是6的碳原子。
【设疑】12是该碳原子的质量数。那么，什么是质量数？
【学生活动】阅读课本，并回答：质量数是将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数，加起来所得到的数值。所以，质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
【设疑】
完成课本表2-4，分析质量数与相对原子质量之间有什么关系？
【学生活动】思考并回答；质量数与相对原子质量近似相等。
【讲解】我们可以看出12C表示的是一种碳原子，故原子表示符号为
其意义是：表示质子数为Z，质量数为A的一种X原子。
【练习】据报道，最近中科院的有关专家在世界上首次发现了镤元素的一种新的同位素239
91Pa
，它的中子数为（
）
A、330
B、91
C、239
D、148
【学生活动】思考并回答:D。
【练习】求一下下面微粒的电子数：
电子数=（z-n）
电子数=（z+m）
【过渡】从中我们可总结出
阳离子：电子数=质子数-离子所带电荷数
阴离子：电子数=质子数+离子所带电荷数
【过渡】那么，1H、2H、3H是什么关系呢？
【讲解】质子数相同、质量数（或中子数）不同的核素互称为同位素。
特点：1、质子数相同，核外电子数相同，化学性质相似
中子数不同，物理性质不同，用途不同
描述对象是原子
【观察与思考】判断1
1H、
2
1H、
3
1H有什么关系？12
6C、
13
6C、
14
6C有什么关系？
【学生活动】1
1H、
2
1H、
3
1H是同一种元素的三种不同核素（原子），互称为同位素
12
6C、
13
6C、
14
6C都是碳元素的三种不同核素（原子），互称为同位素
【课堂小结】同一种元素可能有多种核素，核素与核素之间可能互为同位素。、
【拓展视野】学生阅读，总结同位素的应用。
14C原子
用于考古断代
12C原子
用作相对原子质量的标准等
【课堂练习】
科学家最近发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”。下列有关“四中子”粒子的说法中错误的是(
)
A.该粒子不显电性
B.该粒子的质量数为4
C.该粒子是氢元素的一种同位素原子
D.该粒子质量比氢原子大
本节课内容较简单，学生接受起来比较容易。重点在于让学生学会解决有关质量数、质子数、中子数、电子数有关计算，及判断元素、核素、同位素的关系。需要学生多对知识进行了解和记忆，并及时做练习进行巩固。
