课题2 原子的结构
教学目标
知识与技能
(1)了解原子是由质子、中子和电子构成的。
(2)初步了解原子核外电子是分层排布的，了解原子结构的表示方法。
(3)了解离子的形成过程，认识离子是构成物质的一种粒子。
(4)初步了解相对原子质量的概念，并会查相对原子质量表。
过程与方法
(1)充分利用教材提供的图、表资料，借助模型、多媒体等教学手段，化抽象为直观，初步学会运用类比、想象、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。
(2)通过讨论交流、启发学生思维，增强归纳知识、获取知识的能力，逐步养成良好的学习习惯和方法。
(3)运用多媒体动画片、课文插图等辅助手段，演示离子的形成过程，化抽象为直观，增强学习效果。
情感、 态度与价值观
(1)激发学生对微观世界的探究欲和学习化学的兴趣。
(2)初步体会物质构成的奥秘，培养学生的抽象思维能力、想象力和分析推理能力。
(3)对学生进行世界的物质性、物质的可分性的辩证唯物主义观点的教育。
重点难点
重点
原子的内部结构；了解离子形成的过程，认识离子是构成物质的一种粒子；相对原子质量。
难点
对“原子不显电性”的理解；原子核外电子分层运动的想象。
教学准备
1．原子结构模型图片：“原子结构简图”、“离子的形成”、“氯化钠的形成过程”投影片。
2．原子内部结构动画：原子内部结构动画、离子的形成动画。
3．常见原子的质量表：常见原子的构成微粒数目及相对原子质量表。
教学流程
教学设计
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教师活动
学生活动
设计意图
一、新课引入
【投影】教材第53页图3－8。
同学们，请你们想象一下：如果把一个原子跟一个乒乓球放在一起，你们有什么感想呢？
【讲解】那就相当于乒乓球跟地球体积之比。(对照投影)。
展开想象，并将想象的结果相互交流。
欣赏图片并会露出惊讶的表情。
借身边的事物进行类比，引导学生从熟悉的宏观世界步入充满神奇色彩的微观世界，激起无穷的想象。
二、合作探究
【提问】原子这么小，还能不能再分呢？
【投影】原子结构的发现史。
可见，原子内部还有更小的粒子。那么，原子的结构空间是怎样的呢？
【板书】一、原子的构成
我们先来观察一下模型。
【展示】原子结构的放大模型。
介绍：原子核(质子、中子)和电子。
我们知道，分子、原子都在不断地运动着，那么，你们能否想象一下：构成原子的原子核和电子是如何运动的呢？
【播放】动画片：原子内部的运动。
请同学们看教材第53页图3－9，谁能概括一下原子的结构？(提示：可从位置、电性、数量、所占体积等不同角度描述。)
【投影】教材第53页表3－1。思考并回答下列问题：
1.构成原子的三种粒子的电性、质量如何？整个原子的质量主要集中在哪部分？
2.原子中有带电的粒子，那么整个原子是否带电？为什么？
3.是否所有原子核内部都有中子？
4.同种原子核内的质子数和中子数有何特点？
意见不一：
① 能；②不能；③不确定。
观察模型，认识原子的各结构。
自由想象
边欣赏边与刚才的想象进行对比。
个别回答，相互补充，不断完善：原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的绕核作高速运动的电子构成的。
分组讨论。
查表交流。
学生小结。
猜测；
查阅资料；
回答。
设疑引起思考，通过对科学史实的了解，体会严谨的科学态度。
通过模型，化抽象为直观，帮助学生用微粒的观念初步认识原子结构和物质的微粒性。
调动学生的形象思维，提高想象能力。
运用现代教育技术，把抽象的知识形象化，让学生感觉微观世界的神奇，激发学习化学的兴趣。
让学生学会运用归纳、概括等方法对获取的信息进行加工，培养表达能力。
从问题入手，让学生在讨论与交流中相互启迪，获得新知，形成良好的学习习惯和方法，从中培养学生的合作意识。
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5.不同种类原子的内部结构有何不同？
续表
教师活动
学生活动
设计意图
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通过以上学习，你们对原子的结构了解了多少？小结后板书：
核电荷数＝核内质子数＝核外电子数
【提问式讲解】
同学们，你们知道氢、碳、氧、钠、硫等原子核外各有几个电子吗？
(可提示学生参考教材第53页表3－1。)
原子核对这些电子的吸引力是否相同？这些电子的排布有没有规律可循呢？
【板书】二、核外电子的排布
指导学生阅读教材第54页有关内容后，提问：核外电子是怎样排布的？
用两个字概括。
【过渡】那么，电子究竟是怎样分层排布的呢？
1.原子核外第一层最多有几个电子？
2.原子核外第二层最多有几个电子？
3.原子核外第三层最多有几个电子？
介绍：相对稳定结构的概念。
请同学们利用教材第53页表3－1数据，进行创意绘画：(1)氢原子结构图。(2)氧原子结构图。
请同学们打开书本，看教材第54页图3－10，介绍电子层概念。
阅读课本；
讨论、交流；寻找最佳词语。
思考、猜想；查书。
答：2个。
答：8个。
答：8个。
自由创意画图：各种氢原子结构创意图很快画好；画氧原子结构创意图时遇到问题：含有8个电子的氧原子中，这8个电子究竟怎样绕核高速运动呢？
知道电子是分层运动的。
学习运用文字、图表或化学语言表达有关信息。
充分利用教材资源，激发学生的好奇心。
导入课题。
培养学生的阅读、总结、概括能力。
自然过渡；层层深入。
让学生在讨论与交流中再次体会化学学习的特点，认识原子核外电子排布的一般规律。
画画是学生感兴趣的活动，再加上又是抽象画，学生非常兴奋；培养学生的创造性思维能力。
从问题着手，引出新知。
续表
教师活动
学生活动
设计意图
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【投影】
氢原子结构示意图和氧原子结构示意图。介绍原子结构示意图及各部分表示的意义。
【投影】
仔细观察：不同原子的核外电子排布有无一定规律？
【过渡】
由于金属、非金属的原子核外最外层没有达到稳定结构，在化学反应中容易失、得电子，从而达到稳定结构。那么，得失电子的结果是怎样呢？
【动画片演示】
离子的形成。
介绍：阴离子、阳离子的概念。
(看教材插图：第55页图3－13“钠与氯气反应形成氯化钠”。)
【板书】三、离子的形成
请同学们通过观看动画片及看教材第55页插图，说说书写离子符号应注意的事项。
强调离子的表示方法。
【投影】
原子、离子的比较。
原子
离子
不同点
结构的稳定性
所显的电性
相同点
联系
构成物质的粒子有哪几种？举例说明。
【投影】附表1：
由于原子的质量数值太小，书写、使用都不方便，故采用相对原子质量。
原子种类
原子质量
氢
1.67×10－27kg
氧
2.657×10－26kg
碳
1.993×10－26kg
铁
9.288×10－26kg
那什么叫相对原子质量呢？
回忆原子结构，初步了解原子结构的表示方法及各部分表示的意义。
分组讨论后交流。
思考。
观看动画片，体会离子的形成过程。看插图，体会化合物的形成过程。
记录。
自己归纳离子符号的书写特点。
练习书写一些离子的符号。
分组讨论；代表发言。
师生共同填表：氧气由______构成；水由______构成；二氧化碳由______构成；铁由______构成；硅由______构成；氢气由______构成；氯化钠由______构成。
注意知识的前后连贯。
进一步激发求知欲。
在有趣、轻松、又十分形象的氛围中接受抽象、难懂的知识，增强了学生的学习兴趣，提高了学习的效果。
培养学生的思维能力及表达的能力。
以小组竞赛的形式，比正确率、比速度，提高学生的参与意识，从而增强学习的积极性。
在讨论中培养学生的合作意识、训练分析、归纳、表达的能力。
进一步确立物质的微观概念。
“让事实说话”，通过列举数字，让学生真切体会到原子质量书写、使用时的不便，从而更能理解原子质量的表示方法——相对原子质量。
续表
教师活动
学生活动
设计意图
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【板书】四、相对原子质量
让学生阅读教材第56页的相关内容。
1.定义(略)。
【提问】哪位同学能用一个简洁的式子表示原子的实际质量与相对质量的关系？
从中我们可以知道：相对原子质量是一个比值。运用这个式子，我们不妨来算一下附表1中四种原子的相对原子质量。
【投影】
附表2：
原子
种类
质子数
中子数
核外电子数
相对原子质量
氢
1
0
1
2
碳
6
6
6
12
氧
8
8
8
16
钠
11
12
11
23
氯
17
18
17
35
铁
26
30
26
56
你们有没有发现：各原子相对原子质量的近似值，与该原子的质子数、中子数有何关系？
集体朗读。
相对原子质量＝
学生练习计算。
观察后找出规律。
相对原子质量≈质子数＋中子数
学以致用，加深对概念的理解。
通过对数据的观察与分析，找出规律，拓展思维，便于运用。
三、课堂小结
【小结】本节课你有哪些收获？
学生归纳总结。
在交流中进一步巩固。
四、巩固拓展
(1)请学生以图表的形式归纳出：原子、分子、离子之间的关系。
(2)今后学习中，我们可直接查阅书后附录中的相对原子质量表(师生一起查阅)，同时，我们也应该记住那些为相对原子质量的测定做出卓越贡献的科学家，如我国的张青莲教授。
尝试用图表表示。
练习查找。
学习用图表、化学用语归纳知识，培养学生的分析推理能力。
对学生进行爱国主义教育。
板书设计
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教师随笔
备课资料
1．化学史
张青莲(1908—2006)，无机化学家、教育家。长期从事无机化学的教学与科研工作。对同位素化学造诣尤深，是中国稳定同位素学科的奠基人和开拓者。他对中国重水和锂同位素的开发和生产起过重要作用。晚年从事同位素质谱法测定原子量的研究，1991年测得的铟原子量，已被国际采用为新标准。
2．化学小知识
基本粒子
两千多年以前，科学家一直在思考一个问题：“如果把一个物体一直分割下去，将会怎样？能不能找到一种组成物质的最基本粒子？”
物理学家先是发现许多物体由很小的分子和更小的原子组成。原子具有更复杂的结构，它的中心是原子核，核内有质子和中子，环绕原子核运转的电子。因此，人们一度认为，质子、中子、电子和光子是构成物质的最小单元，并将它们称为“基本粒子”。随着实验技术的日渐完善，近年来科学家又陆续发现一大批新的基本粒子。至今为止，基本粒子已是一拥有300多个成员的大集体；在这些成员中，论质量有的竟是电子的6 000倍，而有的轻的没有静止质量。论寿命，有的可以“永久长存”，而有的还不到亿亿分之一秒。这么多形形色色的基本粒子的发现，给物理学家出了一个难题：为什么会有这么多粒子，而且每一种粒子都与另一种不相同呢？
于是，有的科学家设想
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：这些不同的粒子可能组成几个家庭，每一个家庭内的粒子可能按照非常有规律的方式彼此有些差异。大家知道，元素周期律的出现，是由于原子具有内部的结构。物理学家由此产生一种很自然的想法，基本粒子是不是也有内部结构，从而可以像原子一样列出一个规则的表来？根据这样的思路，物理学家提出了一个进一步的假设，认为基本粒子是由三个(或一对)更基本的粒子组成的体系，他们称之为“夸克”。令人高兴的是，根据这样一个假设，可以解释许多实验事实。但是，夸克是真的存在呢，还是仅仅是一种数学上的臆想？有待物理学家在以后的实验中进一步解答。
可以肯定的是，基本粒子并不“基本”。基本粒子世界还有许多尚未揭开的谜等待着人们去探索，去追寻。
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