高中必修一化學《原子結構》教案

●教學目標

1.複習原子構成的初步知識，使學生懂得質量數和 X的含義，掌握構成原子的粒子間的關係。

2.使學生了解關於原子核外電子運動特徵的常識。

3.瞭解核外電子排布的初步知識，能畫出1~18號元素的原子結構示意圖。

4.培養學生的空間想象能力、抽象思維能力、科學的分析推理能力及對所學知識的應用能力。

5.使學生認識物質的結構決定物質的性質。

●教學重點

原子核外電子的排布規律

●教學難點

1.原子核外電子運動的特徵

2.原子核外電子的排布規律

●課時安排

2課時

●教學方法

啟發、誘導、設問、激疑、形象比喻、討論、練習、講述

●教學用具

投影儀、膠片、畫面一樣的音樂賀卡和普通賀卡、鐵鎖、電腦

●教學過程

第一課時

［引言］

［教師舉起兩張外表一樣的生日賀卡］

［師］同學們，我這兒有兩張生日賀卡，現在我把它們打開，請大家説出它們最明顯的不同點在哪裏？

［教師打開賀卡］

［生］一個會響，一個不會響。

［師］如果你想要知道這張音樂賀卡為什麼會發出美妙動聽的聲音，你首先想要做的是什麼？

［生］拆開看看！

［師］對！也就是説首先要了解它的結構。我們知道，一種物質之所以區別於另一種物質，是由於它們具有不同的性質。而它們的性質又決定於它們各自的結構。因此，我們很有必要掌握有關物質結構的知識。然而，自然界的物質太多太多，如果我們不假思索地去一個一個地進行認識的話，既耗時間又費精力，這顯然是不切合實際的。這就需要我們在研究物質結構的基礎上，總結出一些規律，並以此來指導我們的實踐。

本章我們就來學習這方面的內容。

［板書］第五章 物質結構 元素週期律

［師］研究物質的結構首先要解剖物質。我們知道，化學變化中的最小粒子是原子，化學反應的實質就是原子的重新組合，那麼，是不是任何兩個或多個原子的接觸都能生成新物質呢？舉例説明。

［引導學生根據前面學過的知識來進行分析，如H2與F2在冷暗處就能反應，而H2和I2在常温下卻不反應；Na與O2常温下迅速反應生成Na2O，而真金卻不怕火煉；再如稀有氣體等等……］

［師］為什麼常温下氫原子與氟原子“一拍即合”，而氫原子與氖原子卻“老死不相往來”呢？

要知其究竟，必須揭開原子內部的祕密，即認識原子的結構。

［板書］第一節 原子結構（第一課時）

［師］關於原子結構，我們在初中就已熟悉。請大家説出構成原子的粒子有哪些？它們怎樣構成原子的？

［生］構成原子的粒子有質子、中子、電子三種；其中，質子和中子構成了原子的原子核，居於原子中心，電子在核外做高速運動。

［師］很好，下面我們用如下形式把它表示出來 。

［板書］一、原子結構

原子

［師］下面，我們通過下表來認識一下構成原子的粒子及其性質。

［投影展示表5—1］

表5—1 構成原子的粒子及其性質

構成原子的粒子 電子 質子 中子

電性和電量 1個電子帶1個單位負電荷 1個質子帶1個單位正電荷 不顯電性

質量/kg 9.109×10－31 1.673×10－27 1.675×10－27

相對質量① 1/1836（電子與質子質量之比） 1.007 1.008

注①是指對12C原子質量的1/12（1.661×10－27 kg）相比較所得的數值。

［師］通過上表我們知道，構成原子的粒子中，中子不顯電性，質子帶正電，電子帶負電。

我這兒有一把鐵鎖，（舉起鐵鎖）接觸它是否會有觸電的感覺？

［生］不會。

［問題探究］金屬均由原子構成，而原子中又含有帶電粒子，那它為什麼不顯電性呢？

［生］可能是正負電荷互相抵消的緣故吧！

［師］對，因為原子內部，質子所帶正電荷和電子所帶負電荷電量相等、電性相反，因此原子作為一個整體不顯電性。從原子的結構我們可知，原子核帶正電，它所帶的電荷數——核電荷數決定於核內質子數，我們用Z來表示核電荷數，便有如下關係：

［板書］核電荷數（Z）=核內質子數=核外電子數。

［師］下面，我們再來深入瞭解一下原子核與原子的關係。

［問］誰能形象地比喻一下原子核和原子的體積的相對大小？

［生］甲回答：如果把原子比作一座十層大樓，原子核就像放置在這所大樓中央的一個櫻桃。

乙回答：如果假設原子是一座龐大的體育場，而原子核只相當於體育場中央的一隻螞蟻。

［師］回答得很好，甲比喻説明對初中的知識掌握很牢固；乙比喻説明大家對新課的預習很到位。

確切地講，原子核的體積只佔原子體積的幾千萬億分之一。原子核雖小，但並不簡單，它是由質子和中子兩種粒子構成的，幾乎集中了原子的所有質量，且其密度很大。

［投影展示有關原子核密度的資料］原子核密度很大，假如在1 cm3的容器裏裝滿原子核，則它的質量就相當於1.2×108 t，形象地可以比喻為需要3000輛載重4 t的卡車來運載。

［師］其實，從表5—1中所示電子、質子、中子的相對質量也可得出原子的質量主要集中在原子核上的結論。從表中可看出，質子和中子的相對質量均近似等於1，而電子的質量只有質子質量的1/1836，如果忽略電子的質量，將原子核內所有質子和中子的相對質量取近似值加起來，所得數值便近似等於該原子的相對原子質量，我們把其稱為質量數，用符號A表示。中子數規定用符號N表示。則得出以下關係：

［板書］質量數（A）=質子數（Z）+中子數（N）

［師］這樣，只要知道上述三個數值中的'任意兩個，就可推算出另一個數值來。

在化學上，我們用符號 X來表示一個質量數為A、質子數為Z的具體的X原子。比如 C表示質量數為12，原子核內有6個質子和6箇中子的碳原子。

［問題探究］“ O”與“O”所表示的意義是否相同？

［生］ O表示原子核內有8箇中子的具體的氧原子，而O除表示一個氧原子外，還可表示氧元素。

［師］為了熟記 X所表示意義及A、Z、N之間的關係，請同學填寫下表：

［投影練習］

粒子符號 質子數（Z） 中子數（N） 質量數（A） 用 X表示為

①O 8 18

②Al 14 27

③Ar 18 22

④Cl Cl

⑤H H

［答案］①10 O ②13 Al ③40 Ar ④17 18 35 ⑤1 0 1

［師］由以上計算我們可得出，組成原子的各粒子之間的關係可以表示如下：

［板書］ 原子 X

［問題探究］是不是任何原子核都是由質子和中子構成的？

［生］不是，如上述練習中 H原子，核內無中子，僅有一個質子。

［問題探究］假如原子在化學反應中得到或失去電子，它還會顯電中性嗎？

［生］不會，原子失去或得到電子後，成為帶電的原子——離子，不顯電中性；形成的帶正電荷的粒子叫陽離子，帶負電荷的粒子叫陰離子。

［問題探究］離子所帶電荷數與原子在化學反應中失去或得到的電子數之間有什麼聯繫？

［生］離子所帶電荷數與原子在化學反應中失去或得到的電子數相等，失去幾個電子，陽離子就帶幾個單位的正電荷，得到幾個電子，陰離子就帶幾個單位的負電荷。

［師］回答得很好。即：

［講解並板書］離子所帶電荷數=質子數－核外電子數

［師］這樣，我們就可根據粒子的核內質子數與核外電子數的關係，來判斷出一些粒子是陽離子還是陰離子。

請大家口答下列問題：

［投影］1.當質子數（核電荷數）＞核外電子數時，該粒子是 離子，帶 電荷。

2.當質子數（核電荷數） 核外電子數時，該粒子是陰離子，帶 電荷。

［答案］1.陽 正 2.＜ 負

［師］根據以上結論，請大家做如下練習。

［投影練習］填寫表中空白。

粒子符號 質子數 電子數

①S2－

②Xn+ x

③Ym－ y

④NH

⑤OH－

［學生活動，教師巡視，並指正錯誤］

［答案］①16 18 ②x－n ③y－m ④11 10 ⑤9 10

［小結］本節課我們重點講了原子結構及構成原子的各粒子之間的關係及其性質，它是幾代科學家經過近半個世紀的努力才得出來的結論。

［作業］1.用 X符號的形式表示出10種原子。

2.課本第94頁，二、1、2。

●參考練習

1.某粒子用 Rn－表示，下列關於該粒子的敍述正確的是

A.所含質子數=A－n B.所含中子數=A－Z

C.所含電子數=Z+n D.所帶電荷數=n

2.某元素Mn+核外有a個電子,該元素的某種原子的質量數為A,則該原子的核內中子數為

A.A－a+n B.A－a－n

C.A+a－n D.A+a+n

參考答案:（D選項所帶電荷數應標明正負）

2.B

●板書設計

　　第五章 物質結構 元素週期律

　　第一節 原子結構（第一課時）

　　一、原子結構

　　原子 X

　　核電荷數（Z）=核內質子數=核外電子數

　　質量數（A）=質子數（Z）+中子數（N）

　　離子所帶電荷數=質子數－核外電子數

●教學説明

本節教材是在學生初中學習過的《原子》的基礎上來進一步學習有關原子結構知識的。由於本節教學內容無演示實驗，理論性較強，學生對此處的內容容易產生枯燥感。為此，採用了舊中引新、設問激疑的方法，對學生進行精心的引導，並結合形象的比喻，讓學生親自參與到學習新知識的過程中來，最後通過對所學知識的應用——練習，使本節課的知識得以鞏固。

另外，本節教材的第一部分內容，用原子結構或構成原子的粒子的相互關係做標題更為合適。此處，採取了前者。