原子的构成教学设计.docx
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原子的构成教学设计
“原子的构成”教学设计
莱西市日庄镇院里中学邴雪飞
“原子的构成”是鲁教版五四制教科书八年级上册第二单元自然界中的水第三节的教学内容。
一、教学目标
1、知识目标：
了解原子的构成，认识电子是按照能量的高低在核外分层排布，理解原子结构示意图的意义。
2、能力目标：
充分利用教材提供的图表资料，借助多媒体等教学手段，初步学会运用类比、想象、归纳、概括等方法获取信息并进行加工。
通过参与科学家对原子结构的探究实验，提高学生的实验探究能力。
利用原子结构示意图大胆思维积极交流，借助分析氯化钠的生成过程，认识离子的形成，进一步的体会电子在化学变化的作用。
3、情感目标：
树立物质无限可分的辩证唯物主义观点；学习科学家锲而不舍的钻研精神，体会科学在人类发展历程中的重要贡献。
使学生体会化繁为简的思维方式，进一步深化微粒观念。
二、重点、难点
原子的构成和电子对原子的影响
三、教材分析
本课题包括原子的构成和原子中的电子两部分内容，第一部分重点介绍原子的构成，同时介绍了原子不显电性的原因。
第二部分介绍原子中的电子。
原子的构成是“物质构成的奥秘”这一主题下的最重要的内容，是学习物质结构理论和认识元素的基础。
本课题的内容既能起到承上启下的作用，又是对前面内容的一个深入和延续。
因此本课题对于学生的学习十分重要。
四、教学过程
环节一创设情境，导入新课——引发学生探究的欲望
【温故知新】（播放多媒体动漫图：
水电解的微观模拟图）
师：
同学们，前面我们学习了“水的分解与合成”。
大家一起告诉我—“水的分解与合成”属于什么变化？
生：
“化学变化”。
师：
谁能告诉我“化学变化”的实质是什么？
生：
……
师：
对，也就是说：
在化学变化中，“分子可以分裂成原子，而原子却只能重新组合成新的分子”。
由此可见，“在化学变化中，原子可不可以进行再分？
”
生：
不可再分。
师：
对，我们对原子已经有了初步的了解，那你们还想进一步了解原子吗？
针对原子你还能提出一些什么问题呢？
生：
……；……；……
师：
很好，同学们的求知欲很强，提出了这么多的问题。
我这儿也有一个问题：
“在化学变化中，原子不可再分；那是否在任何情况下，原子都不可再分呢？
你想知道原子的内部纠结是一个什么样的结构吗？
”
生：
想。
师：
带着这一系列的问题，我们进行今天的学习——《原子的构成》（第一课时）
——请同学们了解一下本节课的学习目标。
【板书课题】第一节原子的构成（投影：
第一节原子的构成）
【引导过渡】我们大家跟科学家们有着一样的好奇心。
这强烈的好奇心促使着他们“原子的结构”进行了深入地“探究”。
环节二课内探究——原子的结构
探究活动一原子是否可分
师：
伟大的“化学之父”道尔顿就曾提出“原子是不可再分的、实心的球体”——（投影：
道尔顿的近代科学原子论）
但是，科学的发展总是在不断地修正中进行的。
（投影：
汤姆森）
到了1897年，汤姆森通过一系列的实验发现：
“不管哪一种原子中，都含有一种带负电的电子”。
——现在大家告诉我：
原子可不可以再分？
生：
可以再分。
师：
那么，我们知道：
原子本身是不显电性的。
既然它里面含有带负电的电子，那么必须还得含有一种什么样的物质，才能不显电性？
生：
必定还含有带正电的微粒。
师：
不错，汤姆森推测得跟你们一样。
（投影：
西瓜模型）
他认为“原子就像一个圆球型的大西瓜一样，里面充斥着正电荷；而带负电的电子，就像一颗颗西瓜子一样镶嵌在里面。
”
【引导过渡】那么，汤姆森的西瓜模型是否科学呢？
我们继续探究一下。
探究活动二原子的内部结构
师：
1911年，汤姆森的学生——卢瑟福进行了著名的“α粒子散射实验”，又有了新的发现。
（投影：
卢瑟福）
他用一束“带正电的、质量比电子大得多的、高速运动的α粒子，轰击金箔。
（金箔是黄金的薄片，由金原子构成）
师：
同学们，如果汤姆森的西瓜模型是正确的话，那么这个实验有点像我们日常生活中的什么情景？
生：
用子弹去射击一堆西瓜，……，……
师：
你认为“子弹”能顺利穿过这堆“西瓜”吗？
生：
能顺利穿过。
师：
在这里，我们先插播一个小知识：
同性电荷相互（）
生：
排斥。
师：
异性电荷相互（）
生：
吸引。
师：
在实验之前，卢瑟福也认为“α粒子会毫不费力地穿过这些金原子”。
（投影：
实验预期结果）
但实验过程中，却发现了这样的现象。
（投影：
实验模拟现象；并播放实验视频）
师：
现在，哪个同学能描述一下刚才的现象？
生：
●绝大多数α粒子能顺利穿过金箔，并且没有改变原来的运动方向；
●一小部分α粒子改变了原来的运动方向；
●极少数α粒子好像碰到了坚硬不可穿透的质点而被弹回来。
师：
如果你在现场，观察到了这一出乎意料的实验现象，你会怎么想？
这每一个实验现象分别预示着“原子具有怎样的内部结构”？
（请同学们前后四人一个小组进行交流讨论，并举手回答你的观点）
生1：
原子内有很大的空间。
生2：
原子内有一个带正电的微粒。
生3：
这个微粒体积很小、质量很大。
师：
经过刚才的讨论，我们得到了这样一个结论：
（投影：
原子的有核模型）
在原子的内部有一个“带正电的、体积很小、但质量却很大”的粒子——我们称它为原子核，原子核位于原子的中心。
核外的一个“很大”的空间。
师：
那么，原子核到底有“多小”，核外这个“很大”的空间到底又有“多大”呢？
——同学们请看大屏幕（投影：
球形体育场与蚂蚁）
如果原子有这个球形体育场这么大，原子核就只有它中心的一只蚂蚁那么大。
电子就在这个“很大”的空间内绕核作高速运动。
速度之快，犹如光速。
原子核
【板书】：
原子（+）
电子
（－）
师：
这个时候，人们对原子的认识并没有就此结束。
此时大家比较关心的问题是：
“原子核能否再分”（投影：
日本福岛核泄漏）
师：
大家还记得去年，日本福岛发生的核泄漏事故吗？
生：
记得。
师：
“核泄漏事故主要是由于原子核发生了裂变而引起的”。
那你说原子核能否再分呢？
生：
可以再分。
师：
卢瑟福的学生查德威克又通过实验证明：
原子核是由“质子”和“中子”两种微粒构成的。
其中“质子”带正电，“中子”不带电。
——大家一定要记住：
“我爱我师，但我更爱真理”，要敢于向老师、教材的观点提出质疑，或许在不远的将来，你们会对我今天讲的内容，提出新的论断。
老师期待着这一天。
质子1个质子带1个单位的正电荷
【板书】：
原子核（+）
中子不带电
接下来，我们进行一下知识梳理：
1原子由哪几部分构成?
2原子核由哪些粒子构成？
这些粒子带电情况?
3原子核和电子都带电，为什么原子不显电性?
（投影：
问题1、2、3）
（1、2直接点名回答。
第3个问题，好像有点难，请同学们分组讨论一下，再做回答。
）
生1：
回答（投影：
原子的构成）
生2：
回答（投影：
原子核的构成）
生3：
原子核所带的正电荷与电子所带的负电荷，抵消了。
师：
（原子核带正电，电子带负电，这只能说明它们的电性是相反的）那么它们二者所带的电量之间必须存在一个什么样的关系，正负电荷才能完全抵消呢？
生3：
原子核所带的正电荷与电子所带的负电荷。
电性相反，电量相等。
师：
大家仔细观察一下，质子数与核外电子数之间应该存在一个什么样的关系？
生：
质子数=核外电子数（1个质子带1个单位正电荷，而1个电子带1个单位的负电荷）
【板书】：
质子数=核外电子数（投影：
质子数=核外电子数）
师：
我们把原子核所带的正电荷数简称为核电荷数。
那么，核电荷数与质子数之间又存在什么样的关系呢？
生：
核电荷数=质子数
【板书】：
核电荷数=（投影：
核电荷数=质子数=核外电子数）
探究活动三原子中的质量分布及质子数、中子数、核外电子数
【交流共享】同学们总结得非常好，请继续观察这两个表格中的内容，你还能捕捉到什么信息？
师：
先看表格一
表格一：
原子中各粒子的质量情况
粒子的种类
电性
质量
质子
每个质子带一个单位正电荷
1.6726×10－27Kg
中子
不带电
1.6749×10－27kg
电子
每个电子带一个单位负电荷
约为质子质量的1/1836
生1：
原子的质量主要集中在原子核上。
（组成原子核的质子和中子质量差不多，电子的质量要比它们小的多，约为质子的1/1836）
（投影：
结论）
师：
再看表格二，原子中质子数与中子数、核外电子数的情况。
几种原子的构成
原子种类
质子数
中子数
核外电子数
氢
1
0
1
碳
6
6
6
氧
8
8
8
钠
11
12
11
镁
12
12
12
氯
17
18
17
生2：
氢原子中没有中子。
生3：
原子中的质子数一定等于核外电子数。
生4：
原子中的质子数不一定等于中子数。
师：
刚才同学们是横向比较的，如果换一种思考方式，可能会有新的发现。
生5：
不同的原子质子数不同。
（投影：
结论）
师：
接下来我们做一下导学案上的在线测试，谁来对一下答案？
（投影：
在线测试）
环节三构建新知——电子的分层排布
师：
在第3题中，提到了1个钠原子的核外有11个电子。
像这样的多电子原子，它们的电子在核外是怎么排布的呢？
是杂乱无章地堆在一起的吗？
——请同学们阅读一下这段材料。
【分析材料】
一个钠原子的原子核内有11个质子和12个中子；核外有11个电子。
其中，离核较近的2个电子能量相近都较低；另8个电子能量相近且能量稍高；还有1个能量最高的电子在离核最远的区域运动。
这11个电子都同时绕原子核高速运动。
【讨论交流】
1、钠原子核外的11个电子，是杂乱无章地排布的吗？
2、什么是电子的分层排布？
3、离核远近与能量的高低有什么关系？
（投影：
问题1、2、3）
师：
谁来回答一下第一个问题？
生1：
核外电子不是杂乱无章地排布。
师：
很显然，答案是否定的。
车辆出行得遵循一定的交通规则，核外电子的排布也得遵循一定的规律；它们是分层排布的。
——什么是电子的分层排布？
（请同学们阅读课本53页第一段，自己找出答案）
生2：
把电子在离核远近不同的区域运动称为电子的分层排布。
师：
（也就是说，有的电子在离核较近的区域运动，有的电子在离核较远的区域运动）我们把离核最近的区域叫做第一电子层；离核较远的区域叫做第二电子层，以此类推。
习惯上，我们也把第一电子层叫做第K层；第二电子层叫做第L层。
等等。
（投影：
电子的分层排布图）
——究竟什么样的电子在离核较近的区域运动，什么样的电子在离核较远的区域运动呢？
（请同学们阅读课本53页第一段，自己找出答案）
生3：
能量低的在离核较近的区域运动，能量高的在离核较远的区域运动。
师：
能量越低的离核越近，能量越高的离核越远。
师：
这有点像我们同学们（下课后，能量低的在离教室较近的区域运动，比如：
在走廊里走动走动；而能量高的则在离教室较远的区域运动，比如：
到操场上跑两圈、打打球）
——能量低的电子所占据的电子层，能量也比较低，
能量高的电子所占据的电子层，能量也比较高。
师：
同学们看一下这7个电子层，哪个电子层的能量最低？
哪一个电子层能量最高？
生：
第1层能量最低，第7层能量最高。
师：
其实，核外那么多的电子：
总是先往能量较低的电子层上排；剩下的，再往能量较高的电子层上排。
——那是不是说所有的电子都可以往同一个电子层上挤？
师：
每个电子层最多能容纳的电子数是一定的：
2n2个。
（n指第n层）
（投影：
友情提示的内容）
师：
根据这个公式，同学们计算一下：
第1层最多容纳几个电子？
第2层最多容纳几个电子？
生：
第1层最多容纳2个；第2层最多容纳8个。
（投影：
各层最多能容纳的电子数）
师：
但是要注意最外层最多容纳8个电子（第1层为最外层时，排2个）
师：
现在，请同学们根据自己的理解，把钠原子的结构图画出来。
生：
【画图】根据自己的理解画出钠原子的结构图。
师：
谁起来展示一下自己的杰作？
讲解一下每一部分表示的意义。
（鼓励学生）大家很有创造性，希望在以后的学习中能够继续保持这种热情。
师：
（板书）钠原子结构示意图
目前，国际上统一用这种图示来表示原子结构。
（每画一步，问学生代表什么涵义）（投影：
钠原子的原子结构示意图）
【跟踪训练】氯原子由17个质子、18个中子、17个电子构成，
请把氯原子的原子结构示意图画出来。
生：
画出氯原子的原子结构示意图。
（投影：
氯原子的原子结构示意图）
【分析思考】根据钠原子与氯原子的原子结构示意图，请你猜测推想钠原子与氯原子是怎样结合生成新物质氯化钠的？
小提示：
当原子最外层电子数等于8时，原子最稳定。
师：
这样看来，钠原子与氯原子的结构都不稳定，它们都想使最外层电子达到稳定结构，应该怎么办呢?
师：
你知道吗？
在化学世界里,原子之间也懂得发扬互相帮助、共同进步的精神！
生：
钠原子将最外层电子借给氯原子1个，就稳定了。
（投影：
氯化钠的形成的微观过程）
师：
在氯化钠的形成过程中，钠原子最外层失去一个电子，带了一个单位的正电荷，形成Na+，像这样带正电荷的离子称为阳离子；氯原子最外层得到一个电子，带了一个单位的负电荷，形成形成Cl—，像这样带负电荷的离子称为阴离子。
Na+和Cl—结合形成氯化钠。
——构成物质的微粒有哪几种？
生：
分子、原子，还有离子。
【小结】像金属钠、镁、铝等金属原子在发生化学反应时，一般是失去电子，达到稳定结构；像氧、氯、硫、氟等非金属原子在化学反应中，一般是获得电子，达到稳定结构。
【交流共享】通过以上的学习，你对原子中的电子有哪些新的认识？
生1：
电子是有能量的
生2：
电子在原子核外是分层排布的
生3：
电子决定了原子的体积大小
生4：
电子的得失使原子变成离子
生5：
电子决定了原子在化学变化中的表现
......
师：
小小的电子，微乎其微，但是它却影响着原子结构、原子性质的方方面面。
环节四拓展延伸——关注科技的发展
【拓展延伸】
师：
电子在原子核外空间一定范围内出现，可以想象为一团带负电的云雾笼罩在原子核周围，所以，人们形象地把它叫做“电子云”。
【课堂小结】
师：
这节课我们主要学习了“原子的结构”及“原子中的电子”，其中，要重点掌握“构成原子的各种微粒及其带点情况”及“原子结构示意图”。
师：
接下来我们来进行一下课堂检测，检验一下自己的学习成果。
（投影：
课堂达标）
师：
到现在为止，人类对原子的认识是否已经达到了终点？
现在，我们进入作业超市。
【作业超市】
1、拓展探究
人类对原子的认识是否已经达到了终点？
“质子”、“中子”等微粒是否可以继续再分？
目前世界上最小的、不可再分的微粒是什么？
请同学们课后查阅资料，自行解决。
2、追思无限
如果你是某原子中的一个电子。
请用拟人化的第一人称描述“我在原子大家庭中所见所闻”
【板书设计】
一、原子的结构
二、原子中的电子
1、原子结构示意图
2、离子的形成
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