原子结构模型的演变教案

原子结构模型的演变教案

‎ ‎ 第三单元 人类对原子结构的认识 ‎ ——原子结构模型的演变 一、 教材分析 ‎1、经过前两单元的学习，学生已经认识到了化学世界物质的精彩纷呈，了解到研究物质的实验方法的多种多样。在有了这些知识基础后，教材选择了化学史中人类对原子认识的不断深入、原子结构模型的不断演变的过程引入原子结构的内容，这样安排既水到渠成地把学生带入完全的化学微观世界，又为整个专题“化学家眼中的物质世界”作了恰到好处的诠释。‎ ‎2、从“原子结构模型的演变”切入，通过认识道尔顿原子结构模型、汤姆生原子结构模型、卢瑟福原子结构模型、玻尔原子结构模型等几种典型的原子结构模型，引导学生了解人类探索原子结构的基本历程，提高学生学习原子结构知识的兴趣，同时也可让学生体会科学探索过程的艰难曲折。在这个基础上学习有关原子构成的基础知识，了解原子核外电子分层排布、化学反应中原子外层电子排布的变化为后续专题的学习打下理论基础。‎ ‎3、本专题的编写与以往的传统教材有很大的差别。传统教材中，有关原子结构的内容是与元素周期律和元素周期表等内容编排在一起的。现在的教材中，首先在本专题第三单元介绍有关原子结构模型的演变和原子的构成等内容，再在《化学2》中系统介绍原子核外电子排布和元素周期表等知识。这样编写不仅有助于学生在《化学1》后三个专题的学习中能从原子结构的有关知识角度认识某些元素的化学性质和氧化还原反应等概念，而且体现了知识结构的循序渐进和螺旋式上升的特点。‎ 二、教学目标 知识与技能：1、通过本节课的学习，使学生了解原子结构演变的历程，体验科学实验、科学思维对创造性工作的重要作用。‎ ‎2、了解钠、镁、氧等常见元素原子的核外电子分层排布的情况，知识这类原子在化学反应过程中常通过电子得失使最外层达到8电子稳定结构的事实。通过氯化钠、氧化镁的形成过程初步了解发生化学反应的本质。‎ 过程与方法：通过教学素材的交流和讨论，充分发挥学生的学习主动性，通过卢瑟福ａ散射实验探究原子结构的分析，体会科学探究的过程与方法。通过问题解决体验将所学知识应用于实际问题的解决的过程。‎ 情感态度与价值观：1、通过认识几种典型的原子结构模型，引导学生了解人类探索原子结构的艰难历程，体会科学的艰辛，树立严谨的科学态度。‎ ‎2、通过教学素材的交流和讨论，培养与同伴合作沟通的能力，在对前人的研究历程的学习中逐步形成科学的研究方法和对前人研究成果的正确的情感态度，树立正确的价值观。‎ 三、教学重点、难点。‎ 重点：1、原子结构模型的演变的交流与讨论 ‎2、常见元素的原子结构示意图 ‎3、活泼金属与活泼非金属反应的实质 难点：活泼金属与活泼非金属反应的实质 四、设计思路：‎ 展示H2O、Cu 食盐的图片 讨论：原子结构模型的演变 研究原子结构的意义 提出问题：由常识性问题过渡到构成物质的微粒有哪些 讨论NaCl、MgO形成过程中金属原子和非金属原子的核外电子变化情况 归纳：核外电子排布的规律，练习书写原子结构示意图 4‎ ‎ ‎ 问题解决：教材P29页 归纳：元素的化合价与其在反应中得失电子数目的关系 五、教学过程：‎ ‎[引言]：先问大家一个常识性问题：洗了的衣服为什么会晒干？‎ ‎[学生回答]：水蒸发，水分子扩散（也就是什么微粒向外扩散了？）‎ ‎[教师讲述]：这说明水是由什么微粒构成的？‎ ‎[学生回答]：分子 ‎[提出问题]：是不是所有物质都是由分子组成的呢？‎ ‎[展示图片]：Cu、食盐 ‎[教师讲述]：很多化学物质都是由这三种微观粒子构成的。而分子又是由什么构成的（原子），离子又是带电的原子或原子团，所以有了对原子结构的认识就可以更好探索物质的组成、结构、性质及应用。‎ 原子大家熟悉吗？但人类对原子的认识和探索却已经历了2500多年的漫长历史，并且科学家为了使微观粒子形象化、具体化，用原子模型来表示原子，在初中大家已经了解到构建模型常常是帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。科学家研究原子也是先建立原子模型，并且做了大量的实验，不断来完善、修正模型。今天这节课我们就一起来讨论原子结构模型的演变。‎ ‎[交流与讨论]：请大家回忆初中学过的知识及阅读教材P26-27的短文，‎ 针对下列几个问题分组讨论： ‎ ‎1、人类对原子结构的认识经历了哪几种模型的演变？‎ ‎2、电子最早是由哪一位科学家发现？当时他提出的原子结构模型怎么样？‎ ‎3、卢瑟福是如何探索原子结构的？‎ ‎4、波尔的原子结构模型主要解释了什么问题？‎ ‎5、从原子结构模型的演变历史中你能得到什么启迪？‎ ‎[学生汇报]：1、学生汇报上述的讨论题（边汇报边播放视频）‎ ‎ [学生汇报]：2、从原子结构模型的演变历史中得到什么启迪呢？ ‎ ‎①汤姆生提出的“葡萄干面包式”的原子结构模型是从阴极射线实验中发现电子为起点的，卢瑟福根据ａ粒子散射实验提出带核的原子结构模型等等，所以原子结构模型的每一次演变，都是从科学家实验开始的。是以实验事实为依托的。‎ ‎②大家有没有发现，每一种新模型的出现，都经过较长的时间，特别是从道尔顿到汤姆生原子结构模型的演变，将近100年，说明科学探索的过程很艰辛。（科学研究的道路不是一马平川） ‎ ‎③原子结构模型的演变告诉我们科学研究、科学发现是无止境的，每建立一种新的原子结构模型，人类对原子结构认识就深入一层，现在可以用扫描遂道显微镜可以看到单个的原子。（播放视频）人类对原子结构的研究发展到今天还没有停止，还在不断的深入。当然给我们的启迪不止这些，就不一一讲了。‎ ‎3、从原子结构模型的演变历史中大家对原子结构了解了多少？）‎ ‎（1）原子： 原子核（+）‎ ‎ 核外电子（—）‎ ‎（2）核外电子是分层排布的。‎ 4‎ ‎ ‎ ‎[提出问题]：核外电子是如何分层排布的？它的排布有没有规律呢？‎ ‎[思考归纳]：请大家观察教材P28页图1-30，归纳核外电子排布有哪些规律：‎ ‎1、第一层最多排2个；第二层最多排8个。‎ ‎2、稀有气体每层都达到饱和，处于稳定状态。所以化学性质稳定。‎ ‎[教师讲述]：为了书写方便和形象。采用这种形式（ ）来表示，这种表示方法把它称为原子结构示意图，学生练Na 、Al 、N、Cl。‎ ‎[过渡]：通过刚才的分析，大家知道稀有气体原子核外电子排布达到稳定结构，很难与其它物质发生反应，那么活泼金属、活泼非金属最外层无达到稳定结构，他们碰撞在一起会怎么样呢？‎ ‎[视频演示]：钠在氯气中燃烧的反应，分析形成过程。‎ ‎[交流与讨论]：从氯化钠的形成过程和教材P28 图1-31 氧化镁的形成过程中，你能得出什么结论？(从电子得失、离子的核外电子排布、化合价等去分析)‎ ‎[学生汇报]：１、活泼金属与活泼非金属反应时，活泼金属容易失去电子，而活泼非金属容易得到电子；最终使最外层达到“稳定结构”。‎ ‎2、元素的化合价与其在反应中得失电子的数目有一定的关系。‎ ‎3、在化学反应过程中，原子核不发生变化，原子的最外层电子数会发生变化。‎ ‎[问题]：那么离子结构示意图怎么画呢？与原子结构示意图有什么异同？‎ ‎ [问题解决]：学生完成教材P29问题解决 ‎[小结]：学生自由发言 ‎ ‎[结束语]：通过本节课的讨论、分析，使我们认识到人类在认识自然的过程中，经历了无数的艰辛，正是因为有了无数的探索者，才使人类对事物的认识一步步地走向深入，也越来越接近事物的本质。他们为我们留下的不只是物质财富，还有巨大的精神财富。‎ 板书设计：‎ 原子： 原子核（+）‎ 核外电子（—）（核外电子是分层排布的）‎ ‎ ‎ 表示方法：原子结构示意图 反应实质：通过最外层电子数的变化，最终使最外层达到“稳定结构”。‎ 随堂检测：‎ ‎1、道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。他的学说中包含有下述三个论点：①原子是不能再分的粒子；②同种元素的原子的各种性质和质量都相同；③原子是微小的实心球体。从现代的观点看，你认为这三个论点中，不确切的（ ）‎ A、只有③ B、只有①③ C、只有②③ D、有①②③‎ ‎2、19世纪末，人们开始揭示原子内部的秘密，最早发现电子的科学家是（ ）‎ A、法国的拉瓦锡 B、瑞典的舍勒 C、英国的道尔顿 D、英国的汤姆生 ‎3、下列四位科学家都对原子结构的认识起到过重要的推动作用，其中首先提出原子核外的电子在一定轨道上运动的是（　　）‎ A.汤姆生　 B.道尔顿　 C.玻尔　 D.卢瑟福 ‎4、已知最外层电子数相等的元素原子具有相似化学性质。下列原子中，与氧元素原子的化学性质相似的是（　）‎ A. Ne 　　　 B. Mg　　　　 C. S　　　　 D. C ‎5、Mg原子最外层电子数为 ，反应中容易 个电子而显示 价；F 4‎ ‎ ‎ 原子最外层电子数为 ，反应中容易 个电子而显示 价。 在上述过程中，F原子和Mg原子通过 都形成了8电子稳定结构。写出氟化镁的化学式______。 ‎ ‎6、用下面的结构示意图的字母填空：‎ ‎（1）属于金属原子的是---------；‎ ‎（2）属于非金属原子的是------；‎ ‎（3）属于离子结构示意图的是-----；‎ ‎（4）具有稳定结构的是-------。‎ 六、教学分析：‎ ‎1、在众多目标中，学生已在初中学过原子结构模型的演变，初步了解原子结构。所以本节课应在了解基础上，有针对性创设问题情景，通过讨论与交流，建构新的知识结构。‎ ‎2、教材P26对原子结构模型的演变的讨论与交流能体现新教材目标中情感态度与价值观的养成。我认为教材中的设计问题太大，学生可能讨论时无针对性，如何使学生讨论起来，关键在于教师对问题的设计。所以应设计成几个有针对性的小问题组织学生讨论。‎ ‎3、对于一种新的化学用语（表示方式：原子结构示意图）的出现，要有一个循序渐进，逐步深化的过程，先解决教材中H、Ne、Ar、H、O、Mg等原子结构的识别，然后总结出电子排布的一些规律（核外电子排布的规律在化学（2）会进一步学习，所以在这不必过多拓展和延伸），能逐步画出1-18号的原子结构简图，了解O2-、Mg2+的结构简图表示法与特点就可以了。‎ ‎4、教材P28图1-31以MgO的形成揭示反应实质，我认为以的形成来讨论更形象，让学生更易接受。（视频Na在Cl2中燃烧实验）‎ 4‎