示范教案(原子结构模型的演变)

第三单元人类对原子结构的认识

单元规划

本单元从原子结构模型的演变开始，揭示了人们对原子及其结构的认识，从而更好地认识世界是由物质组成的，而物质又是由许许多多的微粒构成的。经过科学家的长期研究证实，构成物质的微粒有原子、分子和离子。本单元分为二部分。

第一部分“原子结构模型的演变”，对于学生正确理解科学模型的含义十分重要。“人类对原子结构的认识”可以通过创设问题情景——学生阅读自学——教师引导学生发现问题——总结归纳形成结论的思路来组织教学。通过对“原子结构模型的演变”这个材料的学习，可以使学生简明形象地了解人类对原子结构认识逐步深入的演变过程，并能使他们体会到现在学习的科学理论，仅仅代表人类对客观事物认识的一个阶段，而人类对客观事物的认识，今后还会不断深入，不断发展。这部分的教学可以用图片、影像等资料，简单介绍人类对原子认识和发展的过程，介绍现代STM技术（展示：中国科学院化学研究所隧道显微学研究室用原子绘出中国地图和用原子写的“中国”二字的图片），使人类视野直接进入微观世界。对于学生正确理解科学模型的含义十分重要。通过材料的学习，可以使学生简明形象地了解人类对原子结构认识逐步深入的演变过程，并能体会到现在学习的科学理论，仅仅代表人类对客观事物认识的一个阶段，而人类对客观事物的认识，今后还会不断深入，不断发展。

第二部分“原子的构成”，只要求学生了解原子核外电子是分层排布的这一基本观点。可以引导学生经过自己的探索得到许多原子有达到“8电子稳定结构”的倾向等规律，为学生理解化学反应过程中原子外层电子结构的变化打下基础。这些内容的教学，可结合教材中的素材，让学生自主讨论，自己完成并得出结论，教师不宜过多地包办代替。

原子结构模型的演变

从容说课

教材引导学生认识人类对于原子结构的认识是一步一步逐渐深入的，每前进一步，都是建立在实验研究基础上的。在教学中教师要引导学生分析原子结构模型的演变：从道尔顿提出的原子学说开始认识原子结构，逐步发展到汤姆生发现原子中存在电子，开始了人类对更小的微粒“电子”的研究，后来卢瑟福根据α粒子散射现象，提出了原子是由原子核和核外电子构成的，且原子核带正电荷，位于原子中心，电子带负电荷，在原子核周围空间做高速运动，就像行星绕太阳运转一样。最后对原子的研究进入了量子力学时代。

通过对原子结构模型演变的认识，引导学生分析核外电子的排布，从中分析出核外电子的排布规律。从规律中认识金属原子和非金属原子核外电子排布的特点，从而得出在化学反应中原子的最外层电子发生变化的规律，应用此规律探究物质的化学式的书写方式和具体要求，并能找出原子的最外层电子数与元素的化合价的关系，达到能够熟练书写物质的化学式。教学重点原子核外电子排布的一般规律。

教学难点元素化合价与原子核外电子数的关系。

教具准备多媒体、投影仪、图片若干。

三维目标

1.了解道尔顿的原子结构模型到量子力学原子结构模型等原子结构模型演变。

2.了解汤姆生的原子结构模型、卢瑟福原子结构模型等的学习。

3.了解钠、镁、氧等常见元素原子的核外电子分层排布的情况。

4.知道原子在化学反应过程中常通过电子得失使最外层达到8电子稳定结构的事实。通过氧化镁的形成反应，初步了解镁跟氧气发生化学反应的本质。

5.了解人类探索原子结构的基本历程，了解科学家探索原子结构的艰难过程。

6.体验和感受化学家研究和认识物质的科学方法，了解化学学科研究的主要内容和基本方法。

7.体会科学探究过程的艰难曲折，体验科学实验、科学思维对创造性工作的重要作用。

8.培养学生热爱科学的情感，增强学习化学的兴趣。

教学过程

导入新课

化学是什么？化学家眼中的物质世界又是怎样的呢？今天我们一起来学习。

师化学家已经发现和创造了3 500多万种化学物质，这么多的化学物质是由什么微粒构成的?请同学们观察图116，分析金属铜、氯化钠、水是由什么微粒构成的。

原子，是大家非常熟悉的一个名词，但人类对原子的认识和探索已经历了2 500多年的漫长历史。直到20世纪80年代，科学家用扫描隧道显微镜观察到物体表面的原子，才对原子结构有了进一步的认识。为什么人类早期对原子结构的探索如此艰难呢?

推进新课

板书：

原子结构模型的演变

师原子是大家非常熟悉的一个名词，你有没有思考过下列问题：

(1)原子到底是一个什么“东西”?

(2)科学家眼里的原子是怎样的?

(3)科学家是怎样探索原子结构的?有哪些科学家为探索原子结构作出了重大的贡献?

（展示）图片1：原子结构模型的演变（教材图1-25原子结构模型的演变）。

图片2：道尔顿和他的原子结构模型。

图片3：汤姆生发现电子，提出原子结构模型。

图片4：卢瑟福根据散射现象，提出带核的原子结构模型。

图片5：现代STM技术：隧道显微学研究室用原子绘出“中国地图”。

图片6：在硅原子晶面上形成的最小汉字“中国”二字。

……

师从刚才的一组图片我们已初步了解到人类探索原子结构的过程，现在请同学们一起来了解一下人类认识原子结构的几个过程。

请阅读P26—P27“原子结构模型的演变”。

师英国科学家道尔顿首先提出原子学说，是他揭示了人们对原子及其结构的认识，成为举世瞩目的“近代化学之父”，他最著名的一句名言是：“一个科学家放在哪里是无关紧要的,重要的是,他要对科学作出贡献。”

［讲述］有谁了解上述几位科学家的故事，请给同学们介绍。

（学生活动）学生开始议论、回忆。

生我上课前收集查阅过有关道尔顿的故事。

（由这位同学给大家介绍）

道尔顿于1766年出生在英格兰北方鹰田庄。他只是在11岁以前受过正规教育，几乎完全是靠自学掌握了科学知识。他才智早熟，12岁就当上了教师，15岁迁往肯德尔城，26岁又迁到曼彻斯特，在那儿一直居住到1844年去世。他终生未娶。

道尔顿在1787年26岁时对气象学发生了兴趣，六年后发表了一本有关气象学的书。对空气和大气的研究又使他对一般气体的特征发生了兴趣。通过一系列的实验，他发现了有关气体特性的两个重要定律。第一个定律是道尔顿在1801年提出来的，该定律认为一种气体所占的体积与其温度成正比（一般称为查尔斯定律，是根据法国科学家查尔斯的名字命名的。他比道尔顿早几年发现了这个定律，但未能把其成果发表出来）。第二个定律也是1801年提出来的，叫做道尔顿气体分压定律。

1804年道尔顿就已系统地提出了他的原子学说，并且编制了一张相对原子量表。但是