原子结构模型的演变及核外电子排布.pdf

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1、教学课题 原子结构模型的演变及核外电子排布（1 课时）所用教材 教材名称：必修 1 第 1 册，专题 1 第 三 单元 1、2 节 27-30页 出版社：江苏教育出版社 教学目标 知识与技能：1、知道化学科学的主要研究对象，了解化学学科的发展趋势；2、通过原子结构模型演变的学习，了解科学家探索原子结构的艰难过程；3、掌握钠、镁、氧等常见元素的原子的核外电子的排布情况；4、知道元素化合价与原子最外层电子数的关系。过程与方法：1、从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法；2、知道原子在化学反应中常通过电子的得失使最外层达到稳定结构；3、通过学习氧化镁的形成了解镁与氧气发生化学反应的

2、本质。情感态度与价值观：1、培养学生对科学探索的热爱；2、通过对通过各种原子结构模型的学习，让学生体验科学实验，科学思维对创造性工作的重要作用。教学重点 1、通过各种原子结构模型的发展演变，体验科学探索的艰难过程 2、理解镁和氧气发生化学反应的本质 教学难点 1、原子在化学反应中通过电子得失形成稳定结构 2、镁和氧气发生化学的本质 课时安排 1 课时 教学用具 多媒体设备 教学方法 阅读讨论法、讲授法、总结 教师活动 学生活动 设计意图 教 学 过 程 及 内 容 【引入】对于专题一近两个月的学习，我们明确了化学研究的对象和物质分离提纯的一些简单实验方法，那面对如此丰富多彩的物质世界，大家有没

3、有想过它们是由什么构成的呢？那好下面我们带着这个问题先一起来看几张简单的图片。PPT展示图片 1【提问】在你看来这是什么？【过渡】在大家看来这或许仅仅是一滴水，但是大家有没有想过在化学家眼中这又是什么？好，我们接着往下看，看看他们是怎么看的。PPT展示图片 2【提问】大家看到这杯水，第一反应是什么？【讲解】想到喝水是我们大家的本能反应，那大家在学习了化学之后，对水还有没有什么其他新的认识？（它是由什么组成的？）PPT展示图片 3、4 【过渡】很好。那大家再看食盐固体、铜质的容器 我们知道分子是由原子构成的，而离子是由原子得失电子后形成的，原子又是化学变化中的最小微粒。其核心都是原子，那原子到底

4、是什么呢？历史上人们又是怎么认识它的？下面我们一起来了解一下原子结构模型的演变。【板书】一、原子结构模型的演变 PPT展示【讲解】人类对原子的认识和探索早在两千多年前就已经开始了，在公元前五世纪，古希腊哲学家德谟克利特曾经说过这么一段话“感觉上，存在的是缤纷的色彩，浓郁的芬芳，深深的苦痛，但实际上，存在的是原子（不可分割的意思）和空间。”什么意思呢？他认为原子是构成物质的微粒，而原子的结合与分离是万物变化的根本原因。这虽然仅仅是一种哲学上的猜想，但我们可以看出古代人们就开始了对于原子结构的探索。那在此后十几个世纪的岁月里，由于封建统治和神学桎梏，生产力发展缓慢，科学也停滞不前，原子论没有得到发

5、展。直到 1803年，英国化学家道尔顿在总结元素化合时的质量关系时提出“所有物质都是由不可分割的原子构成。同种元素的原子完全相同。在化学反应 回答（一滴水）回答（喝水、解渴、无色、无味、液体）回答（水分子）分别作答 聆听、思考 让学生了解单元整体结构，对学习内容与节奏有一个整体感知 从生活中引入，使学生感受化学与生 活 的 联系。引导学生从物质的微观组成来认识物质，引出对于原子结构的讲授 从化学史的学习中传达给学生一种学 习 的 态度，培养学生对科学探索的热爱 教 学 过 程 及 内 容 中，原子种类和数目不变。”才使原子结构模型有了进一步发展。他提出著名的实心球模型。之后很长一段时间内，原子

6、不可再分的思想严重地束缚着人们的头脑。直到汤姆生在研究真空放电的过程中发现了电子，才打破了原子不可再分的神话，使人们认识到原子是由更小的微粒构成的。并于 1904年，他提出了原子结构的“葡萄干面包”模型。那大家看图片，面包和葡萄干分别代表什么呀？随后，到 1911年，英国科学家卢瑟福发现了 粒子的散射现象，进而发现“原子是由原子核和核外电子构成的；原子核带正电，电子带负电；电子围绕原子核做高速运动”，据此，他提出了原子结构的空心球模型。【播放 粒子散射实验的动画】简单介绍 玻尔又于 1913 年补充了卢瑟福的理论，他通过研究氢原子光谱，发现电子在一系列稳定的轨道上运动，提出轨道模型。发展至今，

7、许多科学家又于 1926 年提出了量子力学模型。【小结】粗略的学习了原子结构模型的演变，大家有兴趣的可以在课后查阅更详细的相关资料。那我们先来一起回顾一下刚刚学过的内容。【板书】道尔顿 汤姆生 卢瑟福 玻尔 许多人 实心球 葡萄干面包式 空心球 轨道 量子力学 【过渡】透过历史，大家能得到什么启迪？我们知道人类认识原子的历史经历了漫长的过程，也是没有止境的，那希望大家在今后的生活中也能多多发现多多总结 现在我们知道原子是由原子核和核外电子构成的，那对于多电子原子，一般近似的认为它们的核外电子是分层排布的。大家先来看这几个例子。ppt 展示【板书】二、原子核外电子的排布 1、方法：分层 【讲解】

8、以 Ne 为例，提问并说明原子核、核电荷数、电子层、电子层上的电子等表示，及电子层由内往外分别为第一层、第二层、第三层，也称为 K 层、L 层、M层。【过渡】为了形象、简单的表示出原子结构，人们创造 回答（面包代表正电荷，葡萄干代表电子）聆听、观察、思考 回忆、回答 回答（对原子结构模型的认识是一步一步的）回答、聆听 让学生通过对原子结构模型演变的认识体会科学探究的过程和方法 及时回顾，利于学生掌握，也可提高学习效率 原子结构的基本知识，要求学生掌握 教 学 过 程 及 内 容 了“原子结构示意图”。【板书】2、表示：原子结构示意图【讲解】结合 ppt 展示，说明原子结构示意图的表示方法【提问

9、】现在请大家来做几个练习，写一下这几种元素的原子结构示意图（He、Ne、Ar、H、O、Mg）针对学生作答情况说明注意点 【过渡】这里老师给出了稀有气体元素原子电子层的排布，请大家思考：稀有气体的核外电子排布和它的性质有怎样的联系呢？【提示】稀有气体又被称为什么气体？【讲解】我们来介绍一个新的概念：稳定结构。初中大家就听过 8 电子稳定结构了，那稳定结构指的就是原子最外层有 8 个电子（He 为 2）处于稳定,既不容易失去电子又不容易得到电子。这儿提到的 He 为 2 指的是原子核外电子若只排满第一层时，两个电子即为稳定结构。【提问】有稳定结构，相应的，就一定有？【讲解】不稳定结构指的就是原子容

10、易失去电子或容易得到电子转化最外电子层上为 8（有些为 2）个电子的稳定结构。ppt展示 【提问】现在请大家结合我们所学的内容，完成课本29 页的“问题解决”，思考 ppt给出的两个问题。【板书】3、8 电子稳定结构 ppt展示【讲解】我们一起来看一下氧化镁的形成。我们说，原子有通过化学反应达到稳定结构的倾向，这儿给出了镁原子和氧原子的原子结构示意图，那大家看一下，它们的最外层电子有什么特点？也就是反应中，镁易失去最外层两个电子形成 8 电子稳定结构，而氧易得到两个电子形成 8 电子稳定结构。在达到反应条件时，镁最外层两个电子给了氧，分别变为 Mg2+与 O2-，二者由于电性作用结合在一起，就

11、形成了稳定的 MgO。再回头看一下两个问题，现在大家是不是可以自己解决 作答，请同学上黑板作答 回答（除 He 以外，最外层电子数都为 8）回答（惰性气体）回答（不稳定结构）思考 回答（Mg 原子最外层有 2个电子，O原子最外层有6 个电子）思考、回答 此处因不讲授原子核外电子排布的规律，对内容深广度应有把握 补充说明 He原子稳定结构的是最外层有两个电子，避免学生产生认知冲突 通过学习氧化 镁 的 形成，让学生体会镁与氧气发生化学反 应 的 本质，进一步类比得到氯化钠形成的本质 教 学 过 程 及 内 容 了？【提问】现在我请同学来分析一下氯化钠的形成 【过渡】非常好。那我们一起来总结一下原

12、子最外层电子数跟它们的性质之间到底有怎样的关系。ppt展示【讲解】金属元素最外层有4 个电子，得失电子趋势为易失；非金属元素最外层有4 个电子，得失电子趋势为易得。从上我们可以发现，物质结构和性质之间是有很大关系的，这也就是我们在化学中常用到的一种思想，叫“结构决定性质”。【板书】3、8 电子稳定结构结构决定性质 4、与化合价的关系 【过渡】那学习了这么多，我们来做一下 30 页的问题解决，做完后请大家分组讨论，找一找元素化合价与最外层电子数的关系。【讲解】问题 1，提示说明氧化钠的形成是由两个钠原子分别失去一个电子；问题 2，完成填空后请大家交流讨论结果。【板书】最外层电子数4，易失电子 原

13、子 化合价=+最外层电子数 最外层电子数4，易得电子 化合价=最外层电子数-8 规律：失为正，得为负【小结】结合板书对整节课的内容进行小结【随堂练习】学以致用 作答（钠原子失去最外层的一个电子变为稳定结构，氯原子得到一个电子变为8 电子稳定结构，钠离子和氯离子由于电性作用结合，形成稳定的氯化钠）上黑板作答 分组讨论 回答 聆听、思考、笔记 通过实例，得出规律，更易于理解和掌握 传达给学生“结构决定性质”的学科思想 学生讨论，自己得到结论 梳理内容，便于理解和掌握【板书】一、原子结构模型的演变 道尔顿 汤姆生 卢瑟福 玻尔 许多人 实心球 葡萄干面包式 空心球 轨道 量子力学 二、原子核外电子排布 1、方法：分层 2、表示：原子结构示意图 3、8 电子稳定结构结构决定性质 4、与化合价的关系 最外层电子数4，易失电子 原子 化合价=+最外层电子数 最外层电子数4，易得电子 化合价=最外层电子数-8 规律：失为正，得为负