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初中化學(xué)《核外電子排布》教案
第一章 原子結構與元素周期律
第一節 原子結構
一．教材分析
�。ㄒ唬� 知識脈絡(luò )
通過(guò)初中的化學(xué)學(xué)習,同學(xué)們已經(jīng)知道原子是由原子核和核外電子構成的。本節教材，就是要在已有經(jīng)驗的基礎上繼續深入地探討原子核的結構以及核外電子的排布的規律，并利用原子結構的知識解釋某些元素的部分性質(zhì)，使學(xué)生初步了解原子的最外層電子排布與元素的性質(zhì)(得失電子能力、化合價(jià)等)的關(guān)系。同時(shí)，通過(guò)原子結構知識的學(xué)習，為后階段學(xué)習元素周期律、元素周期表和分子結構打下基礎。
�。ǘ┲R框架
�。ㄈ┬陆滩牡闹饕攸c(diǎn)：
新教材（必修）與舊教材相比，刪掉了描述核外電子運動(dòng)特征的電子云；降低了核外電子排布規律的要求；增加了原子結構示意圖，元素的部分化學(xué)性質(zhì)與原子的最外層電子排布的關(guān)系；調整了核素、同位素在教材中出現的位置。使得它更符合知識的邏輯關(guān)系，符合學(xué)生認識規律。同時(shí)，新教材更注重了讓學(xué)生參與學(xué)習，提高了學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性，更注重了學(xué)生能力的培養。
二．教學(xué)目標
�。ㄒ唬� 知識與技能目標
1．引導學(xué)生認識原子核的結構，懂得質(zhì)量數和 A ZX的含義，掌握構成原子的微粒間的關(guān)系；知道元素、核素、同位素的涵義；掌握核電荷數、質(zhì)子數、中子數、質(zhì)量數之間的相互關(guān)系。
2.引導學(xué)生了解原子核外電子的排布規律，使他們能畫(huà)出1～18號元素的原子結構示意圖；了解原子的最外層電子排布與元素的原子得、失電子能力和化合價(jià)的關(guān)系。
�。ǘ┻^(guò)程與方法目標
通過(guò)對構成原子的微粒間的關(guān)系和氫元素核素等問(wèn)題的探討，培養學(xué)生分析、處理數據的能力，嘗試運用比較、歸納等方法對信息進(jìn)行加工。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)目標
1.通過(guò)構成物質(zhì)的基本微粒的質(zhì)量、電性的認識,了解微觀(guān)世界的物質(zhì)性,從而進(jìn)一步認識物質(zhì)世界的微觀(guān)本質(zhì)；通過(guò)原子中存在電性不同的兩種微粒的關(guān)系，認識原子是矛盾的對立統一體。
2.通過(guò)人類(lèi)探索原子結構的歷史的介紹，使學(xué)生了解假說(shuō)、模型等科學(xué)研究方法和科學(xué)研究的歷程，培養他們的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，體驗科學(xué)研究的艱辛與喜悅。
3.通過(guò)“化學(xué)與技術(shù)----放射性同位素與醫療”,引導學(xué)生關(guān)注化學(xué)知識在提高人類(lèi)生活質(zhì)量中所起的作用。
4.通過(guò)“未來(lái)的能源----核聚變能”,引導他們關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的熱點(diǎn)問(wèn)題,形成可持續發(fā)展的思想。
三．教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
�。ㄒ唬┲R上重點(diǎn)、難點(diǎn)：構成原子的微粒間的關(guān)系和核外電子排布規律。
�。ǘ┓椒ㄉ现攸c(diǎn)、難點(diǎn)：培養分析、處理數據的能力,嘗試運用比較、歸納等方法對信息進(jìn)行加工。了解假說(shuō)、模型等科學(xué)研究方法和科學(xué)研究的歷程。
四．教學(xué)準備
�。ㄒ唬⿲W(xué)生準備：上網(wǎng)查閱，14 6C在考古上的應用；核素、同位素在生產(chǎn)和生活中的應用。搜集有關(guān)原子結構模型的資料。
�。ǘ┙處煖蕚洌航虒W(xué)媒體、課件、相關(guān)資料。
五．教學(xué)方法
問(wèn)題推進(jìn)法、討論法。
六．課時(shí)安排
2課時(shí)
七．教學(xué)過(guò)程
第1課時(shí)
【提問(wèn)】化學(xué)變化中的最小微粒是什么?
【學(xué)生回答】原子是化學(xué)變化中的最小微粒。
【引出課題】這一節就從探討原子的結構開(kāi)始我們的學(xué)習。
【點(diǎn)評】開(kāi)頭簡(jiǎn)潔，直截了當，由初中相關(guān)知識提出問(wèn)題，過(guò)渡到原子結構的學(xué)習。
【板書(shū)】第一節 原子結構
【提出問(wèn)題】原子是化學(xué)變化中的最小微粒。同種原子的性質(zhì)和質(zhì)量都相同。那么原子能不能再分？原子又是如何構成的呢?
【學(xué)生思考、回答】
【媒體顯示】利用Flash動(dòng)畫(huà)演示盧瑟福的 粒子散射實(shí)驗
1.實(shí)驗示意圖
2.現象：
【觀(guān)察、思考】在教師引導下，學(xué)生思考下列問(wèn)題：
�。�1）絕大多數 粒子穿過(guò)金箔后仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)，原因是什么？
�。�2）為什么有少數 粒子卻發(fā)生了較大的偏轉？
�。�3）極少數的 粒子幾乎象是被金箔彈了回來(lái)，原因是什么？
【討論】學(xué)生分組討論：根據 粒子散射的實(shí)驗現象，學(xué)生提出自己的原子結構模型。并由代表發(fā)言。
【歸納、小結】3.盧瑟福的原子核式模型
原子由原子核和核外電子構成，原子核帶正電荷，位于原子的中心；帶負電荷的電子在原子核周?chē)目臻g做高速運動(dòng)。
【點(diǎn)評】通過(guò)盧瑟福的 粒子散射實(shí)驗的介紹, 由學(xué)生提出自己的原子結構模型，使學(xué)生實(shí)現一種科學(xué)探究的體驗；了解假說(shuō)、模型等科學(xué)研究方法和科學(xué)研究的歷程,培養他們的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。學(xué)會(huì )一種方法：通過(guò)粒子撞擊實(shí)驗，研究微觀(guān)世界的規律，使人類(lèi)獲得了一種嶄新的研究方法。認識一個(gè)規律：從實(shí)踐到認識，再實(shí)踐、再認識……是人類(lèi)認識發(fā)展的必然規律。
【質(zhì)疑】我們已經(jīng)知道原子由原子核和核外電子構成。那么，原子核的內部結構又是怎樣的？電子在核外空間的運動(dòng)狀態(tài)又是怎樣的呢?
【板書(shū)】一.原子核 核素
1. 原子核的構成，
【媒體顯示】原子結構示意圖
【學(xué)生閱讀】
構成原子的微粒--------電子、質(zhì)子和中子的基本數據：
微粒 電子 質(zhì)子 中子
質(zhì)量(kg) 9.109×10－31 1.673×10－27 1.675×10－27
相對質(zhì)量 0.005484 1.007 1.008
電量(C) 1.602×10－19 1.602×10－19 0
電荷 -1 +1 0
【思考、討論并提問(wèn)】
請根據表中所列數據討論:
1.在原子中，質(zhì)子數、核電荷數和核外電子數之間存在著(zhù)什么關(guān)系？為什么？
2.原子的質(zhì)量主要由哪些微粒決定？
3.如果忽略電子的質(zhì)量，質(zhì)子、中子的相對質(zhì)量分別取其近似整數值，那么，原子的相對質(zhì)量在數值上與原子核內的質(zhì)子數和中子數有什么關(guān)系?
【教師引導學(xué)生小結】
1、數量關(guān)系：核內質(zhì)子數＝核外電子數
2、電性關(guān)系： 原子 核電荷數＝核內質(zhì)子數＝核外電子數
陽(yáng)離子 核內質(zhì)子數＞核外電子數
陰離子 核內質(zhì)子數＜核外電子數
3、質(zhì)量關(guān)系：質(zhì)量數（A）＝質(zhì)子數（Z）＋中子數（N）
【歸納小結】
如果用 A ZX的形式表示一個(gè)質(zhì)量數為A、質(zhì)子數為Z的原子，那么組成原子的粒子間的關(guān)系可以表達為:
原子 A ZX
【遷移與應用】
1.在科學(xué)研究中，人們常用3717Cl符號表示某種原子，請你談?wù)剤D中符號和數字的含義。
2.某二價(jià)陽(yáng)離子含有10個(gè)電子,12個(gè)中子,求質(zhì)量數。
3.元素R的一個(gè)原子，質(zhì)量數為 a ，其陰離子Rn-有b個(gè)電子，求中子數。
【回顧】元素的種類(lèi)是由原子核內的質(zhì)子數決定的。元素是具有相同質(zhì)子數(核電荷數)的同一類(lèi)原子的總稱(chēng)。
【質(zhì)疑】同種元素原子的質(zhì)子數相同，那么，中子數是否也相同呢?
【媒體顯示】三種不同的氫原子
【比較】三種氫原子結構的異同。
【質(zhì)疑】它們是不是同一種元素？
【板書(shū)】2.核素
核素：人們把具有一定數目質(zhì)子和一定數目中子的一種原子稱(chēng)為核素。
同位素：質(zhì)子數相同而中子數不同的同一元素的不同核素互為同位素。
【遷移與應用】1．請你描述構成原子的各種微粒與元素、核素間的關(guān)系。
2．請你描述元素、核素、同位素間的關(guān)系.
【媒體顯示】元素、核素、同位素三者之間的關(guān)系：
【拓展與提高】
1． 下列各組物質(zhì)中，互為同位素的是
�。ˋ）O2、、O3 、O4 （B）H2、D2、T2
�。–）H2O、D2O、 T2O （D）4020Ca 和4220 Ca
2．下列說(shuō)法正確的是
�。ˋ）同種元素的質(zhì)子數必定相同
�。˙）不同元素原子的質(zhì)量數必定不同
�。–）原子核都是由質(zhì)子和中子構成的
�。―）凡是核外電子數相同的微粒必定屬于同一元素
【交流與研討】
生物體在生命存續期間保留的一種碳原子----碳-14 （14 6C）會(huì )在其死亡后衰變，測量考古遺址中發(fā)現的遺物里碳-14的數量，可以推斷出它的存在年代。根據課本內容與網(wǎng)上資料：闡述14 6C在考古上的應用；列舉核素、同位素在生產(chǎn)和生活中的應用。
【點(diǎn)評】通過(guò)上網(wǎng)搜集資料，然后分組討論，讓學(xué)生參與學(xué)習，以達到提高學(xué)生學(xué)習的積極性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習熱情的目的。
【簡(jiǎn)介】
1．放射性同位素用于疾病的診斷
2．放射性同位素用于疾病的治療
3．未來(lái)的能添一一一核聚變能
【點(diǎn)評】本節教材采用問(wèn)題推進(jìn)法進(jìn)行教學(xué)，引導學(xué)生發(fā)現問(wèn)題、提出問(wèn)題以激發(fā)學(xué)生思考，然后，通過(guò)看書(shū)、研討、交流等多種方式，尋求問(wèn)題的解決，探討問(wèn)題的結果。培養解決問(wèn)題的能力。
第二課時(shí)
【復習提問(wèn)】
1.構成原子的粒子有哪些,它們之間有何關(guān)系?
2.為什么原子不顯電性?....
3.為什么說(shuō)原子的質(zhì)量主要集中原子核上?
【引言】我們已經(jīng)知道，原子是由原子核和電子構成的，原子核的體積很小，僅占原子體積的幾千億分之一，電子在原子內有“廣闊”的運動(dòng)空間。在這“廣闊”的空間里，核外電子是怎樣運動(dòng)的呢?
【點(diǎn)評】通過(guò)對上節課內容的復習，過(guò)渡到新課的引入；由新的問(wèn)題的提出，給出將要學(xué)習的內容，創(chuàng )設一種探究學(xué)習的氛圍。
【板書(shū)】二、核外電子排布
【講述】電子的運動(dòng)具有區別于宏觀(guān)物體的幾大特征:(1)質(zhì)量很小(9.109×10-31kg)；(2)帶負電荷；(3)運動(dòng)空間范圍小(直徑約10-10m) ;(4)運動(dòng)速度快(接近光速)。因此，電子的運動(dòng)特征就與宏觀(guān)物體的運動(dòng)有著(zhù)極大的不同一一它沒(méi)有確定的軌道。
【質(zhì)疑】我們如何去描述核外電子的運動(dòng)呢?
【交流與研討】根據課前搜集的有關(guān)資料：討論電子在原子核外是怎樣運動(dòng)的?
【簡(jiǎn)介】原子結構模型的演變
1.道爾頓原子結構模型： 2.湯姆遜原子結構模型:
3.盧瑟福原子有核模型 4. 玻爾原子結構模型:
【點(diǎn)評】通過(guò)原子模型的歷史回顧,讓學(xué)生體驗假說(shuō)、模型在科學(xué)研究中不可替代的作用; 嘗試運用假說(shuō)、模型的科學(xué)研究方法。
【閱讀與討論】學(xué)生閱讀課本第六頁(yè)第三自然段，分小組討論核外電子排布的有哪些規律？
并派代表回答。
【歸納并板書(shū)】
核外電子排布的規律:
1.電子是在原子核外距核由近及遠、能量由低至高的不同電子層上分層排布；
2.每層最多容納的電子數為2n2(n代表電子層數)；
3.電子一般總是盡先排在能量最低的電子層里，即最先排第一層，當第一層排滿(mǎn)后，再排第二層，等等。
4．最外層電子數則不超過(guò)8個(gè)(第一層為最外層時(shí),電子數不超過(guò)2個(gè))。
【討論】電子與原子核距離遠近、能量高低有何關(guān)系？
【板書(shū)】
電子層 1 2 3 4 n
電子層符號 K L M N ……
離核距離 近 遠
電子的能量 低 高
最多能容納的電子數 2 8 18 32 2n2
【媒體顯示并講述】嘗試運用上述規律,排出鈉原子核外的電子，并用原子結構示意圖加以表示。
【試一試】完成下表，看看誰(shuí)較快。
核電荷數 元素名稱(chēng) 元素符號 各層電子數
K L M
1 氫 H 1
2 氦 He 2
3 鋰 Li 2 1
4 鈹 Be 2 2
5 硼 B 2 3
6 碳 C
7 氮 N
8 氧 O
9 氟 F 2 7
10 氖 Ne
11 鈉 Na 2 8 1
12 鎂 Mg
13 鋁 Al
14 硅 Si
15 磷 P
16 硫 S 2 8 6
17 氯 Cl
18 氬 Ar 2 8 8
【媒體顯示】
核電荷數從1到18的元素的原子結構示意圖
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si p S Cl Ar
【遷移與應用】
1. 下列微粒結構示意圖表示的各是什么微粒?
2. 下列微粒結構示意圖是否正確？如有錯誤，指出錯誤的原因。
【點(diǎn)評】通過(guò)上述應用，使學(xué)生加深對核外電子排布的規律的認識，對容易出現的錯誤，讓學(xué)生自我發(fā)現，以加深印象。
【閱讀、思考、交流】學(xué)生閱讀教材第七頁(yè)，思考、交流下列三個(gè)問(wèn)題：
1.元素的化學(xué)性質(zhì)與原子的最外層電子排布有什么關(guān)系? 金屬鈉、金屬鎂在化學(xué)反應中常表現出還原性，而氧氣、氯氣在化學(xué)反應中常表現出氧化性，你能用原子結構的知識對這一事實(shí)進(jìn)行解釋嗎?
2.金屬元素原子最外層電子數非金屬元素原子最外層電子數一般是多少?
3.元素的化合價(jià)的數值，與原子的電子層結構特別是最外層電子數有什么關(guān)系?
【點(diǎn)評】通過(guò)上述交流與討論，讓學(xué)生認識元素的性質(zhì)與原子結構的內在聯(lián)系,初步了解元素性質(zhì)的變化規律。為后階段學(xué)習元素周期律、元素周期表打下基礎。
【概括與整合】
構成原子的各種微粒之間的關(guān)系及相關(guān)知識如下圖所示。
原子中各微粒間的數量關(guān)系、電性關(guān)系、
質(zhì)量關(guān)系
原子核 （質(zhì)子、中子） 核素、同位素的含義
元素與原子的關(guān)系
原子結構
核外電子排布規律
核外電子
核外電子排布與元素性質(zhì)間的關(guān)系
【遷移與應用】
1．質(zhì)子、中子、核外電子從不同角度描述了元素或原子的某些性質(zhì)和特點(diǎn)，試填下表說(shuō)明質(zhì)子、中子、核外電子數目的多少分別決定著(zhù)什么？
微�；蛭⒘＝M合
決定屬性
質(zhì)子
決定元素的種類(lèi)
中子
電子
質(zhì)子和中子
質(zhì)子和電子
2．現有 微粒結構示意圖，試填表，當n取不同值時(shí)相對應的微粒名稱(chēng)和微粒符號。
n值
微粒名稱(chēng)
微粒符號
【作業(yè)】書(shū)后練習1、2題
【點(diǎn)評】本節教材主要采用的是討論法教學(xué)，在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中始終注意學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性，突出自主與合作的學(xué)習方式，充分調動(dòng)了學(xué)生學(xué)習的積極性。
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