第一篇：【化學(xué)】1.3.1《人類(lèi)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)》教案(蘇教版必修1)

第3單元

人類(lèi)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí) 第1課時(shí)

原子結(jié)構(gòu)模型的演變

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.通過(guò)原子結(jié)構(gòu)模型演變的學(xué)習(xí)，了解原子結(jié)構(gòu)模型演變的歷史，了解科學(xué)家探索原子結(jié)構(gòu)的艱難過(guò)程。認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)、假說(shuō)、模型等科學(xué)方法對(duì)化學(xué)研究的作用。體驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)、科學(xué)思維對(duì)創(chuàng)造性工作的重要作用。

2.了解鈉、鎂、氯等常見(jiàn)元素原子的核外電子排布情況，知道它們?cè)诨瘜W(xué)反應(yīng)過(guò)程中通過(guò)得失電子使最外層達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的事實(shí)。通過(guò)氧化鎂的形成了解鎂與氧氣反應(yīng)的本質(zhì)。了解化合價(jià)與最外層電子的關(guān)系。

3.知道化學(xué)科學(xué)的主要研究對(duì)象，了解化學(xué)學(xué)科發(fā)展的趨勢(shì)。

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)：原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展演變

鎂和氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)

難點(diǎn)：鎂和氧氣發(fā)生化學(xué)的本質(zhì)

三、設(shè)計(jì)思路

本課設(shè)計(jì)先讓學(xué)生描繪自己的原子結(jié)構(gòu)模型，繼而追隨科學(xué)家的腳步，通過(guò)交流討論，逐步探討各種原子結(jié)構(gòu)模型存在的問(wèn)題，并提出改進(jìn)意見(jiàn)，讓學(xué)生主動(dòng)參與人類(lèi)探索原子結(jié)構(gòu)的基本歷程，同時(shí)也可體會(huì)科學(xué)探索過(guò)程的艱難曲折。通過(guò)鎂和氧氣形成氧化鎂的微觀本質(zhì)的揭示，初步認(rèn)識(shí)化學(xué)家眼中的微觀物質(zhì)世界。

四、教學(xué)過(guò)程

[導(dǎo)入] 觀看視頻：掃描隧道顯微鏡下的一粒沙子。今天我們還將進(jìn)入更加微觀的層次，了解人類(lèi)對(duì)于原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。你認(rèn)為我們可以通過(guò)什么樣的方法去認(rèn)識(shí)原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)呢？

直接法和間接法，直接法努力的方向是觀察技術(shù)的提高和觀察工具的改進(jìn)，而間接法則依賴精巧的實(shí)驗(yàn)和大膽的假設(shè)。事實(shí)上直到今天即使借助掃描隧道顯微鏡也無(wú)法觀察到原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所以在人們認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)和

假設(shè)以及模型起了很大的作用。

一、中國(guó)古代物質(zhì)觀

[提出問(wèn)題]我們通常接觸的物體，總是可以被分割的（折斷粉筆）。但是我們能不能無(wú)限地這樣分割下去呢？

[介紹]《中庸》提出：“語(yǔ)小，天下莫能破焉”。惠施的人也說(shuō)道“其小無(wú)內(nèi)，謂之小一”。墨家則提出：“端，體之無(wú)序最前者也。”

在英文里，如今被譯成“原子”的Atom一詞，源于希臘語(yǔ)，它的字面上的意思是indivisible“不可分割”。第一個(gè)把Atom介紹到我國(guó)的是嚴(yán)復(fù)翻譯的《穆勒名學(xué)》，他將其譯為“莫破”。

二、西方原子鼻祖

[介紹]德謨克利特認(rèn)為就像用一塊塊磚頭砌墻一樣，物質(zhì)是由不可分割的原子構(gòu)成。

道爾頓在《化學(xué)哲學(xué)的新體系》一書(shū)中指出：“化學(xué)的分解和化合所能做到的，充其量只是使原子彼此分離和再結(jié)合起來(lái)。正如我們不可在太陽(yáng)系中放進(jìn)一顆新的行星或消滅一顆現(xiàn)存的行星一樣，我們不可能創(chuàng)造出或消滅一個(gè)氫原子。”這種觀點(diǎn)換作現(xiàn)在更有趣的說(shuō)法，在化學(xué)反應(yīng)中原子既不會(huì)產(chǎn)生，也不會(huì)被消滅，他們只是被分開(kāi)，再重新組合，你鼻尖上的某個(gè)碳原子可能正是億萬(wàn)年前恐龍尾巴上的呢。書(shū)中他系統(tǒng)地闡述了其原子學(xué)說(shuō)。

道爾頓的原子學(xué)說(shuō)是建立在大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)基礎(chǔ)上的，成功地解釋了化學(xué)定律。當(dāng)然我們現(xiàn)在知道受當(dāng)時(shí)的科學(xué)發(fā)展水平限制，這個(gè)理論仍有一些不完善的地方。

三、湯姆生模型

[介紹]到了19世紀(jì)末，由于電的發(fā)現(xiàn)，化學(xué)家們有條件去研究物質(zhì)在通電條件下的性質(zhì)了。他們發(fā)現(xiàn)將一些氣體裝在密封的玻璃管中，再抽氣使之比較稀薄，然后通上高壓電，會(huì)有一束射線從玻璃管的陰極通過(guò)氣體到達(dá)陽(yáng)極，人們稱之為陰極射線。這種射線是什么呢？英國(guó)科學(xué)家湯姆生做了一系列實(shí)驗(yàn)：他發(fā)現(xiàn)在電場(chǎng)或磁場(chǎng)的作用下該射線會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)（這就是現(xiàn)在我們家里電視機(jī)中的電子管的工作原理）；他通過(guò)研究電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)該射線的作用，發(fā)現(xiàn)這種射線帶負(fù)電，并測(cè)出了其電荷與質(zhì)量之比，這個(gè)比值很大；Thomson又使用了不同的電極材料、在玻璃管中充入不同的氣體，發(fā)現(xiàn)所得射線的電荷與質(zhì)量之比都一樣。

[提出問(wèn)題]這些電子是那兒來(lái)的呢？為什么不管什么電極材料、什么氣體所得到的射線都一樣呢？其電荷與質(zhì)量之比很大又說(shuō)明什么？

這樣湯姆生提出了葡萄干面包模型，面包代表均勻分布的正電荷，電子則像葡萄干一樣嵌于其中。

四、盧瑟福模型

[介紹]幾乎是在湯姆生實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，居里夫人以及英國(guó)科學(xué)家盧瑟福等人開(kāi)始了對(duì)放射現(xiàn)象的研究。這其中對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)貢獻(xiàn)最大的是盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)。α粒子帶兩個(gè)單位正電荷，相對(duì)質(zhì)量為4（現(xiàn)在我們知道它是氦原子核）。盧瑟福將一束α粒子射向一張非常薄的金箔，又將涂有硫化鋅的屏幕放在其周?chē)亮Ｗ幼苍谄聊粫?huì)產(chǎn)生熒光，通過(guò)觀察各個(gè)方向的熒光，盧瑟福發(fā)現(xiàn)大多數(shù)α粒子穿過(guò)了金箔，方向幾乎沒(méi)有任何變化；但有一些α粒子在穿過(guò)后方向發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，還有大約0.1％的α粒子甚至以不同角度被彈向金箔的前面。

[提出問(wèn)題]如果按照湯姆生的葡萄干面包模型，會(huì)這樣嗎？那該如何解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呢？1.為什么會(huì)被彈回來(lái)？應(yīng)該是由于同種電荷間的斥力。2.為什么只有0.1%？只有少數(shù)α粒子靠近了正電荷，也就是說(shuō)原子內(nèi)的正電荷不可能均勻分布，它占據(jù)的空間必然很小，原子應(yīng)該有一個(gè)帶正電的核。3.α粒子被彈回來(lái)了，核卻沒(méi)有被彈出，可見(jiàn)金原子的原子核的質(zhì)量一定很大。

盧瑟福的結(jié)論：原子內(nèi)大部分是空的，所以大多數(shù)α粒子得以穿過(guò)金箔。原子所有的正電荷和幾乎全部質(zhì)量集中在一個(gè)很小的區(qū)域，即原子核。

盧瑟福的原子模型很像行星圍繞著太陽(yáng)，因此當(dāng)時(shí)年僅27歲的盧瑟福就和他的行星模型一起載入了化學(xué)史。

五、波爾模型

[介紹]根據(jù)經(jīng)典的電磁場(chǎng)理論，電子繞核運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)不斷產(chǎn)生電磁波，從而輻射出能量，離核越來(lái)越近，最終落在原子核上。行星模型不能穩(wěn)定存在？

波爾研究了氫原子的光譜，看著這些不連續(xù)的譜線，也就是特定的能量，他受到啟發(fā)，意識(shí)到這是由電子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，電子遠(yuǎn)離或者靠近原子核時(shí)應(yīng)該是跳躍式變化，也就是說(shuō)，電子只能在一些特定的不連續(xù)的軌道上運(yùn)動(dòng)。舉個(gè)例子，你從樓梯上扔硬幣，它只能落在某個(gè)臺(tái)階上，而不會(huì)停留在兩個(gè)臺(tái)階之間。

波爾認(rèn)為在能量最低的軌道，電子運(yùn)動(dòng)可以看成是在“平地”上的狀態(tài)，這時(shí)不會(huì)釋放能量。一旦電子獲得了特定的能量，它就獲得了動(dòng)力，向上“攀登”一個(gè)或幾個(gè)臺(tái)階，到達(dá)一個(gè)新的軌道。當(dāng)然，如果沒(méi)有了能量的補(bǔ)充，它又將從那個(gè)能量較高的軌道上掉落下來(lái)，回到較低的軌道上。同時(shí)釋放出相應(yīng)能量，對(duì)應(yīng)于其光譜線。而從第二個(gè)臺(tái)階下來(lái)，或者從第三個(gè)臺(tái)階下來(lái)放出的能量不同，也就對(duì)應(yīng)著一根根不同的譜線。波爾將量子理論引入原子結(jié)構(gòu)，掃清了原子穩(wěn)定性的問(wèn)題。

六、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)

[提出問(wèn)題]研究原子結(jié)構(gòu)是為了更好地理解元素的性質(zhì)，解釋化學(xué)反應(yīng)的原理。比如說(shuō)，鈉能與氯氣劇烈反應(yīng)，生成白色的氯化鈉顆粒。為什么鈉能在氯氣中燃燒？該如何解釋該反應(yīng)的原理呢？我們首先從微觀的角度來(lái)看這個(gè)反應(yīng)。這個(gè)反應(yīng)是如何進(jìn)行的呢？每個(gè)鈉原子一共有多少電子？為什么每個(gè)鈉原子失去一個(gè)電子？每個(gè)氯原子一共有多少電子？為什么每個(gè)氯原子得到一個(gè)電子？（核外電子分層排布）（8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)）元素的化合價(jià)和什么有關(guān)？現(xiàn)在我們知道了化學(xué)反應(yīng)中元素化合價(jià)的變化與電子轉(zhuǎn)移有關(guān)。大家有沒(méi)有注意原子得失電子后體積的變化？原子得電子變?yōu)殛庪x子后體積變大，原子失電子變成陽(yáng)離子后體積變小。為什么參加反應(yīng)的鈉原子和氯原子個(gè)數(shù)比是1∶1？

那么，如何解釋鎂和氧氣的反應(yīng)呢？鎂與氯氣反應(yīng)，生成的產(chǎn)物氯化鎂化學(xué)式應(yīng)該是怎樣的？為什么是1∶2？

七、神秘的夸克

[介紹]其實(shí)，人類(lèi)對(duì)于原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)仍在發(fā)展。后來(lái)，又有科學(xué)家提出電子等微觀粒子就像光一樣，既是一種粒子，又有波的性質(zhì)，電子等微觀粒子具有波粒二象性，電子在核外運(yùn)動(dòng)像是一團(tuán)帶負(fù)電的云霧。

而原子核內(nèi)的質(zhì)子和中子又分別由夸克構(gòu)成。可夸克和電子就是基本粒子嗎？它們會(huì)不會(huì)也是由其它更基本的粒子組成呢？

為進(jìn)一步探求原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在的科學(xué)家們又在使用著什么樣的手段呢？由于我們?nèi)匀粺o(wú)法直接觀察，那就只能通過(guò)“打靶”、“轟擊”來(lái)改變對(duì)象的狀態(tài)，再分析改變后的結(jié)果，以了解其更微觀的結(jié)構(gòu)。其實(shí)原理仍然類(lèi)似于盧瑟福的α粒子轟擊原子的實(shí)驗(yàn)，只不過(guò)盧瑟福實(shí)驗(yàn)用的粒子源是天然射線。而要想

更深入地進(jìn)行研究，就需要速度更快、能量更高和束流更強(qiáng)的粒子，更快、更高、更強(qiáng)。怎樣才能獲得這樣的粒子呢？我們的旅程到底有沒(méi)有盡頭呢？

第二篇：高中化學(xué)專(zhuān)題1人類(lèi)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)1.3人類(lèi)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)教案蘇教版

人類(lèi)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí) 第三單元 學(xué)情分析：在初中《科學(xué)》中，學(xué)生已經(jīng)初步了解原子結(jié)構(gòu)模型的演變歷史，知道原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的，知道原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的，初步了解質(zhì)子、中子、電子的質(zhì)量、電性關(guān)系；已初步了解元素和同位素的概念及同位素的應(yīng)用。核外電子的排布規(guī)律和原子結(jié)構(gòu)示意圖的書(shū)寫(xiě)在《科學(xué)》教材中未涉及，但在初高中銜接教育中已作初步講解，學(xué)生基本可以寫(xiě) 號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。1~18出 教材分析：本單元的編排在化學(xué)學(xué)習(xí)中起到承前啟后的作用。在前兩個(gè)單元中，學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了化學(xué)世界物質(zhì)的精彩紛呈，了解到了研究物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法的多樣性。在有這些知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)本單元的學(xué)習(xí)，將學(xué)生從宏觀的物質(zhì)世界帶入化學(xué)的微觀世界。在本單元中主要介紹原子結(jié)》中系統(tǒng)學(xué)習(xí)原子核外電子排布和元素周期2構(gòu)模型的演變和原子的構(gòu)成等內(nèi)容，再在《化學(xué)

表的知識(shí)。三維目標(biāo)：

知識(shí)與技能：

了解原子結(jié)構(gòu)模型演變的歷史。．1了解鈉、鎂、氧等常見(jiàn)元素原子的核外電子排布情況，知道它們?cè)诨瘜W(xué)反應(yīng)中通過(guò)電 ．2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的事實(shí)。通過(guò)氧化鎂的形成了解鎂跟氧氣發(fā)生化8子得失使最外層達(dá)到

學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。絕大多數(shù)原子的原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的。了解原子是由原子核和核外電子構(gòu)成，．3

能根據(jù)原子組成符號(hào)判斷原子的構(gòu)成。知道核素、同位素等概念。

過(guò)程與方法：通過(guò)了解原子結(jié)構(gòu)模型演變的歷史，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)家探索原子結(jié)構(gòu)的艱難過(guò)程，認(rèn) 1.識(shí)實(shí)驗(yàn)、假說(shuō)、模型等科學(xué)方法對(duì)化學(xué)研究的作用。．通過(guò)學(xué)生自主討論原子中質(zhì)子、中子、電子及質(zhì)量數(shù)之間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生分析處理數(shù)2

據(jù)的能力。．通過(guò)氧化鎂形成過(guò)程的分析，以及化合物的化學(xué)式的書(shū)寫(xiě)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)推理、歸納的方3 法。情感、態(tài)度和價(jià)值觀：從科學(xué)家探索物質(zhì)構(gòu)成奧秘的史實(shí)中體會(huì)科學(xué)探究的過(guò)程和方法，并培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)探 索的熱愛(ài)。通過(guò)氧化鎂形成過(guò)程的分析，讓學(xué)生從宏觀走向微觀，領(lǐng)悟化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn)：

．構(gòu)成原子的微粒之間的量的關(guān)系。1 ．化學(xué)反應(yīng)中原子核外電子排布的變化，化合價(jià)與得失電子數(shù)、最外層電子數(shù)的關(guān)系。2 教學(xué)難點(diǎn)： 化學(xué)反應(yīng)中最外層電子的變化，以及化合價(jià)與得失電子數(shù)、最外層電子數(shù)的關(guān)系。課時(shí)安排： 課時(shí) 1 教學(xué)過(guò)程：【引入】同學(xué)們，你們知道在世界史上最早提出“原子”這一名詞的人是誰(shuí)嗎？（學(xué)生中會(huì)有人說(shuō)道爾頓、德謨克利特……）對(duì)，在公元前世紀(jì)，古希臘哲學(xué)家德謨克利特就提出了哲學(xué)5概念上的“原子”這一名詞，他認(rèn)為物質(zhì)是由不可分割的微粒即原子構(gòu)成的。在希臘語(yǔ)中，原 子就是“不可分割的”意思。那么，現(xiàn)代意義上的原子又是什么呢？

“中國(guó)”圖片。【投影】掃描隧道顯微鏡下的硅晶體、以及在掃描隧道顯微鏡下用原子書(shū)寫(xiě)的【講述】這是我們借助先進(jìn)的掃描隧道顯微鏡觀察到得原子的表面，那原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)又如何能觀察到原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，個(gè)足球場(chǎng)的超級(jí)顯微鏡，5占地億英鎊、3.8英國(guó)耗資呢？據(jù)報(bào)道，此項(xiàng)研究正在進(jìn)行之中。當(dāng)然科學(xué)家經(jīng)其他實(shí)驗(yàn)研究已證實(shí)，原子是由更小的微粒構(gòu)成的。顯2500然，從年來(lái)，2500年前的古希臘到今天，“原子”的意義已經(jīng)發(fā)生了明顯地變化。那么，科學(xué)家是怎樣探索原子的結(jié)構(gòu)的呢？原子結(jié)構(gòu)模型的演變經(jīng)歷了哪幾個(gè)階段？又有哪些科學(xué)家頁(yè)的交流與討論，并找到重要的科學(xué)27~28對(duì)此作出了卓越貢獻(xiàn)呢？請(qǐng)同學(xué)們快速閱讀課本第家及他們的主要觀點(diǎn)。【學(xué)生】學(xué)生閱讀。

【板書(shū)】原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)過(guò)程【講述】好，閱讀完了，大家對(duì)人類(lèi)探索原子結(jié)構(gòu)的過(guò)程應(yīng)該有了一個(gè)初步的了解。接下去，就讓我們一起沿著科學(xué)家探索原子結(jié)構(gòu)的足跡來(lái)認(rèn)識(shí)原子。那對(duì)此作出重要貢獻(xiàn)的科學(xué)家有哪

幾位呢？年，提出了具體的原1803在【講述】在近代化學(xué)史上，最早提出原子結(jié)構(gòu)模型的人是道爾頓，子模型，建立了近代原子學(xué)說(shuō)。那道爾頓的主要觀點(diǎn)是什么呢？

（集體回答）物質(zhì)是由原子構(gòu)成的，原子是不可分割的實(shí)心球體。【學(xué)生】年，湯姆生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了電子，并且發(fā)現(xiàn)電子是帶負(fù)電荷的，且質(zhì)量1897【講述】可是，在非常的小。由于原子呈電中性，所以湯姆生認(rèn)為原子中的正電荷是均勻地分布在整個(gè)原子中，年提出了被稱為“葡萄干面包1904于是于正負(fù)電荷總數(shù)相等。而帶負(fù)電荷的電子則鑲嵌其中，式”的原子結(jié)構(gòu)模型。粒子散射實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)α年英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福在做1911【講述】科學(xué)探索的腳步并沒(méi)有停止，生意想不到的現(xiàn)象。粒子散射實(shí)驗(yàn)圖片α【投影】 【提問(wèn)】從這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，你能得出什么結(jié)論？、原子的大部分體積是空的。1【學(xué)生】、中間有一個(gè)幾乎集中了所有原子的質(zhì)量且體積很小的粒子——原子核。2 原子核： 【板書(shū)】盧瑟福：原子 核外電子 【投影】盧瑟福的主要觀點(diǎn)：、原子的大部分體積是空的。1、中間有一個(gè)幾乎集中了所有原子的質(zhì)量且體積很小的粒子——原子核。23、電子隨意地圍繞著一個(gè)帶正電荷的很小的原子核運(yùn)轉(zhuǎn)。1919【過(guò)渡】后來(lái)，盧瑟福和他的學(xué)生經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)，絕大多數(shù)的原子核是由（年）中子構(gòu)成的，并且發(fā)現(xiàn)質(zhì)子帶一個(gè)單位的正電荷，而中子不顯電性。1932年）質(zhì)子和（質(zhì)子

原子核 【板書(shū)】 中子 【過(guò)渡】那么構(gòu)成原子核的質(zhì)子、中子以及與核外電子之間有何聯(lián)系呢？由于原子呈電中性，粒子散射實(shí)驗(yàn)和表中的數(shù)據(jù)，請(qǐng)思考：α質(zhì)子數(shù)。結(jié)合盧瑟福的=由此可見(jiàn)原子中，電子數(shù) 【投影】

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

1/1836 1.008 1.007 相對(duì)質(zhì)量 信息提示：

質(zhì)量數(shù)：將原子核內(nèi)所有的質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量取整數(shù)，加起來(lái)所得到的數(shù)值。

相比較所得的數(shù)值。1/12原子質(zhì)量的C-12相對(duì)質(zhì)量：質(zhì)子、中子的質(zhì)量與 【投影】⑴原子的質(zhì)量與質(zhì)子、中子的質(zhì)量關(guān)系

⑵原子的相對(duì)原子質(zhì)量與質(zhì)子、中子的相對(duì)質(zhì)量的關(guān)系

⑶原子中質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)和質(zhì)量數(shù)之間的關(guān)系

【學(xué)生】學(xué)生代表回答結(jié)論。所有中子的質(zhì)量+原子的質(zhì)量≈所有質(zhì)子的質(zhì)量 所有中子的相對(duì)質(zhì)量+原子的相對(duì)原子質(zhì)量≈所有質(zhì)子的相對(duì)質(zhì)量

中子數(shù)+質(zhì)子數(shù)=質(zhì)量數(shù)

電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)

電子數(shù)=、原子中：質(zhì)子數(shù)1【板書(shū)】A質(zhì)量數(shù)（）N中子數(shù)（+）Z質(zhì)子數(shù)（=）

≈原子的相對(duì)原子質(zhì)量 【追問(wèn)】那在離子中，這些等式關(guān)系還成立嗎？ 電子數(shù)±電荷數(shù)=【板書(shū)】離子中：質(zhì)子數(shù)【過(guò)渡】不同原子中，質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)是不同的，那能否用一個(gè)符號(hào)準(zhǔn)確地表示出一 個(gè)原子的具體組成呢？AX表示原子的質(zhì)Z表示元素符號(hào)，X其中,來(lái)表示【講述】在這里我們可以用原子的組成符號(hào)Z 表示原子的質(zhì)量數(shù)。A子數(shù)，AX

【板書(shū)】Z可以表示為：C-12【講述】如 12C 【副板書(shū)】6 個(gè)電子。6核外有個(gè)中子，6個(gè)質(zhì)子和6原子核內(nèi)有C我們可以看出該從這個(gè)式子中，【講述】2【講述】接下去，同學(xué)們一起來(lái)看一下 組原子組成符號(hào)，請(qǐng)仔細(xì)分析它們有什么特點(diǎn)。321121413HHHCCC ⑵ 【投影】⑴111666 互為同位素。所以應(yīng)該是同一種元素的不同原子，【學(xué)生】它們的質(zhì)子數(shù)相同，但質(zhì)量數(shù)不同，【講述】分析得很好。【投影】元素：具有相同質(zhì)子數(shù)的同一類(lèi)原子總稱； 核素：具有一定質(zhì)子數(shù)和一定中子數(shù)的一種原子。質(zhì)子數(shù)相同，質(zhì)量數(shù)（或中子數(shù)）不同的核素互稱為同位素。121413CCC它們的、、比如 【提問(wèn)】同位素原子的組成不同，那它們的物理性質(zhì)是否相同？66614C 的……性質(zhì)一樣嗎？在考古斷代中就利用了6【講述】很好。利用某些同位素的放射性，我們已經(jīng)將同位素廣泛地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、能源和科學(xué)研究等各個(gè)領(lǐng)域，甚至是國(guó)防事業(yè)。說(shuō)到國(guó)防，我們自然會(huì)想到核武器，大家知道 現(xiàn)在全球局勢(shì)最緊張的兩個(gè)地區(qū)是——伊朗和朝鮮，都與“核”有關(guān)。其焦點(diǎn)是朝鮮核電站采用輕水反應(yīng)堆還是重水反應(yīng)堆。“朝核危機(jī)”已引起全球矚目，【投影】239Pu，這種可由鈾)-239(重水反應(yīng)堆核電站在發(fā)電的同時(shí)還可以生產(chǎn)出可供研制核武器的钚94

239239239PuUU）C 的說(shuō)法中正確的是（與衰變而得，下列有關(guān)β，經(jīng)過(guò)多次)-239(949292

Ｂ．二者是同一種核素

．二者互為同位素AＤ．二者具有相同的中子數(shù) Ｃ．二者具有相同的質(zhì)量數(shù) 【過(guò)渡】從盧瑟福的核式模型，我們充分認(rèn)識(shí)了原子核的結(jié)構(gòu)，由原子核我們認(rèn)識(shí)了核素、同 電子隨意地繞核作高速運(yùn)轉(zhuǎn)嗎？那么核外電子又是如何運(yùn)動(dòng)的呢？真的像盧瑟福所說(shuō)的：位素，【講述】不是的。盧瑟福的學(xué)生玻爾和奧地利物理學(xué)家薛定諤在進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)和理論研究基礎(chǔ)電子在核外年提出了電子云模型。他們都認(rèn)為，1926在年提出了軌道模型，913上，又分別在是按一定的規(guī)律排布的。【講述】通常我們用原子結(jié)構(gòu)示意圖形象地表示原子的核外電子排布，比如： 種原子的結(jié)構(gòu)示意圖。6【講述】請(qǐng)同學(xué)們寫(xiě)出下列 Ne O Na Ar Mg S Ne He Ar 【投影】 H Mg O

N Na S

【提問(wèn)】從原子結(jié)構(gòu)示意圖中，你能發(fā)現(xiàn)核外電子的排布具有怎樣的規(guī)律？8個(gè)電子，第二層最多只能排2【學(xué)生】原子核外電子是分層排布的，其中第一層最多只能排 個(gè)電子。8個(gè)電子，最外層不超過(guò)、規(guī)律：電子是分層排布的。1【板書(shū)】【過(guò)渡】那原子的核外電子排布與元素的性質(zhì)有何聯(lián)系呢？ 【投影】⑴稀有氣體性質(zhì)穩(wěn)定，很難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以很難與其他物質(zhì)8電子或2【學(xué)生】因?yàn)橄∮袣怏w的最外層電子達(dá)到了 發(fā)生反應(yīng)。電子的結(jié)構(gòu)時(shí)，它就會(huì)變得8電子或2【講述】分析得很正確。也就是說(shuō)當(dāng)原子的最外層達(dá)到

非常穩(wěn)定。從中你能得出什么結(jié)論？

【投影】⑵鎂原子能與氧原子結(jié)合形成氧化鎂。【講述】那請(qǐng)同學(xué)們觀察鎂原子和氧原子結(jié)合形成氧化鎂的過(guò)程中原子核外電子的變化情況，個(gè)事實(shí)，2解釋第 的原子核外電子排布有什么特點(diǎn)？O【提問(wèn)】⑴Mg、在反應(yīng)中表現(xiàn)出什么性質(zhì)？O⑵Mg、⑶在化學(xué)反應(yīng)中哪部分微粒發(fā)生了變化？說(shuō)明元素的性質(zhì)主要取決于什么？

你能想到哪些類(lèi)似的原子？在結(jié)構(gòu)上、性質(zhì)上有何特點(diǎn)？O、Mg⑷從8個(gè)，所以不穩(wěn)定，有形成8【學(xué)生】因?yàn)殒V原子和氧原子的最外層電子數(shù)均少于電子穩(wěn)定結(jié)電子的8價(jià)的鎂離子，達(dá)到+2個(gè)電子，生成2構(gòu)的趨勢(shì)。在化學(xué)反應(yīng)中，鎂原子失去最外層的價(jià)的氧離子，2電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，生成—8個(gè)電子，達(dá)到2穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而氧原子最外層則得到 鎂離子和氧離子結(jié)合生成了穩(wěn)定的化合物氧化鎂。【學(xué)生】在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，原子的最外層電子數(shù)發(fā)生變化，而原子核不發(fā)生變化。元素的化

學(xué)性質(zhì)主要取決于最外層電子數(shù)。【學(xué)生】像鎂原子這樣的最外層電子數(shù)較少的，較易失電子，像氧原子這樣的最外層電子數(shù)較

多的，較易得電子，從而形成穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)。【板書(shū)】 最外層電子數(shù) 正價(jià) 易失電子4 ＜ 典型金屬典型非金屬 負(fù)價(jià) 易得電子4 ＞ 【過(guò)渡】鎂條在氮?dú)庵幸材苋紵傻V，你能寫(xiě)出氮化鎂的化學(xué)式嗎？ 【學(xué)生】學(xué)生書(shū)寫(xiě)。【講述】要正確書(shū)寫(xiě)物質(zhì)的化學(xué)式，就必須知道元素的化合價(jià)，那化合價(jià)又和什么有關(guān)呢？請(qǐng)

同學(xué)們填寫(xiě)下列表格，并分析化合價(jià)與得失電子數(shù)、最外層電子數(shù)的關(guān)系。一些元素的原子得失電子的情況 【投影】 失去（或得到）電子的 原子最外層電子數(shù)目 化合價(jià) 元素 數(shù)目 Na 2 Mg 6 O-1 Cl 【學(xué)生】學(xué)生完成表格，并討論化合價(jià)與得失電子數(shù)、最外層電子數(shù)的關(guān)系。

最外層電子數(shù)；非金屬元素的原=失電子數(shù)=【學(xué)生】金屬元素的原子失電子顯正價(jià)，正化合價(jià)

—最外層電子數(shù)。=8得電子數(shù)=子得電子顯負(fù)價(jià)，負(fù)化合價(jià) 【投影】 最外層電子數(shù) 最外層電子數(shù)=失電子數(shù)=正價(jià) 易失電子 4 ＜典型金屬 —最外層電子數(shù)=8得電子數(shù)=負(fù)價(jià) 典型非金屬 易得電子4 ＞【過(guò)渡】由此可見(jiàn)，結(jié)構(gòu)不同，性質(zhì)不同，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。剛才，我們沿著人類(lèi)探索原子結(jié)構(gòu)的足跡，深入的認(rèn)識(shí)了原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，知道原子由原子核和核外電子兩部分構(gòu)成，絕大多數(shù)的原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的，那么人們對(duì)于原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)是否就到此為止了呢？質(zhì)子、中子是否就是構(gòu)成原子的最小微粒呢？ 【板書(shū)】發(fā)現(xiàn)夸克 【投影】夸克的發(fā)現(xiàn)史 【講述】隨著科技的發(fā)展，人類(lèi)不僅在地球上探索微觀世界，更把目標(biāo)投向了整個(gè)宇宙。【投影】美國(guó)等一些國(guó)家發(fā)射的航天器將我國(guó)研制的磁譜儀帶入太空，其目的是探索反物質(zhì)。反物質(zhì)的主要特征是電子帶正電荷，質(zhì)子帶負(fù)電荷。請(qǐng)寫(xiě)出反氫原子和反氧原子的原子結(jié)構(gòu)示 意圖。【投影】科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)一種只由四個(gè)中子構(gòu)成的粒子，這種粒子稱為“四中子”，也有人稱(C)之為“零號(hào)元素”。下列有關(guān)“四中子”粒子的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 該粒子不顯電性 A.4 該粒子的質(zhì)量數(shù)為 B.在元素周期表中與氫元素占同一位置 C.該粒子質(zhì)量比氫原子大D.【講述】隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類(lèi)對(duì)于原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)還在不斷地深入，夸克會(huì)是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒嗎？誰(shuí)也不知道物質(zhì)世界的至小盡頭會(huì)在何處？這個(gè)謎底正等待著在座的各位同學(xué) 去揭開(kāi)，也許你就是未來(lái)的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。人類(lèi)在微觀的世界里繼續(xù)探索前行……【結(jié)束語(yǔ)】這堂課，我們沿著科學(xué)家探索原子結(jié)構(gòu)的過(guò)程，認(rèn)識(shí)了原子的結(jié)構(gòu)，同時(shí)人類(lèi)探索自然科學(xué)的這種精神也給了我們很多的啟迪，同學(xué)們，你們能說(shuō)說(shuō)你們的收獲嗎？從中我們不難感受到科學(xué)探究是一個(gè)漫長(zhǎng)的、艱辛的過(guò)程，科學(xué)發(fā)展總是在不斷糾錯(cuò)中前進(jìn)，科學(xué)發(fā)現(xiàn)是

永無(wú)止境的……相信你們能給人類(lèi)帶來(lái)全新的明天！

【板書(shū)設(shè)計(jì)】 人類(lèi)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí) 第三單元 原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)過(guò)程： 質(zhì)子 電子數(shù)=質(zhì)子數(shù) 道爾頓）N中子數(shù)（+）Z質(zhì)子數(shù)（=）A質(zhì)量數(shù)（原子核 中子 ≈原子的相對(duì)原子質(zhì)量 ↓ 湯姆生 ↓ 核外電子 盧瑟福 原子 元素的A

X層外最 ↓ 分層排布Z 化學(xué)性質(zhì)電子數(shù) 玻爾 正價(jià) 易失電子 4 ＜ 典型金屬＞ 典型非金屬 負(fù)價(jià) 易得電子 4 ↓ 薛定諤 ↓ 發(fā)現(xiàn)夸克 ↓ ……

第三篇：高一化學(xué)教案 人類(lèi)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)

高一化學(xué)教案 人類(lèi)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.通過(guò)原子結(jié)構(gòu)模型演變的學(xué)習(xí)，了解原子結(jié)構(gòu)模型演變的歷史，了解科學(xué)家探索原子結(jié)構(gòu)的艱難過(guò)程。認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)、假說(shuō)、模型等科學(xué)方法對(duì)化學(xué)研究的作用。體驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)、科學(xué)思維對(duì)創(chuàng)造性工作的重要作用。

2.了解鈉、鎂、氯等常見(jiàn)元素原子的核外電子排布情況，知道它們?cè)诨瘜W(xué)反應(yīng)過(guò)程中通過(guò)得失電子使最外層達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的事實(shí)。通過(guò)氧化鎂的形成了解鎂與氧氣反應(yīng)的本質(zhì)。了解化合價(jià)與最外層電子的關(guān)系。

3.知道化學(xué)科學(xué)的主要研究對(duì)象，了解化學(xué)學(xué)科發(fā)展的趨勢(shì)。

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)：原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展演變

鎂和氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)

難點(diǎn)：鎂和氧氣發(fā)生化學(xué)的本質(zhì)

三、設(shè)計(jì)思路

本課設(shè)計(jì)先讓學(xué)生描繪自己的原子結(jié)構(gòu)模型，繼而追隨科學(xué)家的腳步，通過(guò)交流討論，逐步探討各種原子結(jié)構(gòu)模型存在的問(wèn)題，并提出改進(jìn)意見(jiàn)，讓學(xué)生主動(dòng)參與人類(lèi)探索原子結(jié)構(gòu)的基本歷程，同時(shí)也可體會(huì)科學(xué)探索過(guò)程的艱難曲折。通過(guò)鎂和氧氣形成氧化鎂的微觀本質(zhì)的揭示，初步認(rèn)識(shí)化學(xué)家眼中的微觀物質(zhì)世界。

四、教學(xué)過(guò)程

[導(dǎo)入] 觀看視頻：掃描隧道顯微鏡下的一粒沙子。今天我們還將進(jìn)入更加微觀的層次，了解人類(lèi)對(duì)于原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。你認(rèn)為我們可以通過(guò)什么樣的方法去認(rèn)識(shí)原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)呢?

直接法和間接法，直接法努力的方向是觀察技術(shù)的提高和觀察工具的改進(jìn)，而間接法則依賴精巧的實(shí)驗(yàn)和大膽的假設(shè)。事實(shí)上直到今天即使借助掃描隧道顯微鏡也無(wú)法觀察到原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所以在人們認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)和假設(shè)以及模型起了很大的作用。

一、中國(guó)古代物質(zhì)觀

[提出問(wèn)題]我們通常接觸的物體，總是可以被分割的(折斷粉筆)。但是我們能不能無(wú)限地這樣分割下去呢?

[介紹]《中庸》提出：語(yǔ)小，天下莫能破焉。惠施的人也說(shuō)道其小無(wú)內(nèi)，謂之小一。墨家則提出：端，體之無(wú)序最前者也。

在英文里，如今被譯成原子的Atom一詞，源于希臘語(yǔ)，它的字面上的意思是indivisible不可分割。第一個(gè)把Atom介紹到我國(guó)的是嚴(yán)復(fù)翻譯的《穆勒名學(xué)》，他將其譯為莫破。

二、西方原子鼻祖

[介紹]德謨克利特認(rèn)為就像用一塊塊磚頭砌墻一樣，物質(zhì)是由不可分割的原子構(gòu)成。

道爾頓在《化學(xué)哲學(xué)的新體系》一書(shū)中指出：化學(xué)的分解和化合所能做到的，充其量只是使原子彼此分離和再結(jié)合起來(lái)。正如我們不可在太陽(yáng)系中放進(jìn)一顆新的行星或消滅一顆現(xiàn)存的行星一樣，我們不可能創(chuàng)造出或消滅一個(gè)氫原子。這種觀點(diǎn)換作現(xiàn)在更有趣的說(shuō)法，在化學(xué)反應(yīng)中原子既不會(huì)產(chǎn)生，也不會(huì)被消滅，他們只是被分開(kāi)，再重新組合，你鼻尖上的某個(gè)碳原子可能正是億萬(wàn)年前恐龍尾巴上的呢。書(shū)中他系統(tǒng)地闡述了其原子學(xué)說(shuō)。

道爾頓的原子學(xué)說(shuō)是建立在大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)基礎(chǔ)上的，成功地解釋了化學(xué)定律。當(dāng)然我們現(xiàn)在知道受當(dāng)時(shí)的科學(xué)發(fā)展水平限制，這個(gè)理論仍有一些不完善的地方。

三、湯姆生模型

[介紹]到了19世紀(jì)末，由于電的發(fā)現(xiàn)，化學(xué)家們有條件去研究物質(zhì)在通電條件下的性質(zhì)了。他們發(fā)現(xiàn)將一些氣體裝在密封的玻璃管中，再抽氣使之比較稀薄，然后通上高壓電，會(huì)有一束射線從玻璃管的陰極通過(guò)氣體到達(dá)陽(yáng)極，人們稱之為陰極射線。這種射線是什么呢?英國(guó)科學(xué)家湯姆生做了一系列實(shí)驗(yàn)：他發(fā)現(xiàn)在電場(chǎng)或磁場(chǎng)的作用下該射線會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)(這就是現(xiàn)在我們家里電視機(jī)中的電子管的工作原理);他通過(guò)研究電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)該射線的作用，發(fā)現(xiàn)這種射線帶負(fù)電，并測(cè)出了其電荷與質(zhì)量之比，這個(gè)比值很大;Thomson又使用了不同的電極材料、在玻璃管中充入不同的氣體，發(fā)現(xiàn)所得射線的電荷與質(zhì)量之比都一樣。

[提出問(wèn)題]這些電子是那兒來(lái)的呢?為什么不管什么電極材料、什么氣體所得到的射線都一樣呢?其電荷與質(zhì)量之比很大又說(shuō)明什么?

這樣湯姆生提出了葡萄干面包模型，面包代表均勻分布的正電荷，電子則像葡萄干一樣嵌于其中。

四、盧瑟福模型

[介紹]幾乎是在湯姆生實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，居里夫人以及英國(guó)科學(xué)家盧瑟福等人開(kāi)始了對(duì)放射現(xiàn)象的研究。這其中對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)貢獻(xiàn)最大的是盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)。粒子帶兩個(gè)單位正電荷，相對(duì)質(zhì)量為4(現(xiàn)在我們知道它是氦原子核)。盧瑟福將一束粒子射向一張非常薄的金箔，又將涂有硫化鋅的屏幕放在其周?chē)Ｗ幼苍谄聊粫?huì)產(chǎn)生熒光，通過(guò)觀察各個(gè)方向的熒光，盧瑟福發(fā)現(xiàn)大多數(shù)粒子穿過(guò)了金箔，方向幾乎沒(méi)有任何變化;但有一些粒子在穿過(guò)后方向發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，還有大約0.1%的粒子甚至以不同角度被彈向金箔的前面。

[提出問(wèn)題]如果按照湯姆生的葡萄干面包模型，會(huì)這樣嗎?那該如何解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呢?1.為什么會(huì)被彈回來(lái)?應(yīng)該是由于同種電荷間的斥力。2.為什么只有0.1%?只有少數(shù)粒子靠近了正電荷，也就是說(shuō)原子內(nèi)的正電荷不可能均勻分布，它占據(jù)的空間必然很小，原子應(yīng)該有一個(gè)帶正電的核。3.粒子被彈回來(lái)了，核卻沒(méi)有被彈出，可見(jiàn)金原子的原子核的質(zhì)量一定很大。

盧瑟福的結(jié)論：原子內(nèi)大部分是空的，所以大多數(shù)粒子得以穿過(guò)金箔。原子所有的正電荷和幾乎全部質(zhì)量集中在一個(gè)很小的區(qū)域，即原子核。

盧瑟福的原子模型很像行星圍繞著太陽(yáng)，因此當(dāng)時(shí)年僅27歲的盧瑟福就和他的行星模型一起載入了化學(xué)史。

五、波爾模型

[介紹]根據(jù)經(jīng)典的電磁場(chǎng)理論，電子繞核運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)不斷產(chǎn)生電磁波，從而輻射出能量，離核越來(lái)越近，最終落在原子核上。行星模型不能穩(wěn)定存在? 波爾研究了氫原子的光譜，看著這些不連續(xù)的譜線，也就是特定的能量，他受到啟發(fā)，意識(shí)到這是由電子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，電子遠(yuǎn)離或者靠近原子核時(shí)應(yīng)該是跳躍式變化，也就是說(shuō)，電子只能在一些特定的不連續(xù)的軌道上運(yùn)動(dòng)。舉個(gè)例子，你從樓梯上扔硬幣，它只能落在某個(gè)臺(tái)階上，而不會(huì)停留在兩個(gè)臺(tái)階之間。

波爾認(rèn)為在能量最低的軌道，電子運(yùn)動(dòng)可以看成是在平地上的狀態(tài)，這時(shí)不會(huì)釋放能量。一旦電子獲得了特定的能量，它就獲得了動(dòng)力，向上攀登一個(gè)或幾個(gè)臺(tái)階，到達(dá)一個(gè)新的軌道。當(dāng)然，如果沒(méi)有了能量的補(bǔ)充，它又將從那個(gè)能量較高的軌道上掉落下來(lái)，回到較低的軌道上。同時(shí)釋放出相應(yīng)能量，對(duì)應(yīng)于其光譜線。而從第二個(gè)臺(tái)階下來(lái)，或者從第三個(gè)臺(tái)階下來(lái)放出的能量不同，也就對(duì)應(yīng)著一根根不同的譜線。波爾將量子理論引入原子結(jié)構(gòu)，掃清了原子穩(wěn)定性的問(wèn)題。

六、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)

[提出問(wèn)題]研究原子結(jié)構(gòu)是為了更好地理解元素的性質(zhì)，解釋化學(xué)反應(yīng)的原理。比如說(shuō)，鈉能與氯氣劇烈反應(yīng)，生成白色的氯化鈉顆粒。為什么鈉能在氯氣中燃燒?該如何解釋該反應(yīng)的原理呢?我們首先從微觀的角度來(lái)看這個(gè)反應(yīng)。這個(gè)反應(yīng)是如何進(jìn)行的呢?每個(gè)鈉原子一共有多少電子?為什么每個(gè)鈉原子失去一個(gè)電子?每個(gè)氯原子一共有多少電子?為什么每個(gè)氯原子得到一個(gè)電子?(核外電子分層排布)(8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu))元素的化合價(jià)和什么有關(guān)?現(xiàn)在我們知道了化學(xué)反應(yīng)中元素化合價(jià)的變化與電子轉(zhuǎn)移有關(guān)。大家有沒(méi)有注意原子得失電子后體積的變化?原子得電子變?yōu)殛庪x子后體積變大，原子失電子變成陽(yáng)離子后體積變小。為什么參加反應(yīng)的鈉原子和氯原子個(gè)數(shù)比是1∶1?

那么，如何解釋鎂和氧氣的反應(yīng)呢?鎂與氯氣反應(yīng)，生成的產(chǎn)物氯化鎂化學(xué)式應(yīng)該是怎樣的?為什么是1∶2?

七、神秘的夸克

[介紹]其實(shí)，人類(lèi)對(duì)于原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)仍在發(fā)展。后來(lái)，又有科學(xué)家提出電子等微觀粒子就像光一樣，既是一種粒子，又有波的性質(zhì)，電子等微觀粒子具有波粒二象性，電子在核外運(yùn)動(dòng)像是一團(tuán)帶負(fù)電的云霧。

而原子核內(nèi)的質(zhì)子和中子又分別由夸克構(gòu)成。可夸克和電子就是基本粒子嗎?它們會(huì)不會(huì)也是由其它更基本的粒子組成呢?

為進(jìn)一步探求原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在的科學(xué)家們又在使用著什么樣的手段呢?由于我們?nèi)匀粺o(wú)法直接觀察，那就只能通過(guò)打靶、轟擊來(lái)改變對(duì)象的狀態(tài)，再分析改變后的結(jié)果，以了解其更微觀的結(jié)構(gòu)。其實(shí)原理仍然類(lèi)似于盧瑟福的粒子轟擊原子的實(shí)驗(yàn)，只不過(guò)盧瑟福實(shí)驗(yàn)用的粒子源是天然射線。而要想更深入地進(jìn)行研究，就需要速度更快、能量更高和束流更強(qiáng)的粒子，更快、更高、更強(qiáng)。怎樣才能獲得這樣的粒子呢?我們的旅程到底有沒(méi)有盡頭呢?

第3單元 課時(shí)2

認(rèn)識(shí)原子核

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.了解原子由原子核和核外電子構(gòu)成，認(rèn)識(shí)原子組成的符號(hào)。

2.初步了解相對(duì)原子質(zhì)量的概念，知道核素、質(zhì)量數(shù)、同位素的概念。

3.培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、分析綜合能力和抽象思維能力。

4.世界的物質(zhì)性、物質(zhì)的可分性的辨證唯物主義觀點(diǎn)的教育。

二、教學(xué)重、難點(diǎn)

原子核的組成;同位素等概念。

三、設(shè)計(jì)思路

本課時(shí)設(shè)計(jì)從原子相對(duì)比較形象、具體的質(zhì)量出發(fā)，在學(xué)生了解原子的質(zhì)量基礎(chǔ)上，回顧上節(jié)課所涉及到的盧瑟福的ɑ粒子散射實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生推測(cè)原子核的電性，并與電子比較質(zhì)量相對(duì)大小，使學(xué)生主動(dòng)參與原子核的組成、性質(zhì)以及核素、同位素等概念的探討

四、教學(xué)過(guò)程

[導(dǎo)入] 我們已知道原子很小但有質(zhì)量，那么原子的質(zhì)量到底有多大呢?不同的原子質(zhì)量各不相同，可以用現(xiàn)代科學(xué)儀器精確地測(cè)量出來(lái)。

例如：一個(gè)碳原子的質(zhì)量是：0.***00000000001993kg，即1.99310-26kg;一個(gè)氧原子的質(zhì)量是2.65710-26kg;一個(gè)鐵原子的質(zhì)量是9.28810-26kg。這樣小的數(shù)字，書(shū)寫(xiě)、記憶和使用起來(lái)都很不方便，就像用噸做單位來(lái)表示一粒沙子的質(zhì)量一樣。因此，在國(guó)際上，一般不直接用原子的實(shí)際質(zhì)量，而采用不同原子的相對(duì)質(zhì)量相對(duì)原子質(zhì)量。

[板書(shū)]相對(duì)原子質(zhì)量：某原子的質(zhì)量與C12原子質(zhì)量的1/12的比值。

[提出問(wèn)題]你知道C12原子指的是什么原子嗎?

[講解]我們已經(jīng)知道原子是構(gòu)成物質(zhì)的一種微粒。它是由原子核和核外電子構(gòu)成的。那原子核中又有哪些結(jié)構(gòu)和性質(zhì)呢?今天就讓我們來(lái)認(rèn)識(shí)原子核。

[提出問(wèn)題]盧瑟福的ɑ粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子具有怎樣的結(jié)構(gòu)? [板書(shū)]

一、原子的組成：

中子

原子核

質(zhì)子

1.原子

核外電子

[講解]絕大多數(shù)原子的原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的。原子的體積已經(jīng)很小了，原子核在它里面，當(dāng)然更小。如果假設(shè)原子是一個(gè)龐大的體育場(chǎng)，那么，原子核則是位于場(chǎng)中央的一個(gè)小螞蟻。

[提出問(wèn)題]在原子中，質(zhì)子數(shù)、核電荷數(shù)、電子數(shù)有怎樣的關(guān)系?為什么? 原子在化學(xué)反應(yīng)中失去或得到電子，它還顯電中性嗎?此時(shí)，它還是原子嗎?離子所帶的電荷數(shù)與離子中的質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)之間有什么關(guān)系?

忽略電子的質(zhì)量，原子的相對(duì)原子質(zhì)量在數(shù)值上與原子的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)有什么關(guān)系?什么是質(zhì)量數(shù)?怎樣簡(jiǎn)潔的表達(dá)原子核的構(gòu)成?其含義是什么?

[講解]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(lái)，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。X中Z表示質(zhì)子數(shù)，X表示元素符號(hào)。如 C表示質(zhì)量數(shù)為12，原子核內(nèi)有6個(gè)質(zhì)子的碳原子或原子核內(nèi)有6個(gè)質(zhì)子和6個(gè)中子的碳原子。前面我們提到的作為相對(duì)原子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的C12指的就是這種原子。

[板書(shū)]

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

[過(guò)渡] O與O所表示的意義是否相同?

同一種元素的原子具有相同的質(zhì)子數(shù)，但中子數(shù)不一定相同。如在自然界存在著三種不同的氫原子：氕、氘、氚

質(zhì)子數(shù) 1 1 1

中子數(shù) 0 1 2

核素：具有一定質(zhì)子數(shù)和一定中子數(shù)的一種原子。(原子核的組成不同)

同位素：質(zhì)子數(shù)相同，質(zhì)量數(shù)(或中子數(shù))不同的核素之間的互稱。

(學(xué)生閱讀教材33頁(yè)拓展視野)[板書(shū)]

第二課時(shí) 認(rèn)識(shí)原子核

一、原子的構(gòu)成：

1.中子(不帶電)原子核

質(zhì)子(帶正電)一個(gè)質(zhì)子帶一個(gè)單位正電荷

原子

核外電子(帶負(fù)電)一個(gè)電子帶一個(gè)單位負(fù)電荷

在一個(gè)原子中：質(zhì)子數(shù)=電子數(shù)=核電荷數(shù)

離子中 離子所帶的電荷=質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)

2.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，X表示某種元素符號(hào)

質(zhì)量關(guān)系：質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)

二、1.元素：質(zhì)子數(shù)相同的同一類(lèi)原子的總稱。

2.核素：具有一定質(zhì)子數(shù)和一定中子數(shù)的一種原子。

3.同位素：質(zhì)子數(shù)相同，質(zhì)量數(shù)(或中子數(shù))不同的核素之間的互稱。

第四篇：《人類(lèi)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)》教學(xué)設(shè)計(jì)

《人類(lèi)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)》教學(xué)設(shè)計(jì)

（福建省德化縣第一中學(xué)）【教學(xué)目標(biāo)】

知識(shí)與技能

1.了解常見(jiàn)元素原子的核外電子排布，知道它們?cè)诨瘜W(xué)反應(yīng)中通過(guò)電子得失使最外層達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的事實(shí)。通過(guò)氯化鈉的形成了解鈉跟氯氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。

2.了解原子是由原子核和核外電子構(gòu)成，絕大多數(shù)原子的原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的。能根據(jù)原子組成符號(hào)判斷原子的構(gòu)成。

過(guò)程與方法

1.通過(guò)思考質(zhì)子、中子、電子及質(zhì)量數(shù)之間的關(guān)系，提高分析處理數(shù)據(jù)的能力。

2.通過(guò)氯化鈉形成過(guò)程的分析，了解鈉跟氯氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。

情感、態(tài)度和價(jià)值觀

通過(guò)了解原子結(jié)構(gòu)模型演變的歷史，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)、假說(shuō)、模型等科學(xué)方法對(duì)化學(xué)研究的作用。在對(duì)前人研究歷程的學(xué)習(xí)中逐步形成科學(xué)的研究方法和對(duì)前人研究成果正確的情感態(tài)度，樹(shù)立正確的價(jià)值觀。

教學(xué)重點(diǎn)構(gòu)成原子的微粒及其數(shù)量關(guān)系的理解，核素、同位素概念的掌握。

教學(xué)難點(diǎn)活潑金屬與活潑非金屬反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。構(gòu)成原子的微粒及其數(shù)量關(guān)系的理解。

教具及教學(xué)方法多媒體、比較法、分析法、歸納法。

【教學(xué)過(guò)程】

【新課導(dǎo)入】

師自古以來(lái)，人們對(duì)物質(zhì)的探索就從未停止過(guò)。同學(xué)們，你們知道在世界史上最早提出“原子”這一名詞的人是誰(shuí)嗎？

生有人說(shuō)道爾頓，有人說(shuō)德謨克利特。

師古希臘哲學(xué)家德謨克利特就提出了哲學(xué)概念上的“原子”這一名詞，他認(rèn)為物質(zhì)是由不可分割的微粒即原子構(gòu)成的。那么，現(xiàn)代意義上的原子又是什么呢？今天，我們就一起跟隨科學(xué)家的腳步來(lái)學(xué)習(xí)原子。

一、原子結(jié)構(gòu)模型的演變

師科學(xué)家是怎樣探索原子的結(jié)構(gòu)的呢？原子結(jié)構(gòu)模型的演變經(jīng)歷了哪幾個(gè)階段？又有哪些科學(xué)家對(duì)此做出了卓越貢獻(xiàn)呢？請(qǐng)同學(xué)們快速閱讀課本中的交流與討論，并找到重要的科學(xué)家及他們的主要觀點(diǎn)。

生閱讀。

師大家對(duì)人類(lèi)探索原子結(jié)構(gòu)的過(guò)程應(yīng)該有了一個(gè)初步的了解。就讓我們一起沿著科學(xué)家探索原子結(jié)構(gòu)的足跡來(lái)認(rèn)識(shí)原子。對(duì)此做出重要貢獻(xiàn)的科學(xué)家有哪幾位呢？請(qǐng)一位同學(xué)來(lái)歸納原子結(jié)構(gòu)模型的演變經(jīng)歷的幾個(gè)階段，以及對(duì)應(yīng)的科學(xué)家的主要觀點(diǎn)。

二、原子核外電子排布

師現(xiàn)在我們知道原子是由什么組成的呢？

生集體回答原子核和核外電子。

師首先我們來(lái)學(xué)習(xí)原子中的核外電子是怎么排布的。

【講述】讓學(xué)生打開(kāi)元素周期表，并簡(jiǎn)單介紹核外電子排布的一般規(guī)律，舉例K原子的核外電子是如何分層排布的，讓學(xué)生有一個(gè)大概的了解。

【講解】以氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖為例，講解每一個(gè)部分代表的是什么。

【學(xué)生練習(xí)】鈉原子、氧原子、鎂原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖。

【學(xué)生板演】原子結(jié)構(gòu)示意圖。

【教師講評(píng)】與學(xué)生一起分析該學(xué)生寫(xiě)的每一部分是否書(shū)寫(xiě)正確，并進(jìn)行鞏固。

【提問(wèn)】如何表示離子的結(jié)構(gòu)示意圖？

【預(yù)備知識(shí)講解】八電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

【講述】以氯化鈉的形成過(guò)程為例拓展離子化合物形成的本質(zhì)，即電子轉(zhuǎn)移的相關(guān)知識(shí)。讓學(xué)生課后再結(jié)合書(shū)本思考氧化鎂形成過(guò)程的本質(zhì)。（在講述過(guò)程中說(shuō)明離子結(jié)構(gòu)示意圖的書(shū)寫(xiě)）

【得出規(guī)律】活潑金屬原子的最外層電子數(shù)較少（小于4），易失去電子，表現(xiàn)為正化合價(jià)。活潑非金屬原子的最外層電子數(shù)較多（大于4），易得到電子，表現(xiàn)為負(fù)化合價(jià)。

三、原子核的組成

師原子是由核外電子和原子核組成的，那原子核能否再分成更小的微粒呢？

生可以。原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的。

師大家課前預(yù)習(xí)工作做得很好。根據(jù)科學(xué)探究，絕大多數(shù)的原子核是由更小的質(zhì)子和中子構(gòu)成的。原子核位于原子的中心，核外電子圍繞原子核高速運(yùn)動(dòng)。而且質(zhì)子、中子和電子的質(zhì)量和所帶電荷也不相同。

【學(xué)生活動(dòng)】觀察并描述表格中的數(shù)據(jù)，思考三種微粒的質(zhì)量、電量有什么關(guān)系？

【師生合作】電量一個(gè)質(zhì)子帶一個(gè)單位的正電荷，中子不帶電，一個(gè)電子帶一個(gè)單位的負(fù)電荷，原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)與核外的電子數(shù)相等，所以原子顯電中性。

【問(wèn)題解決】將有關(guān)原子的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和填入教材表中，并與原子的相對(duì)原子質(zhì)量作比較，你能得出什么結(jié)論？

【師生互動(dòng)】學(xué)生回答某原子的相對(duì)原子質(zhì)量≈該原子的質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N）。

師原子核內(nèi)所有質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)的相對(duì)質(zhì)量取整數(shù)，加起來(lái)得到的數(shù)值成為質(zhì)量數(shù)。

【問(wèn)題解決】如果用X表示元素符號(hào)，Z表示原子的質(zhì)子數(shù)，A 表示原子的質(zhì)量數(shù)，請(qǐng)用A、Z、X表示表中原子的組成。

師根據(jù)這樣的推理，我們來(lái)總結(jié)一下，在原子中，質(zhì)子數(shù) 和電子數(shù)有什么關(guān)系？

生原子的質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。

【知識(shí)拓展】陽(yáng)離子或者陰離子的質(zhì)子數(shù)跟核外電子數(shù)的關(guān)系。以氯離子和鈉離子進(jìn)行分析，最后?學(xué)生自己歸納出結(jié)論。并強(qiáng)調(diào)在原子中，質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)。在陰、陽(yáng)離子中，這個(gè)關(guān)系就不成立。

【回顧總結(jié)】

今天我們了解了原子結(jié)構(gòu)模型的演變，請(qǐng)大家再回憶一遍。核外電子是分層排布的，要學(xué)會(huì)寫(xiě)原子結(jié)構(gòu)示意圖。我們還從微觀的角度了解了原子核的構(gòu)成，掌握了原子的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)量數(shù)之間的相互關(guān)系。學(xué)會(huì)了用A、Z、X表示核素。我們知道原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成，那質(zhì)子、中子、電子這些基本微粒還能再分解嗎？請(qǐng)同學(xué)們自己閱讀書(shū)本中的“拓展視野”，了解神奇的“夸克”。

【課堂練習(xí)】

1.氧原子的質(zhì)量數(shù)為16，質(zhì)子數(shù)為8，它的中子數(shù)是多少？

2.鈉原子的質(zhì)量數(shù)為23，中子數(shù)為12，它的核外電子數(shù)是多少？

板書(shū)設(shè)計(jì)（略）。

編輯 任 壯

第五篇：《人類(lèi)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)》教學(xué)反思

本課時(shí)教學(xué)內(nèi)容較多，雖然使用了課件以增加課堂容量，但教學(xué)過(guò)程仍覺(jué)倉(cāng)促，尚有意猶未盡之感。主要在于學(xué)生的活動(dòng)不夠全面與充實(shí)，老師課堂講授的時(shí)間較多，從表面上看學(xué)生活動(dòng)與探究的時(shí)間與機(jī)會(huì)較少，未能很好地體現(xiàn)新課程之特征。如果再有半個(gè)課時(shí)的時(shí)間或者課堂教學(xué)內(nèi)容稍少一些，那么在學(xué)生的活動(dòng)與探究方面就會(huì)充分些，課堂教學(xué)形式也會(huì)更為活躍，從表面上看，就可能更符合人們對(duì)新課程的直觀印象。

在教學(xué)內(nèi)容與形式的處理上，如果事先印發(fā)預(yù)習(xí)提綱給學(xué)生，讓學(xué)生在課前加以充分預(yù)習(xí)與探討，老師在課堂上再以一定的形式和問(wèn)題與學(xué)生進(jìn)行對(duì)話與交流，這樣學(xué)生活動(dòng)表現(xiàn)的時(shí)間與機(jī)會(huì)就相對(duì)會(huì)多些，美其名曰“充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與活動(dòng)探究”。但這樣的教學(xué)，增加了學(xué)生課余的學(xué)習(xí)壓力，增加了課后負(fù)擔(dān)，同時(shí)降低了課堂45分鐘的效率，本質(zhì)上來(lái)說(shuō)只不過(guò)是把本應(yīng)在課堂上完成的學(xué)習(xí)任務(wù)轉(zhuǎn)移到課余而以，而且這種教學(xué)需要學(xué)生具有扎實(shí)的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和良好、自覺(jué)的學(xué)習(xí)態(tài)度與習(xí)慣，同時(shí)要有較為充裕的課余時(shí)間保證。而這些，我們的學(xué)生目前尚無(wú)法具備。

另外，教材中尚有一些欄目不知該如何處理更為合適。比如：“調(diào)查與研究”“查閱資料”等欄目，我們?cè)撛谑裁磿r(shí)間以什么樣的方式讓學(xué)生去找誰(shuí)調(diào)查與研究呢？我們又該在什么時(shí)間讓學(xué)生去查閱資料昵？就算圖書(shū)館等外界條件已具備，在目前的條件下，我們的學(xué)生有那么多的課余時(shí)間嗎？雖說(shuō)教學(xué)無(wú)定法，但如何才是最好，尚需我們探索、探索、再探索。