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【转载】原子结构教学设计  

2015-09-01 17:48:02|  分类: 学案导学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文转载自龙海矿静化学天地《原子结构教学设计》

          第三节  原子的构成(第一课时)                                                               


一、学习目标

1、以汤姆森发现电子和卢瑟福α散射实验事实为基础,推论原子内部的结构奥秘。

2、根据原子核外电子的能量及运动情况分析,推论出原子核外电子的分层排布。

3、根据镁原子与氧原子的结合情况分析,推论出不同原子在化学变化中结合的原因。

4、通过学习和反思活动,进一步认识到实验验证在科学探究过程中的价值,通过对原子结构奥秘探究,认识到人类认识微观世界的智慧,体会到科学真理的来之不易,感受到科学家孜孜以求的探索精神。

 二、重点和难点(这是我们前行的阻力,也是动力。)

重点能够构建原子的结构。

难点:构建原子结构的空间想象思维。


三、学法指导:

同学们课前自己阅读课本内容,收集有关原子结构的各种信息,学会从课本内外多渠道获取信息,学会自己动手构建知识结构图,培养我们的探究、分析、总结的能力。


四、学法指导:

在提出问题、进行假设、收集证据(资料分析、实验验证、合作研讨)、获得结论、交流总结的基础上,构建知识网络图,形成知识体系。

五、教学过程:

(一)、探究原子结构的奥秘:

问题一:通过前面的学习,在你的知识体系中如何理解:“物质是由微粒构成的”这句话?

问题二:在化学变化中分子可以分成原子,最小的微粒是原子。那么,原子到底可不可以再分?

生   :猜想:                                

资料1:道尔顿的原子不可再分的假设模型。

资料2:汤姆森实验发现带负电的电子的西瓜模型

资料3:卢瑟福的α粒子散射实验及意义:

生:实验现象                        说明的问题                            

                                    说明的问题                            

                                    说明的问题                             

问题三:通过以上的学习和认识,请以你的生活经验以打比喻的方式让α粒子散射实验在生活中再现。能否构建出你的原子模型?

问题四:如果说原子中又有其他的带电(带正电的原子核、带负电的电子)的微粒,为何整个原子不显电性?你能从中得出什么结论? 

师生:总结提升:原子由                     构成。

(二)、探究原子核的奥秘:

问题五:你认为,原子核能否再分能呢? 

资料4:卢瑟福对原子核的深入探究

  问题六:通过以上科学家的推理、假设、实验验证,你认为,原子的结构到底是怎样的呢?能否画出它的结构关系呢?

                            

  原子                    

资料5:原子中各种微粒的质量关系。

问题七:你是如何看待原子中各种微粒的质量关系的?一个原子的质量主要有什么决定呢?

资料6:不同原子的质子数、电子数、中子数。

问题八:通过观察比较,你从中能得到什么启示?有什么收获?

总结提升:原子核又分为                  

三、探究核外电子的运动及原子间的结合规律:

资料7氧原子的核外电子的运动情况。

问题九:根据对资料的分析,请你描述核外电子是如何运动的?

问题十:你能否根据你的描述,用最简洁的方式设计氧原子的结构示意图?并说明每一部分表示的意义好吗?

资料8有关镁原子的核外电子的运动情况。

问题十一:试试你的能力,为镁原子设计结构示意图,行吗?

资料9:生活故事:给我们的启示。

问题十二:前面我们学过镁条燃烧的实验,你认为镁原子与氧原子是如何结合的呢?

问题十三:模拟氧化镁的生成过程,能否推测出氯化钠的生成过程?

资料10常见原子的结构示意图。

问题十四:请将这些原子进行分类,并说出分类的依据。

          分析各类原子的最外层电子数,分析它们的特点。

总结提升:核外电子是           运动的,原子间通过           方式结合。

总结反思:学会总结,学会反思才是做好的学习方式。请大家清点一下,本节课你有哪些方面的收获? 从科学家不断地探究之旅上,你感悟到了什么?

【利用知识间的联系构建知识结构】

一、原子的结构:

                              (带      电荷)

                 

原子 (带    电荷)           (不带电)

 

                 (带     电荷)

1、原子中,                            =                

2、不同的原子,               不同。

3、原子的质量主要集中在           上。

4、不是所有的原子都有           ,例如         原子。

二、原子中的电子:

1、核外电子根据       不同,是        排布。

2、核外电子的最外层电子数,决定在化学反应中,电子数的      ,决定了原子的表现。

3、由于电子的得失,构成物质的一种新的微粒:         ,它就是的          原子     

4、有的离子带正电叫做            ,有的离子带负电叫做          

拓展与延伸(揭示原子内部奥秘的探究之旅)

资料1200多年前,“化学之父”道尔顿,提出“原子是不可再分的实心球体”

资料21897年,英国科学家汤姆森通过分析高压真空放电管的阴极发出的射线,发现它是一种带负电的粒子形成的粒子流,这种粒子就是电子。汤姆森进行了一系列的实验后发现,不论阴极材料是什么,都会发射出电子。这让他意识到,电子是所有物质共有的粒子!既然原子中有更小的粒子存在,那么原子就是可分的。汤姆森并没有因此而沾沾自喜,他又发现了新的问题:构成物质的原子是不显电性的,难道原子中只有带负电的电子吗?这一问题的提出,让汤姆森疑惑不解,所以,他就猜想,在原子中一定还有带正电的微粒镶嵌在原子中与电子的电性相反但电量相等的微粒,而且这两种微粒是均匀的分布在原子中,就好比一个大西瓜,黑色的西瓜子就如同带负电的电子,而红色的西瓜瓤就如同带正电的粒子。至此,汤姆森的“西瓜模型”就诞生了。

资料31911年,汤姆森的学生著名的物理学家卢瑟福, 设计了一个著名的实验:α粒子散射实验,将一束带正电的、质量比电子大的多的、高速的α粒子轰击金箔(由金原子构成的)。结果出现了令卢瑟福意想不到的现象产生了:大多数的α粒子能够顺利地穿过金箔;少数α粒子运动方向发生了偏移;极少数α粒子居然被反弹了回来。这种现象另卢瑟福等人进行了大量的研究,他们认为,大多数α粒子能够顺利穿过金箔,说明原子中有很大的空间;少数α粒子方向发生了偏移,说明原子中有带正电的微粒;极少数α粒子被反弹了,说明原子中这种微粒的体积很小、质量很大。卢瑟福就把原子中这种带正电的、体积很小、质量很大的微粒称为原子核。至此,卢瑟福认为,原子是由带正电的原子核与带负电的电子构成的。

资料4:卢瑟福对原子核的深入探究:      原子核内有什么?

     自从发现原子核和电子后,卢瑟福一直在考虑一个问题:能否打开原子核?原子核内究竟有什么?1919年,卢瑟福和他的助手用α粒子“轰击”了氮原子核等,发现原子核里面有质子,1个质子带1个单位正电荷。1920年,卢瑟福又预言:原子核中有不带电荷的中性粒子。1932年,经过不少科学家的反复实验后确实发现,α粒子打在铍原子核上,产生了一种高速的不显电性的中性粒子,他们将其命名为中子。实验证明,一种氢原子的核内只有1个质子,没有中子,核外有1个电子;一种碳原子核内有6个质子、6个中子、核外有6个电子。

在卢瑟福之后,又经过了几代科学家的努力,原子核内部不断发现新的基本粒子,原子深层次的奥秘正在逐渐被揭示。

资料5原子中每种粒子的质量。

粒子种类

质量(kg)

质子

=1.6726×10-27

中子

=1.6749×10-27

电子

=质子质量的1/1836


资料6
不同原子的质子数、中子数、电子数的比较。

原子种类

质子数

中子数

核外电子数

1

0

1

6

6

6

8

8

8

11

12

11

12

12

12

17

18

17

26

30

26

资料7个氧原子的原子核内有8个质子和8个中子,核外有8个电子,其中有2个电子能量相近都较低,另外6个电子能量相近且能量稍高。这些电子都同时绕原子核高速运动。

资料8一个镁原子的原子核外有12个电子,其中有2个电子能量相近都较低,8个电子能量相近且较高,2个电子能量相近且最高。这些电子都同时绕镁的原子核运动。

资料9:故事提示:有一天,你和你的好朋友一起去买书,当时你有11元钱,而她有9元钱,你们俩都选中了一样的书,如果那本书是10元钱,你会怎么办呢?

资料10常见原子的结构示意图。

作业布置(海阔凭鱼跃,天高任鸟飞)

结合本节课的学习,如果你是氧原子中的一个电子,请你描述一下你在原子大家庭里的见闻,用拟人的手法写一篇小论文吧。


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