資源簡介

原子核外電子的排布
教學(xué)設(shè)計
《原子核外電子的排布》教學(xué)設(shè)計
[教學(xué)任務(wù)分析]
設(shè) 計 理 念 本課涉及微細、肉眼難以感覺的原子核外電子排布的教學(xué)，是初中化學(xué)教學(xué)的重難點。傳統(tǒng)課堂依靠一些有限的圖像以及語言文字進行講述，初中學(xué)生難以理解、掌握這些化學(xué)微觀知識，傳統(tǒng)教學(xué)的理念、條件限制了這問題的解決。 本課利用了數(shù)字技術(shù)優(yōu)勢，化抽象為直觀，用圖文、動畫、互動按鈕等多方面對學(xué)生進行微觀教學(xué)，啟迪思維，建構(gòu)知識體系，對學(xué)生學(xué)習(xí)信息、成效及時反饋和評價，更重要的是促成學(xué)生由被動學(xué)習(xí)向主動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生的微觀想象力、宏微結(jié)合學(xué)習(xí)化學(xué)的習(xí)慣, 有助于學(xué)生理解物質(zhì)的組成、變化等化學(xué)宏觀現(xiàn)象的微觀本質(zhì)，提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。
教材分析 本課安排在《課題1分子和原子》及上一課《原子的構(gòu)成（第一課時）》之后進行教學(xué)，本課內(nèi)容地位重要，讓學(xué)生知道原子中電子在核外是分層排布， 特別是原子最外層電子結(jié)構(gòu)決定了原子的化學(xué)性質(zhì)和原子的分類，體現(xiàn)微觀結(jié)構(gòu)影響宏觀物質(zhì)性質(zhì)的本質(zhì)，知道離子的形成，離子也是構(gòu)成物質(zhì)的粒子。從學(xué)科的角度來看本課是化學(xué)微觀教學(xué)的入門課之一，為初中和高中必修、選修后續(xù)課程學(xué)習(xí)，從原子、分子水平認識物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化做準(zhǔn)備，為學(xué)習(xí)化學(xué)鍵等從微觀本質(zhì)上揭示物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系做準(zhǔn)備。
學(xué)情分析 學(xué)生初步具備了學(xué)習(xí)化學(xué)概念的能力，但空間想象力、抽象思維和邏輯思維的能力較弱，對涉及微細、肉眼難以感覺的原子核外電子排布等微觀知識難以理解。
教學(xué)目標(biāo) 知識 與 技能 知道核外電子是分層排布的，能看懂原子結(jié)構(gòu)示意圖。
知道原子的類別和化學(xué)性質(zhì)與最外層電子數(shù)之間的關(guān)系。
知道相似結(jié)構(gòu)一類粒子性質(zhì)相似。
過程 與方法 逐步提高學(xué)生分析、綜合、歸納、演繹的能力。
提高信息加工和模型認知能力，了解用對比的方法去研究問題。
情感 態(tài)度 與 價值觀 激發(fā)學(xué)生探究物質(zhì)構(gòu)成奧秘的好奇和興趣，培養(yǎng)“世界物質(zhì)性、 物質(zhì)粒子性和物質(zhì)可分性”的觀念。
培養(yǎng)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念。
培養(yǎng)宏微結(jié)合研究問題的觀念。
教學(xué)重點 原子的化學(xué)性質(zhì)與最外層電子數(shù)之間的關(guān)系。
教學(xué)難點 核外電子的分層排布。
教學(xué)方法 以知識建構(gòu)理論為主導(dǎo)的合作探究教學(xué)。
[教學(xué)流程設(shè)計]
教學(xué)流程 活動說明或目的
情景引入：回憶人類研究原子結(jié)構(gòu)的歷程 建構(gòu)活動：以核外電子分層動畫為載體建構(gòu)教學(xué)互動活動 教學(xué)活動1：了解核外電子分層排布的原因和規(guī)律 教學(xué)活動2：分析電子排列的基本規(guī)律（分組） 教學(xué)活動3：知道原子結(jié)構(gòu)示意圖的含義 教學(xué)活動4：教師關(guān)注弱勢學(xué)生活動（加分站） 教學(xué)活動5：及時反饋練習(xí)：完成學(xué)習(xí)目標(biāo)一學(xué)案 討論探究：以1-18元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為載體分組 討論探究以下問題 探究問題1：稀有氣體原子的最外層電子數(shù)的規(guī)律 探究問題2：金屬原子的最外層電子數(shù)的規(guī)律 探究問題3：非金屬原子的最外層電子數(shù)的規(guī)律 探究問題4：最外層電子數(shù)與化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系 探究問題5：最外層電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)相似 練習(xí)評價：及時反饋練習(xí)：完成學(xué)習(xí)目標(biāo)二學(xué)案 拓展活動：如果有時間則進行，內(nèi)容為課后作業(yè)第5題 大概2分鐘 大概15分鐘 大概13分鐘 大概5分鐘 大概5分鐘
[教學(xué)過程]
教學(xué)過程 備注或說明
教師板書：原子核外電子排布 情景引入：人類對原子結(jié)構(gòu)的研究經(jīng)歷了漫長的歷程：比較有代表性的有：1803年道爾頓實心球模型；1904年湯姆生葡萄干蛋糕模型；1911年盧瑟福太陽系模型；1913年波爾模型；現(xiàn)代的薛定諤電子云模型；人類對原子的認識一步步的走向深入，也越來越接近事物的本質(zhì)。今天我們就通過電子云理論來學(xué)習(xí)原子核外的電子排布。 建構(gòu)活動：教師展示“電子運動.swf”。 教師提問：我們可以看到電子在做什么？ 學(xué)生回答：電子在核外做高速的運動。 教師設(shè)問：電子的運動是不是完全沒有規(guī)則呢？（學(xué)生思 考，不需要回答）為了便于你們觀察，我將原子 核外根據(jù)需要染成不同的顏色，并模擬用高速攝 像機給電子拍照，請同學(xué)們仔細觀察和思考，然 后請同學(xué)來描述你所觀察到的。（學(xué)生觀察并思 考，教師一共拍四張照片） 教師提問：我們把拍的照片放在一起，我們可以發(fā)現(xiàn)什么 規(guī)律呢？ 學(xué)生回答1：藍色的兩個電子在橙色區(qū)域運動； 學(xué)生回答2：綠色的八個電子在藍色區(qū)域運動； 學(xué)生回答3：紅色的一個電子在綠色區(qū)域運動； …… 教師引導(dǎo)學(xué)生歸納：電子在核外是分層排布的：某些電子經(jīng) 常出現(xiàn)在某些區(qū)域，核外電子的這種分層運動又 叫分層排布。 教師板書：1.分層排布 教師提問：那為什么有兩個電子離核近，有一個電子離核遠 呢？ 教師講述：舉個簡單的例子：我們剛出生時一般都活動在媽媽的身邊，長大一點了我們就上幼兒園，離媽媽遠一點；再長大一點我們就上小學(xué)，上中學(xué)，離媽媽更遠一些；再長大些我們上大學(xué)甚至到更遠處工作，離媽媽就會遠更多了；電子也一樣，離核近的電子能量較低，離核遠的電子能量較高。 教師設(shè)問：我們將離核最近的一層稱為第一層，離核最遠的一層稱為最外層，研究表明，電子層最少有一層，最多有七層。我將核電荷數(shù)為1-18的原子核外電子的排列以表格的形式呈現(xiàn)出來，請各組討論并得出規(guī)律。 教師加以引導(dǎo)和歸納得到以下回答： 分組回答1：電子先排滿內(nèi)層再排外層； 分組回答2：第一層最多排2個電子； 分組回答3：第二層最多排8個電子； 分組回答4：最外層最多排8個電子； 教師板書：2.第一層≤2個 3.第二層≤8個 4.最外層≤8個 教師過渡：請同學(xué)們想一想:原子的結(jié)構(gòu)以及原子核外電子的排布特點能使用一個更簡明的圖形來表示嗎？ 學(xué)生回答：原子結(jié)構(gòu)示意圖 教師講述：我們畫個圓圈表示…… 學(xué)生回答：原子核 教師講述：+13表示…… 學(xué)生回答：核內(nèi)質(zhì)子數(shù) 教師講述：弧線表示…… 學(xué)生回答：電子層 教師講述：第一層有2個，第二層有8個，最外層有3個；把每個電子層上的電子數(shù)加起來就是核外電子數(shù)，它等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)。 教師關(guān)注弱勢學(xué)生活動（加分站）： 教師講述：接下來我們有請加分較少的組一起來找茬。 教師提問：第1個原子結(jié)構(gòu)示意圖畫得對嗎？ 學(xué)生回答：不對，原子核內(nèi)（或圓圈內(nèi)）的質(zhì)子數(shù)少了一個“+”號 教師展示：正確的畫法 教師提問：第2個原子結(jié)構(gòu)示意圖畫得對嗎？ 學(xué)生回答：不對，最外層（第2層）不能大于8 教師展示：正確的畫法 教師提問：第3個原子結(jié)構(gòu)示意圖畫得對嗎？ 學(xué)生回答：不對，應(yīng)該先排滿內(nèi)層，再排外層 教師展示：正確的畫法 教師講述：接下來請同學(xué)們獨立完成學(xué)案上“學(xué)習(xí)目標(biāo)一”的相關(guān)練習(xí)，我將請同學(xué)上來展示答案。 學(xué)生練習(xí)中……，教師巡視并做個別指導(dǎo)…… 教師通過實物投影展示學(xué)生練習(xí)1-3題，并請在場學(xué)生檢查是否有錯，讓學(xué)生指出，教師也快速檢查，確保答案無誤，或有誤得到指出。 教師提問：第4題應(yīng)該選什么呢，請同學(xué)舉手回答。 學(xué)生回答：選B 教師提問：為什么呢？ 學(xué)生回答：第一層2個，第二層8個，第三層2個，一共12個電子，所以核電荷數(shù)為12。 教師講述：解釋得非常準(zhǔn)確到位，現(xiàn)在請一位同學(xué)展示第5題的答案 教師通過實物投影展示學(xué)生練習(xí)第5題，并請在場學(xué)生檢查是否有錯，讓學(xué)生指出，教師也快速檢查，確保答案無誤，或有誤得到指出。 教師過渡：同學(xué)們對一個原子的結(jié)構(gòu)掌握得很好，如果我們把一些原子按一定規(guī)律排列在一起，又能有什么發(fā)現(xiàn)呢，請看到“學(xué)習(xí)目標(biāo)二”的第1題，請各小組認真閱讀、觀察、討論，找出最外層電子數(shù)與化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系，你也可以參讀課本第55頁第一段的內(nèi)容， 討論探究：以1-18元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為載體分組討論探究.（教師導(dǎo)引完成下列內(nèi)容，如果學(xué)生能很好表述，則教師只要聽就可以了） 教師提問：我們請“X組”來解說稀有氣體一欄，圖表中哪些是稀有氣體？ 學(xué)生回答：氦氖氬（氪氙氡） 教師提問：稀有氣體還有一個稱呼，我們稱它們?yōu)槭裁礆怏w？ 學(xué)生回答：惰性氣體 教師提問：為什么叫惰性氣體？ 學(xué)生回答：因為它們的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定 教師提問：它們的最外層電子數(shù)為多少呢？ 學(xué)生回答：8（如果學(xué)生沒答，教師補充：“只有一層時為2”） 教師講述：這樣的結(jié)構(gòu)我們稱之為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以它們不易得失電子。 教師提問：我們請“X組”來解說金屬原子一欄，圖表中哪些是金屬原子呢？ 學(xué)生回答：像鋰、鈹、鈉、鎂、鋁這樣有金字旁的。 教師提問：它們的最外層電子數(shù)為多少呢？ 學(xué)生回答：一般少于4 教師提問：那么它們怎么樣才能得到最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)？ 學(xué)生回答1：得到電子 學(xué)生回答2：失去電子 教師提問：那么是更容易得到電子，還是失去電子呢？如鈉是失去1個電子容易，還是得到7個電子容易？ 學(xué)生回答：失去1個電子容易 教師講述：所以我們說金屬原子容易失去電子，它們的化學(xué)性質(zhì)是穩(wěn)定還是活潑呢？ 學(xué)生回答：活潑 教師提問：我們請“X組”來解說非金屬原子一欄，圖表中哪些是非金屬原子呢？ 學(xué)生回答：像氮、氧、氟、磷、硫、氯這樣沒有金字旁的。 教師提問：它們的最外層電子數(shù)為多少呢？ 學(xué)生回答：一般多于4 教師提問：那么它們怎么樣才能得到最外層8電子穩(wěn)定結(jié) 構(gòu)？ 學(xué)生回答：得到電子 教師講述：如氧容易得到2個電子形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；所以我們說非金屬原子容易得到電子，它們的化學(xué)性質(zhì)是穩(wěn)定還是活潑呢？ 學(xué)生回答：活潑 教師提問：通過表格，我們可以看到最外層電子數(shù)和化學(xué)性質(zhì)有什么樣的關(guān)系？ 學(xué)生回答：最外層電子數(shù)決定化學(xué)性質(zhì)（教師引導(dǎo)學(xué)生回答） 教師追問：也就是說，最外層電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)會怎么？ 學(xué)生回答：相似 教師板書：5.最外層電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)相似 教師講述：同學(xué)們歸納總結(jié)得都很好，下面請獨立完成學(xué)案上“學(xué)習(xí)目標(biāo)二”的相關(guān)練習(xí)，我將請同學(xué)上來講解答案。 學(xué)生練習(xí)中……，教師巡視并做個別指導(dǎo)…… 教師提問：現(xiàn)在請同學(xué)舉手回答第2題 學(xué)生回答：X=11 屬于金屬原子 易失去1個電子 教師提問：從哪可以得知為金屬原子 學(xué)生回答：最外層為1個電子，小于4為金屬原子；（或11號為鈉，屬于金屬原子） 教師提問：回答得很好，請坐，現(xiàn)在誰來回答第3題 學(xué)生回答：選D，因為它們的最外層電子都為6個。 教師提問：很好，請坐，現(xiàn)在誰來回答第4題 學(xué)生回答：選A，只有B是稀有氣體 教師提問：很好，請坐，現(xiàn)在誰來展示第5題的答案 教師通過實物投影展示學(xué)生練習(xí)第5題，并請在場學(xué)生檢查是否有錯，讓學(xué)生指出，教師也快速檢查，確保答案無誤，或有誤得到指出。 拓展活動：如果有時間則進行，內(nèi)容為課后作業(yè)第5題 教師過渡：同學(xué)們對這節(jié)課的內(nèi)容掌握得比較好，我想我們可以更深入去探究一些原子按一定規(guī)律排列在一起的更多規(guī)律。請看投影“規(guī)律你我他！” 教師講述：我按右邊的1、2、3、4，將會在顯示屏上出現(xiàn)四個不同的名詞，請根據(jù)原子結(jié)構(gòu)示意圖，說出其中的規(guī)律。 學(xué)生回答：1核電荷數(shù)，從左到右依次增加；從上到下增加 2核電荷數(shù)，從左到右依次增加；從上到下增加 3電子層數(shù)，從左到右相同，從上到下依次增加 4最外層電子數(shù)，從左到右依次增加，上下相同 教師總結(jié)：這節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了原子核外的電子分層排布規(guī)律，原子結(jié)構(gòu)示意圖，化學(xué)性質(zhì)與最外層電子數(shù)的關(guān)系，非常感謝你的聆聽，謝謝！請利用課后時間完成學(xué)案上的課后作業(yè)并于今天交給科代表。 感受歷史智慧，感覺科學(xué)探索漫長道 路，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。 用動畫更形象和生動，有助于理解。 模仿拍照再現(xiàn)一種 特別的科學(xué)探究手段，對學(xué)生有一定的啟發(fā)作用。 簡單的生活例子只為學(xué)生能理會抽象的原理。 學(xué)生的總結(jié)不一定是完整的，但這樣的總結(jié)能讓學(xué)生更牢固的記住這些知識。 原子結(jié)構(gòu)示意圖不要求會畫，但也要求會看，所以各部分的意義還是要讓學(xué)生明白的。 這是特別為不怎么發(fā)言的同學(xué)設(shè)計的，只是希望課堂上能照顧到的面更廣。 獨立完成能讓學(xué)生和教師檢查學(xué)習(xí)目標(biāo)的完成情況，及時理清模糊的知識。 學(xué)生的解釋很重要，如果真學(xué)會的，自然能講出為什么。 分組合作探究的同學(xué)也檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，如果能去看看書，答案是很容易完成的，而討論是為了讓學(xué)生對知識有更深刻的理解。 惰性氣體的概念提得比較少，如果需要可適當(dāng)提醒。 看字的偏旁也是原子和元素分類的一種方式，學(xué)生比較容易理解。 這里只列舉了一部分，要注意等于4是特殊情況，如果學(xué)生問起也可以簡單解釋。 這部分的練習(xí)綜合性比較強，教師要盡可能多去了解學(xué)生的完成情況，同時也要注意時間。 關(guān)注學(xué)生的答題是否按要求完成，如果不是，要立刻指出。 拓展活動是為比較好的學(xué)生設(shè)計的，這樣更能滿足成績較好的學(xué)生的求知欲。
[課后作業(yè)]
見學(xué)案“課后作業(yè)”
[板書計劃]
原子核外電子排布 1.分層排布 (
核
外
電
子
) 2.第一層≤2個 3.第二層≤8個 4.最外層≤8個 5.最外層電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)相似
[教學(xué)后記]
原子核外電子排布 本節(jié)課從原子模型的歷史演變，到原子模型的構(gòu)建，從圖片和動畫出發(fā)， 特別是模擬高速攝相機拍攝原子中電子的運動軌跡，讓學(xué)生從抽象到具體， 非常受學(xué)生的歡迎，非常容易理解，非常容易在腦中形成構(gòu)型，達到構(gòu)建目 標(biāo)，教學(xué)活動中采用“大家來找茬”活動，有趣的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，采 用小組合作，讓學(xué)習(xí)更有效的開展，最后的搶答活動，讓學(xué)習(xí)氣氛進入高潮， 學(xué)生在愉悅而有競爭的環(huán)境中，積極性得到充分發(fā)揮，完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

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