传递-接受式教学【教学设计】《原子的结构》(化学人教九年级上册).docx

人民教育出版社 九年级（上册） 畅言教育

《原子的结构》教学设计
合肥市五十中学新校天鹅湖校区 唐斌佑
◆ 模式介绍
“传递-接受”模式是指在教学过程中教师主要通过口授、板书、演示，学生则主要通过耳听、眼看、手记来完成知识与技能的传授和学习，从而达到教学目标要求的一种教学模式。该模式以传授系统知识、培养基本技能为目标。其着眼点在于充分挖掘人的记忆力、推理能力与间接经验在掌握知识方面的作用，使学生比较快速有效地掌握更多的信息量。该模式强调教师的指导作用，认为知识是教师到学生的一种单向传递的作用，非常注重教师的权威性
◆ 教材分析
本课题包括原子的构成、相对原子质量两部分内容。此前学生已经学习了分子、原子的概念，初步探索了物质构成的奥秘，但它们并不满足，还想知道原子是否可以再分?原子的质量有多大?等等。本课题学习的原子的构成，就是回答这些问题。
◆ 思路说明
本课题进一步探索微观粒子的相关内容，给原子分子做一个深入的剖析，让学生系统的认识微观世界的构成情况。首先通过回顾之前的内容，然后引入本节课的内容，通过展示原子的著名实验——卢瑟福α粒子散射实验，说明原子的内部结构，然后系统的阐述原子的构成、相互之间的关系以及相对原子质量的概念和计算。
◆ 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、表等资料，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、概括等方法获取信息并进行加工；
2.通过讨论与交流，启发学生的思维，逐步养成良好的学习习惯。
【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.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。
◆ 教学重难点
【教学重点】
构成原子的粒子间的关系。
【教学难点】
相对原子质量的概念形成。
◆ 教学过程
知识回顾
分子、原子的概念和特点。
导入新课
【过渡】 上一单元我们学习过有关分子和原子的知识，知道物质是由分子、原子等微小粒子构成的，而分子又是由原子构成的。因此我们还要思考原子是否可以再分？如果可以它又由什么构成呢？这就是我们这节课要学习的内容。
推进新课
【图片展示】

【分析】 上图是在显微镜下观察到的多原子分子的图像。我们可以看到分子整齐地排列着，每一个分子由大小不同的原子构成。我们能看到的最小的微粒就是原子，通过研究发现原子也是可以再分的。
一、原子的构成
【分析】 十九世纪以前，原子一直被认为是坚硬的不可分割的实心球体。1897年，汤姆生发现了电子，从此叩开原子的大门，人们开始揭示原子内部的秘密。之后卢瑟福通过实验证明原子是由原子核和核外电子两部分构成的。下面，我们跟随卢瑟福实验中的α粒子，穿进原子内部去“刺探”原子内部的具体构成情况（如右图）。1911年卢瑟福等人为探索原子的内部结构又进行了下面的实验：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，结果发现：①大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向；②一小部分α粒子改变了原来的运动方向；③极少数粒子反弹回来。

α粒子轰击金箔
【设计意图】通过原子的研究历史，了解科学探究的过程是从简单到复杂，零散到系统的认识过程，有助于学生科学素养的提高。
【设问】 产生上述现象的原因是什么呢？
【分析】］①大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向——原子内部有很大的空间。②一小部分带正电的α粒子改变了原来的运动方向——原子核带正电，α粒子途经金原子核附近时，受到斥力而改变了运动方向。③极少数粒子反弹回来——原子中有一个很小的原子核，原子核很小，但集中了较大的质量。
【分析】 原子核居于原子中心，比原子小得多。原子核的半径只有原子半径的几万分之一，如果把原子比作一个庞大的体育场，而原子核只相当于一只蚂蚁。因此，原子里有很大的空间，电子就在这个空间里做高速运动。
【结论】 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电子构成的。
1.原子的结构
【提问】 原子核还能不能再分呢？
【分析】 1964年10月16日，我国第一颗原子弹爆炸成功（如右图），原子弹爆炸正是利用原子核裂变时产生的巨大能量，这说明原子核还能再分。科学家通过不断的实验探究，获得了原子核由质子和中子构成的结论，其中质子带正电荷，中子不带电。并且在不同的原子中，质子、中子本身都一样，区别在于，不同的原子中所含的质子、中子数目不同。

原子
【投影展示】
表1 构成原子的粒子的电性和质量
粒子种类
电性
质量
质子
1个单位正电荷
1.672 6×10-27 kg
中子
不带电
1.674 9×10-27 kg
电子
1个单位负电荷
质子质量的1/1 863
【设计意图较为精确的描述各种粒子的质量大小及其关系
表2 几种原子的构成
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
1
碳
6
6
6
12
氧
8
8
8
16
钠
11
12
11
23
镁
12
12
12
24
氯
17
18
17
35
【思考】 原子中存在带电的粒子，为什么整个原子不显电性？
【分析】 原子是由居于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成，原子核又是由质子和中子构成，质子带正电，中子不带电；原子核所带正电荷（核电荷数）和核外电子所带负电荷电量相等，但电性相反，所以整个原子不显电性。
【提问】请大家看投影表1和表2并结合书上的内容，讨论：构成原子的三种基本微粒质子、中子、电子各有何特点，不同原子的内部构成有何不同。
【设计意图】让学生寻找并发现规律，养成总结规律的习惯。
【结论】
2.原子结构中的一些规律
（1）核电荷数=核内质子数=核外电子数
（2）质子数不一定等于中子数
（3）原子里质子数不同，原子种类也不同
（4）并不是所有的原子都有中子
（5）质子数+中子数=相对原子质量（近似相等）
【提问】我们已经知道原子很小但也有质量，那么原子的质量等于什么呢?
【回答】 因为原子由原子核和核外电子两部分构成，原子核又分为质子和中子，所以原子的质量应等于质子质量、中子质量以及核外电子质量三者之和。
【分析】 不同的原子所含的质子、中子、电子数目不同，所以它们的质量也不同，比如1个氢原子的质量为1.67×10-27 kg，1个氧原子的质量为2.657×10-26 kg。这样小的数字，无论书写、记忆，还是使用都极不方便，就像用吨作单位来表示一粒稻谷或小麦的质量一样。为了便于研究问题，国际上采用原子的相对质量——相对原子质量来表示原子质量的大小。
二、相对原子质量
国际上以一种碳原子质量的1/12为标准，其他原子质量跟它相比较所得的比，作为这种原子的相对原子质量。
相对原子质量(Ar)=
【分析】 也可以用比较形象的方法解释。
【展示投影】

【分析】相对原子质量只是一个比，不是原子的实际质量，单位是1通常不写。在相对原子质量计算中，所选用的一种碳原子是碳12，是含6个质子和6个中子的碳原子，它的质量的1/12约等于1.66×10-27 kg。构成原子的粒子有质子、中子、电子，1个质子和1个中子的质量都约等于1个电子质量的1 836倍，所以电子的质量与原子的质量相比可以忽略不计。因此相对原子质量可以近似地表示为我们刚才从表2中推导出的：
相对原子质量（近似等于）=质子数+中子数
【分析】其他原子的相对原子质量是多少我们不需要再去计算，科学家已经把所有元素的相对原子质量测定出。我国科学院院士张青莲教授就为相对原子质量的测定作出了卓越贡献。在课本75页，还可查阅氧元素、硫元素、钠元素、碘元素等元素的相对原子质量。
【课堂练习】 我国著名化学家、中国科学院院士张青莲教授主持测定了铟、铱、锑、铕、铈、铒、锗、锌、镝等元素的相对原子质量新值，其中他测定出核电荷数为63的铕元素的相对原子质量新值为152，则该元素的原子中质子数为_____________，中子数为____________，核外电子数为____________。
答案：63 89 63
【课堂小结】本节课我们重点学习了原子的构成和相对原子质量，认识了原子内部的微观结构。现在我们知道，原子由原子核和核外电子构成。原子核又是由质子和中子构成；由于原子非常小，它的质量也很小，书写、记忆、计算都不方便，所以采用相对原子质量来表示原子的质量更为方便。通过张青莲教授事迹的学习我们也明白了一个道理：国家的强盛、民族的富强是要靠科技进步的，而科技的进步依赖于一代又一代人的努力。所以，我们现在必须认真学好文化知识，将来才能为国家的繁荣昌盛贡献出自己的力量。
板书设计
课题1 原子的构成
一、原子的构成
1.原子的结构
原子
2.原子结构中的一些规律
（1）核电荷数=核内质子数=核外电子数
（2）质子数不一定等于中子数
（3）原子里质子数不同，原子种类也不同
（4）并不是所有的原子都有中子
（5）质子数+中子数=相对原子质量（近似相等）
二、相对原子质量
相对原子质量（Ar）=
相对原子质量（近似等于）=质子数+中子数
布置作业
1.上册课本P72习题1、2、3、4
2.下列关于原子的叙述中，正确的是( )
A.原子是由电子和质子构成的 B.原子是由电子和中子构成的
C.原子是由质子和中子构成的 D.原子是由原子核和核外电子构成的
3.钠原子中有11个质子、12个中子，则钠原子的核外电子数是( )
A.11 B.12 C23 D.1
4.相对原子质量是( )
A.原子质量的简称 B.原子质量与一种碳原子质量的1/12的比
C.原子数量的简称 D.原子的实际质量
答案：2.D 3.A 4.B
◆ 教学反思
本节课着重体现学生的主体地位，让学生积极参与其中的思考和探究，教师重点在引导学生正确的思维和探究，引导学生学习新的知识和技能，体现了三维目标。

第二课时
◆ 教学目标
【知识与技能】
1.知道原子核外电子是分层排布的;
2.了解离子的形成，初步认识离子是构成物质的一种粒子；
3.了解原子结构示意图的含义及原子最外层电子数与元素性质的关系。
【过程与方法】
1.通过想象、猜想——探索证明——归纳原子核外电子的排布；
2.观察1—18号元素的原子结构示意图，归纳原子最外层电子数与元素性质的关系；
3.探究分析NaCl的形成过程，了解离子的形成，初步认识离子是构成物质的一种粒子。
【情感态度与价值观】
1.逐步培养学生的微观想象能力和推导思维的方法；
2.唤起学生对科学的好奇与向往。
◆ 教学重难点
【教学重点】
离子的形成过程、核外电子排布；
【教学难点】
核外电子运动的特点，离子的形成过程，初步认识离子是构成物质的一种粒子。
◆ 教学过程
导入新课
这里有从我们存在的宏观世界中截取下来的三幅图片，你能从中找到你所熟悉的物质吗？它们是由什么粒子构成的呢？
【图片展示】铁、水、食盐

【分析】 铁是由铁原子构成的，水是由水分子构成的。食盐是由离子构成的。同分子和原子一样，离子也是构成物质的一种粒子。本节课我们继续探究物质构成的奥秘，认识构成物质的第三种粒子——离子。要知道离子是怎样形成的，我们还得从原子的内部构成谈起。
推进新课
一、核外电子的排布
氢原子核外只有一个电子，这一电子围绕氢的原子核在核外的“巨大”空间里高速运动。在具有多个电子的原子中，电子是如何运动的呢？

【动画演示】核外电子的分层运动
【分析】核外电子的运动不像行星绕太阳旋转有固定的轨道，但却有经常出现的区域，我们把这些区域称为电子层，电子层最多时有七层。电子在不同的电子层上分层运动，也叫做核外电子的分层排布。
【思考】 各电子层上电子数目有什么规律？
【回答】 元素原子的核外电子层最少的有1层，最多的有7层。最外层电子数最多不超过8个（只有一个电子层时不超过2个）。用原子结构示意图可以方便地表示原子的结构。有了核外电子分层排布的知识,我们可以用形象、简洁的图示表示原子的内部构成情况。下面我们以氧元素为例介绍原子结构示意图的画法。

【小结】 原子结构示意图的画法：画圆圈标核电荷，正号写在前，弧线呈扇面，数字一条线。

【展示】1—18号元素的原子结构示意图。

【分析】 最外层具有8个电子（只有一个电子层时具有2个电子）的结构属于相对稳定结构。
【思考】 1.不同类元素的原子最外层电子数有何特点?它们的结构是否稳定?
2.化学反应过程中元素的原子总是力求使自身的结构趋于或达到稳定结构。金属与非金属元素通过何种方式可趋向达到相对稳定结构?
3.不同类元素的原子最外层电子数与元素化学性质有怎样的关系?
举例说明：

【分析】1.稀有气体元素的原子最外层电子数为8（氦为2），这种结构被视为稳定结构，所以稀有气体具有“化学惰性”，一般情况下不易和别的物质发生化学反应。
2.金属元素的最外层电子数一般少于4，在化学反应中，易失去电子，形成阳离子。
非金属元素的最外层电子数一般多于4，在化学反应中，易得到电子，形成阴离子。
3.元素的性质，尤其是化学性质主要决定于原子的最外层电子数。
【过渡】上述带电的原子叫离子。带正电的原子叫阳离子；带负电的原子叫阴离子。
阴、阳离子是如何结合形成化合物的呢？
二、离子的形成
【图片展示】 Na+、Cl-、NaCl的形成。

【分析】 通过结构示意图我们可以知道钠原子最外层有1个电子而氯原子最外层有7个电子，钠在氯气中燃烧生成氯化钠，在这个反应中，每个钠原子失去1个电子形成钠离子（Na+），每个氯原子得到1个电子形成氯离子（Cl-）。钠离子与氯离子由于静电的作用结合成稳定的化合物氯化钠（NaCl）。
【动画演示】 ①钠与氯气反应生成氯化钠。②钠和氯的原子结构示意图。

【小结】像氯化钠这样由阴、阳离子结合而成的化合物还有很多，一般地，含有金属元素的化合物是由阴、阳离子结合而成的。例：氯化镁、氯化钾等。
【提问】 那如何来表示离子的符号呢？
【分析】 就像元素用元素符号表示一样，离子用离子符号来表示。离子符号是用来表示离子的化学符号。离子符号表示式为Xn+或Xn-，X表示元素符号或原子团的化学式，X右上角的“+”或“-”表示离子带的是正电荷还是负电荷，“n”表示带n个单位的电荷。例如，Al3+表示1个带3个单位正电荷的铝离子；3SO表示3个带两个单位负电荷的硫酸根离子。
离子的写法：先写出元素符号，再在右上角标明该离子带的电荷数，注意“+、-”在数字后面。例：3个硫酸根离子：3SO；两个镁离子：2Mg2+。
【课堂练习】
1.氢原子失去一个电子变成________________，它的符号是________________。
2.比较氢原子和氢离子：

质子数
中子数
电子数
相对原子质量
氢原子（H）

1
1
氢离子（H+）
1
0

答案：1.氢离子 H+ 2.1 0 0 1
【课堂小结】 本节课主要学习了离子的概念及其形成过程。世界是物质的，物质是由微观粒子构成的，用粒子的观点看物质与物质的变化，会使我们对世界的认识更深刻、更接近本质。
物质都是由分子、原子或离子构成的。物质与其构成粒子间的关系可用下图表示。

板书设计
原子的结构
第二课时
一、核外电子的排布
1.电子层：电子经常出现的区域
2.核外电子的分层排布：核外的电子在不同的电子层内运动的现象
3.原子结构示意图的意义
4.元素化学性质与最外层电子数的关系——元素的化学性质由最外层电子数决定
二、离子的形成
1.离子的定义：带电荷的原子或原子团
2.离子的分类
3.离子的表示方法：离子符号
4.离子化合物的形成
5.构成物质的微粒：分子、原子、离子
布置作业
1.上册课本习题1、2
2.下列各微粒的示意图中，表示阳离子的是（ ）

3.化合物MCl2中，M元素原子核内的质子数可能为（ ）
A.1 B.10 C.11 D.12
4.朝核问题引起了国际关注，核问题的关键是核能的如何利用。已知某种核原料的原子核中含有1个质子和2个中子，那么（ ）
A.该原子是一种氢原子 B.该元素是金属元素
C.该原子核外有3个电子 D.该原子核带2个单位的正电荷
5.用化学用语表示：
①氮元素________________②2个氢分子________________③3个镁离子________________
答案：2.D 3.D 4.A 5.①N ②2H2 ③3Mg2+
◆ 教学反思
本节课在教学过程中重视了学生的全面发展，设计了多个探究活动，创设了多个学习情境，利用丰富的教学手段开展课堂活动。借助观察“1—18号元素原子结构示意图”，以表格的形式进行知识类比，归纳三类元素的最外层电子数目特点及与元素化学性质的关系，这样处理能化难为易，变枯燥为乐趣，变结论性知识为探究性学习，让学生饶有兴趣地、自主地进行科学探究。

用心用情 服务教育