高中必修一化學(xué)《原子結(jié)構(gòu)》教案

　　●教學(xué)目標(biāo)

　　1.復(fù)習(xí)原子構(gòu)成的初步知識(shí)，使學(xué)生懂得質(zhì)量數(shù)和 X的含義，掌握構(gòu)成原子的粒子間的關(guān)系。

　　2.使學(xué)生了解關(guān)于原子核外電子運(yùn)動(dòng)特征的常識(shí)。

　　3.了解核外電子排布的初步知識(shí)，能畫出1~18號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。

　　4.培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力、抽象思維能力、科學(xué)的分析推理能力及對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力。

　　5.使學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)。

　　●教學(xué)重點(diǎn)

　　原子核外電子的排布規(guī)律

　　●教學(xué)難點(diǎn)

　　1.原子核外電子運(yùn)動(dòng)的特征

　　2.原子核外電子的排布規(guī)律

　　●課時(shí)安排

　　2課時(shí)

　　●教學(xué)方法

　　啟發(fā)、誘導(dǎo)、設(shè)問、激疑、形象比喻、討論、練習(xí)、講述

　　●教學(xué)用具

　　投影儀、膠片、畫面一樣的音樂賀卡和普通賀卡、鐵鎖、電腦

　　●教學(xué)過程

　　第一課時(shí)

　　［引言］

　　［教師舉起兩張外表一樣的生日賀卡］

　　［師］同學(xué)們，我這兒有兩張生日賀卡，現(xiàn)在我把它們打開，請(qǐng)大家說出它們最明顯的不同點(diǎn)在哪里？

　　［教師打開賀卡］

　　［生］一個(gè)會(huì)響，一個(gè)不會(huì)響。

　　［師］如果你想要知道這張音樂賀卡為什么會(huì)發(fā)出美妙動(dòng)聽的聲音，你首先想要做的是什么？

　　［生］拆開看看！

　　［師］對(duì)！也就是說首先要了解它的結(jié)構(gòu)。我們知道，一種物質(zhì)之所以區(qū)別于另一種物質(zhì)，是由于它們具有不同的性質(zhì)。而它們的性質(zhì)又決定于它們各自的結(jié)構(gòu)。因此，我們很有必要掌握有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識(shí)。然而，自然界的物質(zhì)太多太多，如果我們不假思索地去一個(gè)一個(gè)地進(jìn)行認(rèn)識(shí)的話，既耗時(shí)間又費(fèi)精力，這顯然是不切合實(shí)際的。這就需要我們?cè)谘芯课镔|(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出一些規(guī)律，并以此來指導(dǎo)我們的實(shí)踐。

　　本章我們就來學(xué)習(xí)這方面的內(nèi)容。

　　［板書］第五章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律

　　［師］研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)首先要解剖物質(zhì)。我們知道，化學(xué)變化中的最小粒子是原子，化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是原子的重新組合，那么，是不是任何兩個(gè)或多個(gè)原子的接觸都能生成新物質(zhì)呢？舉例說明。

　　［引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)前面學(xué)過的知識(shí)來進(jìn)行分析，如H2與F2在冷暗處就能反應(yīng)，而H2和I2在常溫下卻不反應(yīng)；Na與O2常溫下迅速反應(yīng)生成Na2O，而真金卻不怕火煉；再如稀有氣體等等……］

　　［師］為什么常溫下氫原子與氟原子“一拍即合”，而氫原子與氖原子卻“老死不相往來”呢？

　　要知其究竟，必須揭開原子內(nèi)部的'秘密，即認(rèn)識(shí)原子的結(jié)構(gòu)。

　　［板書］第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)（第一課時(shí)）

　　［師］關(guān)于原子結(jié)構(gòu)，我們?cè)诔踔芯鸵咽煜ぁＵ?qǐng)大家說出構(gòu)成原子的粒子有哪些？它們?cè)鯓訕?gòu)成原子的？

　　［生］構(gòu)成原子的粒子有質(zhì)子、中子、電子三種；其中，質(zhì)子和中子構(gòu)成了原子的原子核，居于原子中心，電子在核外做高速運(yùn)動(dòng)。

　　［師］很好，下面我們用如下形式把它表示出來 。

　　［板書］一、原子結(jié)構(gòu)

　　原子

　　［師］下面，我們通過下表來認(rèn)識(shí)一下構(gòu)成原子的粒子及其性質(zhì)。

　　［投影展示表5—1］

　　表5—1 構(gòu)成原子的粒子及其性質(zhì)

　　構(gòu)成原子的粒子 電子 質(zhì)子 中子

　　電性和電量 1個(gè)電子帶1個(gè)單位負(fù)電荷 1個(gè)質(zhì)子帶1個(gè)單位正電荷 不顯電性

　　質(zhì)量/kg 9.109×10－31 1.673×10－27 1.675×10－27

　　相對(duì)質(zhì)量① 1/1836（電子與質(zhì)子質(zhì)量之比） 1.007 1.008

　　注①是指對(duì)12C原子質(zhì)量的1/12（1.661×10－27 kg）相比較所得的數(shù)值。

　　［師］通過上表我們知道，構(gòu)成原子的粒子中，中子不顯電性，質(zhì)子帶正電，電子帶負(fù)電。

　　我這兒有一把鐵鎖，（舉起鐵鎖）接觸它是否會(huì)有觸電的感覺？

　　［生］不會(huì)。

　　［問題探究］金屬均由原子構(gòu)成，而原子中又含有帶電粒子，那它為什么不顯電性呢？

　　［生］可能是正負(fù)電荷互相抵消的緣故吧！

　　［師］對(duì)，因?yàn)樵觾?nèi)部，質(zhì)子所帶正電荷和電子所帶負(fù)電荷電量相等、電性相反，因此原子作為一個(gè)整體不顯電性。從原子的結(jié)構(gòu)我們可知，原子核帶正電，它所帶的電荷數(shù)——核電荷數(shù)決定于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，我們用Z來表示核電荷數(shù)，便有如下關(guān)系：

　　［板書］核電荷數(shù)（Z）=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。

　　［師］下面，我們?cè)賮砩钊肓私庖幌略雍伺c原子的關(guān)系。

　　［問］誰能形象地比喻一下原子核和原子的體積的相對(duì)大小？

　　［生］甲回答：如果把原子比作一座十層大樓，原子核就像放置在這所大樓中央的一個(gè)櫻桃。

　　乙回答：如果假設(shè)原子是一座龐大的體育場，而原子核只相當(dāng)于體育場中央的一只螞蟻。

　　［師］回答得很好，甲比喻說明對(duì)初中的知識(shí)掌握很牢固；乙比喻說明大家對(duì)新課的預(yù)習(xí)很到位。

　　確切地講，原子核的體積只占原子體積的幾千萬億分之一。原子核雖小，但并不簡單，它是由質(zhì)子和中子兩種粒子構(gòu)成的，幾乎集中了原子的所有質(zhì)量，且其密度很大。

　　［投影展示有關(guān)原子核密度的資料］原子核密度很大，假如在1 cm3的容器里裝滿原子核，則它的質(zhì)量就相當(dāng)于1.2×108 t，形象地可以比喻為需要3000輛載重4 t的卡車來運(yùn)載。

　　［師］其實(shí)，從表5—1中所示電子、質(zhì)子、中子的相對(duì)質(zhì)量也可得出原子的質(zhì)量主要集中在原子核上的結(jié)論。從表中可看出，質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量均近似等于1，而電子的質(zhì)量只有質(zhì)子質(zhì)量的1/1836，如果忽略電子的質(zhì)量，將原子核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量取近似值加起來，所得數(shù)值便近似等于該原子的相對(duì)原子質(zhì)量，我們把其稱為質(zhì)量數(shù)，用符號(hào)A表示。中子數(shù)規(guī)定用符號(hào)N表示。則得出以下關(guān)系：

　　［板書］質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N）

　　［師］這樣，只要知道上述三個(gè)數(shù)值中的任意兩個(gè)，就可推算出另一個(gè)數(shù)值來。

　　在化學(xué)上，我們用符號(hào) X來表示一個(gè)質(zhì)量數(shù)為A、質(zhì)子數(shù)為Z的具體的X原子。比如 C表示質(zhì)量數(shù)為12，原子核內(nèi)有6個(gè)質(zhì)子和6個(gè)中子的碳原子。

　　［問題探究］“ O”與“O”所表示的意義是否相同？

　　［生］ O表示原子核內(nèi)有8個(gè)中子的具體的氧原子，而O除表示一個(gè)氧原子外，還可表示氧元素。

　　［師］為了熟記 X所表示意義及A、Z、N之間的關(guān)系，請(qǐng)同學(xué)填寫下表：

　　［投影練習(xí)］

　　粒子符號(hào) 質(zhì)子數(shù)（Z） 中子數(shù)（N） 質(zhì)量數(shù)（A） 用 X表示為

　　①O 8 18

　　②Al 14 27

　　③Ar 18 22

　　④Cl Cl

　　⑤H H

　　［答案］①10 O ②13 Al ③40 Ar ④17 18 35 ⑤1 0 1

　　［師］由以上計(jì)算我們可得出，組成原子的各粒子之間的關(guān)系可以表示如下：

　　［板書］ 原子 X

　　［問題探究］是不是任何原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的？

　　［生］不是，如上述練習(xí)中 H原子，核內(nèi)無中子，僅有一個(gè)質(zhì)子。

　　［問題探究］假如原子在化學(xué)反應(yīng)中得到或失去電子，它還會(huì)顯電中性嗎？

　　［生］不會(huì)，原子失去或得到電子后，成為帶電的原子——離子，不顯電中性；形成的帶正電荷的粒子叫陽離子，帶負(fù)電荷的粒子叫陰離子。

　　［問題探究］離子所帶電荷數(shù)與原子在化學(xué)反應(yīng)中失去或得到的電子數(shù)之間有什么聯(lián)系？

　　［生］離子所帶電荷數(shù)與原子在化學(xué)反應(yīng)中失去或得到的電子數(shù)相等，失去幾個(gè)電子，陽離子就帶幾個(gè)單位的正電荷，得到幾個(gè)電子，陰離子就帶幾個(gè)單位的負(fù)電荷。

　　［師］回答得很好。即：

　　［講解并板書］離子所帶電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)－核外電子數(shù)

　　［師］這樣，我們就可根據(jù)粒子的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)的關(guān)系，來判斷出一些粒子是陽離子還是陰離子。

　　請(qǐng)大家口答下列問題：

　　［投影］1.當(dāng)質(zhì)子數(shù)（核電荷數(shù)）＞核外電子數(shù)時(shí)，該粒子是 離子，帶 電荷。

　　2.當(dāng)質(zhì)子數(shù)（核電荷數(shù)） 核外電子數(shù)時(shí)，該粒子是陰離子，帶 電荷。

　　［答案］1.陽 正 2.＜ 負(fù)

　　［師］根據(jù)以上結(jié)論，請(qǐng)大家做如下練習(xí)。

　　［投影練習(xí)］填寫表中空白。

　　粒子符號(hào) 質(zhì)子數(shù) 電子數(shù)

　　①S2－

　　②Xn+ x

　　③Ym－ y

　　④NH

　　⑤OH－

　　［學(xué)生活動(dòng)，教師巡視，并指正錯(cuò)誤］

　　［答案］①16 18 ②x－n ③y－m ④11 10 ⑤9 10

　　［小結(jié)］本節(jié)課我們重點(diǎn)講了原子結(jié)構(gòu)及構(gòu)成原子的各粒子之間的關(guān)系及其性質(zhì)，它是幾代科學(xué)家經(jīng)過近半個(gè)世紀(jì)的努力才得出來的結(jié)論。

　　［作業(yè)］1.用 X符號(hào)的形式表示出10種原子。

　　2.課本第94頁，二、1、2。

　　●參考練習(xí)

　　1.某粒子用 Rn－表示，下列關(guān)于該粒子的敘述正確的是

　　A.所含質(zhì)子數(shù)=A－n B.所含中子數(shù)=A－Z

　　C.所含電子數(shù)=Z+n D.所帶電荷數(shù)=n

　　2.某元素Mn+核外有a個(gè)電子,該元素的某種原子的質(zhì)量數(shù)為A,則該原子的核內(nèi)中子數(shù)為

　　A.A－a+n B.A－a－n

　　C.A+a－n D.A+a+n

　　參考答案:1.BC（D選項(xiàng)所帶電荷數(shù)應(yīng)標(biāo)明正負(fù)）

　　2.B

　　●板書設(shè)計(jì)

　　第五章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律

　　第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)（第一課時(shí)）

　　一、原子結(jié)構(gòu)

　　原子 X

　　核電荷數(shù)（Z）=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)

　　質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N）

　　離子所帶電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)－核外電子數(shù)

　　●教學(xué)說明

　　本節(jié)教材是在學(xué)生初中學(xué)習(xí)過的《原子》的基礎(chǔ)上來進(jìn)一步學(xué)習(xí)有關(guān)原子結(jié)構(gòu)知識(shí)的。由于本節(jié)教學(xué)內(nèi)容無演示實(shí)驗(yàn)，理論性較強(qiáng)，學(xué)生對(duì)此處的內(nèi)容容易產(chǎn)生枯燥感。為此，采用了舊中引新、設(shè)問激疑的方法，對(duì)學(xué)生進(jìn)行精心的引導(dǎo)，并結(jié)合形象的比喻，讓學(xué)生親自參與到學(xué)習(xí)新知識(shí)的過程中來，最后通過對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用——練習(xí)，使本節(jié)課的知識(shí)得以鞏固。

　　另外，本節(jié)教材的第一部分內(nèi)容，用原子結(jié)構(gòu)或構(gòu)成原子的粒子的相互關(guān)系做標(biāo)題更為合適。此處，采取了前者。

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