資源簡介

課題2 原子的結構 教學設計
教學目標：
1、知識與技能：
（1）了解原子的結構是由原子核和核外電子構成，原子核是由質子和中子構成的，質子帶正電，中子不帶電；原子的質量主要集中在原子核上。
（2）知道原子的核外電子是分層排布的，了解原子結構示意圖的含義及最外層電子數和元素性質的關系。
2、過程與方法
（1）學習從圖表、動畫、史料中分析、歸納獲取信息，并對獲取的信息進行加工處理，主動與他人交流討論，清楚地表達自己的觀點。
（2）觀察1～18號元素原子結構示意圖，歸納原子最外層電子數和元素性質的關系。（3）從化學史中人類對原子認識的不斷深入、原子結構模型的不斷演變的過程引入原子結構的內容，初步認識物質結構學習中的模型方法。
3、情感態度價值觀
（1）從對原子結構模型認識發展史切入，引導學生了解人類探索原子結構的基本歷程，提高學生學習原子結構知識的興趣，同時也可讓學生體會科學探索過程的艱難曲折。
（2）通過對最外層電子數和元素性質的關系的學習，讓學生認識到事物之間是相互依存和相互轉化的，初步學會科學抽象的學習方法。
教學重點：
（1）原子的構成：核電荷數、核內質子數和核外電子數的關系
（2）核外電子的排布規律，元素化學性質和原子結構的關系。
教學難點：
（1）原子的結構，建立物質無限可分的觀點。
（2）對核外電子分層想象，表象的形成和抽象思維力的培養。
教具：多媒體課件
教學方法：
以圖表信息分析，史料介紹為媒介，通過觀察、討論與交流、分析與領悟等系列探究方式來逐步完善對原子結構的認識。歸納總結核外電子的排布規律，觀察1～18號元素原子結構示意圖。
課時：第1課時
教學過程：
引言：上一節課共同學習了分子和原子等微觀粒子，我們邁進微觀世界的門檻，今天讓我們一起走進更加奇妙的微觀世界。
教學程序 教師活動 學生活動 設計意圖
創設情景 ［板書］ [提出問題]在《莊子·外篇·至樂第十八》 提到幾句話：“一尺之棰，日取其半，萬事不竭。”是何意思？ [設問]我們知道世界萬物都是由分子或原子等粒子構成，關于原子，你還想探究哪些問題 [引課]本節課我們主要探究原子內部構成。 課題二、原子的結構 思考：物質世界是否可分？能否分到盡頭？ 學生可能提出問題 1．原子是實心的嗎 2．原子能分嗎 若能分，其內部結構是怎樣的？ 3．原子有沒有質量 它的質量有多大 4．原子到底有多大 …… 引導學生思考，步入神秘的微觀世界。
認識原子結構的歷史 ［板書］ ［板書］ ［板書］ ［板書］ 信息處理整合認識 史料佐證拓展認識 [講解]人類對原子的認識和探索卻已經歷了多年的漫長歷史。十九世紀初，道爾頓提出原子論后，原子一直被認為是堅硬不可分割的實心球體。1897年，湯姆生發現了電子，從此叩開原子的大門，湯姆生開始了對原子結構的想象。之后盧瑟福通過實驗證明原子是由原子核和核外電子兩部分構成的。 一、原子的結構 原子是由原子核和核外電子兩部分構成的。 [展示] 1.湯姆生的棗糕式原子模型 2.盧瑟福的帶核原子結構模型 [設問]請你充分發揮自己的想象力，想象一下原子核與核外電子是怎樣構成原子的？ [講解] 科學家通過不斷的實驗探究，獲得了原子核一般是由質子和中子構成的結論。 原子核是由質子和中子構成的 [播放]原子內部構成的動畫 [設問]構成原子的三種基本微粒質子、中子、電子各有何特點，不同原子的內部構成有何不同呢？ [組織交流，分析歸納] 質子帶正電，中子不帶電，電子帶負電。 [講解]核電荷數即原子核所帶的正電荷數目 [引導總結] 結合課本表格內容，總結原子的構成情況以及核電荷數與質子數、電子數的關系 核電荷數=質子數=電子數 [提問] 原子核很小，能否繼續再分？ [講述] 實驗證明，質子和中子是由更小的粒子“夸克”構成，有關夸克的結構和性質仍有探索和研究中。 學生聆聽，觀看人類對原子結構探索的代表性史料，思考原子內部是怎樣結合起來的？ 聽講，了解人類對原子結構認識的程度和方法，感悟科學的偉大力量。 觀察，分析：以某個原子為例說明構成原子的粒子有幾種，它們是怎樣構成原子的。 帶著問題閱讀教材表3-1，對獲取的信息集體交流、評價，進行小組活動： 1、原子中存在帶電的粒子，但它并不顯電性，其原因是…… 2、原子由質子、中子、電子三種粒子構成，但 不是所有的原子核內都有中子 3、在原子中質子數等于電子數，但不一定等于中子數。 4、原子很小，但有一定質量，原子的質量主要集中在原子核上。 通過對人類關于原子結構的認識過程調動學生學習的興趣。 通過每一種新模型的出現都經過較長的時間，特別是從道爾頓到湯姆生原子結構模型的演變，將近100年，說明科學探索的過程很艱辛。 感受物質無限可分性。 觀察原子內部構成的動畫演示，并以某個原子為例說明，對原子的構成有個完整的認識。 從圖表、動畫、史料中分析、歸納獲取信息，并對獲取的信息進行自主歸納總結，加工處理，培養主動與他人交流討論，清楚表達自己觀點的良好學習方法。 再次感受科學研究發現是無止境的，人類對原子結構的研究發展到今天還沒有停止，依然不斷深入。進一步認識物質的無限可分性。
［過渡］從剛才的學習我們已經知道，核外電子是圍繞原子核做高速運動的。那么，這些電子的運動有規律嗎？經過科學家們的不懈努力探究，歸納總結出核外電子是分層排布的，電子的排布要遵守一定的規則。
［講述］核外電子排布的基本原理
1、能量最低原理。2、泡利不相容原理。3、洪特規則。
（簡述三個基本原理：電子總是先占領離原子核較近也就是能量較低的軌道……）
［分析講解］電子的排布原則
1、對于核外只有一個電子的氫原子來說，電子在核外一定距離的空間內做高速運動，是一個球體。而對于多個電子的原子，它的電子是怎樣運動的呢？
2、在多個電子的原子里，因為電子的能量不同，電子在電子層是分層排布的。電子層從里到外離原子核距離由近到遠，能量由低到高。
展示：原子核外的電子運動。
［板書］二、電子的排布規則
［講解歸納］電子的排布原則
［板書］1、每個電子層最多可容納的電子數為2n2個。（n為電子層數）舉例：
2、電子先排滿第一層再排第二層，排滿第二層再排第三層。（KLMNOPQ）
3、最外層電子數不超過8個。（如果只有一個電子層的不超過2個）
［過渡，設問］：怎樣表示核外電子的排布呢？我們可以用原子結構示意圖來表示。
課件展示：（1）部分原子結構示意圖。
（2）1～18號元素原子結構示意圖。
［板書］三、原子結構示意圖及其涵義
分析講解:原子結構示意圖及其涵義。在原子結構示意圖中，圓圈表示原子核，圓圈內的“+”表示帶正電，數字表示電荷數;弧線表示電子層,弧線上的數字表示該電子層容納的電子數。
觀察分析：引導學生對1～18號元素原子結構示意圖進行觀察對比，分析討論，找出各類元素原子結構（最外層電子數）的特點及元素化學性質與原子結構的關系。
［課堂小結］通過本節課的學習，我們了解了什么呢？
［學生總結］
［歸納總結］補充學生的發言，將本節課學習的主要知識簡單回顧一遍。
設問：金屬元素的原子失去電子，非金屬元素的原子得到電子后，變成了什么呢？它們還保持電中性嗎？這就是我們下一節課原子的結構第二課時將要學習的內容，大家回去后可以先預習一下。
布置作業： 以“探索原子的結構”為題，寫一篇科普短文。要求介紹原子內部各種粒子的特征。
板書設計：
課題二、原子的結構
一、原子的結構
二、電子的排布規則
（1）、每個電子層最多可容納的電子數為2n2個。（n為電子層數）
（2）、電子先排滿K再排L層，排滿L層再排M層。（KLMNOPQ）
（3）、最外層電子數不超過8個。（如果只有一個電子層的不超過2個）
三、原子結構示意圖及其涵義
教材分析
物質構成的奧秘是九年級化學的重要內容之一,原子的結構又是學生對微觀世界的第二次接觸。本課題主要是在學生學習分子、原子的概念的基礎上深入探究原子的內部構成及介紹相對原子質量。
學情分析
學生在前面的教材學到的微觀知識有限，對原子的構成內容的抽象思維和對教材以結論性的敘述型語言理解成為本節教學內容的難點。為了突出重點、突破難點，本設計將結合教材圖表，引導學生展開探究性學習活動，在具體設計時著重關注以下幾點：
1、充分利用科學史料和宏觀比喻來創設情景，將抽象問題形象直觀化，激發學生探究的欲望。
2、創設條件，引導學生通過閱讀教材、觀察圖表與動畫、討論交流等方式自主學習、探究，讓學生體驗科學探究過程，結合科學推理與史料的佐證認識原子的構成。
3、由于我校是分層次教學，這又是個基礎比較薄弱的班級，所以我的教學思路有明顯的偏移和側重。
教學反思：
1、理論課的教學設計，尤其是涉及微觀的純理課論的教學設計處理起來有點困難，教學設計考慮到學生已有的知識水平，考慮學生的認知能力、想象能力、抽象思維能力，要從學生的實際出發，把握好整個教學的難度，可以有兩種設計方法：(1)對于學習能力稍差的學生，緊緊圍繞書本展開教學，沒有進行拓展或是少進行拓展，加入大量有趣味性的圖示、圖表、動畫等，整個設計緊緊圍繞書本，幾乎沒有什么拓展，學生學習起來較容易。(2)對于基礎較好，學習能力強一些的學生，可以適當加深教學內容，充分挖掘學生的學習潛力，如從《莊子》中“一尺之棰，日取其半，萬事不竭”導入教學，以湯姆生、盧瑟福的原子結構模型、盧瑟福試驗展開原子結構的教學，深入的分析電子的排布規則，最后進行相對原子質量的教學，這種設計突破了書本，適當進行拓展，整個教學要求學生積極的思考，可以充分調動能力強的學生的學習。
2、對于理論課的教學要讓學生去預討論、交流，通過討論和交流加深知識的理解。理論及概念的教學較為抽象，不象元素化合物知識有生動形象的實驗輔助教學，學生學習起來興趣濃，掌握較容易。理論和概念學習較枯燥，也不容易學習，可以讓學生去思考、討論，學生才有可能掌握好。
3、可以利用好多媒體手段進行輔助教學。利用多媒體手段將枯燥、看不見、摸不著的知識立體的展現在學生面前，使之直觀便于學生的學習。整個教學過程中有多次利用（原子結構模型、盧瑟福試驗、原子內部構成等）。這些多媒體的使用能很好地輔助教學。

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