《第一單元原子核外電子排布與元素周期律》教學設計(河北省縣級優(yōu)課)-化學教案

《人類對原子結(jié)構(gòu)的認識》教學設計（第1課時）一、教學目標知識技能（1）通過原子結(jié)構(gòu)模型演變歷史的學習，知道每個階段的代表人物及主要理論。（2）掌握鈉、鎂、鋁、氧、氯等常見元素的原子的核外電子排布情況，知道這類原子在化學反應中常通過電子的得失使最外層達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的事實。（3）通過氧化鎂的形成知道鎂與氧氣發(fā)生化學反應的本質(zhì)。過程方法1．了解原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展歷程，體驗猜想和模型方法在微觀世界研究中的作用。2．體驗“發(fā)現(xiàn)問題——實驗驗證——建立模型——解釋模型”過程，初步應用由現(xiàn)象到本質(zhì)、宏觀與微觀相結(jié)合的思維方法。情感態(tài)度價值觀1、逐漸樹立世界是物質(zhì)的，物質(zhì)是可分的這一辯證唯物主義觀點。2、體會到人們對物質(zhì)世界的認識是不斷深入、艱難曲折的，科學實驗在科學發(fā)展歷程中起到了重要作用，賞析科學家的創(chuàng)新過程?！窘虒W重點】原子的構(gòu)成；分析、交流、表達總結(jié)的能力【教學難點】相對原子質(zhì)量的概念形成。二、教學過程環(huán)節(jié)一、創(chuàng)設情境，引入新課教師活動學生活動設計意圖【播放視頻】1964年我國第一顆原子彈爆炸的視頻，然后結(jié)合目前國際形勢講述“核力量是一個國家國防力量的象征”。【講述，并提出問題】原子的體積很小，如果將一個原子跟一個乒乓球相比，就好像將一個乒乓球跟地球相比。原子這么小，那為什么“原子彈爆炸”會產(chǎn)生如此巨大的能量呢？觀看，傾聽，思考。利用圖片和視頻，結(jié)合國際形勢激發(fā)學生的好奇心。【講述】要了解這個問題，首先要先弄清楚原子結(jié)構(gòu)的奧秘。（板書本節(jié)課的課題）環(huán)節(jié)二、循著歷史的足跡，探尋原子結(jié)構(gòu)模型的變遷，認識科學的發(fā)展史教師活動學生活動設計意圖【講述】1803年，近代化學之父英國科學家道爾頓提出了沒有人能將原子再分的論斷。他說，原子是實心球體。傾聽，了解歷史上“實心球模型”的建立。了解歷史上最早的原子結(jié)構(gòu)模型。【講述】1897年，英國科學家湯姆森通過實驗發(fā)現(xiàn)了電子，電子帶負電，是所有物質(zhì)的原子共有的粒子。電子的發(fā)現(xiàn)摧毀了”原子不可再分“的觀點，并建立了新的原子結(jié)構(gòu)模型?？茖W們也從此叩開原子的大門，開始進一步揭示原子內(nèi)部的秘密。傾聽，了解了歷史上“棗糕（西瓜）模型”：通過湯姆森發(fā)現(xiàn)電子，并提出新的原子結(jié)構(gòu)模型，讓學生認識到化學理論的發(fā)展是隨著科學技術(shù)的進步而進步的?！局v述】1911年盧瑟福等人為探索原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，進行了“α粒子散射實驗”，即用一束帶正電的、質(zhì)量比電子大得多的高速運動的α粒子轟擊金箔?！咎岢鰡栴}】下面請大家仔細觀察盧瑟福的“α粒子散射實驗”。，記錄你在實驗過程中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象。【播放實驗的視頻】觀看視頻，交流觀察到的現(xiàn)象：①大多數(shù)α粒子能穿透金箔而不改變原來的運動方向；②一小部分α粒子改變了原來的運動方向；③極少數(shù)α粒子被反彈回來。

培養(yǎng)學生的觀察能力和表達能力?！咎岢鰡栴}】根據(jù)這些現(xiàn)象，你能得出哪些結(jié)論呢？思考、討論、交流。得出：①大多數(shù)α粒子能穿透金箔而不改變原來的運動方向——原子內(nèi)部有很大的空間。②一小部分帶正電的α粒子改變了原來的運動方向——原子核帶正電，α粒子途經(jīng)金原子核附近時，受到斥力而改變了運動方向。③極少數(shù)α粒子反彈回來——原子中有一個很小的原子核，原子核很小，但集中了較大的質(zhì)量。由此得出：原子是由居于原子中心的帶正電的原子核和核外帶負電的電子構(gòu)成的。

培養(yǎng)學生分析問題能力?！局v述】盧瑟福認為，帶正電荷的核位于原子中心，質(zhì)量主要集中在原子核上，電子沿著不同軌道運轉(zhuǎn)。【投影】盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型傾聽，理解。

培養(yǎng)學生建立將微觀問題模型化的科學研究方法。環(huán)節(jié)三、認識原子核外電子排布教師活動學生活動設計意圖【提問】首先請大家回憶一下，原子是由什么構(gòu)成的？【講解】沒錯，現(xiàn)在人們已經(jīng)知道原子是由原子核與核外電子構(gòu)成的，而除氫原子外，所有的原子都是有多個電子的，那么這些多個的核外電子是如何排布在原子核周圍的呢？請同學們閱讀教材29頁圖1—27幾種原子的核外電子排布，看看核外電子的排布有沒有什么規(guī)律？【教師】我們可以從圖中這六個原子的電子排布看出，它們的核外電子都是在最內(nèi)層最多只排了2個電子，而第二層最多排了8個電子，第三層，最多也只可以排布8個電子。所以我們說這每一層的電子排布數(shù)也是有規(guī)律的，不是任意排布的，就像同學們圍坐在一起時，每一層都已經(jīng)放了規(guī)定數(shù)量的椅子，如果這一層的椅子已經(jīng)被別的同學坐滿了，那你就只能坐到外面一層空著的椅子上了。【過渡】同學們可能也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了，如果用像圖1—27這樣的圖來表示核外電子排布是很麻煩的，那我們有什么方法來簡化表示原子的核外電子排布嗎？為簡便描述，我們引入原子結(jié)構(gòu)示意圖?！景鍟?、原子結(jié)構(gòu)示意圖【多媒體演示】對應圖1—27中六種原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖【教師】我們以Mg原子為例，請大家對照書中Mg原子的核外電子排布，看一下大屏幕中的Mg的原子結(jié)構(gòu)示意圖，在畫原子結(jié)構(gòu)示意圖的時候，我們就是這樣用一個圓圈代表原子核，圈圈中寫上原子的核電荷數(shù)，在這里氧的核電荷數(shù)是+12。而電子層則是用小半個圓圈表示，在中間寫上這一電子層的電子數(shù)。對Mg來說，有三個電子層，從內(nèi)向外的電子數(shù)依次是2、8、2?！径嗝襟w演示】氧化鎂的形成過程【教師】從剛才這段動畫中，我們看到在鎂和氧碰撞過程中，鎂原子最外層的兩個電子失去后達到了2、8的穩(wěn)定的核外電子排布，相反的，氧原子則是得到了這兩個電子但結(jié)果同樣是達到了2、8這樣的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，最終生成了氧化鎂?！景鍟?、氧化鎂的形成過程28+128+12失去兩個電子282+12MgMg2＋+82+828+826得到兩個電子得到兩個電子OO2－【教師】這就是從微觀角度分析由單個原子形成化合物的過程。不僅是氧化鎂，很多活潑金屬與活潑非金屬之間都是通過這種得失電子的方式來形成化合物的。活潑金屬諸如鈉、鎂、鋁等，由于這些原子的最外層電子數(shù)較少，與活潑非金屬反應時易失去最外層的電子，而氧、氟、氯等活潑非金屬最外層電子數(shù)較多，與活潑金屬反應時易得到電子。但無論是活潑金屬失電子，還是活潑非金屬得電子，它們都有一個共同的特性，請同學來回答是什么？【學生】形成穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)。【教師】沒錯。它們都趨向于達到最外層8電子結(jié)構(gòu)，就像Ne、Ar等惰性元素一樣的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而原子核并不發(fā)生變化。根據(jù)這一條規(guī)律，請同學們來探究一下書本30頁上的“問題解決”，把答案寫在書本上?！緦W生】思考、答題（教師巡視，啟發(fā)，指導）【教師】請一位同學到黑板上來寫一下，第一個問題的答案是什么？【提問】從剛才的練習中，我們可以得出什么結(jié)論呢？【學生】①元素的化合價和得失電子數(shù)目一樣②金屬元素原子最外層電子數(shù)與失電子數(shù)相等③非金屬原子最外層電子數(shù)與得電子數(shù)之和為8【教師】是的，元素的化合價與其在反應中得失電子的數(shù)目的確有一定的關系，而得失電子數(shù)又與最外層電子數(shù)有一定的關系，這種關系我們可以總結(jié)為金屬元素的正化合價等于失電子數(shù)，也等于最外層電子數(shù)，非金屬元素的負化合價的絕對值與得電子數(shù)相等，也就是8減去最外層電子數(shù)?！景鍟?、元素化合價與原子得失電子數(shù)目的關系正化合價=失電子數(shù)=最外層電子數(shù)︳負化合價︳=得電子數(shù)=8－最外層電子數(shù)【教師】這里我們要注意一點：金屬元素一般為正價，而非金屬元素既可以為正價也可以為負價，這里所說的負化合價是指非金屬元素的最低價態(tài)?！緦W生】原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的。【學生】核外電子是分層排布的。【學生】自主發(fā)言回答。【練習】那么下面，就請同學們拿出紙筆，根據(jù)訂正1—18號元素的核外電子排布，寫一下除了書上這幾種元素以外的元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。寫好后可以同桌之間相互校對一下?！緦W生實驗】鎂帶在氧氣中燃燒實驗現(xiàn)象：鎂帶在氧氣中________燃燒___________光，生成_______色的固體氧化鎂，同時放出__________。

培養(yǎng)學生閱讀能力和歸納總結(jié)能力?！景鍟?、道爾頓→湯姆生→盧瑟?！枴孔恿W