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《原子结构模型的演变与原子核外电子排布》说课稿一、教什么知识点：原子结构模型的发展历史以及原子核外电子排布的基本规律；重点：介绍各种原子结构模型的发展演变历史；难点：玻尔原子结构模型以及原子在化学反应中通过电子得失形成稳定结构的过程；核心素养：证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识。二、怎么教知识发展线教师引导线学生内化线课堂引入。问题1：还想继续看下去吗？展示“从10亿光年到0.1飞米”的系列图片，并提出此问题。观看“从10亿光年到0.1飞米”的系列图片，对“宏观宇宙”和“微观粒子”产生好奇心。激发学习兴趣。问题2：宇宙万物到低是由什么构成的？通过此问题，进一步激发学生的学习兴趣。学生无法直接回答，但都很想知道。学习兴趣被进一步激发。中国古代对世界万物组成的思考。问题3：我们祖先提出的“五行学说”有什么不足之处？从最原始的思想开始关于“原子结构模型”的发展介绍。对宇宙万物的概括中缺少“气”。古代希腊对世界万物组成的思考。问题4：古希腊的哲学家是如何概括世界上万物的组成的？有什么不足之处？图片展示德谟克利特和刘伯基两位希腊哲学家，以及他们的一些思想。他们认为，万物都是由间断的、不可分的相同微粒即原子构成的。原子的结合和分离是万物变化的根本原因。不足之处（错误观点）：不同物质的原子本质上相同。引出单质和化合物在组成上的区别。问题5：世界上所有物质均由原子直接组成吗？有的物质是由相同的原子构成的，有的物质是由不同的原子构成。不是。有些化合物由分子组成。比如水等。积累：道尔顿提出“原子学说”的重要依据“定比定律”。问题6：通过道尔顿的“化合反应定量研究”的数据，大家发现了什么？化合反应定量研究实验：碳+少量氧气=产物(碳氧质量比5.4:7)；碳+过量氧气=产物(碳氧质量比5.4:14)。化合物由不同元素的原子按一定的个数比组成。突破：分析和总结道尔顿原子结构模型。问题7：道尔顿的原子学说包含哪些内容？展示道尔顿图片及相关理论介绍。1、物质组成的最小微粒是原子，原子是一个实心球体。2、元素是由原子组成，同一元素的原子相同。3、化合物由不同元素的原子按一定的个数比组成。新的原子结构问题8：道尔顿原子结构模型提出后，哪普吕克：发现阴极射线；模型提出前的积累。些实验或新发现对此具有较大冲击？展示普吕克、赫兹、瓦尔利、克鲁克斯等人及其实验。赫兹：认为此射线为光波；瓦尔利：发现阴极射线带电；克鲁克斯：发现阴极射线能推动风车转动。汤姆生新的原子结构模型提出的重要依据。问题9：汤姆生如何发现电子的？展示汤姆生本人及定量分析阴极射线偏转的实验示意图。汤姆生利用电场大小、磁场大小和偏转角度等数据计算出了阴极射线的荷质比，从而证明了“电子”的存在。突破：汤姆生提出“葡萄干面包式”原子结构模型。问题10：汤姆生提出的原子结构模型有何特点？展示汤姆生原子结构模型的示意图。原子是由电子和正电荷球组成的实心球体，类似于“葡萄干面包”。新的原子结构模型提出前的积累。问题11：汤姆生原子结构模型提出后，哪些实验或新发现对此具有较大冲击？1909-1910年，汉斯·盖革和恩斯特·马斯登，这两位曼彻斯特大学的学生重复着α粒子散射实验。α粒子散射实验中极少数α粒子出现反弹现象。突破：卢瑟福提出“带核”的原子结构模型。问题12：卢瑟福提出的原子结构模型有何特点？展示卢瑟福及其原子结构模型示意图。卢瑟福认为：原子大部分地方是空的，原子的正中间有一提及很小的原子核，质量主要集中在原子核上，电子绕着原子核运动。新的原子结构模型提出前的积累。问题13：卢瑟福的原子结构模型有何缺点？卢瑟福原子机构模型公布之后，经很多科学家的计算，发现电子无法绕核稳定运行。致命弱点：正负电荷之间的电场力无法满足稳定性的要求。新的原子结构模型提出前的积累。问题14：卢瑟福原子结构模型提出后，哪些实验或新发现对此具有较大冲击？展示普朗克及量子化概念和巴耳末及经验公式。普朗克：量子化概念；巴耳末：氢原子谱线波长的经验公式的提出。突破：玻尔提出“核外电子分层排布”的原子结构模型。问题15：玻尔的原子结构模型有何特点？展示玻尔及其原子结构模型图片，然后播放BBC有关介绍玻尔理论的纪录片片断。玻尔原子结构模型特点：1.电子分层排布；2.每一层电子能量是不连续的；3.化学反应主要与最外层电子有关。短周期元素原子核外电子排布规律介绍。问题16：前三周期元素原子中核外电子的排布有何特点？讲解并罗列前三周期元素的电子排布情况，并作总结。第一层最多排2个电子；第二层最多排8个电子；第三层（作为最外层）最多排8个电子。原子结构示意图的书写。问题17：原子结构示意图能够形象而简单的表示原子的结构，具体怎么书写？演示部分元素的原子结构示意图。学生书写前三周期元素原子的结构示意图。化学反应中电问题18：钠与氟气反应时，电子变化情况钠原子失去一个电子，给氟原子得失形成稳定结构的过程。如何？播放BBC介绍氟化钠形成过程的视频片段。子，形成氟化钠。从微观结构的角度分析化学反应的本质。问题19：物质的化合价与最外层电子数以及得失电子数之间有何关系？以钠、镁、氧、氯四种元素为例，分析和总结。填写表格：元素化合价原子最外层电子数目失去（或得到）电子数目NaMg2O6Cl-1 课堂总结。问题20：原子结构模型的演变给我们什么启迪?通过开放性问题作为课堂总结。(1)化学认识发展过程中的继承、积累、突破和革命。(2)实验方法是科学研究的一种重要方法，实验手段的不断进步是化学科学的关键。(3)科学研究、科学发现是无止境的。三、为什么这么教（一）基于教材分析：本课的教学内容位于苏教版普通高中《化学1》专题一的第三单元。学生经过前两单元的学习，已经认识到了化学世界物质的精彩纷呈，了解到了研究物质的实验方法的多种多样。这一单元主要通过化学史的引入把学生带入化学的微观世界，让学生初步了解有关原子结构的知识，但系统介绍原子核外电子排布和元素周期表则在《化学2》中呈现。这样编排不仅有助于学生在后三个专题的学习中能从原子结构的有关知识角度认识某些元素的化学性质和氧化还原反应等概念，而且体现了知识结构的循序渐进和螺旋式上升的特点。这一课时的常规教学中，大部分老师运用的素材基本局限于课本上的道尔顿、汤姆生、卢瑟福和玻尔这四位具有“突破”性贡献的科学家，并以介绍他们的原子结构模型为课堂的主要内容。虽然这样设计也能完成教学要求，但在这样的课堂中，学生可能会出现一系列的疑问：这些模型是在什么样的背景下提出的？为什么科学家会做这些实验？是他们突然想出来的还是受到别人的启发？原子结构模型的发展过程中其他科学家是否也有贡献？……因此，常规设计中，素材缺少“血肉”，难以激发学生对“微观世界”的学习兴趣。同时也缺乏“逻辑性”，学生只知其然不知其所以然，不利于对知识的理解和掌握。（二）基于学生的学情分析：学生在初中时已经初步学习了原子结构，知道原子的基本构成、拉瓦锡发现氧气、卢瑟福α粒子轰击金箔实验、电子扫描隧道显微镜等，有了足够的知识储备，为深入探究原子结构的具体发展做好了充分的准备并对其充满了好奇。因此，教师在讲授本课内容时要在教材的基础上深入理解和挖掘相关知识，使隐性知识显性化以满足学生对知识的探索欲望，帮助学生提高化学核心素养。（三）基于化学核心素养的培养：本课时的教学设计以原子结构模型的演变历程为线索，将学生置身于历史情境中，体会到理论的历史性和暂时性，科学的理论并非与生俱来、亘古不变的永恒真理，科学始终经历着推翻与革新；体会到科学不是从天才科学家的头脑中直接蹦出来的，而是通过科学家的证据推理、模型认知、实验探究和创新意识不断发展推进的。1.提高证据推理能力从汤姆生到卢瑟福之间的过渡，使学生了解到科学理论不断进步的两种途径：证实和证伪，并将这种思维方式应用于自己的学习和生活当中；通过观察α粒子散射现象能初步学会收集各种证据，通过思考对原子结构的变化提出可能的假设，并且尝试解释证据与结论之间的关系，确定形成科学结论所需要的证据及如何寻找证据。2.提高模型认知能力在现代原子结构模型演变的五个阶段中，每个模型对应当时科学家对原子的一种认识，使学生能够认识到化学现象与模型之间的联系，依据物质及其变化的信息建构模型，在脑海中建立一套解决复杂化学问题的思维框架。3.提高实验探究能力原子结构模型演变过程中每个阶段的发展都需要推翻与革新，通过引导学生寻找各个阶段原子结构模型存在的缺陷提高发现问题的能力，激发学生追求真理的欲望；以科学家们为榜样，能依据探究目的设计并优化实验方案，完成实验操作，能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论；在交流与讨论环节，能和同学交流实验探究的成果，提出进一步探究或改进实验的设想。4.培养创新意识真理总是在推翻与革新中逐渐浮出水面，让学生感受到伟大的科学家们其实并不神秘，他们的思想也是建立在一定的土壤之上的，科学的发展不是亘古不变的，而是真理与谬误相交织的过程，让学生学会尊重事实和证据，敢于挑战权威，养成独立思考、敢于质疑和批判地创新精神。（四）基于布鲁纳的结构主义教育理论：每次原子结构模型“突破”之前都穿插了“积累”过程，完善了学科知识的结构，这样整个知识结构的逻辑性更强，更加适应学生认知结构的发展。这正是布鲁纳结构主义理论的第一个重要观点：重视学生认知结构的发展和学科的知识结构。在教学中，每一个“实验”介绍之后，都让学生自己“发现”结论或问题，不仅提倡“发现学习”，而且注重训练学生的“直觉思维”。当然，有时候他们想的和科学家一样，有时候不一样，但不管一样还是不一样，对学生来说都是一次“学习过程”体验。这正是布鲁纳结构主义理论的第二个重要观点：提倡发现学习，注重直觉思维。纵观这节课的教学内容，整个原子结构模型演变过程中的四次“积累-突破”就是一个“螺旋式”上升的知识结构。这也是布鲁纳结构主义理论的第三个重要观点：提倡的螺旋式课程的一个微缩版本。