原子结构模型教案.docx

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原子结构模型教案

原子结构模型教案

篇一：

高中化学原子结构模型的演变教学案例分析

一、背景：

在全面推进教育信息化和实施素质教育的大背景下，现代信息技术渗透到基础教育的领域不断得到拓展，以多媒体计算机为载体的辅助教学（多媒体计算机辅助教学：

MCAI,MultimediaComputerAssistedInstruction）方兴未艾、前景喜人。

但是，假如没有把学科教学与MCAI有机整合起来，将不能对教学和学习指导起到应有的作用。

根据我自己多年化学教学的经验，我感到在化学教学中并不是所有的内容和章节都适合运用MCAI进行教学。

是否需要运用MCAI进行教学，应依据教学内容、教学目的和教学思想来定。

因此，本案例的目标是：

在建构主义理论的指导下探索化学学科教学与MCAI有机整合的方法，为完善MCAI教学出一份力。

二、案例：

（一）探究项目：

本案例的探究项目是：

《原子结构模型的演变》

原子结构模型是微观抽象的，必须借助于计算机多媒体技术才能把它形象地展示出来。

这一教学内容适合于MCAI教学。

（二）教学目标：

1、知识目标：

（1）把握现代原子结构模型，理解宏观物体和微观粒子的区别和联系。

（2）了解原子结构模型的发展历史，从而加深对现代原子结构模型的理解

2、技能目标：

（1）交流对科学发展史的体会，使学生在讨论和争辩中体验科学研究发展的全过程，实现对学生的科学教育。

（2）通过多媒体教学，帮助学生理解抽象的概念，并且培养学生运用信息技术的意识和能力。

3、情感目标：

（1）通过原子结构模型的展示使学生感受到科学的和谐美。

（2）培养学生对微观世界探究的爱好。

（三）说明：

原子结构模型的演变必然体现了科学研究的发展规律，所以在教学中应该以原子结构模型的演变为明线，以科学研究的发展规律为暗线。

（四）实施过程：

1、课前预备：

教师：

①布置课前作业：

分组（四人一组）查找有关原子结构模型演变的历史过程的资料，选取其中的一个阶段制作MCAI课件，以备下一节课的交流。

②查找现代原子结构模型的资料，制作课件。

学生：

分组查找资料（包括上网查询），制作MCAI课件。

2、课堂教学过程：

（1）教师讲解现代原子结构模型（MCAI演示微观粒子的运动特征）：

复习原子的构成引出原子核外电子的运动特征（电子云动态演示）

总结微观粒子的运动特征（并与宏观物体的运动特征作对比）

“原子结构模型的演变”这一内容涉及到微观粒子的运动特征，若不采用MCAI技术进行动态模拟演示，部分学生想像有困难，也就无法完全进入微观粒子这一情境之中，MCAI技术在此显示出它无法替代的巨大优势。

如对氢电子云的描述是通过假设给氢原子照相，把不同时间照片叠加出的统计结果，用MCAI技术可生动形象地展示在学生面前，丰富了学生的想像力

（2）学生交流原子结构模型演变的历史（MCAI演示原子结构模型的演变历史）：

学生分组派代表上台来展示自己的成果。

“原子结构模型演变”的历史是化学史的重要部分，教师将科学发现的思路，进行设计和编制，让学生对科学家的研究轨迹进行模拟，进行探索。

从最早的道尔顿原子结构模型到汤姆生的葡萄干面包模型、卢瑟福的行星模型再到波尔的层壳模型再到现代的薛定鄂的几率说以及有关中微子、夸克等亚原子微粒的最新研究进展。

学生沿着科学家发现的道路前进，在亲身经历模拟探索的实践活动的基础上进行归纳概括，有利于学生更牢固地将其纳入自身的认知结构，完成意义建构。

更重要的是，学生在感受、体验科学家探索微观世界的过程中所表现出的献身精神、执著精神、协作精神和创新精神的同时，可以将其内化为自身的追求。

为此，在小组交流原子结构模型发展史的基础上，老师再请同学自由交流在学习原子结构理论发展史过程中的心得体会。

（3）学生自由交流体会，教师点拨导航，共同探究：

在成果交流过程中，学生提出了很多有见地的观点，如：

科学家追求真理，纠正谬误的原动力是造福人类，奉献祖国。

要有科学的怀疑精神，不能盲目地怀疑一切，要以实验事实为依据。

科学家要具有良好的综合素质,作为理科班的学生应注重培养自身的综合素质。

科学发展的道路是曲折的，但什么也阻挡不了科学前进的脚步。

科学要发展，科学家必须要有创新精神，学生在学习中既要继续又要创新。

（五）教学效果：

本课选择的内容非常适宜采用MCAI进行教学，在原子结构模型的教学中溶入科学发展史的教学处理有新意，教学模式有特色。

课堂中教师和学生互助互动，气氛活跃，教师作的课件和学生作的课件相得益彰，达到了学科教学和MCAI的有机整合。

三、几点结论：

1、多媒体计算机辅助教学（MCAI）在化学学科教学难点与学生认知的突破上具有重要的作用。

化学基础理论教学历来都是化学教学的难点之一，由于教学内容表现单一,缺乏直观性,一般情况下教师只能靠形象的比喻启发学生去想象微观事物的存在和运动变化规律,而学生对微观理论的理解往往因抽象而感到困难。

按照现代认知心理学的观点，人的认知活动是人对外界信息进行积极加工的过程。

学生的学习是典型的认知活动，学生的智能发展首先依靠于外界信息本身。

因此，要突破微观理论教学这一难点，就必须使不可见的微观世界宏观化，感性化，并且尽可能通过多种媒体，多方位地为学生提供学习信息。

计算机集多种媒体功能为一身，假如我们把诸如原子结构、核外电子排布及运动规律、化学反应的实质、各种有机化学反应的机理、分子的构型等这些看不见摸不着的理论、概念在计算机上用三维动画的形式来描述,其形象、生动、直观的教学效果将有利于学生们对化学知识的深刻理解。

2、形成了自己的多媒体计算机辅助教学（MCAI）的模式

通过实践，形成了自己的多媒体计算机辅助教学（MCAI）的模式，我把它称为“模拟－探究－交流－互动”模式，其流程如下框图所示：

（图略）

计算机多媒体技术在以上流程中用粗框标出的环节中起到了不可替代的作用。

具体地说，计算机多媒体技术主要在创设情境，模拟微观世界，资料查询，交流展示成果中发挥重要作用。

反思：

原子结构理论教学历来都是化学学科教学的重点，也是难点。

如何使学生理解微观粒子与宏观物体在特性和运动规律方面的不同，一直是化学教师们努力探索的课题。

本案例将多媒体计算机辅助教学中的教师多媒体演示教学模式和学生多媒体演示模式结合起来。

教师多媒体演示充分发挥多媒体计算机辅助教学（MCAI）在模拟微观世界方面的优势来帮助学生理解原子核外电子排布的特点及运动规律，可以大大提高课堂教学的效率，使学生在短期内获得有关原子结构的全部知识。

学生多媒体演示原子结构理论发展的历史过程，通过亲自查找资料、制作MCAI课件及小组交流等过程，学生对原子结构理论的发展历程有了清楚的了解，也加深了对原子结构理论的理解，其次这也是对学生渗透科学方法、科学态度的一个好机会，学生在这一过程中能体会到科学家进行科学研究的一些基本方法和科学家为人为科学的态度。

最后学生也得到了获取知识途径方法的最直接锻炼、团队合作能力与表达能力等得到很好锻炼。

多媒体计算机辅助教学的发展，对加快教育改革步伐，不断探索有效的教学方法，将起着十分重要的促进作用，同时也有利于提高学生的计算机知识水平和实践动手能力，有利于提高未来建设者的科学文化素质、能力和科技意识。

篇二：

鲁科版化学选修3《原子结构模型》word教案

第一节原子结构模型

【学习目标】

1、知识与技能目标

（1）了解“玻尔原子结构模型”，知道其合理因素和存在的不足。

初步认识原子结构的量子力学模型

（2）能利用“玻尔原子结构模型”解释氢原子的线状光谱。

（3）能用n、ι、m、ms四个量子数描述核外电子的运动状态。

（4）知道n、ι、m、ms的相互关系及有关量子限制

（5）了解原子轨道和电子云的概念及形状，能正确书写能级符号及原子轨道符号

2、过程与方法目标

（1

）通过介绍几种原子结构模型，培养学生分析和评价能力。

（2）通过原子结构模型不断发展、完善的过程，使学生认识到化学实验对化学理论发展的重要意义，使学生感受到在学生阶段就要认真作实验、认真记录实验现象。

（3）通过自主学习，培养学生自学能力和创造性思维能力。

（4）通过介绍四个量子数及有关量子限制，使学生感受到科学的严密性。

3、情感态度·价值观目标

（1）通过原子结构模型不断发展、完善的过程教学，培养学生科学精神和科学态度。

（2）通过合作学习，培养团队精神。

【学习重点】1、基态、激发态及能量量子化的概念。

2、利用跃迁规则，解释氢原子光谱是线状光谱及其他光谱现象。

3、用四个量子数描述核外电子的运动状态。

【学习难点】1、n、ι、m、ms的相互关系及有关量子限制。

2、原子轨道和电子云的概念

第1课时

【自主预习提纲】

一、原子结构理论发展史：

1、1803年提出原子是一个“实心球体”建立原子学说的是英国化学家，1903

年汤姆逊提出原子结构的“”模型，1911年卢瑟福提出了原子结构的模型，1913年玻尔提出的原子结构模型，建立于20世纪20年代中期的模型已成为现代化学的理论基础。

二、必修中学习的原子核外电子排布规律：

（1）原子核外的电子是________排布的，研究表明已知原子的核外电子共分为______

个电子层，也可称为能层，分别为：

第一、二、三、四、五、六、七?

?

电子（能）层

（2）原子核外各电子层最多容纳个电子。

（3）原于最外层电子数目不能超过个（K层为最外层时不能超过个电

子）。

（4）次外层电子数目不能超过个（K层为次外层时不能超过个），倒

数第三层电子数目不能超过个。

说明：

以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。

例如；当M层是最外层

时，最多可排个电子；当M层不是最外层时，最多可排个电子

2、核外电子总是尽量先排布在能量较的电子层，然后由向，依次

排布在能量逐步的电子层（能量最低原理）。

例如：

钠原子有11个电子，分布在三个不同的电子层上，第一层个电子，第二

层个电子，第三层个电子。

由于原子中的电子是处在原子核的引力场中，电

子总是尽可能先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。

原子结构示意图为：

三、氢原子光谱

人们常常利用仪器将物质吸收光或以射不的波长和强度分布记录下来，得到所谓

的光谱，光谱分为和，氢原子光谱为。

为了解释原

子的稳定性和的实验事实，丹麦科学家玻尔在

原子模型的基础上提出了的原子结构模型，该理论的重大贡献在于

指出了原子光谱源自在不同能量的上的跃迁，而电子所处的的能量是。

四、玻尔原子结构模型

1、玻尔原子结构模型基本观点：

（1）原子中的电子在具有________的圆周轨道上绕原子核运动，并且_______能量。

可理

解为行星模型，这里的“轨道”实际上就是我们现在所说的电子层。

（2）定态假设：

玻尔原子结构理论认为：

同一电子层上的电子能量完全相同。

在不同轨道

上运动的电子具有不同的能量（E），而且能量是_________的，即能量是“一份一份”的。

各电子层能量差具有不连续性，既E3-E2≠E2-E1。

（3）只有当电子从一个轨道（能量为Ei）跃迁到另一个轨道时，才会____________能量。

如

果辐射或吸收的能量以光的形式表现并记录下来，就形成了______________。

①基态：

最低能量状态。

处于最低能量状态的原子称为基态原子。

②⑵激发态：

较高能量状态（相对基态而言）。

基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁

至较高能级时的状态。

处于激发态的原子称为激发态原子。

③原子光谱产生的原因：

电子由激发态跃迁到基态会释放出能量，这种能量以光的形

式释放出来，所以就产生光谱。

④氢原子光谱是线状光谱的原因：

氢原子上的电子由n=2的激发态跃迁到n=1的基态，

与从n=3的激发态跃迁到n=2的激发态，释放出的能量不同，因此产生光的波长不同。

2、玻尔原子结构模型理论成功地解释了氢原子光谱是________________光谱的实验事实，

但不能解决氢原子光谱的精细结构问题和多原子复杂的光谱现象。

【当堂达标训练】

1、同一原子的基态和激发态相比较（）

A、基态时的能量比激发态时高B、基态时比较稳定

C、基态时的能量比激发态时低D、激发态时比较稳定

2、生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁有关的是（）

A、钢铁长期使用后生锈B、节日里燃放的焰火

C、金属导线可以导电D、夜空中的激光

3．玻尔理论不能解释（）

A.H原子光谱为线状光谱

B.在一给定的稳定轨道上，运动的核外电子不发射能量----电磁波

C.H原子的可见光区谱线

D.H原子光谱的精细结构

4．首次将量子化概念应用到原子结构，并解释了原子的稳定性的科学家是（）

A.道尔顿B.爱因斯坦C.玻尔D.普朗克

5．画出下列原子或离子的结构示意图：

MgOClSi

HNeNa+S2-

第2、3课时

一、原子结构的量子力学模型

（一）原子轨道与四个量子数

根据量子力学理论，原子中的单个电子的______________可以用原子轨道来描述，

而每个原子轨道由三个只能取整数的量子数共同描述，因此核外电子的运动状态是由四个量子数决定的。

1、主量子数n

主量子数n的取值为?

，对应的符号为?

，n越大，表明电子

离核的平均距离、能量，因此将n值所表示的电子运动状态称为。

2、角量子数ι

在多电子原子中，角量子数l与一起决定着原子轨道的能量，若两个电

子所取的n、l值均相同，就表明这两个电子具有。

对于确定的n值，l的取

值共个，分别是?

，对应的符号为?

，在一个电

子层中，l有多少个取值，就表示该电子层有多少个不同的（也称亚层）。

能级顺序：

EnsEnpEndEnf

3、

磁

量

子数m

①角量子数ι和磁量子数m的关系

角量子数ι和磁量子数m的关系既能级与原子轨道个数的关系。

对于一个确定的ι值，m

值可取，共个数值。

当ι=2时，m有五个取值；既d能级有个原子轨道。

②原子轨道的表示方法

s能级只有一个原子轨道，可表示为s。

p能级有3个原子轨道，可表示为px、py、pz。

d能级有5原子轨道，

f能级有7原子轨道。

4、自旋磁量子数ms

量子力学认为，同一轨道上的电子还在做自旋运动，而且只有两种自旋运动状态，分别用自旋磁量子数ms?

?

示）来描述。

（二）原子轨道的图形描述和电子云

电子运动不能用牛顿运动定律来描述，只能用统计的观点来描述。

我们不可能像描述宏观运动物体那样，确定一定状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间如何，而只能确定它在原子核外各处出现的概率。

概率分布图看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。

常把电子出现的概率约为90%的空间圈出来，人们把这种电子云轮廓图成为原子轨道。

1、S的原子轨道是球形的，能层序数越大，原子轨道的半径越大。

这是由于1s，2s，3s……电子的能量依次增高，电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大，电子云越来越向更大的空间扩展。

这是不难理解的，打个比喻，神州五号必须依靠推动（提供能量）才能克服地球引力上天，2s电子比1s电子能量高，克服原子核的吸引在离核更远的空间出现的概率就比1s大，因而2s电子云必然比1s电子云更扩散。

2、P的原子轨道是纺锤形的，每个P能级有3个轨道，它们互相垂直，分别以Px、Py、Pz为符号。

P原子轨道的平均半径也随能层序数增大而增大。

11（通常用符号“↑”表示）和ms?

?

（通常用符号“↓”表22

篇三：

《原子结构模型》第一课时教案

第1节原子结构模型

第1课时氢原子光谱和波尔的原子结构模型

【教学目标】

1.了解“玻尔原子结构模型”，知道其合理因素和存在的不足。

2.知道原子光谱产生的原因。

3.能利用“玻尔原子结构模型”解释氢原子的线状光谱。

【教学重点】

1.基态、激发态及能量量子化的概念。

2.原子光谱产生的原因

3.利用跃迁规则，解释氢原子光谱是线状光谱及其他光谱现象。

【教学难点】

1.能量量子化的概念。

2.原子光谱产生的原因【教学方法】启发式讨论式【教学过程】

第1节原子结构模型一、道尔顿原子学说二、卢瑟福原子结构模型1.逐条分析“玻尔原子结构模型”。

2.玻尔原子结构模型

（1）行星模型

（2）定态假设

（3）量子化条件（4）跃迁规则