人教版九年级上册课题2 原子的结构教学设计

这是一份人教版九年级上册课题2 原子的结构教学设计，共11页。教案主要包含了知识与技能，过程与方法等内容，欢迎下载使用。

课时1 原子的构成与核外电子排布
教学目标
一、知识与技能
1.了解原子是由质子、中子和电子构成的。
2.知道原子核外电子是分层排布的，懂得原子结构示意图的含义。
3.了解原子最外层电子数与化学性质的关系。
二、过程与方法
1.充分利用教材提供的图、表等资料，借助模型、多媒体等教学手段，化抽象为直观，初步学会运用类比、想象、归纳、概括等方法获取信息并进行加工。
2.观察部分原子结构示意图，归纳原子最外层电子数与化学性质的关系。
教学重点
1.原子的构成。
2.原子核外电子排布。
教学难点
1.核电荷数。核内质子数和核外电子数的关系。
2.核外电子排布。
新课引入
自然界蕴藏着无数的奥秘等待着我们去探索、去发现。
浩瀚的星空，群星闪烁，距我们最近的恒星也有4.21光年。宇宙到底有多大呢？人们还在探索着。在人们肉眼看不见的微观世界里，同样奥秘无穷，那里有细胞、病毒、分子、原子……
［展示］ 一瓶水，一把铁尺。构成水的微粒是水分子，在发生化学变化时，分子可以再分；构成这把铁尺的微粒是铁原子。
［设问］ 还有比原子更小的微粒吗？这就是我们今天要共同探讨的课题——原子的构成。
教学过程
1.原子的构成
［猜想］以“我想象中的原子结构”为题，请提出你的假设。
［交流讨论］学生以小组为单位交流各自的想法。
［小组汇报］
学生1：我们小组认为，原子像一个实心小球。
学生2：原子像一个乒乓球。
学生3：像我们家的樱桃。
……
［过渡］大家心目中的原子，是一个没有内部结构的圆球。但是，经过20世纪整整一个世纪的努力，科学家们不但打开了原子的大门，而且发现小小的原子内部结构复杂，已经发现了很多种构成原子的基本粒子，至今仍然在探索中。
［问题激疑］那么原子究竟具有一个什么样的结构呢？
［引导探究］教师播放flash动画：（动画部分内容：居于中心的一个运动着的“球体”，几个“微粒”围绕“球体”在运动）
［问题促思］通过观看“原子的动画模型”，你对“原子的结构”是否有了一个更新的认识呢？
［交流讨论］学生同组之间相互交流对“原子结构”的新看法。
学生1：原来原子不是一个实心球体，它是由更小的微粒构成的。
学生2：在原子内部一些小的微粒在围绕一个大微粒运动，但我们不知道这些微粒是什么？
……
［呈现情景］那么这些微粒究竟是什么呢？人类对原子结构的认识是一部壮丽的史诗——汤姆生发现了原子中的电子，卢瑟福发现了原子核……
［引导探究］及时用投影出示用“α粒子轰击金箔”的史料图片及文字说明，并提出新问题：你能试着对上述实验现象进行解释吗？
［交流讨论］
学生1：大多数α粒子能穿透金箔，说明α粒子没有受到阻挡，金原子内部有很大的空间。
学生2：一小部分粒子改变了原来的运动路径，甚至有极少数的α粒子反弹了回去，我们可以想象到α粒子碰到了坚硬的东西，原子内部可能有一个实心的核，就像我们家乡的杏子中有一个“核”一样。
……
［小结］大家猜测得很对！
（教师适时地点击动画中心的“球体”，出现了渐放的“原子核”字样，点击“微粒”出现了渐放的“电子”字样。）学生观看动画印证自己的猜想。
［引导探究］原子核是否和大家的猜想一样可能是一个实心的核呢？请大家看动画（点击“原子核”屏幕上出现了渐放的原子核结构示意图）。
［交流讨论］
学生1：原子核不是一个实心球，它也是由许多微粒构成的。
学生2：从图示上看，应该说它是由一些带正电的微粒和不带电的微粒构成。
［小结］通过刚才的探究，我们对原子的构成有了一个大致的印象，下面让我们来系统观看“原子结构”的动画，并试着用文字简述原子的构成。
［活动探究］通过刚才的学习，我们对原子的结构有了更新的认识，下面请同学们以小组为单位，阅读课本，你能从中获取哪些信息呢？
［交流讨论］
学生1：原子是由原子核和核外电子两个部分构成。
学生2：原子是由质子、中子、电子三种微粒构成的。
学生3：我认为应该加“一般”两个字。
学生4：在原子中质子数等于电子数，但不一定等于中子数。
学生5：原子很小，但有一定的质量，原子的质量主要集中在原子核上。
学生6：从表中我们可以看出，原子虽然由一些带电的微粒构成，但它并不显电性，我的理由是……
2.核外电子的排布
［思考］（1）核外电子的排布特点
氢原子核外只有一个电子，这一电子围绕氢的原子核在核外的“巨大”空间里高速运动。在具有多个电子的原子中，电子是如何运动的呢？
［课件展示］动画展示核外电子的分层运动
［学生阅读］请大家阅读课本“核外电子的排布”一段内容，总结核外电子运动的特点及排布特点。
［分析］由刚才的动画模拟可知：核外电子的运动有自己的特点，它不像行星绕太阳旋转有固定的轨道，但却有经常出现的区域。科学家把这些区域称为电子层。核外电子是在不同的电子层内运动的，人们又把这种现象叫做核外电子的分层排布。
现在发现元素原子核外电子最少的有1层，最多的有7层。最外层电子数最多不超过8个（只有1层的不超过2个）。电子排布时，总是最先排布在离核较近的能量较低的电子层里，然后再依据能量高低逐渐向外层排布。
（2）原子结构示意图
［过渡］为了简明、方便地表示出原子的结构及原子核外电子排布的特点，我们引入了原子结构示意图。
我们以氧元素为例介绍原子结构示意图的画法。
［小结］①圆圈和圆圈内的数字分别表示原子核和核内质子数；②弧线表示电子层；③弧线上的数字表示该电子层上排布的电子数。
［练习］结合核外电子排布规律画出镁原子、氯原子的结构示意图。
［小结］核外电子排布规律：
（1）电子是分层排布的，第一层不超过2个电子，第二层不超过8个电子，……，最外层最多容纳8个电子（只有1层的不超过2个电子）。
（2）电子排布时依据电子层能量的高低，由里向外排布。
［情景展示］分析以下部分原子的结构示意图。
［问题探究］ 金属原子、非金属原子和稀有气体原子最外层电子数有什么特点？它们在化学反应中得失电子的情况怎样？什么样的原子结构被称为相对稳定结构？
［归纳总结］ 原子的最外层电子数目与原子的化学性质关系密切。
金属原子：一般少于4个， 易失去电子
非金属原子：一般多于4个，易得到电子
稀有气体原子：一般为8个(氦为2个)
课堂小结
本节课我们重点学习了原子的构成、原子核外电子的排布，认识了原子的内部结构。现在我们知道，原子由原子核和核外电子构成，原子核又由质子和中子构成。
板书设计
一、原子的构成
1.
2.原子的质量主要集中在原子核上
3.核电荷数=核内质子数=核外电子数
二、核外电子的排布
1.排布规律：(1)分层；(2)最外层电子数不超过8个；(3)能量由低到高。
2.原子结构示意图：圆圈标核电，电子分弧线，数字一条线。
3.决定化学性质：最外层电子数。
教学反思
这一节内容比较抽象，难度较大。由于微观粒子看不见，摸不着，学生缺乏感性认识，教师在课堂上应尽可能地运用图片、动画创设情景，通过形象的描绘、科学的推理、史料的佐证，加强教学的直观性，将原子的结构直观而形象地展示出来。在解决“原子构成”的问题中，教师采用了设想、讨论交流、动画启示来逐步完善思维过程的群体探究方式，使学生体验到探究发现的乐趣。21教
例题展示
类型一 原子的构成
例1原子的构成示意图如图3-2-7所示，下列叙述正确的是( D )
A．原子是实心球体
B．质子、中子、电子均匀分布在原子中
C．质子与电子质量相等
D．整个原子的质量主要集中在原子核上
解析：原子不是实心的球体，是由居于中心的原子核和核外电子构成的；质子与中子紧密结合形成了原子核，电子在核外空间内运动，质子、中子、电子不是均匀分布在原子中的；电子的质量很小，质子约是电子质量的1 836倍；质子、中子的质量差不多，都约是电子质量的1 836倍，因此整个原子的质量主要集中在原子核上。
类型二 原子中各粒子间的质量关系
例2硒是人体必需的一种微量元素，严重缺硒有可能诱发皮肤疾病。已知硒的核电荷数为34，质子数与中子数之和为79。下列有关硒原子的说法中，不正确的是( B )
A.核外电子数为34 B.原子质量为79
C.质子数为34 D.中子数为45
解析:在原子中，核电荷数=核内质子数=核外电子数。硒原子的核外电子数、核电荷数、质子数都是34，中子数为79-34=45，相对原子质量≈质子数+中子数，而不是原子质量，B项错误。
类型三 原子核外电子的排布
例3图3-2-8是硫原子的原子结构示意图，下列对硫原子的叙述正确的是( B )
A.硫原子第一电子层有6个电子
B.硫原子核内有16个质子
C.硫原子最外层电子的能量低于第二层电子的能量
D.硫原子在化学反应中容易失去电子
解析:从硫原子的结构示意图中可以看出硫原子的第一层电子数是2，故A不正确；硫原子的质子数为16，故B正确；核外电子离原子核越远的能量越高，故C不正确；硫原子最外层电子数是6，在化学反应中易得到电子。
课后作业
一、当堂反馈
1.下列说法正确的是( D )
A.原子是实心球体
B.原子核都由质子和中子构成
C.原子只由质子和电子构成
D.原子中质子数等于核外电子数
解析:原子不是实心球体，有复杂的结构；氢原子核内没有中子；构成原子的粒子有质子、中子和电子。
2.我国科学家成功用一种核内有4个质子和6个中子的铍原子来测定“北京猿人”的年龄，这种铍原子的相对原子质量为( D )
A.2 B.4 C.6 D.10
解析:相对原子质量≈质子数+中子数，因此这种铍原子的相对原子质量=4+6=10。
3.下列说法正确的是( D )
A.任何原子都是由质子、中子和电子构成的
B.因为原子中质子带正电，中子不带电，故整个原子显正电
C.因分子是由原子构成的，故分子一定比原子大
D.原子是化学变化中的最小粒子
4.某元素的原子结构示意图如图3-2-9所示。下列说法错误的是( C )
A.该原子的质子数为11
B.该原子的核外有三个电子层
C.该原子属于非金属原子
D.该原子的核外电子总数为11
5.根据下列原子结构示意图判断，化学性质最稳定的是( C )
6.据《自然》杂质报道，科学家最近研制出一种以锶(Sr)做钟摆的钟，它是世界上最精确的钟。锶的原子结构示意图如图3-2-11所示：
(1)锶是金属(填“金属”或“非金属”)的原子。
(2)锶原子的质子数为38，最外层有2个电子。
二、课后练习
1.我国著名科学家张青莲教授主持测定了铕等9种元素的相对原子质量新值。已知原子质量为152，核电荷数为63，则铕原子的核外电子数为( A )
A.63 B.89 C.152 D.215
2.已知某原子的实际质量为M g,又知C-12原子的质量为N g,则该原子的相对原子质量为( A )
A.12M/N B.12N/M C.M/12N D.N/12M
3.下列关于原子结构的说法中，正确的是( C )
A.任何原子都含有质子、中子和电子
B.原子核内质子数和中子数相等
C.原子中电子质量很小
D.原子不带电是因为原子中不存在带电的微粒
4.宇宙中可能存在完全由反粒子构成的物质——反物质。物质与反物质相遇会发生“湮灭”现象，释放出巨大的能量，在能源研究领域中前景可观。正电子、负质子等都是反粒子。它们与通常所说的电子、质子相比较，质量相等但电性相反。请你推测，反氢原子的结构可能是( B )
A.由一个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成
B.由一个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成
C.由一个带正电荷的质子与一个带正电荷的电子构成
D.由一个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子构成
5.原子是由原子核和核外电子构成的。原子核在原子中所占体积极小，其半径约为原子半径的十万分之一，因此，相对而言，原子里有很大的空间。α粒子是带两个单位正电荷的氦原子。1911年，科学家用一束平行高速运动的α粒子轰击金箔时（金原子的核电荷数为79，相对原子质量为197），发现三种实验现象：
（1）有一小部分α粒子改变了原来的运动路径,原因是α粒子途经金原子核附近时，受到斥力而稍微改变了运动方向。
（2）大多数α粒子不改变原来的运动方向，原因是α粒子通过原子内、原子间的空隙。
（3）极少数α粒子被弹了回来，原因是α粒子撞击了金原子核。
6.已知碳12原子的质量为 1.993 × 10-26 kg，A原子的质量为5.146 × 10-26 kg，若A原子核内质子数比中子数少1个。求：
（1）A原子的相对原子质量。
（2）A原子的核外电子数。
答案：（1）A原子的相对原子质量 =×1/12≈31。
（2）因A原子核内质子数比中子数少1个，故A原子核内质子数为15，原子中质子数等于核外电子数，所以，A原子的核外电子数为15。