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初中化學《核外電子排布》教案
第一章 原子結(jié)構(gòu)與元素周期律
第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)
一．教材分析
�。ㄒ唬� 知識脈絡(luò)
通過初中的化學學習,同學們已經(jīng)知道原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的。本節(jié)教材，就是要在已有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上繼續(xù)深入地探討原子核的結(jié)構(gòu)以及核外電子的排布的規(guī)律，并利用原子結(jié)構(gòu)的知識解釋某些元素的部分性質(zhì)，使學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、化合價等)的關(guān)系。同時，通過原子結(jié)構(gòu)知識的學習，為后階段學習元素周期律、元素周期表和分子結(jié)構(gòu)打下基礎(chǔ)。
�。ǘ┲R框架
�。ㄈ┬陆滩牡闹饕攸c：
新教材（必修）與舊教材相比，刪掉了描述核外電子運動特征的電子云；降低了核外電子排布規(guī)律的要求；增加了原子結(jié)構(gòu)示意圖，元素的部分化學性質(zhì)與原子的最外層電子排布的關(guān)系；調(diào)整了核素、同位素在教材中出現(xiàn)的位置。使得它更符合知識的邏輯關(guān)系，符合學生認識規(guī)律。同時，新教材更注重了讓學生參與學習，提高了學生學習的主動性，更注重了學生能力的培養(yǎng)。
二．教學目標
（一） 知識與技能目標
1．引導學生認識原子核的結(jié)構(gòu)，懂得質(zhì)量數(shù)和 A ZX的含義，掌握構(gòu)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(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)量數(shù)之間的相互關(guān)系。
2.引導學生了解原子核外電子的排布規(guī)律，使他們能畫出1～18號元素的原子結(jié)構(gòu)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的關(guān)系。
（二）過程與方法目標
通過對構(gòu)成原子的微粒間的關(guān)系和氫元素核素等問題的探討，培養(yǎng)學生分析、處理數(shù)據(jù)的能力，嘗試運用比較、歸納等方法對信息進行加工。
(三)情感態(tài)度與價值觀目標
1.通過構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒的質(zhì)量、電性的認識,了解微觀世界的物質(zhì)性,從而進一步認識物質(zhì)世界的微觀本質(zhì)；通過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(tǒng)一體。
2.通過人類探索原子結(jié)構(gòu)的歷史的介紹，使學生了解假說、模型等科學研究方法和科學研究的歷程，培養(yǎng)他們的科學態(tài)度和科學精神，體驗科學研究的艱辛與喜悅。
3.通過“化學與技術(shù)----放射性同位素與醫(yī)療”,引導學生關(guān)注化學知識在提高人類生活質(zhì)量中所起的作用。
4.通過“未來的能源----核聚變能”,引導他們關(guān)注與化學有關(guān)的熱點問題,形成可持續(xù)發(fā)展的思想。
三．教學重點、難點
�。ㄒ唬┲R上重點、難點：構(gòu)成原子的微粒間的關(guān)系和核外電子排布規(guī)律。
（二）方法上重點、難點：培養(yǎng)分析、處理數(shù)據(jù)的能力,嘗試運用比較、歸納等方法對信息進行加工。了解假說、模型等科學研究方法和科學研究的歷程。
四．教學準備
�。ㄒ唬⿲W生準備：上網(wǎng)查閱，14 6C在考古上的應(yīng)用；核素、同位素在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。搜集有關(guān)原子結(jié)構(gòu)模型的資料。
（二）教師準備：教學媒體、課件、相關(guān)資料。
五．教學方法
問題推進法、討論法。
六．課時安排
2課時
七．教學過程
第1課時
【提問】化學變化中的最小微粒是什么?
【學生回答】原子是化學變化中的最小微粒。
【引出課題】這一節(jié)就從探討原子的結(jié)構(gòu)開始我們的學習。
【點評】開頭簡潔，直截了當，由初中相關(guān)知識提出問題，過渡到原子結(jié)構(gòu)的學習。
【板書】第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)
【提出問題】原子是化學變化中的最小微粒。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(gòu)成的呢?
【學生思考、回答】
【媒體顯示】利用Flash動畫演示盧瑟福的 粒子散射實驗
1.實驗示意圖
2.現(xiàn)象：
【觀察、思考】在教師引導下，學生思考下列問題：
�。�1）絕大多數(shù) 粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進，原因是什么？
�。�2）為什么有少數(shù) 粒子卻發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)？
（3）極少數(shù)的 粒子幾乎象是被金箔彈了回來，原因是什么？
【討論】學生分組討論：根據(jù) 粒子散射的實驗現(xiàn)象，學生提出自己的原子結(jié)構(gòu)模型。并由代表發(fā)言。
【歸納、小結(jié)】3.盧瑟福的原子核式模型
原子由原子核和核外電子構(gòu)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圍的空間做高速運動。
【點評】通過盧瑟福的 粒子散射實驗的介紹, 由學生提出自己的原子結(jié)構(gòu)模型，使學生實現(xiàn)一種科學探究的體驗；了解假說、模型等科學研究方法和科學研究的歷程,培養(yǎng)他們的科學態(tài)度和科學精神。學會一種方法：通過粒子撞擊實驗，研究微觀世界的規(guī)律，使人類獲得了一種嶄新的研究方法。認識一個規(guī)律：從實踐到認識，再實踐、再認識……是人類認識發(fā)展的必然規(guī)律。
【質(zhì)疑】我們已經(jīng)知道原子由原子核和核外電子構(gòu)成。那么，原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)又是怎樣的？電子在核外空間的運動狀態(tài)又是怎樣的呢?
【板書】一.原子核 核素
1. 原子核的構(gòu)成，
【媒體顯示】原子結(jié)構(gòu)示意圖
【學生閱讀】
構(gòu)成原子的微粒--------電子、質(zhì)子和中子的基本數(shù)據(jù)：
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】
請根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)討論:
1.在原子中，質(zhì)子數(shù)、核電荷數(shù)和核外電子數(shù)之間存在著什么關(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(shù)值，那么，原子的相對質(zhì)量在數(shù)值上與原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)有什么關(guān)系?
【教師引導學生小結(jié)】
1、數(shù)量關(guān)系：核內(nèi)質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)
2、電性關(guān)系： 原子 核電荷數(shù)＝核內(nèi)質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)
陽離子 核內(nèi)質(zhì)子數(shù)＞核外電子數(shù)
陰離子 核內(nèi)質(zhì)子數(shù)＜核外電子數(shù)
3、質(zhì)量關(guān)系：質(zhì)量數(shù)（A）＝質(zhì)子數(shù)（Z）＋中子數(shù)（N）
【歸納小結(jié)】
如果用 A ZX的形式表示一個質(zhì)量數(shù)為A、質(zhì)子數(shù)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(yīng)用】
1.在科學研究中，人們常用3717Cl符號表示某種原子，請你談?wù)剤D中符號和數(shù)字的含義。
2.某二價陽離子含有10個電子,12個中子,求質(zhì)量數(shù)。
3.元素R的一個原子，質(zhì)量數(shù)為 a ，其陰離子Rn-有b個電子，求中子數(shù)。
【回顧】元素的種類是由原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)決定的。元素是具有相同質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))的同一類原子的總稱。
【質(zhì)疑】同種元素原子的質(zhì)子數(shù)相同，那么，中子數(shù)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(jié)構(gòu)的異同。
【質(zhì)疑】它們是不是同一種元素？
【板書】2.核素
核素：人們把具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子稱為核素。
同位素：質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同核素互為同位素。
【遷移與應(yīng)用】1．請你描述構(gòu)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
（A）O2、、O3 、O4 （B）H2、D2、T2
（C）H2O、D2O、 T2O （D）4020Ca 和4220 Ca
2．下列說法正確的是
�。ˋ）同種元素的質(zhì)子數(shù)必定相同
�。˙）不同元素原子的質(zhì)量數(shù)必定不同
�。–）原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的
（D）凡是核外電子數(shù)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(xù)期間保留的一種碳原子----碳-14 （14 6C）會在其死亡后衰變，測量考古遺址中發(fā)現(xiàn)的遺物里碳-14的數(shù)量，可以推斷出它的存在年代。根據(jù)課本內(nèi)容與網(wǎng)上資料：闡述14 6C在考古上的應(yīng)用；列舉核素、同位素在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。
【點評】通過上網(wǎng)搜集資料，然后分組討論，讓學生參與學習，以達到提高學生學習的積極性，激發(fā)學生學習熱情的目的。
【簡介】
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．未來的能添一一一核聚變能
【點評】本節(jié)教材采用問題推進法進行教學，引導學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題以激發(fā)學生思考，然后，通過看書、研討、交流等多種方式，尋求問題的解決，探討問題的結(jié)果。培養(yǎng)解決問題的能力。
第二課時
【復習提問】
1.構(gòu)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(gòu)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(nèi)有“廣闊”的運動空間。在這“廣闊”的空間里，核外電子是怎樣運動的呢?
【點評】通過對上節(jié)課內(nèi)容的復習，過渡到新課的引入；由新的問題的提出，給出將要學習的內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)一種探究學習的氛圍。
【板書】二、核外電子排布
【講述】電子的運動具有區(qū)別于宏觀物體的幾大特征:(1)質(zhì)量很小(9.109×10-31kg)；(2)帶負電荷；(3)運動空間范圍小(直徑約10-10m) ;(4)運動速度快(接近光速)。因此，電子的運動特征就與宏觀物體的運動有著極大的不同一一它沒有確定的軌道。
【質(zhì)疑】我們?nèi)绾稳ッ枋龊送怆娮拥倪\動呢?
【交流與研討】根據(jù)課前搜集的有關(guān)資料：討論電子在原子核外是怎樣運動的?
【簡介】原子結(jié)構(gòu)模型的演變
1.道爾頓原子結(jié)構(gòu)模型： 2.湯姆遜原子結(jié)構(gòu)模型:
3.盧瑟福原子有核模型 4. 玻爾原子結(jié)構(gòu)模型:
【點評】通過原子模型的歷史回顧,讓學生體驗假說、模型在科學研究中不可替代的作用; 嘗試運用假說、模型的科學研究方法。
【閱讀與討論】學生閱讀課本第六頁第三自然段，分小組討論核外電子排布的有哪些規(guī)律？
并派代表回答。
【歸納并板書】
核外電子排布的規(guī)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(shù)為2n2(n代表電子層數(shù))；
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?shù)谝粚优艥M后，再排第二層，等等。
4．最外層電子數(shù)則不超過8個(第一層為最外層時,電子數(shù)不超過2個)。
【討論】電子與原子核距離遠近、能量高低有何關(guān)系？
【板書】
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(shù) 2 8 18 32 2n2
【媒體顯示并講述】嘗試運用上述規(guī)律,排出鈉原子核外的電子，并用原子結(jié)構(gòu)示意圖加以表示。
【試一試】完成下表，看看誰較快。
核電荷數(shù) 元素名稱 元素符號 各層電子數(shù)
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(shù)從1到18的元素的原子結(jié)構(gòu)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(yīng)用】
1. 下列微粒結(jié)構(gòu)示意圖表示的各是什么微粒?
2. 下列微粒結(jié)構(gòu)示意圖是否正確？如有錯誤，指出錯誤的原因。
【點評】通過上述應(yīng)用，使學生加深對核外電子排布的規(guī)律的認識，對容易出現(xiàn)的錯誤，讓學生自我發(fā)現(xiàn)，以加深印象。
【閱讀、思考、交流】學生閱讀教材第七頁，思考、交流下列三個問題：
1.元素的化學性質(zhì)與原子的最外層電子排布有什么關(guān)系? 金屬鈉、金屬鎂在化學反應(yīng)中常表現(xiàn)出還原性，而氧氣、氯氣在化學反應(yīng)中常表現(xiàn)出氧化性，你能用原子結(jié)構(gòu)的知識對這一事實進行解釋嗎?
2.金屬元素原子最外層電子數(shù)非金屬元素原子最外層電子數(shù)一般是多少?
3.元素的化合價的數(shù)值，與原子的電子層結(jié)構(gòu)特別是最外層電子數(shù)有什么關(guān)系?
【點評】通過上述交流與討論，讓學生認識元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的內(nèi)在聯(lián)系,初步了解元素性質(zhì)的變化規(guī)律。為后階段學習元素周期律、元素周期表打下基礎(chǔ)。
【概括與整合】
構(gòu)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(shù)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(jié)構(gòu)
核外電子排布規(guī)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(yīng)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，試填下表說明質(zhì)子、中子、核外電子數(shù)目的多少分別決定著什么？
微�；蛭⒘＝M合
決定屬性
質(zhì)子
決定元素的種類
中子
電子
質(zhì)子和中子
質(zhì)子和電子
2．現(xiàn)有 微粒結(jié)構(gòu)示意圖，試填表，當n取不同值時相對應(yīng)的微粒名稱和微粒符號。
n值
微粒名稱
微粒符號
【作業(yè)】書后練習1、2題
【點評】本節(jié)教材主要采用的是討論法教學，在整個教學活動中始終注意學生學習的主動性，突出自主與合作的學習方式，充分調(diào)動了學生學習的積極性。
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