《高中化學 專題1 化學家眼中的物質(zhì)世界 第三單元 人類對原子結(jié)構(gòu)的認識 1.3 人類對原子結(jié)構(gòu)的認識教案 蘇教版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學 專題1 化學家眼中的物質(zhì)世界 第三單元 人類對原子結(jié)構(gòu)的認識 1.3 人類對原子結(jié)構(gòu)的認識教案 蘇教版必修1（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第三單元 人類對原子結(jié)構(gòu)的認識 學情分析： 在初中《科學》中，學生已經(jīng)初步了解原子結(jié)構(gòu)模型的演變歷史，知道原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的，知道原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的，初步了解質(zhì)子、中子、電子的質(zhì)量、電性關(guān)系；已初步了解元素和同位素的概念及同位素的應用。核外電子的排布規(guī)律和原子結(jié)構(gòu)示意圖的書寫在《科學》教材中未涉及，但在初高中銜接教育中已作初步講解，學生基本可以寫出1~18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。 教材分析： 本單元的編排在化學學習中起到承前啟后的作用。在前兩個單元中，學生已經(jīng)認識到了化學世界物質(zhì)的精彩紛呈，了解到了研究物質(zhì)的實驗方法的多樣性。在有這些知識的基礎(chǔ)上，通過本單元的

2、學習，將學生從宏觀的物質(zhì)世界帶入化學的微觀世界。在本單元中主要介紹原子結(jié)構(gòu)模型的演變和原子的構(gòu)成等內(nèi)容，再在《化學2》中系統(tǒng)學習原子核外電子排布和元素周期表的知識。 三維目標： 知識與技能： 1． 了解原子結(jié)構(gòu)模型演變的歷史。 2． 了解鈉、鎂、氧等常見元素原子的核外電子排布情況，知道它們在化學反應中通過電子得失使最外層達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的事實。通過氧化鎂的形成了解鎂跟氧氣發(fā)生化學反應的本質(zhì)。 3． 了解原子是由原子核和核外電子構(gòu)成，絕大多數(shù)原子的原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的。能根據(jù)原子組成符號判斷原子的構(gòu)成。知道核素、同位素等概念。 過程與方法： 1. 通過了解原子結(jié)構(gòu)模型演變的

3、歷史，讓學生體驗科學家探索原子結(jié)構(gòu)的艱難過程，認識實驗、假說、模型等科學方法對化學研究的作用。 2．通過學生自主討論原子中質(zhì)子、中子、電子及質(zhì)量數(shù)之間的關(guān)系，培養(yǎng)學生分析處理數(shù)據(jù)的能力。 3．通過氧化鎂形成過程的分析，以及化合物的化學式的書寫，讓學生學會推理、歸納的方法。 情感、態(tài)度和價值觀： 從科學家探索物質(zhì)構(gòu)成奧秘的史實中體會科學探究的過程和方法，并培養(yǎng)學生對科學探索的熱愛。通過氧化鎂形成過程的分析，讓學生從宏觀走向微觀，領(lǐng)悟化學反應的本質(zhì)。 教學重點： 1．構(gòu)成原子的微粒之間的量的關(guān)系。 2．化學反應中原子核外電子排布的變化，化合價與得失電子數(shù)、最外層電

4、子數(shù)的關(guān)系。 教學難點： 化學反應中最外層電子的變化，以及化合價與得失電子數(shù)、最外層電子數(shù)的關(guān)系。 課時安排： 1課時 教學過程： 【引入】同學們，你們知道在世界史上最早提出“原子”這一名詞的人是誰嗎？（學生中會有人說道爾頓、德謨克利特……）對，在公元前5世紀，古希臘哲學家德謨克利特就提出了哲學概念上的“原子”這一名詞，他認為物質(zhì)是由不可分割的微粒即原子構(gòu)成的。在希臘語中，原子就是“不可分割的”意思。那么，現(xiàn)代意義上的原子又是什么呢？ 【投影】掃描隧道顯微鏡下的硅晶體、以及在掃描隧道顯微鏡下用原子書寫的 “中國”圖片。 【講述】這是我們借助先進的掃描隧

5、道顯微鏡觀察到得原子的表面，那原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)又如何呢？據(jù)報道，英國耗資3.8億英鎊、占地5個足球場的超級顯微鏡，能觀察到原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，此項研究正在進行之中。當然科學家經(jīng)其他實驗研究已證實，原子是由更小的微粒構(gòu)成的。顯然，從2500年前的古希臘到今天，“原子”的意義已經(jīng)發(fā)生了明顯地變化。那么，2500年來，科學家是怎樣探索原子的結(jié)構(gòu)的呢？原子結(jié)構(gòu)模型的演變經(jīng)歷了哪幾個階段？又有哪些科學家對此作出了卓越貢獻呢？請同學們快速閱讀課本第27~28頁的交流與討論，并找到重要的科學家及他們的主要觀點。 【學生】學生閱讀。 【板書】原子結(jié)構(gòu)的認識過程 【講述】好，閱讀完了，大家對人類探索原子結(jié)構(gòu)的過

6、程應該有了一個初步的了解。接下去，就讓我們一起沿著科學家探索原子結(jié)構(gòu)的足跡來認識原子。那對此作出重要貢獻的科學家有哪幾位呢？ 【講述】在近代化學史上，最早提出原子結(jié)構(gòu)模型的人是道爾頓，在1803年，提出了具體的原子模型，建立了近代原子學說。那道爾頓的主要觀點是什么呢？ 【學生】（集體回答）物質(zhì)是由原子構(gòu)成的，原子是不可分割的實心球體。 【講述】可是，在1897年，湯姆生在實驗中發(fā)現(xiàn)了電子，并且發(fā)現(xiàn)電子是帶負電荷的，且質(zhì)量非常的小。由于原子呈電中性，所以湯姆生認為原子中的正電荷是均勻地分布在整個原子中，而帶負電荷的電子則鑲嵌其中，正負電荷總數(shù)相等。于是于1904年提出了被稱為“葡萄干面包式

7、”的原子結(jié)構(gòu)模型。 【講述】科學探索的腳步并沒有停止，1911年英國物理學家盧瑟福在做α粒子散射實驗時發(fā)生意想不到的現(xiàn)象。 【投影】α粒子散射實驗圖片 【提問】從這一實驗現(xiàn)象中，你能得出什么結(jié)論？ 【學生】1、原子的大部分體積是空的。 2、中間有一個幾乎集中了所有原子的質(zhì)量且體積很小的粒子——原子核。 原子核： 核外電子 【板書】盧瑟福：原子 【投影】盧瑟福的主要觀點： 1、原子的大部分體積是空的。 2、中間有一個幾乎集中了所有原子的質(zhì)量且體積很小的粒子——原子核。 3、電子隨意地圍繞著一個帶正電荷的很小的原子核運轉(zhuǎn)。 【過渡】后來，盧瑟福和他的學生經(jīng)過進一步

8、的實驗研究證實，絕大多數(shù)的原子核是由（1919年）質(zhì)子和（1932年）中子構(gòu)成的，并且發(fā)現(xiàn)質(zhì)子帶一個單位的正電荷，而中子不顯電性。 質(zhì)子 中子 【板書】 原子核 【過渡】那么構(gòu)成原子核的質(zhì)子、中子以及與核外電子之間有何聯(lián)系呢？由于原子呈電中性，由此可見原子中，電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)。結(jié)合盧瑟福的α粒子散射實驗和表中的數(shù)據(jù)，請思考： 【投影】 質(zhì)子 中子 電子 質(zhì)量/kg 1.67310-27 1.67510-27 9.10910-31 相對質(zhì)量 1.007 1.008 1/1836 信息提示： 質(zhì)量數(shù)：將原子核內(nèi)所有的質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取整數(shù)，加

9、起來所得到的數(shù)值。 相對質(zhì)量：質(zhì)子、中子的質(zhì)量與C-12原子質(zhì)量的1/12相比較所得的數(shù)值。 【投影】⑴原子的質(zhì)量與質(zhì)子、中子的質(zhì)量關(guān)系 ⑵原子的相對原子質(zhì)量與質(zhì)子、中子的相對質(zhì)量的關(guān)系 ⑶原子中質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)和質(zhì)量數(shù)之間的關(guān)系 【學生】學生代表回答結(jié)論。 原子的質(zhì)量≈所有質(zhì)子的質(zhì)量+所有中子的質(zhì)量 原子的相對原子質(zhì)量≈所有質(zhì)子的相對質(zhì)量+所有中子的相對質(zhì)量 質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù) 質(zhì)子數(shù)=電子數(shù) 【板書】1、原子中：質(zhì)子數(shù)=電子數(shù) 質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N） ≈原子的相對原子質(zhì)量

10、【追問】那在離子中，這些等式關(guān)系還成立嗎？ 【板書】離子中：質(zhì)子數(shù)=電子數(shù)電荷數(shù) 【過渡】不同原子中，質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)是不同的，那能否用一個符號準確地表示出一個原子的具體組成呢？ 【講述】在這里我們可以用原子的組成符號來表示,其中X表示元素符號，Z表示原子的質(zhì)子數(shù)，A表示原子的質(zhì)量數(shù)。 【板書】 【講述】如C-12可以表示為： 【副板書】 【講述】從這個式子中，我們可以看出該C原子核內(nèi)有6個質(zhì)子和6個中子，核外有6個電子。 【講述】接下去，同學們一起來看一下2組原子組成符號，請仔細分析它們有什么特點。 【投影】⑴ ⑵

11、【學生】它們的質(zhì)子數(shù)相同，但質(zhì)量數(shù)不同，所以應該是同一種元素的不同原子，互為同位素。 【講述】分析得很好。 【投影】元素：具有相同質(zhì)子數(shù)的同一類原子總稱； 核素：具有一定質(zhì)子數(shù)和一定中子數(shù)的一種原子。 質(zhì)子數(shù)相同，質(zhì)量數(shù)（或中子數(shù)）不同的核素互稱為同位素。 【提問】同位素原子的組成不同，那它們的物理性質(zhì)是否相同？ 比如、、它們的性質(zhì)一樣嗎？在考古斷代中就利用了的…… 【講述】很好。利用某些同位素的放射性，我們已經(jīng)將同位素廣泛地應用于醫(yī)學、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、能源和科學研究等各個領(lǐng)域，甚至是國防事業(yè)。說到國防，我們自然會想到核武器，大家知道現(xiàn)在全球局勢最緊張的兩個地區(qū)是——伊朗和朝鮮，都與“

12、核”有關(guān)。 【投影】“朝核危機”已引起全球矚目，其焦點是朝鮮核電站采用輕水反應堆還是重水反應堆。重水反應堆核電站在發(fā)電的同時還可以生產(chǎn)出可供研制核武器的钚-239()，這種可由鈾-239()，經(jīng)過多次β衰變而得，下列有關(guān)與的說法中正確的是（ C ） A．二者互為同位素 Ｂ．二者是同一種核素 Ｃ．二者具有相同的質(zhì)量數(shù) Ｄ．二者具有相同的中子數(shù) 【過渡】從盧瑟福的核式模型，我們充分認識了原子核的結(jié)構(gòu)，由原子核我們認識了核素、同位素，那么核外電子又是如何運動的呢？真的像盧瑟福所說的：電子隨意地繞核作高速運轉(zhuǎn)嗎？ 【講述】不是的。盧瑟福的學

13、生玻爾和奧地利物理學家薛定諤在進一步的實驗和理論研究基礎(chǔ)上，又分別在913年提出了軌道模型，在1926年提出了電子云模型。他們都認為，電子在核外是按一定的規(guī)律排布的。 【講述】通常我們用原子結(jié)構(gòu)示意圖形象地表示原子的核外電子排布，比如： 【講述】請同學們寫出下列6種原子的結(jié)構(gòu)示意圖。 Ne O Na Ar Mg S He Ne Ar H O Mg N

14、 Na S 【投影】 【提問】從原子結(jié)構(gòu)示意圖中，你能發(fā)現(xiàn)核外電子的排布具有怎樣的規(guī)律？ 【學生】原子核外電子是分層排布的，其中第一層最多只能排2個電子，第二層最多只能排8個電子，最外層不超過8個電子。 【板書】1、規(guī)律：電子是分層排布的。 【過渡】那原子的核外電子排布與元素的性質(zhì)有何聯(lián)系呢？ 【投影】⑴稀有氣體性質(zhì)穩(wěn)定，很難與其他物質(zhì)發(fā)生化學反應。 【學生】因為稀有氣體的最外層電子達到了2電子或8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以很難與其他物質(zhì)發(fā)生反應。 【講述】分析得很正確。也就是說當原子的最外層達到2電子或

15、8電子的結(jié)構(gòu)時，它就會變得非常穩(wěn)定。從中你能得出什么結(jié)論？ 【投影】⑵鎂原子能與氧原子結(jié)合形成氧化鎂。 【講述】那請同學們觀察鎂原子和氧原子結(jié)合形成氧化鎂的過程中原子核外電子的變化情況，解釋第2個事實， 【提問】⑴Mg、O的原子核外電子排布有什么特點？ ⑵Mg、O在反應中表現(xiàn)出什么性質(zhì)？ ⑶在化學反應中哪部分微粒發(fā)生了變化？說明元素的性質(zhì)主要取決于什么？ ⑷從Mg、O你能想到哪些類似的原子？在結(jié)構(gòu)上、性質(zhì)上有何特點？ 【學生】因為鎂原子和氧原子的最外層電子數(shù)均少于8個，所以不穩(wěn)定，有形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的趨勢。在化學反應中，鎂原子失去最外層的2個電子，生成+2價的鎂

16、離子，達到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而氧原子最外層則得到2個電子，達到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，生成—2價的氧離子，鎂離子和氧離子結(jié)合生成了穩(wěn)定的化合物氧化鎂。 【學生】在化學反應過程中，原子的最外層電子數(shù)發(fā)生變化，而原子核不發(fā)生變化。元素的化學性質(zhì)主要取決于最外層電子數(shù)。 【學生】像鎂原子這樣的最外層電子數(shù)較少的，較易失電子，像氧原子這樣的最外層電子數(shù)較多的，較易得電子，從而形成穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)。 【板書】 最外層電子數(shù) 典型金屬 ＜4 易失電子 正價 典型非金屬 ＞4 易得電子 負價 【過渡】鎂條在氮氣中也能燃燒，生成氮化鎂，你能寫出氮化鎂的化學式嗎？ 【學生】學生

17、書寫。 【講述】要正確書寫物質(zhì)的化學式，就必須知道元素的化合價，那化合價又和什么有關(guān)呢？請同學們填寫下列表格，并分析化合價與得失電子數(shù)、最外層電子數(shù)的關(guān)系。 【投影】 一些元素的原子得失電子的情況 元素 化合價 原子最外層電子數(shù)目 失去（或得到）電子的數(shù)目 Na Mg 2 O 6 Cl -1 【學生】學生完成表格，并討論化合價與得失電子數(shù)、最外層電子數(shù)的關(guān)系。 【學生】金屬元素的原子失電子顯正價，正化合價=失電子數(shù)=最外層電子數(shù)；非金屬元素的原子得電子顯負價，=得電子數(shù)=8—最外層電子數(shù)。 【投影】 最外

18、層電子數(shù) 典型金屬 ＜4 易失電子 正價=失電子數(shù)=最外層電子數(shù) 典型非金屬 ＞4 易得電子 =得電子數(shù)=8—最外層電子數(shù) 【過渡】由此可見，結(jié)構(gòu)不同，性質(zhì)不同，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。剛才，我們沿著人類探索原子結(jié)構(gòu)的足跡，深入的認識了原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，知道原子由原子核和核外電子兩部分構(gòu)成，絕大多數(shù)的原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的，那么人們對于原子結(jié)構(gòu)的認識是否就到此為止了呢？質(zhì)子、中子是否就是構(gòu)成原子的最小微粒呢？ 【板書】發(fā)現(xiàn)夸克 【投影】夸克的發(fā)現(xiàn)史 【講述】隨著科技的發(fā)展，人類不僅在地球上探索微觀世界，更把目標投向了整個宇宙。 【投影】美國等一些國家發(fā)射的航天器將我國

19、研制的磁譜儀帶入太空，其目的是探索反物質(zhì)。反物質(zhì)的主要特征是電子帶正電荷，質(zhì)子帶負電荷。請寫出反氫原子和反氧原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖。 【投影】科學家最近發(fā)現(xiàn)一種只由四個中子構(gòu)成的粒子，這種粒子稱為“四中子”，也有人稱之為“零號元素”。下列有關(guān)“四中子”粒子的說法中錯誤的是( C ) A.該粒子不顯電性 B.該粒子的質(zhì)量數(shù)為4 C.在元素周期表中與氫元素占同一位置 D.該粒子質(zhì)量比氫原子大 【講述】隨著科學技術(shù)的發(fā)展，人類對于原子結(jié)構(gòu)的認識還在不斷地深入，夸克會是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒嗎？誰也不知道物質(zhì)世界的至小盡頭會在何處？這個謎底正等待著在座的各位同

20、學去揭開，也許你就是未來的諾貝爾獎獲得者。人類在微觀的世界里繼續(xù)探索前行…… 【結(jié)束語】這堂課，我們沿著科學家探索原子結(jié)構(gòu)的過程，認識了原子的結(jié)構(gòu)，同時人類探索自然科學的這種精神也給了我們很多的啟迪，同學們，你們能說說你們的收獲嗎？從中我們不難感受到科學探究是一個漫長的、艱辛的過程，科學發(fā)展總是在不斷糾錯中前進，科學發(fā)現(xiàn)是永無止境的……相信你們能給人類帶來全新的明天！ 【板書設(shè)計】 第三單元 人類對原子結(jié)構(gòu)的認識 質(zhì)子 中子 質(zhì)子數(shù)=電子數(shù) 質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N） ≈原子的相對原子質(zhì)量 原子結(jié)構(gòu)的認識過程： 原子核 核外電子

21、 道爾頓 ↓ 湯姆生 　↓ 盧瑟福 原子 元素的 化學性質(zhì) 最外層電子數(shù) 分層排布 ↓ 典型金屬 ＜4 易失電子 正價 典型非金屬 ＞4 易得電子 負價 玻爾 　↓ 薛定諤 　↓ 發(fā)現(xiàn)夸克 ↓ …… 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375