資源簡(jiǎn)介

“原子的構(gòu)成”教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)目標(biāo)：
了解原子的構(gòu)成，認(rèn)識(shí)電子是按照能量的高低在核外分層排布，理解原子結(jié)構(gòu)示意圖的意義。
2、能力目標(biāo)：
充分利用教材提供的圖表資料，借助多媒體等教學(xué)手段，初步學(xué)會(huì)運(yùn)用類比、想象、歸納、概括等方法獲取信息并進(jìn)行加工。通過(guò)參與科學(xué)家對(duì)原子結(jié)構(gòu)的探究實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。利用原子結(jié)構(gòu)示意圖大膽思維積極交流，借助分析氯化鈉的生成過(guò)程，認(rèn)識(shí)離子的形成，進(jìn)一步的體會(huì)電子在化學(xué)變化的作用。
3、情感目標(biāo)：
樹(shù)立物質(zhì)無(wú)限可分的辯證唯物主義觀點(diǎn)；學(xué)習(xí)科學(xué)家鍥而不舍的鉆研精神，體會(huì)科學(xué)在人類發(fā)展歷程中的重要貢獻(xiàn)。使學(xué)生體會(huì)化繁為簡(jiǎn)的思維方式，進(jìn)一步深化微粒觀念。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)
原子的構(gòu)成和電子對(duì)原子的影響
三、教材分析
本課題包括原子的構(gòu)成和原子中的電子兩部分內(nèi)容，第一部分重點(diǎn)介紹原子的構(gòu)成，同時(shí)介紹了原子不顯電性的原因。第二部分介紹原子中的電子。原子的構(gòu)成是“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”這一主題下的最重要的內(nèi)容，是學(xué)習(xí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論和認(rèn)識(shí)元素的基礎(chǔ)。本課題的內(nèi)容既能起到承上啟下的作用，又是對(duì)前面內(nèi)容的一個(gè)深入和延續(xù)。因此本課題對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)十分重要。
四、教學(xué)過(guò)程
環(huán)節(jié)一 創(chuàng)設(shè)情境——引發(fā)探究的欲望
【創(chuàng)設(shè)情境】讓學(xué)生們拿一根1米長(zhǎng)的繩子，拉直展示給學(xué)生，讓學(xué)生思考，如果把這根繩子分成1億段，一段有多長(zhǎng)？
【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)生已建立起分子、原子的初步概念，知道分子、原子很小，通過(guò)小活動(dòng)導(dǎo)入新奇、有趣又富有鼓動(dòng)性，拉近師生距離，使學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)活動(dòng)， “分成1億等份”讓人覺(jué)得更難做到，難度更大，運(yùn)用逆向思維，讓學(xué)生更能體會(huì)到原子“真的太小了”。
【引入課題】如果把它等分為1億份，其中的一份就是氧原子的直徑。原子非常小，難怪近代化學(xué)之父道爾頓提出了沒(méi)有人能將原子再分的論斷。介紹近代科學(xué)原子論。那么原子到底能不能再分？原子具有怎樣的結(jié)構(gòu)呢？這就是今天我們要研究的課題。
【板書(shū)課題】第三節(jié) 原子的構(gòu)成
【設(shè)計(jì)意圖】順理成章地給出道爾頓的論斷，引入近代科學(xué)家對(duì)原子的認(rèn)識(shí)，一切顯得自然、合理。培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑、敢于挑戰(zhàn)的創(chuàng)新意識(shí)，激發(fā)學(xué)生探索、思考的興趣，引發(fā)學(xué)生對(duì)微粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)的猜想。
【提出問(wèn)題】原子非常小，但確實(shí)是存在的，那么你想象中的原子是什么樣的
【學(xué)生猜想】（說(shuō)出乒乓球、籃球、象鉛球、土豆、櫻桃、桃、山杏、蘋(píng)果、葡萄等。）
【設(shè)計(jì)意圖】為了使抽象的概念生活化，采用原型啟發(fā)。有利于充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增大學(xué)生的參與面，暴露了學(xué)生的原始思維。通過(guò)想象，激發(fā)學(xué)生想探究原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的欲望。
【引導(dǎo)過(guò)渡】同學(xué)們對(duì)原子有不同的看法，那么原子內(nèi)部究竟是什么樣的呢？今天我們一起進(jìn)入原子結(jié)構(gòu)的探究之旅…
環(huán)節(jié)二 探究活動(dòng)——體驗(yàn)科學(xué)的魅力
請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)實(shí)驗(yàn)討論分析：
1、這種微粒的帶電情況如何？為什么？射出的這些粒子是原子嗎？為什么？
2、你覺(jué)得原子能不能再分？原子中能不能只含有這種粒子？
請(qǐng)同學(xué)們特別注意觀察圖中射線在正負(fù)電極板間的偏轉(zhuǎn)情況。并根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答問(wèn)題。
（小組討論）
早在1897年湯姆森就做了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了這種帶負(fù)電荷的微粒。這種微粒就是電子，電子的發(fā)現(xiàn)，打破了原子不可分的觀點(diǎn)。
教師總結(jié)：原子是由帶正電的微粒和帶負(fù)電的電子構(gòu)成的。這種帶正電的微粒和帶負(fù)電的電子怎樣構(gòu)成了原子就成了當(dāng)時(shí)科學(xué)家們最關(guān)心的問(wèn)題。在20世紀(jì)初已經(jīng)提出了幾種原子模型，其中最具有影響力的是湯姆森的西瓜模型。
【設(shè)計(jì)意圖】將科學(xué)家做的實(shí)驗(yàn)保持本質(zhì)不變的進(jìn)行加工，抽取出初中生感興趣、能理解的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容制成課件展示給學(xué)生，讓學(xué)生身臨其境地走入探究氛圍，為學(xué)生的思維發(fā)展創(chuàng)設(shè)了最近發(fā)展區(qū)，最大限度調(diào)動(dòng)了學(xué)生研究的熱情。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行思考分析，大膽猜測(cè)，主動(dòng)參與到教學(xué)活動(dòng)中，更好的體現(xiàn)了科學(xué)探究所倡導(dǎo)的理念，最后再呈現(xiàn)湯姆森的和他的研究成果，平地中突現(xiàn)高山，讓學(xué)生心理得到強(qiáng)烈地刺激，讓學(xué)生充分體會(huì)到湯姆生發(fā)現(xiàn)電子對(duì)科學(xué)發(fā)展的重要性。
那么，湯姆森的西瓜模型是否科學(xué)呢？讓我們繼續(xù)進(jìn)行探究。
實(shí)驗(yàn)探究二 a粒子散射實(shí)驗(yàn)
觀察實(shí)驗(yàn)的模擬動(dòng)畫(huà)，描述所看到的現(xiàn)象。
【實(shí)驗(yàn)探究】flash動(dòng)畫(huà)展示a粒子散射實(shí)驗(yàn)
【學(xué)生描述】●大多數(shù)α粒子能穿透金箔，而且不改變?cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)方向；
●也有一小部分α粒子改變了原來(lái)的運(yùn)動(dòng)路徑；
●甚至有極少數(shù)的α粒子好像碰到了堅(jiān)硬不可穿透的質(zhì)點(diǎn)而被彈了回來(lái)。
請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷：原子的西瓜模型是否成立？并大膽猜想：原子具有怎樣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)？
（小組交流，討論并展示）
早在1911年盧瑟福就做了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，這個(gè)居于原子中心、體積很小、質(zhì)量很大的微粒就是原子核，原子核的發(fā)現(xiàn)否定了湯姆森的西瓜模型，從而確立了原子的核式結(jié)構(gòu)。
【課件展示】盧瑟福及其行星式原子結(jié)構(gòu)模型
總結(jié)：在原子的中心有一個(gè)帶正電荷的原子核和核外帶負(fù)電的電子構(gòu)成的。原子核的體積很小，核外有相對(duì)很大的空間。原子的質(zhì)量主要集中在原子核上。
假如把原子比喻成十層大樓，而原子核僅相當(dāng)于十層大樓中的一粒櫻桃。那么在原子核的外面就有一個(gè)相對(duì)來(lái)說(shuō)很大的空間，這個(gè)空間就被電子所占據(jù)，電子就繞原子核做高速運(yùn)動(dòng)，速度之快，近似光速。
【設(shè)計(jì)意圖】培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行探究的能力，同時(shí)體會(huì)原子的有核模型是如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)建立起來(lái)的。使學(xué)生意識(shí)到任何科學(xué)原理的創(chuàng)立都要付出巨大的努力。引導(dǎo)學(xué)生理解科學(xué)的發(fā)展是無(wú)止境的，原子結(jié)構(gòu)模型也在不斷的完善著。
在探索原子奧秘的過(guò)程中，人們用智慧豎起來(lái)一塊塊新的里程碑，但是人們并未因?yàn)橐粫r(shí)的勝利而停下前進(jìn)的腳步。這時(shí)科學(xué)家們關(guān)心的問(wèn)題是原子核還能再分嗎？請(qǐng)同學(xué)們看屏幕。
課件展示原子彈爆炸的場(chǎng)面
原子彈的爆炸告訴我們?cè)雍耸强梢栽俜值??？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)證明：原子核是由質(zhì)子和中子兩種微粒構(gòu)成的。其中質(zhì)子帶正電，中子不帶電。
【設(shè)計(jì)意圖】從形象生動(dòng)的圖片資料入手，抓住學(xué)生的好奇心，學(xué)生感到興奮，探究之欲油然而生。
【交流共享】通過(guò)剛才的學(xué)習(xí)，我們對(duì)原子的結(jié)構(gòu)有了更新的認(rèn)識(shí)，下面請(qǐng)同學(xué)們以小組交流的方式，閱讀表格完成下列問(wèn)題？
粒子種類 電性 質(zhì)量(kg)
原子核 質(zhì)子 每個(gè)質(zhì)子1個(gè)單位正電荷 1.6726×10-27
中子 不帶電 1.6749×10-27
電子 每個(gè)電子1個(gè)單位負(fù)電荷 9.1100×10-31 （占質(zhì)子質(zhì)量的1/1836）
1、根據(jù)原子中各微粒的帶電情況，能否得出在原子中，核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、核外電子數(shù)三者的大小關(guān)系？
2、為什么說(shuō)原子的質(zhì)量幾乎都集中在原子核上？
【交流討論】
1能得到核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。核電荷數(shù)即原子核所帶的電荷數(shù)。每個(gè)質(zhì)子帶一個(gè)單位的正電荷，中子不帶電，因此此核電荷數(shù)即為質(zhì)子數(shù)。每個(gè)電子帶一個(gè)單位的負(fù)電荷，與核電荷數(shù)相等才能使原子不顯電性。
2組成原子核的質(zhì)子和中子質(zhì)量差不多，電子的質(zhì)量要比它們小的多，約為質(zhì)子的1/1836，所以原子的質(zhì)量主要集中在原子核上。
【設(shè)計(jì)意圖】根據(jù)客觀事物的觀察分析，提出假設(shè)，這是人們?cè)谘芯繂?wèn)題時(shí)常用的方法。既鞏固了“原子的構(gòu)成”的知識(shí)，又讓學(xué)生在討論中發(fā)現(xiàn)了新問(wèn)題，將核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、核外電子數(shù)三者的大小關(guān)系設(shè)置成問(wèn)題探究的形式，為了培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、資料的加工整理能力、處理信息的能力。
環(huán)節(jié)三 構(gòu)建新知——揭開(kāi)電子的面紗
【過(guò)渡】在原子中電子是體積小、質(zhì)量輕的一種小粒子，電子在原子中是如何運(yùn)動(dòng)的呢？
【分析材料】一個(gè)氧原子的原子核內(nèi)有8個(gè)質(zhì)子和8個(gè)中子。核外有8個(gè)電子，其中2個(gè)電子能量相近都較低，另6個(gè)電子能量相近且能量稍高。這些電子都同時(shí)繞原子核高速運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)你對(duì)材料的理解，請(qǐng)你描述一下這些電子是如何運(yùn)動(dòng)的？
【討論交流】氧原子的8個(gè)電子是在一個(gè)平面上運(yùn)動(dòng)還是在一個(gè)立體的區(qū)域運(yùn)動(dòng)？電子的分層排布與什么有關(guān)？能量的高低與離核遠(yuǎn)近有什么關(guān)系？電子層對(duì)原子的體積有何影響？
【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)分析給定的材料，使學(xué)生學(xué)會(huì)提取有用的信息，在討論與交流中，幫助學(xué)生建立“電子是在原子核外一定區(qū)域運(yùn)動(dòng)”的思想，形成一個(gè)空間的立體觀念。通過(guò)分析材料、小組交流、教師講解，再借助課本的圖片、文本和多媒體動(dòng)畫(huà)，幫助學(xué)生樹(shù)立空間概念，探索、理解電子的分層排布，向?qū)W生滲透理想模型法的科學(xué)方法。這樣處理能化難為易，變枯燥為樂(lè)趣，變結(jié)論性知識(shí)為探究性學(xué)習(xí)，讓學(xué)生饒有興趣地、自主地進(jìn)行科學(xué)探究，使生硬的　化學(xué)概念變得栩栩如生，易于理解。學(xué)生逐漸對(duì)學(xué)習(xí)化學(xué)產(chǎn)生渴望之情，能主動(dòng)參與探究，建構(gòu)新知，從而逐步提高解決問(wèn)題的能力，形成科學(xué)態(tài)度和掌握一定的科學(xué)方法。
根據(jù)理解，請(qǐng)你把氧原子的結(jié)構(gòu)以最簡(jiǎn)潔的方式畫(huà)出來(lái)。
【畫(huà)圖】學(xué)生根據(jù)自己的理解畫(huà)出氧原子的結(jié)構(gòu)圖。
【強(qiáng)調(diào)】明確原子結(jié)構(gòu)示意圖的各部分涵義
分析原子結(jié)構(gòu)示意圖我們深刻的體會(huì)到：幾條曲線、幾個(gè)數(shù)字就簡(jiǎn)潔明了的表達(dá)了許多的化學(xué)信息，形象智慧的體現(xiàn)了原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)?？梢?jiàn)原子結(jié)構(gòu)示意圖的使用，為我們研究化學(xué)提供了很多方便。
【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)畫(huà)結(jié)構(gòu)圖示，展示自己對(duì)電子分層排布的理解，同時(shí)在比較中找到最簡(jiǎn)潔的圖示。認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)示意圖的重大意義，體會(huì)使用簡(jiǎn)單的形象圖能夠表達(dá)豐富信息的做法。
【跟蹤訓(xùn)練】你能把鈉原子的核外電子分層排布形象的表示出來(lái)嗎？
一個(gè)鈉原子的原子核外有11個(gè)電子，其中2個(gè)電子能量接近都較低，8個(gè)電子能量相近且能量稍高，1個(gè)電子能量最高。這些電子都同時(shí)繞鈉的原子核運(yùn)動(dòng)。
小提示：當(dāng)原子最外層電子數(shù)等于8時(shí)，原子最
【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)鈉原子和鈉離子的結(jié)構(gòu)示意圖，挖掘教學(xué)內(nèi)容，認(rèn)識(shí)區(qū)分它們的不同，強(qiáng)化學(xué)生的探究欲，使學(xué)生思維呈上升趨勢(shì)，并利用動(dòng)畫(huà)、圖示把鈉原子和氯原子發(fā)生電子轉(zhuǎn)移形成氯化鈉的過(guò)程簡(jiǎn)明呈現(xiàn)，理解離子的形成過(guò)程，體會(huì)電子在化學(xué)變化中的作用。理解電子的得失生成新的微?！x子，離子相結(jié)合形成新物質(zhì)，體會(huì)離子也是構(gòu)成物質(zhì)的一種微粒。
【交流共享】通過(guò)以上的學(xué)習(xí)，你對(duì)原子中的電子有哪些新的認(rèn)識(shí)？
電子是有能量的;電子在原子核外是分層排布的;電子決定了原子的體積大小;電子的得失使原子變成離子;電子決定了原子在化學(xué)變化中的表現(xiàn)......
總結(jié)：小小的電子，微乎其微，但是它卻影響著原子結(jié)構(gòu)、原子性質(zhì)的方方面面。原子僅僅靠幾個(gè)電子的改變，就使原子與原子之間隨時(shí)發(fā)生聚散離合，世間也因此形成了數(shù)不盡的化學(xué)反應(yīng)，從而締造了數(shù)千萬(wàn)種的新物質(zhì)。
【設(shè)計(jì)意圖】使學(xué)生對(duì)于原子中的電子有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，體會(huì)電子的重要作用。通過(guò)生生交流、討論，培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)交流的能力，提高學(xué)生歸納總結(jié)和獲取信息的能力。學(xué)生在交流展示時(shí)展現(xiàn)自己的思維過(guò)程，教師對(duì)知識(shí)的掌握情況，利用學(xué)生間的相互修正、質(zhì)疑、補(bǔ)充、完善，達(dá)到反饋糾正的目的。
環(huán)節(jié)四 拓展延伸——關(guān)注科技的發(fā)展
【拓展延伸】現(xiàn)代人們對(duì)原子的認(rèn)識(shí)到達(dá)了什么層次了呢？現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)——電子云。電子在原子核外空間一定范圍內(nèi)出現(xiàn)，可以想象為一團(tuán)帶負(fù)電的云霧籠罩在原子核周圍，所以，人們形的把他叫做電子云”。
人類認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)的歷程：道爾頓實(shí)心球——湯姆森西瓜模型——盧瑟福有核模型——薛定諤電子云模型——？
人類在認(rèn)識(shí)自然的過(guò)程中，經(jīng)歷了無(wú)數(shù)的艱辛，正是因?yàn)橛辛嗽S多像他們一樣的科學(xué)家不懈探索，才使人類對(duì)事物的認(rèn)識(shí)一步步走向深入，走向本來(lái)....未來(lái)人們對(duì)原子的認(rèn)識(shí)將會(huì)怎樣，這肯定不是終點(diǎn)，我們還有很長(zhǎng)的路要走。
1964年蓋爾曼發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子、中子等微粒是由夸克構(gòu)成的。20世紀(jì)七八十年代各國(guó)的科學(xué)家又提出比夸克更深層次的微粒稱為亞夸克。美國(guó)一位科學(xué)家曾建議把亞夸克更深層次的微粒稱為“毛粒子”，這是為了紀(jì)念偉大的領(lǐng)袖毛澤東同志所倡導(dǎo)的“物質(zhì)無(wú)限可分”的哲學(xué)論斷。但目前對(duì)亞夸克的研究尚未有新的發(fā)展，希望同學(xué)們學(xué)好科學(xué)知識(shí)，將來(lái)為祖國(guó)的尖端科技做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
【設(shè)計(jì)意圖】介紹一些原子方面的科學(xué)家的資料。通過(guò)這些資料，可以讓學(xué)生了解原子結(jié)構(gòu)的演變歷史;還可以通過(guò)修正各種觀點(diǎn)使剛學(xué)過(guò)的知識(shí)得以應(yīng)用和鞏固升華，讓學(xué)生在輕松愉快的環(huán)境中學(xué)習(xí)；并且還可以通過(guò)各位科學(xué)家的成就，了解科學(xué)的發(fā)展是在不斷修正和補(bǔ)充中進(jìn)行的，對(duì)學(xué)生進(jìn)行人生觀和價(jià)值的培養(yǎng)。
【暢談收獲】通過(guò)我們今天的學(xué)習(xí)，你還有哪些收獲和感想，請(qǐng)與大家交流一下。
【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)學(xué)生以擬人化的方式談我在原子大家庭中所見(jiàn)所聞，更加深了學(xué)生對(duì)原子構(gòu)成的認(rèn)識(shí)，形象而生動(dòng)的比喻化枯燥為愉悅。
【板書(shū)設(shè)計(jì)】
原子的結(jié)構(gòu)
道爾頓——實(shí)心球
湯姆森——西瓜模型——電子
盧瑟?！泻四Ｐ汀雍?br/>二、原子中的電子
1、原子結(jié)構(gòu)示意圖
2、離子的形成

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