《原子的结构》教案

时间：2023-03-08 14:34:45 教案我要投稿

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《原子的结构》教案

　　作为一位优秀的人民教师，就有可能用到教案，教案是教学活动的依据，有着重要的地位。那么教案应该怎么写才合适呢？以下是小编整理的《原子的结构》教案，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。

《原子的结构》教案

《原子的结构》教案1

　　专题五原子结构与化学键

　　【课前自主复习与思考】

　　1．阅读并思考《创新设计》相关内容；

　　2．了解元素、核素和同位素的含义；

　　3. 了解原子序数、核电荷数、质子数、种子数、核外电子数以及它们自己的数量关系；

　　4．了解化学键的含义，了解离子键和共价键的形成过程。

　　【结合自主复习内容思考如下问题】

　　下列离子中，电子数大于质子数且质子数大于中子数的是（）

　　A．D3O+ B．Li+ C．OD D．OH

　　【考纲点拨】

　　认识物质的组成、结构和性质的关系。理解化学反应的本质及变化过程中所遵循的.原理和规律。

　　【自主研究例题】

　　例1. 下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是 ( )

　　A. 光气(COCl2) B. 六氟化硫 C. 二氟化氙 D. (CF3)3C-

　　例2：参考（《创新设计》例2

　　例3：下列化合物分子内只有共价键的是（）

　　A. BaCl2 B. NaOH C. (NH4)2SO4 D. H2SO4

　　例4：下列叙述不正确的是（）

　　A．构成分子的微粒一定含有共价键

　　B．阴、阳离子通过静电引力所形成的化学键叫做离子键

　　C．只有在化合物中才能存在离子键和极性键。

　　D．非金属原子间不可能形成离子化合物。

　　E．活泼金属与活泼非金属化合时，不一定能形成离子键

　　F．由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物

　　H．非极性键只存在于双原子单质分子里

　　G．不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键

　　教师点评：

　　我思我疑：

　　【例1】我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素与的说法正确的是

　　A. 与互为同位素 B. 与的质量数相同

　　C. 与是同一种核素 D. 与的核外电子数和中子数均为62

《原子的结构》教案2

　　教学目标：

　　1、理解能量最低原则、泡利不相容原理、洪特规则，能用以上规则解释1~36号元素基态原子的核外电子排布；

　　2、能根据基态原子的核外电子排布规则和基态原子的核外电子排布顺序图完成1~36号元素基态原子的核外电子排布和价电子排布；

　　教学重难点：

　　解释1~36号元素基态原子的核外电子排布；

　　教师具备：

　　多媒体课件

　　教学方法：

　　引导式启发式教学

　　教学过程：

　　知识回顾：

　　1、原子核外空间由里向外划分为不同的电子层？

　　2、同一电子层的电子也可以在不同的轨道上运动？

　　3、比较下列轨道能量的高低（幻灯片展示）

　　联想质疑：

　　为什么第一层最多只能容纳两个电子，第二层最多只能容纳八个电子而不能容纳更多的电子呢？第三、四、五层及其他电子层最多可以容纳多少个电子？原子核外电子的排布与原子轨道有什么关系？

　　引入新课：

　　通过上一节的学习，我们知道：电子在原子核外是按能量高低分层排布的，同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级（s、p、d、f），就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。各能层上的能级是不一样的。原子中的电子在各原子轨道上按能级分层排布，在化学上我们称为构造原理。下面我们要通过探究知道基态原子的核外电子的排布。

　　板书：一、基态原子的核外电子排布

　　交流与讨论：（幻灯片展示）

　　讲授：通过前面的学习我们知道了核外电子在原子轨道上的排布是从能量最低开始的，然后到能量较高的电子层，逐层递增的。也就是说要遵循能量最低原则的`。比如氢原子的原子轨道有1s、2s、2px、2py、2pz等，其核外的惟一电子在通常情况下只能分布在能量最低的1s原子轨道上，电子排布式为1s1。也就是说用轨道符号前的数字表示该轨道属于第几电子层，用轨道符号右上角的数字表示该轨道中的电子数（通式为：nlx）。例如，原子C的电子排布式为1s2s22p2。基态原子就是所有原子轨道中的电子还没有发生跃迁的原子，此时整个原子能量处于最低．

　　板书：1、能量最低原则

　　讲解：原则内容：通常情况下，电子总是尽先占有能量最低的轨道，只有当这些轨道占满后，电子才依次进入能量较高的轨道，这就是构造原理。原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原则。打个比方，我们把地球比作原子核，把能力高的大雁、老鹰等鸟比作能量高的电子，把能力低的麻雀、小燕子等鸟比作能量低的电子。能力高的鸟常在离地面较高的天空飞翔，能力低的鸟常在离地面很低的地方活动。

　　练习：请按能量由低到高的顺序写出各原子轨道。

　　学生：1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f5g6s

　　讲解：但从实验中得到的一般规律，却跟大家书写的不同，顺序为1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s…………大家可以看图1—2—2。

　　板书：能量由低到高顺序：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s……

　　过渡：氦原子有两个原子，按照能量最低原则，两电子都应当排布在1s轨道上，电子排布式为1s2。如果用个圆圈（或方框、短线）表示满意一个给定量子数的原子轨道，这两个电子就有两种状态：自旋相同《原子结构和元素周期表》第一课时教案或自旋相反《原子结构和元素周期表》第一课时教案。事实确定，基态氦原子的电子排布是《原子结构和元素周期表》第一课时教案，这也是我们对电子在原子轨道上进行排布必须要遵循的另一个原则――泡利不相容原理。原理内容：一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，并且这两个电子的自旋方向必须相反；或者说，一个原子中不会存在四个量子数完全相同的电子。

　　板书：2、泡利不相容原理

　　讲解：在同一个原子轨道里的电子的自旋方向是不同的，电子自旋可以比喻成地球的自转，自旋只有两种方向：顺时针方向和逆时针方向。在一个原子中没有两个电子具有完全相同的四个量子数。因此一个s轨道最多只能有2个电子，p轨道最多可以容纳6个电子。按照这个原理，可得出第n电子层能容纳的电子总数为2n2个

　　板书：一个原子轨道最多容纳２个电子且自旋方向必须相反

　　交流研讨：C：最外层的p能级上有三个规道

　　可能写出的基态C原子最外层p能级上两个电子的可能排布：

　　①2p：《原子结构和元素周期表》第一课时教案《原子结构和元素周期表》第一课时教案《原子结构和元素周期表》第一课时教案

　　《原子结构和元素周期表》第一课时教案②2p：

　　《原子结构和元素周期表》第一课时教案《原子结构和元素周期表》第一课时教案《原子结构和元素周期表》第一课时教案③《原子结构和元素周期表》第一课时教案《原子结构和元素周期表》第一课时教案2p：《原子结构和元素周期表》第一课时教案

　　④2p 《原子结构和元素周期表》第一课时教案《原子结构和元素周期表》第一课时教案《原子结构和元素周期表》第一课时教案

　　p有3个轨道，而碳原子2p能层上只有两个电子，电子应优先分占，而不是挤入一个轨道，C原子最外层p能级上两个电子的排布应如①所示，这就是洪特规则。

　　板书：３、洪特规则

　　在能量相同的轨道上排布，尽可能分占不同的轨道并切自旋方向平行

　　交流与讨论：

　　1、写出11Na、13Al的电子排布式和轨道表示式，思考17Cl原子核外电子的排布，总结第三周期元素原子核外电子排布的特点

　　2、写出19K、22Ti、24Cr的电子排布式的简式和轨道表示式，思考35Br原子的电子排布，总结第四周期元素原子电子排布的特点，并仔细对照周期表，观察是否所有原子电子排布都符合前面的排布规律

　　[讲述]洪特规则的特例：对于能量相同的轨道（同一电子亚层），当电子排布处于全满（s2、p6、d10、f14）、半满（s1、p3、d5、f7）、全空（s0、p0、d0、f0）时比较稳定，整个体系的能量最低。

　　小结：核外电子在原子规道上排布要遵循三个原则：即能量最低原则、泡利不相容原理和洪特规则。这三个原则并不是孤立的，而是相互联系，相互制约的。也就是说核外电子在原子规道上排布要同时遵循这三个原则。

　　阅读解释表１－２－１：电子排布式可以简化，如可以把钠的电子排布式写成[Ne]3S1。

　　板书：４、核外电子排布和价电子排布式

　　活动探究：

　　尝试写出19～36号元素K～Kr的原子的核外电子排布式。

　　小结：钾K：1s22s22p63s23p64s1；钙Ca：1s22s22p63s23p64s2；

　　铬Cr：1s22s22p63s23p63d44s2；铁Fe：1s22s22p63s23p63d64s2；

　　钴Co：1s22s22p63s23p63d74s2；铜Cu：1s22s22p63s23p63d94s2；

　　锌Zn：1s22s22p63s23p63d104s2；溴Br：1s22s22p63s23p63d104s24p5；

　　氪Kr：1s22s22p63s23p63d104s24p6；

　　注意：大多数元素的原子核外电子排布符合构造原理，有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有一个电子的偏差，如：K原子的可能电子排布式与原子结构示意图，按能层能级顺序，应为

　　1s22s22p63s23p63d1；《原子结构和元素周期表》第一课时教案，但按初中已有知识，应为1s22s22p63s23p64s1；《原子结构和元素周期表》第一课时教案

　　事实上，在多电子原子中，原子的核外电子并不完全按能层次序排布。再如：

　　24号铬Cr：1s22s22p63s23p63d54s1；

　　29号铜Cu：1s22s22p63s23p63d104s1；

　　这是因为能量相同的原子轨道在全充满（如p6和d10）、半充满（如p3和d5）、和全空（如p0和d0）状态时，体系的能量较低，原子较稳定。

　　讲授：大量事实表明，在内层原子轨道上运动的电子能量较低，在外层原子轨道上运动的电子能量较高，因此一般化学反应只涉及外层原子轨道上的电子，我们称这些电子为价电子。元素的化学性质与价电子的数目密切相关，为了便于研究元素化学性质与核外电子间的关系，人们常常只表示出原子的价电子排布。例如，原子C的电子排布式为1s2s22p2，还可进一步写出其价电子构型：2s22p2 。图１－２－５所示铁的价电子排布式为3d64s2。

　　总结：本节课理解能量最低原则、泡利不相容原理、洪特规则，能用以上规则解释1～36号元素基态原子的核外电子排布；能根据基态原子的核外电子排布规则和基态原子的核外电子排布顺序图完成1~36号元素基态原子的核外电子排布和价电子排布。

　　一个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且自旋方向相反，这个原理成为泡利原理。推理各电子层的轨道数和容纳的电子数。当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则是洪特规则。

　　板书设计：

　　基态原子的核外电子排布

　　1、能量最低原则

　　能量由低到高顺序：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s……

　　2、泡利不相容原理

　　一个原子轨道最多容纳２个电子且自旋方向必须相反

　　３、洪特规则

　　在能量相同的轨道上排布，尽可能分占不同的轨道并切自旋方向平行

　　４、核外电子排布和价电子排布式

《原子的结构》教案3

　　〖教学目标〗

　　1.复习原子构成的初步知识，使学生懂得质量数和X的含义，掌握构成原子的粒子间的关系.

　　2.使学生了解关于原子核外电子运动特征的常识.

　　3.了解核外电子排布的初步知识，能画出1-20号元素的原子结构示意图.

　　4.培养学生的空间想象能力、抽象思维能力、科学的分析推理能力及对所学知识的应用能力.

　　5.使学生认识物质的结构决定物质的性质.

　　〖教学重点〗-----原子核的结构关系计算及核外电子的排布规律

　　原子结构

　　〖教学难点〗

　　1.原子核外电子运动的特征2.原子核外电子的排布规律

　　〖课时安排〗----2课时

　　〖教学方法〗----启发、诱导、设问、激疑、形象比喻、讨论、练习、讲述

　　〖教学用具〗----投影仪、胶片、画面一样的音乐贺卡和普通贺卡、铁锁、电脑

　　〖教学过程〗

　　高一化学原子结构第一课时教案

　　〖引入〗----[展示两张外表类似的贺卡]

　　〖提问〗同学们，我这儿有两张贺卡，现在我把它们打开，请大家说出它们最明显的不同点在哪里?为什么会不同呢?

　　〖过渡〗我们知道，一种物质之所以区别于另一种物质，是由于它们具有不同的性质.而它们的性质又决定于它们各自的结构.因此，我们很有必要掌握有关物质结构的知识.然而，自然界的物质太多太多，如果我们不假思索地去一个一个地进行认识的话，既耗时间又费精力，这显然是不切合实际的.这就需要我们在研究物质结构的基础上，总结出一些规律，并以此来指导我们的实践.本章我们就来学习这方面的内容.

　　〖板书〗第五章物质结构元素周期律

　　〖过渡〗研究物质的结构首先要解剖物质.我们知道，化学变化中的最小粒子是原子，化学反应的实质就是原子的重新组合，那么，是不是任何两个或多个原子的接触都能生成新物质?举例说明.

　　[引导学生根据前面学过的知识来进行分析，如H2与F2在冷暗处就能反应，而H2和I2在常温下却不反应;Na与O2常温下迅速反应生成Na2O，而真金却不怕火炼;再如稀有气体等等……]

　　〖提问〗为什么常温下氢原子与氟原子“一拍即合”，而氢原子与氖原子却“老死不相往来”呢?

　　要知其究竟，必须揭开原子内部的秘密，即认识原子的结构.

　　〖板书〗第一节原子结构(第一课时)教案

　　〖提问〗关于原子结构，我们在初中就已熟悉.请大家说出构成原子的粒子有哪些?它们怎样构成原子的?

　　〖思考〗

　　〖结论〗构成原子的粒子有质子、中子、电子三种;其中，质子和中子构成了原子的原子核，居于原子中心，电子在核外做高速运动.

　　〖板书〗一、原子结构

　　〖思考〗请同学们根据所学的原子结构知识，结合下表，来认识一下构成原子的粒子及其性质.

　　〖投影展示表5-1〗-----表5-1构成原子的粒子及其性质

　　构成原子的粒子

　　电子

　　质子

　　中子

　　电性和电量

　　1个电子带1个单位负电荷

　　1个质子带1个单位正电荷

　　不显电性

　　质量/kg

　　9.109×10-31

　　1.673×10-27

　　1.675×10-27

　　相对质量①

　　1/1836(电子与质子质量之比)

　　1.007

　　1.008

　　注①是指对12C原子质量的1/12(1.661×10-27 kg)相比较所得的数值.

　　(学生总结)通过上表我们知道，构成原子的粒子中，中子不显电性，质子带正电，电子带负电.

　　〖探究〗我这儿有一把铁锁，(举起铁锁)接触它是否会有触电的感觉?

　　〖问题探究〗金属均由原子构成，而原子中又含有带电粒子，那它为什么不显电性呢?

　　〖思考〗原子内部微粒电性

　　〖结论〗原子内部，质子所带正电荷和电子所带负电荷电量相等、电性相反，因此原子作为一个整体不显电性.

　　〖过渡〗从原子的结构我们可知，原子核带正电，它所带的电荷数——核电荷数决定于核内质子数

　　〖思考〗如果我们用Z来表示核电荷数，可以得到什么关系?

　　〖结论〗核电荷数(Z)=核内质子数=核外电子数.

　　〖过渡〗下面，我们再来深入了解一下原子核与原子的关系.

　　〖提问〗谁能形象地比喻一下原子核和原子的体积的相对大小?

　　甲回答：如果把原子比作一座十层大楼，原子核就像放置在这所大楼中央的一个樱桃.

　　乙回答：如果假设原子是一座庞大的体育场，而原子核只相当于体育场中央的一只蚂蚁.

　　〖过渡〗回答得很好，甲比喻说明对初中的知识掌握很牢固;乙比喻说明大家对新课的预习很到位.确切地讲，原子核的体积只占原子体积的几千万亿分之一.原子核虽小，但并不简单，它是由质子和中子两种粒子构成的，几乎集中了原子的所有质量，且其密度很大.

　　〖投影展示有关原子核密度的资料〗原子核密度很大，假如在1cm3的容器里装满原子核，则它的质量就相当于1.2×108t，形象地可以比喻为需要3000辆载重4 t的卡车来运载.

　　〖过渡〗其实，从表5-1中所示电子、质子、中子的相对质量也可得出原子的质量主要集中在原子核上的结论.从表中可看出，质子和中子的相对质量均近似等于1，而电子的质量只有质子质量的1/1836，如果忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的'相对质量取近似值加起来，所得数值便近似等于该原子的相对原子质量，我们把其称为质量数，用符号A表示.中子数规定用符号N表示.则得出以下关系：

　　〖板书〗质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)

　　在化学上，我们用符号X来表示一个质量数为A、质子数为Z的具体的X原子.比如C表示质量数为12，原子核内有6个质子和6个中子的碳原子.

　　〖思考〗请同学们结合所学知识，思考下列问题：

　　〖投影练习〗

　　粒子符号

　　质子数(Z)

　　中子数(N)

　　质量数(A)

　　用X表示为

　　①O

　　②Al

　　③Ar

　　④Cl

　　⑤H

　　(学生总结)

　　通过思考练习可总结出：质量数，质子数，中子数三个物理量中的任意两个量，可求出第三个物理量。

　　〖投影练习〗1.某粒子用Rn-表示，下列关于该粒子的叙述正确的是( )

　　A.所含质子数=A-n B.所含中子数=A-Z

　　C.所含电子数=Z+n D.所带电荷数=n

　　2.某元素Mn+核外有a个电子，该元素的某种原子的质量数为A，则该原子的核内中子数为( )

　　A.A-a+n B.A-a-n

　　C.A+a-n D.A+a+n

　　〖问题探究〗 “ O”与“O”所表示的意义是否相同?

　　〖思考〗

　　〖结论〗 O表示原子核内有8个中子的氧原子，而O除表示一个氧原子外，还可表示氧元素.

　　〖过渡〗由以上计算我们可得出，组成原子的各粒子之间的关系可以表示如下：

　　〖板书〗原子X

　　〖问题探究〗是不是任何原子核都是由质子和中子构成的?

　　〖思考〗

　　〖结论〗不是，如上述练习中H原子，核内无中子，仅有一个质子.

　　〖问题探究〗假如原子在化学反应中得到或失去电子，它还会显电中性吗?

　　〖思考〗

　　〖结论〗不会，原子失去或得到电子后，成为带电的原子——离子，不显电中性;形成的带正电荷的粒子叫阳离子，带负电荷的粒子叫阴离子.

　　〖问题探究〗离子所带电荷数与原子在化学反应中失去或得到的电子数之间有什么联系?

　　〖思考〗

　　〖结论〗离子所带电荷数与原子在化学反应中失去或得到的电子数相等，失去几个电子，阳离子就带几个单位的正电荷，得到几个电子，阴离子就带几个单位的负电荷.

　　〖讲解并板书〗离子所带电荷数=质子数-核外电子数

　　阳离子核外电子数=核内质子数-离子电荷数

　　阴离子核外电子数=核内质子数+离子电荷数

　　〖口答〗1.当质子数(核电荷数)>核外电子数时，该粒子是________离子，带_______电荷.

　　2.当质子数(核电荷数)________核外电子数时，该粒子是阴离子，带_______电荷.

　　[学生活动，教师巡视，并指正错误]

　　[小结]本节课我们重点讲了原子结构及构成原子的各粒子之间的关系及其性质，它是几代科学家经过近半个世纪的努力才得出来的结论.

　　[作业]1.用X符号的形式表示出10种原子.

　　2.课本第94页，二、1、2.

　　〖板书设计〗

　　第五章物质结构元素周期律

　　第一节原子结构(第一课时)

　　一、原子结构

　　1.原子X

　　2.核电荷数(Z)=核内质子数=核外电子数

　　质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)

　　3.离子所带电荷数=质子数-核外电子数

　　阳离子核外电子数=核内质子数-离子电荷数

　　阴离子核外电子数=核内质子数+离子电荷数

《原子的结构》教案4

　　一、教学目标

　　1、知识与技能

　　(1)知道原子构成的初步知识;

　　(2)知道元素符号角标的意义;

　　(3)知道构成原子的粒子间的关系;

　　(4)知道同位素的概念。

　　2、过程与方法

　　认识空间想象、分析推理的方法,学习对所学知识进行运用。

　　3、情感态度与价值观

　　(1)通过原子中不同电性粒子间的关系,懂得原子是一个矛盾的对立统一体;

　　(2)懂得物质的结构决定物质的规律的思想。

　　二、教学重点和难点

　　1、重点

　　构成原子的粒子间的关系,同位素的概念。

　　2、难点

　　同位素的概念。

　　三、教学用品

　　多媒体

　　四、教学流程

　　1、设计思想

　　本节内容可分作两部分:一是原子结构和同位素;二是相对原子质量和对物质的量复习。教材先介绍原子的构成,通过原子中的微粒引出同位素概念。这样的安排使学生思路清晰、流畅。原子的结构比较抽象,要用比喻方法等让学生形象思考,适当利用多媒体图片使其形象具体。在设计方案过程中尽量调动激活学生的思维。层层设问,学生不时产生认知冲突。

　　2、流程图

　　3、流程图说明

　　(1)情景引入:问题:请大家说出构成原子的粒子有哪些?它们怎样构成原子?通过两个的问题,引导学生回顾知识,直奔主题。?

　　(2)多媒体展示:原子核的结构图片和原子中各微粒的结构关系。比较直观表示原子。理清原子结构关系,教师用形象比喻激起学生的探究欲望,并提示原子核体积小,但原子的质量主要集中在原子核上。

　　(3)多媒体展示:构成原子的粒子及其性质表。

　　(4)学生在老师引导下阅读《构成原子的粒子及其性质表》

　　(5)在老师的引导下归纳两个有关原子的等式:

　　核电荷数=质子数=核外电子数,质量数=质子数+中子数

　　(6)通过课堂练习,让学生进行巩固与应用的训练。

　　(7)多媒体展示:元素符号的角标。学生归纳元素符号的角标的含义。

　　(8)由12C和14C关系带来的思考,引出同位素概念

　　(9)多媒体展示:同位素氕、氘、氚的图片,以及放射性同位素的用途,总结同位素特点。

　　(10)课堂总结及布置作业

　　五、教学案例

　　1、情景引入

　　学生在初中对原子结构的知识有一定了解。通过复习性质,让学生回顾已学知识,直奔主题。如:

　　请大家说出构成原子的粒子有哪些?

　　它们怎样构成原子??

　　2、理清原子内部结构关系

　　通过以上第二个问题,学生明白了原子内部也有结构,质子和中子构成了原子的原子核,居于原子中心,电子在核外作高速运动。但学生对这样的抽象的事物并不太理解。需要有形象的比喻加深印象,如:

　　(1)如果把原子比作一座十层大楼,原子核就像放置在这所大楼中央的一个樱桃。

　　(2)如果假设原子是一座庞大的'体育场,而原子核只相当于体育场中央的一只蚂蚁。

　　学生有了原子大致形象后,就可以紧接着讲解:

　　(1)原子核小,体积只占原子体积的几千万亿分之一。

　　(2)原子核虽小,但并不简单,它主要是由质子和中子构成,几乎集中了原子的所有质量,密度很大。

　　3、原子中微粒间的数学关系:

　　先让同学阅读《构成原子的粒子及其性质表》

　　构成原子的粒子电子质子中子

　　电性和电量1个电子带1个单位负电荷1个质子带1个单位正电荷不显电性

　　质量/kg9、109×10-311、673×10-271、675×10-27

　　相对质量1/1836(电子与质子质量之比)1、0071、008

　　接着提问,帮助同学去找出关系。如:

　　(1)我们知道,中子不带电,质子带正电,电子带负电。那原子显不显电性?

　　(2)为什么原子不显电性?

　　(3)质子所带正电和电子所带负电电性相反,就能正好抵消吗?

　　学生推导出原子的第一个关系:核电荷数=质子数=核外电子数

　　教师再带着学生分析原子的质量。

　　这里需教师讲解:

　　(1)相对质量。先让学生注意表中数据,得出相对质量使用方便。老师再讲解相对质量是个比值。

　　(2)电子质量的忽略。前面已讲到原子质量集中在原子核上,这里要让同学明白"忽略"的思想方法。

　　(3)质量数。引导学生从表中发现:质子和中子的相对质量均近似等于1,而电子的质量只有质子质量的1/1836,如果忽略电子的质量,将原子核内所有质子和中子的相对质量取整加起来,所得数值便近似等于该原子的相对原子质量。我们称其为质量数。则得出以下关系:质量数=质子数+中子数

　　这里需要举些例子,如

　　C 12(质量数)=6(质子数)+6(中子数)

　　4、元素符号角标含义

　　就以 C为例引出元素符号角标含义,重点是质量数和质子数

　　A——代表质量数

　　Z——代表核电荷数

　　c——代表离子所带的电荷数

　　d——代表化合价

　　e——代表原子个数

　　5、同位素

　　从自然界中有12C、14C两种碳元素原子引入。12C作为元素相对原子质量的标准早为学生所知。14C作为考古测定年代的依据也经常在媒体上出现。学生常有疑问:12C和14C到底是什么关系?我们可以用问题引导学生,如:

　　12C和14C都属于是碳元素吗?

　　12C和14C有什么不同?

　　什么原因造成12C和14C质量数不同?

　　学生知道了12C和14C是中子数不同的同种元素原子。那同位素概念就由学生自己提出来了。同样还可以用 U、 U、氕、氘、氚的例子来引出同位素。同时提到:放射性同位素的应用业已遍及医学、工业、农业和科学研究等各个领域。

　　6、课堂习题

　　1、1999年新发现的114号元素的一种原子,其中子数为184,该原子的质量数为( )

　　A、70 B、114 C、228 D、298

　　2、填表

　　粒子符号质子数中子数质量数用 X表示

　　O818

　　Al1427

　　Ar1822

　　Cl Cl H H 3、某粒子用 Rn+ 表示,下列关于该粒子的叙述正确的是( )

　　A、所含质子数=A-n&

　　nbsp; B、所含中子数=A-Z

　　C、所含电子数=Z+n D、质量数=Z+A

　　六、教学反思

　　整节课用问题引导学生思考,学生学习热情高,课堂气氛活;同位素部分留有同位素原子的相对原子质量的概念,计划留到下一课:元素相对原子质量;学生对离子概念掌握不佳,有待在1、3节继续巩固。

《原子的结构》教案5

　　【教学任务分析】

　　1．学生在初中物理和化学课中已经学过原子的核式结构，但并不了解这些知识是怎样获得的。针对这一特点，介绍人类怎样一步一步地深入认识原子的结构；

　　2．在我们日常所处的宏观世界中，可以直接用眼睛观察物体的结构，但在微观世界里，已经不能靠眼睛来获取信息了。针对这一问题，了解最常用的获取微观世界的信息的方法；

　　3．前一节电子的发现，说明原子可以再分割，在此基础上，汤姆孙建立了原子“枣糕模型”。卢瑟福用发现的粒子散射实验结果否定了汤姆孙的原子模型，提出了原子的核式结构模型粒子散射实验和原子的核式结构的内容是本节教学的重点；

　　4．科学假说是科学研究中一个非常重要的方法，科学家们通过对实验事实的分析，提出模型或假说，这些模型或假说又在实验中经受检验，正确的被肯定，经不起检验的被否定，在新的基础上再提出新的学说。人类对原子结构的认识，生动地体现了科学发展的这种过程。

　　【学生情况分析】

　　1．学生的整体素质及物理基础一般，学生的逻辑思维能力一般，因此根据现有学生的具体情况设计教案、一步步设计难度梯度，进行有效性教学。

　　2．新课程改革打破了以前的应试教育模式，教育教学过程中师生地位平等，充分贯彻以学生为本，坚持学生的主体地位，教师的主导地位；

　　3．本节课是一节科学探究课，呈现在学生面前的是现象，是问题，而不是结论。

　　4．估计学生利用ɑ粒子散射实验现象进行讨论和通过观察实验现象推理出卢瑟福的原子的结构模型会有一定的困难；对提出的3个问题，前二个问题放手让学生进行小组讨论，对于问题3采用先让学生猜想，师生共同分析实验现象，然后再放手让学生小组讨论出原子的结构。

　　【教学目标】

　　（一）知识与技能

　　1．了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据；

　　2．知道粒子散射实验的实验方法和实验现象，及原子核式结构模型的主要内容。

　　（二）过程与方法

　　1．通过对粒子散射实验结果的讨论与交流，培养学生对现象的分析中归纳中得出结论的逻辑推理能力；

　　2．通过核式结构模型的建立，体会建立模型研究物理问题的方法，理解物理模型的演化及其在物理学发展过程中的作用；

　　3．了解研究微观现象的方法。

　　（三）情感、态度与价值观

　　1．通过对原子模型演变的历史的学习，感受科学家们细致、敏锐的科学态度和不畏权威、尊重事实、尊重科学的科学精神；

　　2．通过对原子结构的认识的不断深入，使学生认识到人类对微观世界的认识是不断扩大和加深的，领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重要意义。

　　【重点难点】

　　（一）教学重点

　　1．引导学生小组自主思考讨论在于对粒子散射实验的结果分析从而否定”枣糕模型”，得出原子的核式结构；

　　2．在教学中渗透和让学生体会物理学研究方法，渗透物理学研究方法：模型方法，和微观粒子的碰撞方法。

　　（二）教学难点

　　引导学生小组自主思考讨论在于对ɑ粒子散射实验的结果分析从而否定“枣糕模型”，得出原子的核式结构模型。

　　【教学方法】

　　教师启发、引导，学生讨论、交流。

　　【教学用具】

　　课件，多媒体辅助教学设备

　　【设计思想】

　　本节课结合我校学生的特点对教材的内容进行了挖掘和思考，备教材，备学生，备教法，始终把学生放在教学的主体地位，让学生参与，让学生思考，广开言路，让学生的思维与教师的引导共鸣。

　　整节课结合粒子散射实验，把模型的建立过程和方法放在首位，把学生的情感价值体验放在重要位置。总体教学设计如下图：

　　【教学过程】

　　（一）引入新课

　　讲述：汤姆孙发现电子，根据原子呈电中性，提出了原子的“枣糕模型”。

　　学生活动：师生共同得出汤姆孙的“枣糕模型”。

　　点评：用动画展示原子“枣糕模型”。

　　（二）进行新课

　　1．粒子散射实验原理、装置

　　（1）粒子散射实验原理：

　　汤姆孙提出的“枣糕模型”是否对呢？

　　原子的结构非常紧密，用一般的方法是无法探测它的内部结构的，要认识原子的结构，需要用高速粒子对它进行轰击。而粒子具有足够的能量，可以接近原子中心。它还可以使荧光屏物质发光。如果粒子与其他粒子发生相互作用，改变了运动方向，荧光屏就能够显示出它的方向变化。研究高速的粒子穿过原子的散射情况，是研究原子结构的有效手段。

　　学生：体会粒子散射实验中用到科学方法；渗透科学精神（勇于攀登科学高峰，不

　　怕苦、不怕累的精神）的教育。

　　教师指出：研究原子内部结构要用到的方法：微观粒子碰撞方法。

　　（2）粒子散射实验装置

　　粒子散射实验的装置，主要由放射源、金箔、荧光屏、望远镜和转动圆盘几部分组成粒子散射实验在课堂上无法直接演示，希望借助多媒体系统，利用动画向学生模拟实验的装置、过程和现象，使学生获得直观的切身体验，留下深刻的印象。通过多媒体重点指出，荧光屏和望远镜能够围绕金箔在一个圆周上运动，从而可以观察到穿透金箔后偏转角度不同的粒子。并且要让学生了解，这种观察是非常艰苦细致的工作，所用的时间也是相当长的'。

　　动画展示粒子散射实验装置动画展示实验中，通过显微镜观察到的现象

　　（3）实验的观察结果

　　必须向学生明确：入射的粒子分为三部分。大部分沿原来的方向前进，少数发生了较大偏转，极少数发生大角度偏转。

　　提问学生，师生共同用科学语言表述实验结果。

　　2．原子的核式结构的提出

　　（1）投影出三个问题让学生先自己思考，然后以四人小组讨论。其中第1、2个问题学生基本上能讨论出，第三个问题，通过师生共同分析，然后让学生小组讨论，进行逻辑推理得出原子的结构。

　　三个问题是：用汤姆孙的“枣糕模型”能否解释粒子大角度散射？请同学们根据以下三方面去考虑：

　　（1）粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞后造成的？

　　（2）按照“枣糕模型”，粒子在原子附近或穿越原子内部后有没有可能发生大角度偏转？

　　（3）你认为原子中的正电荷应如何分布，才有可能造成粒子的大角度偏转？为什么？

　　学生小组讨论、小组间互相提问，解答。

　　（2）教师小结：

　　对于问题1、2：

　　按照“枣糕模型”，①碰撞前后，质量大的粒子速度几乎不变。只可能是电子的速度发生大的改变，因此不可能出现反弹的现象，即使是非对心碰撞，也不会有大角散射。

　　②对于粒子在原子附近时由于原子呈中性，与ɑ粒子之间没有或很小的库仑力的作用，正电荷在原子内部均匀的分布，粒子穿过原子时，由于原子两侧正电荷将对它的斥力有相当大一部分互相抵消，使

　　粒子偏转的力不会很大，所以粒子大角度散射说明“枣糕模型”不符合原子结构的实际情况。

　　师生互动，学生小组讨论，学生分析推理得到卢瑟福的原子结构模型。

　　对于问题3：

　　先通过课件师生分析，然后小组讨论，推理分析得到卢瑟福的原子结构模型。教师起引导和组织作用。

　　教师小结：实验中发现极少数ɑ粒子发生了大角度偏转，甚至反弹回来，表明这些ɑ粒子在原子中某个地方受到了质量、电量均比它本身大得多的物体的作用，可见原子中的正电荷、质量应都集中在一个中心上。

　　①绝大多数粒子不偏移→原子内部绝大部分是“空”的。

　　②少数粒子发生较大偏转→原子内部有“核”存在。

　　③极少数粒子被弹回

　　表明：作用力很大；质量很大；电量集中。

　　点评：教师进行科学研究方法教育：模型法

　　（实验现象）→（分析推理）→（构造模型）

　　（通过汤姆孙的原子结构模型到卢瑟福的原子的核式结构模型的建立，既渗透科学探究的因素教学，又进行了模型法的教学，并将卢瑟福的原子的核式结构模型与行星结构相类比，指出大自然的和谐统一的美，渗透哲学教育。通过学生对这三个问题的讨论与交流，顺理成章地否定了“枣糕模型”，并开始建立新的模型。希望这一部分由学生自己完成，教师总结，总结时，突出汤姆孙原子模型与粒子散射实验之间的矛盾，可以将粒子分别穿过“枣糕模型”和核式结构模型的不同现象用动画模拟，形成强烈的对比，突破难点。

　　联想在以前的学习中有哪些进行了模型法的教学，在哪些方面的研究中可以应用模型法来研究。

　　得到卢瑟福的原子的核式结构模型后再展示立体动画粒子散射模型，使学生有更清晰的直观形象、生动的认识。

　　3．原子核的电荷与大小

　　关于原子的大小应该让学生有个数量级的概念，即原子的半径在10-10m左右，原子核的大小在10-15～10-14m左右．原子核的半径只相当于原子半径的万分之一，体积只相当于原子体积的万亿分之一。为了加深学生的印象，可举一些较形象的比喻或按比例画些示意图，

　　（三）课堂小结

　　教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。

　　学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结。

《原子的结构》教案6

　　(一)教学目的

　　1.常识性了解原子的核式结构。

　　2.常识性了解通常情况下原子是中性的、物体不显电性的原因。

　　3.常识性了解摩擦起电的原因。

　　(二)教具

　　挂图，投影仪，玻璃棒一根，丝绸一块，橡胶棒一根，毛皮两块，碎纸屑若干。

　　(三)教学过程

　　1.复习

　　演示：用丝绸与玻璃棒摩擦后，将玻璃棒置于碎纸屑附近，观察玻璃棒吸引碎纸屑的现象。

　　提问1：为什么玻璃棒会吸引碎纸屑？

　　答：玻璃棒与丝绸摩擦后就带电了，带电物体会吸引轻小物体。

　　提问2：若将与玻璃棒摩擦过的丝绸靠近碎纸屑，会出现什么现象？

　　答：丝绸带了电，也会吸引轻小物体。

　　演示：将摩擦玻璃棒后的丝绸靠近碎纸屑，观察现象。

　　提问3：自然界里存在几种电荷？被丝绸摩擦过的玻璃棒带什么电荷？

　　答：自然界中只存在两种电荷：正电荷和负电荷。被丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。

　　提问4：想一想丝绸会带什么电荷？

　　2.引入新课

　　摩擦起电的原因是什么？要解释摩擦起电现象，需要知道一些关于物质结构的知识。

　　3.进行新课

　　(l)物质的原子结构

　　①物质由分子组成。

　　经过科学家世世代代的研究，现在已经认识到，一切物质都是由分子构成的，分子又是由原子构成的。这一点同学们在化学课上已经学过了。

　　提问：我们已经知道水是由水分子组成的。哪位同学说一说水分子又是由哪些原子构成的呢？

　　分子和原子都是很小的微粒，不但用眼睛看不到，用一般的显微镜也看不到。若把原子看作球形，一般原子的半经只有10-10米左右。设想把1亿个氧原子一个挨着一个地排成一行，也只有几厘米长。

　　原子并不是组成物质的最小微粒，原子还可以再往下分。人们认识原子的结构，经历了漫长的时间，直到19世纪末叶，英国科学家汤姆生用实验证明了比原子小得多的带负电的粒子电子的存在，从此才揭示出原子是具有结构的。

　　②原子的核式结构。

　　原子是由位于中心的原子核和核外绕核高速运转的电子所组成；原子核半径只相当于原子半径的十万分之一，原子核几乎集中了原子的全部质量；原子核带正电，电子带负电。

　　电子是带有最小负电荷的粒子，实验证明：一个电子所带电量为1.6×10－19库。一个电子也可叫做一个元电荷，用符号e表示。任何带电体带的电量都是e的整数倍。

　　请同学们计算一下，多少个电子所带的电量是1库？（6.25×1018个）由原子的核式结构可知，物质本身就是由带电微粒组成的。那么通常情况下，物体为什么不显电性呢？指导同学看课本“原子结构”部分的最后一个自然段。

　　③原子核所带的正电=核外电子总共所带的负电荷。所以整个原子呈中性，物体对外不显电性。

　　不同物质中的原子核所带的电量并不相同，核外电子的数目也不相同。（利用氢原子、氧原子的原子挂图，讲解氢原子、氧原子的原子结构。）了解了物质的原子结构，下面我们一起来讨论摩擦起电的原因。

　　(2)摩擦起电的原因

　　①不同物质的原子核束缚电子的本领不同。

　　当两个物体互相摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它就容易失去电子，使跟它相摩擦的物体得到电子。

　　②物体失去电子带正电，得到电子带负电。

　　讨论：

　　玻璃棒与丝绸摩擦后，玻璃棒带什么电？（正电）为什么带正电？（玻璃棒与丝绸相比，玻璃棒的原子核束缚电子的本领较弱，在与丝绸摩擦时，因失去电子带正电。）丝绸带什么电？（负电。）为什么带负电？（玻璃上的一些电子转移到丝绸上，丝绸因有多余电子而带负电。）橡胶棒与毛皮摩擦后。橡胶棒带什么电？毛皮带什么电？为什么？（略）

　　(3)摩擦起电的实质

　　由上面讨论可知，两个物体相互摩擦时，原子核对核外电子束缚本领弱的物体的一部分电子转移到与它相摩擦的另一物体上，这个物体失去多少电子，那个物体就得到多少电子，而电荷的`总量并没有改变。

　　因此，摩擦起电并不是创造了电，它的实质是电子发生了转移。

　　(4)讨论与练习：（投影片）

　　①由不同物质组成的两个物体，相互摩擦，都能带电吗？

　　答：物体带电的实质是电子的得失。对核外电子束缚能力弱的物质，失去电子的机会多，得到电子的机会少；对核外电子束缚能力强的物质，失去电子的机会少，得到电子的机会多；失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电。所以，一般来说由不同物质组成的两个物体，通过摩擦可以使它们带上等量的异种电荷。但是，若这两种物质的原子核对核外电子的束缚能力都较强，就很不容易使它们通过摩擦发生电子的得失，因此它们就很难带上电。

　　②玻璃无论与什么物质摩擦都带正电吗?

　　实验：用毛皮摩擦玻璃棒后，去靠近被毛皮摩擦过的橡胶棒，观察实验现象，结果：玻璃棒与橡胶棒互相排斥，说明玻璃棒与毛皮摩擦后带负电。

　　根据实验结果，可以排出几种不同物质相互摩擦起电的序列：兽皮一羊皮一石英一玻璃一丝绢一木条一胶木一松香一硫磺。

　　两种物质相互摩擦，排在前面的物质带正电，排在后面的物质带负电。

　　③有人说:带电体发生中和现象时，正负电荷都消灭了，这种说法对吗？

　　答：不对。中和现象的实质，也是发生了电荷的转移，使原来带等量异种电荷的物体，都恢到不带电的中性状态。

　　④判断下列说法是否正确：

　　丝绸和玻璃棒摩擦后，玻璃棒带正电是因为：[]

　　A.玻璃棒中的原子核束缚电子的本领弱，失去了电子；

　　B.丝绸上一些正电荷转移到玻璃棒上；

　　c.玻璃棒上的一些正电荷转移到丝绸上；

　　D.玻璃棒上的一些电子转移到丝绸上。