高中化學-高中化學魯科版必修2 第一節(jié) 原子結構教學設計學情分析教材分析課后反思

《原子結構》第一課時

學情分析

本課時內容較抽象，遠離學生的生活經驗，在初中學到的微觀知

識不多，感性認識不充分，這給教學帶來了一定的困難。在教學過程

中，主要從以下幾方面著手對難點進行突破：

1、注意拓展學生的視野；

2、培養(yǎng)學能力、想象力和分析推理能力；

3、采取更為開放的探究方式讓學生體驗科學過程。

《原子結構》第一課時

教材分析

1、指導思想

世界是物質的，世間萬物都是由各種物質構成的，而人類目前已

經發(fā)現或合成得到的物質有幾千萬種之多。數量如此龐大，性質變化

如此豐富多彩的物質，卻僅是由一百多種元素的原子通過各種排列、

組合結合而成的，探究原子內部結構的奧秘,,可以幫助人類認識元素

的性質及其變化規(guī)律，在理性的層次上認識構成世界的物質，并從微

觀的角度去認識物質的性質，進而在人與自然之間建立起一種和諧相

處的關系。

在高一、高二化學基礎型課程中，學生學習了原子結構、一些元

素的化學性質及其遞變關系的初步知識。為什么不同元素的原子具有

不同的電子層結構？原子電子層結構的變化是怎樣影響不同元素的

化學性質的？為什么有些元素的化學性質既有相似性，又有差異性？

讓學生探究上述問題，引領他們通過對原子結構等微觀世界的認識,

理性地推斷元素在不同的化學反應中產生的宏觀現象，從而使他們感

悟到物質的微觀結構決定物質性質的化學規(guī)律。同時在上述過程中讓

學生自己體會到物質的性質是物質微觀結構的反映的事實。從而使學

生正確地認識微觀與宏觀、結構與性質、抽象與形象之間的辯證關系。

在探究過程中，學生通過分析、比較、抽象、概括、綜合等活動，使

思維能力獲得發(fā)展。

每個新的知識點都以學生已有的知識為固著點，并力求將其產生

的過程展現出來，同時適當介紹了一些科學家的獻身精神和我國科學

家卓有成效的工作。這樣的安排有如下幾個方面的意圖：

感悟科學方法和科學精神。自然科學方法論認為科學研究的方法

不外乎有二種形式，一是理性主義的科學研究法，二是邏輯經驗主義

的科學研究方法。在以往的中學化學教學中比較強調化學是一門以實

驗為基礎的科學，即通過化學實驗來獲得化學知識或規(guī)律，這是上述

第二種科學研究方法。但實際上在化學史上，有許多化學知識、規(guī)律

是通過發(fā)現問題、提出假設、實驗驗證、獲得結論來獲得的，它屬于

上述第一種科學研究方法。在現代化學研究中，特別是高速計算機在

化學研究中的應用，使這種方法在化學研究中顯得尤為重要。通過對

教材內容的理解，學生可以感悟到上述兩種科學方法在化學研究中的

應用。同時從科學家不斷地追求科學真理、獻身科學事業(yè)的實例中受

到科學精神的熏陶，認識到科學研究是一項十分艱苦的工作，但同時

又充滿著無窮的樂趣和魅力，進而逐漸使學生對某個化學知識點、內

容的暫時的直接興趣，轉化為指向化學學科本身的持久的間接興趣,

產生熱愛化學的情感。

強化愛國情感。在科學研究領域，我們國家底子薄，起點低，但

是在黨和政府的領導下，經過我們幾代科學家的艱苦努力，大大縮小

了與發(fā)達國家的差距，取得了以兩彈一星為代表的一系列重大科技成

果。通過教材內容及補充材料(如張青蓮教授對相對原子質量精確測

定的貢獻)使學生了解即使在化學學科，我國科學家也取得了令世人

矚目的成就，作為一個中國人，我們應該為此而感到驕傲。同時，我

們也應該為祖國的強大貢獻自己的力量。

體驗、鑒賞化學之美。美是人的一種情感的體驗，在化學之中，

處處可以感受到美的存在，原子核外電子排布的規(guī)律之美，元素性質

的有序變化之美是本章內容中化學美的集中體現。通過學習，使學生

在感受化學之美的同時提高審美情趣。

2、教學目標

(1)進一步理解原子的構成和同位素的概念。

(2)理解元素的相對原子質量與同位素原子相對原子質量之間的

關系。

(3)通過了解科學家獻身科學的實例，體驗不斷追求真理的求真

精神，培養(yǎng)愛國主義情操。

《原子結構》第一課時

跟蹤練習

1、2008年9月，三鹿嬰幼兒配方奶粉造成“結石兒”的事件一

度在國際社會鬧得沸沸揚揚，其起因是在這些毒奶粉中查出了三聚鼠

胺導致的。三聚氟胺又稱蜜胺，由于其分子中含有大量氮元素，添加

在食品中，可以在檢測時提高食品中蛋白質的檢測數值。下列關于氮

元素的說法正確的是

()

A、氮元素的化學性質主要決定于原子內的中子數

B、氮元素原子核內的質子數一定等于核外電子數

C、在化學變化中，氮元素原子內的質子數一定發(fā)生改變

D、氮元素原子核內的質子和中子都帶正電

2、在遐邇聞名的風景名山廬山，有一種奇特的自然現象——佛

燈或稱圣燈、神燈，即民間所說的“鬼火”，千百年來閃爍變幻，是

一種罕見的自然奇觀。很多研究者認為佛燈系山中千百年來死去的動

物骨骼中所含的磷元素，或含磷地層釋放出來的磷元素，在空氣中自

燃所造成的。下列有關說法不正確的是

)

A、磷元素含有穩(wěn)定同位素和放射性同位素

B、磷一32是磷元素的一種核素，化學性質和磷一31相同

C、磷一32的原子核內含有32個質子

D、磷元素在空氣中自燃后，其原子核內的質子數、中子數均不

變

3、恐龍曾是地球上的霸主，要確定恐龍突然滅絕的年代，可以

利用碳一14通過測定恐龍骨骼化石來完成。碳-14測定年代的可靠性

已經被對已知年代的生物樣品(如樹木年輪)的測定所證實，并在考古

學、人類學、第四紀地質學等領域中得到廣泛的應用。下列有關說法

不正確的是

()

A、碳-14能測定考古樣品的年代是因為它具有放射性

B、碳-14是碳的一種核素

C、碳元素具有三種核素

D、碳-14常用作相對原子質量的標準

4、我國研制的“神舟七號”載人飛船于2008年9月25日晚間

成功發(fā)射！實現了首次太空行走的夢想，使我們偉大的祖國成為能夠

發(fā)射載人飛船的三大強國之一。宇航員所穿的太空服不僅要用高強度

的滌綸等材料，還要輔以多種金屬和膠粘劑等，其中某種金屬R可形

2

成離子R-O已知該離子的原子核內有n個中子,R原子的質量數為mo

則W克該離子共含有的電子為

)

5、日本名山富士山是典型的現代活火山，火山爆發(fā)時產生猛烈

的爆炸，同時噴出大量的氣體和熔漿，其中含有S2一等大量硫元素。

若用X、Y、Z和R分別代表四種元素，而且內、空"一、dR"-四種

離子的電子層結構都與S2一相同，則下列關系式正確的是()

A.a—b=m—nB.b—d=m

—nC.c—n=18D.a—m=16

6、古有“嫦娥奔月”的夢想，今有“神七問天”的壯舉。人類

在探索宇宙組成的過程中，科學家設想宇宙的某些部分可能存在完全

由反粒子構成的物質一一反物質。反電子和反質子等都屬于反粒子，

它們分別跟普通電子、質子的質量、電量相等，而電性相反。據此推

測，反氫原子的結構可能是

()

A、由1個帶正電荷的質子與一個帶負電荷的電子構成

B、由1個帶負電荷的質子與一個帶正電荷的電子構成

C、由1個不帶電荷的質子與一個帶負電荷的電子構成

D、由1個帶負電荷的質子與一個帶負電荷的電子構成

7、閱讀下面一段文字，回答有關問題：

中國科學院近代物理研究所利用重離子加速器提供的豐中子束

氧T8轟擊天然鈾靶，使用奇異的多核子轉移反應，在“可裂變核區(qū)”

合成了重質量豐中子新核素鎂-239,這在世界上尚屬首次。鎂-239

是中科院近代物理研究所在質量數大于170的重質量豐中子區(qū)合成的

第四個新核素。這一成果填補了核素圖上又一個空白，為重質量豐中

子區(qū)的核結構和天文物理研究提供了很有價值的信息。

(1)氧-18原子中質子數是,中子數是,

核外電子數是,有個電子層，最外層

有個電子，最常見化合價為o

(2)0.2mol氧-18原子的質量是o

(3)鈾元素有種核素，其中是制造原子彈的原料。

(4)在“鎂-239是中科院近代物理研究所在質量數大于170的重

質量豐中子區(qū)合成的第四個新核素”這句話中，質量

數的含義

是_______________________________________________

，核素的含義,

是O

8、核外電子數相等的微觀粒子不一定是同種微粒，今有幾種微

粒

的核外電子層結構如圖所示，請按要求填空：

⑴若該微粒呈電中性，一般不與其他原子反應，這種微粒符號

是O

⑵若該微粒帶一個單位負電荷，這種微粒的名稱

是O

⑶若該微粒帶一個單位正電荷，這種微粒的原子核內

有個質子。

9、判斷下列說法的正誤，在括號內打上“J”或"X”：

(1)核電荷數為1?18的元素中，最外層只有1個電子的元素一定

是金屬元素()

(2)原子核內質子數不多于18個的元素中，最外層只有2個電子一

定是金屬元素()

(3)核電荷數為1?18的元素中，最外層電子數多于4個的一定是

非金屬元素()

(4)核電荷數為17的元素的原子容易獲得1個電子變成一1價的陰

離子()

(5)原子核外電子不多于18個的元素中，最外層電子數是電子層數

2倍的元素有3種()

(6)已知某元素一種核素的原子核內有〃個質子、〃個中子，則該

元素的相對原子質量為(加+加

()10、已知X元素原子的第三電子層上有6個電子，Y元素

與X元素的原子核外電子層數相同，且Y元素的原子最容易失去1個

電子。請回答：

(1)Y元素的原子結構示意圖

為_______________________________________________________

____________________________________________O

(2)X、Y兩元素在一定條件下形成的化合物的化學式

是o

(3)試通過計算，確定2.3gY元素形成的單質與水反應后生成的氣體

在標準狀況下的體積。

答案及解析：

1、A解析：決定元素化學性質的是原子核內質子數，化學變化

中只有原子核外的電子數發(fā)生變化。原子核內質子帶正電，中子不帶

電，且原子核內的質子數一定等于核外電子數。

2、C解析：決定元素化學性質的是原子核內質子數，磷一31和

磷一32的原子核內均含15個質子，二者化學性質相同；化學變化中

只有原子核外的電子數發(fā)生變化。

3、D解析：碳元素具有碳72、碳-13、碳-14三種核素，其中

碳72常用作相對原子質量的標準。

4、B解析：根據質量數=質子數+中子數，易得質子數=質量數

—中子數，即R原子的質子數為m—n,因為原子的核外電子數=質子

數，故R原子的電子數也為m—n,所以離子R?一的電子數為m—n+2；

又因為原子的相對原子質量近似等于質量數，所以W克Rz一的物質的

量為W/mmol。綜上所述，W克R2一離子共含有電子W(m—n+2)/m

molo

5、A解析：根據原子的表示方法，a,b,c,d為元素原子的

核內質子數，即該原子的核外電子數；再結合：陰離子的核外電子數

=原子的核外電子數十所帶電荷數，陽離子的核外電子數=原子的核外

電子數一所帶電荷數。由已知易得四種離子的核外電子數相等：a-

m=b—n=c+n=d+m=18,所以a—b=m—n,b—d=m+n,c+

n=18,a—m=18o

6、B解析：根據題給信息“反電子和反質子分別跟普通電子、

質子的質量、電量相等，而電性相反”可知，反氫原子與普通氫原子

的質量、電量相等，而電性相反。

1、答案：(1)8,10,8,2,6,-2；(2)3.6g；(3)3,鈾-235；(4)

原子中質子數和中子數之和，具有確定數目質子和確定數目中子的一

種原子。

解析：原子中質子數和中子數之和稱為質量數，原子的相對原子

質量近似等于該原子的質量數；具有一定數目質子和一定數目中子的

一種原子稱為核素。氧T8是指具有8個質子和10個中子、質量數為18

的氧原子。鈾元素有鈾-234、鈾-235、鈾-238三種核素，其中鈾-235

是制造原子彈的原料和核反應堆的燃料。

8、答案：(l)Ar；⑵氯離子;⑶19。

解析：由示意圖知，該微粒的核外共有18個電子，符合要求的

+

分別為Ar、CF>Ko

9、答案：(1)X(2)X(3)V(4)J(5)V(6)X

解析：(1)核電荷數為1?18的元素中，最外層只有1個電子

的氫元素是非金屬元素；(2)原子核內質子數不多于18個的元素中，

最外層只有2個電子的氫元素是非金屬元素；(3)核電荷數為1?

18的元素中，金屬元素的最外層電子數均少于4個；(4)核電荷數

為17的氯元素的原子最外層為7個電子，容易獲得1個電子變成一1

價的C-；(5)原子核外電子不多于18個的元素中，最外層電子數

是電子層數2倍的元素有He、C、S三種；(6)元素的相對原子質量

是由該元素的天然核素相對原子質量與其原子百分組成計算出來的

平均值。

10、答案：(1),；(2)Na2S；(3)2Na+2H20=2Na0H+H2f,

n(Na)=2.3g4-23g/mol=0.ImoLn(H2)=0.ImolXI/2=0.05moL

V(H2)=0.05molX22.4L/mol=1.12LO

解析：第三電子層上有6個電子的原子為S,即X為S；Y元素

的原子最容易失去1個電子，說明該原子最外電子層只有1個電子;

且Y元素與S元素的原子核外電子層數相同，故Y為Na。Na與水反

應的化學方程式為2Na+2HzO=2Na0H+H2to

《原子結構》第一課時