原子结构教学设计

信息化教学设计学院：化学化工学院姓名：惠苗苗学号：40907209学科：化学教育教材版本：鲁科版《原子结构》教学设计一、课标分析《高中化学课程标准》对这节内容的要求是知道元素、核素的涵义。二、教材分析本节内容选自山东科学技术出版社新课标教材《化学2》（必修）第一章《原子结构与元素周期律》的第一节《原子结构》。本节从卢瑟福的α粒子散射实验入手，在原子水平上认识了原子的结构，在这基础上，又认识了构成原子核的两种粒子——质子和中子；通过分析质子、中子、电子的相关数据总结出了原子的各种粒子间的电性关系和质量关系，引入了质量数这个概念，并介绍了核素、同位素的概念。旨在帮助高中学生进一步丰富原子结构的知识，提高分析问题和解决问题的能力。三、学生分析此前学生已经学习了分子、原子的概念，初步探索了物质构成的奥秘，但他们并不满足，还想知道原子是否可以再分?原子的质量有多大?等等。本课题学习的原子的构成，就是回答这些问题。关于原子质量，书上给出了氢原子和氧原子的绝对质量，并指出它们数值太小，不便于记忆、书写和计算，只能使用相对质量。考虑到此时学生尚无同位素的知识，不便提元素相对原子质量是按各种天然同位素原子所占的一定百分比计算出来的平均值，所以此处只能要求学生对相对原子质量做含糊的、初步的了解(将原子的相对原子质量作为元素的相对原子质量使用)。四、教学目标（一）知识与技能1．引导学生认识原子核的结构，懂得质量数和AZX的含义，掌握构成原子的各微粒间的关系。2．知道元素、核素、同位素的含义。（二）过程与方法通过对构成原子微粒间的关系和碳元素核素等问题的探讨，培养学生分析、处理数据的能力，尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。（三）情感态度与价值观1．通过对人类探索原子结构的历史的介绍，使学生了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程，培养他们的科学态度和科学精神。2．通过“化学与技术———放射性同位素与医疗”，引导学生关注化学知识在提高人类生活质量中所起的作用；通过“未来的能源———核聚变能”，引导他们关注与化学有关的热点问题，形成可持续发展的思想。五、教学重点与难点（一）教学重点原子核的结构，构成原子的各微粒间的关系及同位素的判断。（二）教学难点原子核的结构及构成原子的各微粒间的关系。六、教学策略讲授法、自学释疑法、分组讨论法（一）原子的构成教学，由于微观粒子看不见，摸不着，学生缺乏感性知识，所以建议尽可能使用电影、录像、多媒体等电教手段，以加强教学的直观性。教师也要注意语言直观，启发学生的想像力。（二）相对原子质量的教学，应强调原子质量太小，计算和记忆均不方便，所以采用相对质量。课上可带领学生查相对原子质量表，并阅读国内的知名教授对相对原子质量的测定做出卓越贡献的资料，对学生进行爱国主义思想教育。七、学习资源与环境近年来，随着现代科学技术的进步，计算机网络技术和多媒体教育技术得到了前所未有的迅猛发展，并且越来越多地运用到教学活动中。计算机网络技术和多媒体教育技术在教学活动中的运用，极大的丰富了教与学的手段，使学习的观念、方法得到了更新，学习的效果得到了进一步的提高。化学作为一门以实验为基础的自然科学，在学习中引入计算机网络技术和多媒体教育技术，可以更好地丰富学习的内容，激发学习的兴趣，取得良好的学习效果。教师利用幻灯片、图片、网上相关资料等资源，创设情景，激发学生兴趣。学生通过课前调查，略读，详读，课堂讨论，分组讨论，资料查询，课后交流等活动方式，提高自己各方面的能力。八、教学过程设计（一）课前复习【教师】同学们，我们在初中已经知道了，原子是由原子核和核外电子组成的。这只是原子的粗略结构，我们今天将要深入了解原子的内部结构。你们知道吗？认识原子的真实结构可是走过了一段小小的长征呢。（二）情景导入【PPT展示】用幻灯片展示原子结构模型发展史[设计意图：引导学生思考每个模型进步之处，教育学生运用实验的方法设计模型的思想]【教师总结】“路漫漫其修远兮”在科学的道路上，我们要不断探索，不畏困难，才能不断前进，取得长远的进步，为人类的科学事业做出贡献。（三）新课呈现【活动与探究1】让学生观看卢瑟福α粒子散射实验动画，分析实验实验现象，利用现象解释其原因。【学生回答】通过观察实验，学生观察到三个现象：（1）大部分粒子通过金箔；（2）只有少量的粒子反弹了回来；（3）少量的粒子方向发生的偏转。【教师总结】卢瑟福通过实验推断出：①原子大部分是空的。②中间有一个几乎集中了所有原子的质量且体积很小的粒子———原子核。③电子随意地围绕着一个带正电荷的很小的原子核运转。[设计意图：让学生根据实验现象提出原子结构模型，并鼓励他们就原子结构模型提出质疑，为选修模块引出波尔量子力学模型做好铺垫。在解决本节核心问题的同时，要让学生初步体验假说、模型方法在科学研究中的应用，也体验到实验在假说、模型方法中的作用]【教师设疑】我们知道了原子是由原子核和核外电子构成，那原子核能不能再分呢？接下来我们将来研究这个问题。【板书】一、原子核、原子核的构成【活动与探究2】已知原子质量数为A，质子数为Z，中子数为N，下表列出的是构成原子的微粒——电子、质子和中子的基本数据：微粒电子质子中子质量/kg9.109×10-311.673×10-271.675×10-27相对质量0.00054841.0071.008电量/C1.602×10-191.602×10-190电荷-1+10请根据表中所列数据分组讨论：（1）在原子中，质子数、核电荷数和核外电子数之间存在着怎样的关系？为什么？（2）原子的质量主要由哪些微粒决定？（3）如果忽略电子的质量，质子、中子的相对质量分别取其近似整数值，那么，原子的相对质量在数值上与原子核内的质子数和中子数有什么关系？【学生】分组讨论，然后得出结论：（1）根据表中电荷的数据，可以得出原子核内中子不带电，因此核电荷数等于质子数；原子对外不显电性，因此质子数等于核外电子数。（2）根据表中质量数据，可以得出原子的质量主要集中在原子核内。（3）根据表中相对质量数据，可以得出原子的相对质量在数值上等于质子和中子的质量之和。[设计意图：学生在化学必修模块的学习过程中，应该初步学会利用数据获取有用信息，学会用定量的方法研究化学问题。]【板书】结论1：核电荷数（Z）=核内质子数=核外电子结论2：原子的质量主要由原子核的质量决定结论3：质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）【分组交流与讨论】完成下列表格中的数据：粒子符号质子数电子数MgMg2+PP3-【学生】分组讨论，然后得出结论：（1）离子不满足结论1；（2）阴离子核外电子数多于核内质子数，阳离子核外电子数少于核内质子数。【板书】结论4：阴离子：核外电子数=核内质子数+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-所带电荷数质子数＞核外电子数。【分组交流与讨论】完成下列表格中的数据：粒子符号质子数电子数S2-Xn+Ym-NH4+OH-【教师提问】各符号分别表示什么意义？【学生回答】a代表质子数；b代表质量数；c原子个数；d代表该原子团所带的电荷数；e代表该原子的化合价。【教师评定】同学们回答得非常好。既然前面的内容大家已经熟悉了，接下来我们一起来探究元素、核素、同位素概念的异同。【教师设疑】我们了解了原子和原子核的构成后，我们来放松一下。相信我们同学大部分都有读过畅销书《苏菲的世界》，书中有这样一段话：“6500万年前灭绝的恐龙的一个原子在现在的人体内。”这有可能吗？我们又如何通过科学方法来测定6500万年前灭绝的恐龙化石的年龄？【学生回答1】化学变化是原子的重新组合。因此现在我们人体存在的C、H、O等元素可能就来自于6500万年前灭绝的恐龙。【学生回答2】可以通过14C的衰变来测定恐龙的年代。【教师评定】】同学们回答的很好。那14C和我们经常学习的12C之间有什么联系呢？元素的种类是由什么决定的呢？同种元素的原子中的中子数也相同吗？请带着这些问题，填写下列表格：原子12C13C14C质子数中子数质量数【教师活动】检查学生是否正确，评定、分析并给出结论。【板书】二、核素、元素、同位素【PPT展示】“三素”概念的异同：三素概念要点实例元素相同核电荷数（质子数）的同一类原子的总称C核素一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子12C同位素同一元素的不同原子之间互称为同位素12C、13C、14C【教师】请同学们运用数学集合的思想，将“三素”之间的关系表示出来。【板书】元素核素……核素（同位素）[设计意图：运用数学的方法解决化学概念的基本问题，将学科融合的思想贯彻于化学学科教学中]（四）课堂总结【PPT展示】基于本节所学知识，我们对本节的内容加以总结：（1）原子结构模型发展史；（2）原子核内部结构；质子数、核电荷数、中子数、电子数、质量数相关等式关系；（3）元素、核素、同位素概念要点及相互关系。（五）回家作业1．课后作业1（1）（4）、22．查阅资料并与同学们交流：放射性同位素在能源、农业、医疗以及考古方面有哪些应用？九、教学设计流程图教师创设情境，导入新课开始教师进一步设疑，引出原子核内部结构教师展示表格1课件动画展示学生分析学生思考、回答问题学生分组讨论、给出结论教师总结规律，给出阴阳离子的规律学生分组交流讨论学生回答问题教师提问元素表达中各符号的意义教师评定并给出结论教师总结课件动画展示活动探究1教师总结实验现象课件动画展示活动探究2教师总结规律，给出关系式教师展示表格2教师总结规律，给出阴阳离子的规律学生分组交流讨论教师设疑：如何测定化石的时代学生回答1、2符号说明：教学内容与教师活动学生活动媒体运用学生利用媒体操作、学习教师进行评价判断结束教师评定并给出结论课件展示“三素”的异同学生运用集合思想，将关系表达出来课件展示本节的主要内容教师评价总结，布置课后作业