高中化学1.3《人类对原子结构的认识》导学案苏教版必修1

第3单元人类对原子结构的认识第3单元课时1 原子结构模型的演变一、学习目标1. 通过原子结构模型演变的学习，了解原子结构模型演变的历史，了解科学家探索原子结构的艰难过程。

认识实验、假说、模型等科学方法对化学研究的作用。

体验科学实验、科学思维对创造性工作的重要作用。

2.了解钠、镁、氯等常见元素原子的核外电子排布情况，知道它们在化学反应过程中通过得失电子使最外层达到8电子稳定结构的事实。

通过氧化镁的形成了解镁与氧气反应的本质。

了解化合价与最外层电子的关系。

3.知道化学科学的主要研究对象，了解化学学科发展的趋势。

二、重点、难点重点：原子结构模型的发展演变镁和氧气发生化学反应的本质难点：镁和氧气发生化学的本质三、设计思路本课设计先让学生描绘自己的原子结构模型，继而追随科学家的脚步，通过交流讨论，逐步探讨各种原子结构模型存在的问题，并提出改进意见，让学生主动参与人类探索原子结构的基本历程，同时也可体会科学探索过程的艰难曲折。

通过镁和氧气形成氧化镁的微观本质的揭示，初步认识化学家眼中的微观物质世界。

四、教学过程[导入] 观看视频：扫描隧道显微镜下的一粒沙子。

今天我们还将进入更加微观的层次，了解人类对于原子结构的认识。

你认为我们可以通过什么样的方法去认识原子的内部结构呢？直接法和间接法，直接法努力的方向是观察技术的提高和观察工具的改进，而间接法则依赖精巧的实验和大胆的假设。

事实上直到今天即使借助扫描隧道显微镜也无法观察到原子的内部结构，所以在人们认识原子结构的过程中，实验和假设以及模型起了很大的作用。

一、中国古代物质观[提出问题]我们通常接触的物体，总是可以被分割的（折断粉笔）。

但是我们能不能无限地这样分割下去呢？[介绍]《中庸》提出：“语小，天下莫能破焉”。

惠施的人也说道“其小无内，谓之小一”。

墨家则提出：“端，体之无序最前者也。

”在英文里，如今被译成“原子”的Atom一词，源于希腊语，它的字面上的意思是indivisible “不可分割”。

第三单元人类对原子结构的认识原子的构成学习目标1、通过对原子结构模型演变历史的了解，认识假说、实验等科学方法在人类探索原子结构奥秘过程中的作用。

2、了解钠、镁、铝等活泼金属元素和氟、氧等活泼非金属元素的原子的核外电子分层排布的情况，知道这类原子在化学反应过程中常通过电子得失使最外层电子达到8电子稳定结构的事实。

【预习思考】原子是构成物质的一种微粒，原子是否可以再分？如果原子可以再分，它是由哪些更小的微粒构成的呢？相对原子质量定义为“某原子的质量与C-12原子质量的1/12的比”。

C-12原子指的是什么原子？【主干知识】构成原子的微粒及其性质2.构成原子的微粒之间的数量关系若用X 表示元素符号，Z 表示原子的质子数，A 表示原子的质量数，用组成分别为： 重要关系式：电性关系：原子： 质量关系： 离子：离子电荷 = 质子数 – 核外电子数质子数（Z ）= 阳离子的核外电子数 + 阳离子的电荷数 质子数（Z ）= 阴离子的核外电子数 – 阴离子的电荷数 3.同位素 （1）元素 （2）核素（3）同位素： （3）同位素应用： 4．核外电子排布 观察下面图表，讨论核外电子排布规律：1、电子层的划分电子层（n）：1、2、3、4、5、6、7……电子层符号：离核距离：由__________到_________能量高低：由__________到_________2、核外电子排布规律①核外电子总是尽可能先排布在能量的电子层，然后由里及外从能量的电子层逐步向能量的电子层排布。

②各电子层最多容纳的电子数为（n为电子层）。

③最外层电子数不超过个（K层为最外层时不超过个），次外层电子数目不超过个，倒数第三层不超过个。

思考：画出1-18号元素原子的结构示意图：3、稳定结构与不稳定结构最外层电子数目为个电子（只有K层为最外层时为个电子）的结构为相对稳定结构。

4、离子结构示意图：画出下列离子的结构示意图Mg2+ F-Ca2+ S2-。

高中化学—苏教版（必修1）第一章化学家眼中的物质世界第三单元人类对原子结构的认识化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质及其变化和应用的一门科学。

因此，研究、了解原子结构，才能更加深入地学习化学，了解化学变化规律。

那么，如何学习本单元内容呢？一、明确目标，掌握学习要求本单元内容分成“原子结构模型的演变”和“原子的构成”两个部分。

教材先安排原子结构模型的演变，让同学们了解人类认识原子结构的历程，初步认识原子结构，形成“原子核外电子是分层排布”的观念；而且，通过具体实例，分析了化学变化中原子的变化，形成许多原子有达到“8电子稳定结构”的倾向等规律。

再此基础上，进一步学习原子的构成，从更加微观的角度认识原子的构成，同时了解核素、同位素等概念，了解质子数、中子数和质量数之间的关系，并能根据原子组成符号分析、判断原子的构成等。

学好这部分内容，不仅为后面学习元素化合物性质、氧化还原反应奠定基础，而且对《化学2》系统学习原子核外电子排布规律和元素周期表等知识打下理论基础。

二、认真阅读，抓住核心内容课本出呈现文字材料外，还呈现了大量的图片、表格，这些内容都是为揭示核心内容而编排的。

因此在学习过程中，要认真研读教材，通过对文字材料、图片、表格等的分析，通过归纳、提炼和概括，掌握关键知识、形成主要观念。

例如，“原子结构模型的演变”中，课本通过文字材料和图片，展示了历史上几种具有代表性的原子结构模型。

学习时，通过阅读，抓住对探索原子结构作出贡献的科学家、原子结构模型探索的大致历程以及各种原子结构理论得要点等这些核心内容；又如，通过阅读表1-7，在分析的基础上，抓住质子、中子和电子质量都很小、中子和质子的质量基本相等、电子质量很小、质子带正电、电子带负电、质子和电子所带电量相等重点内容。

三、深入探究，探索知识规律本节内容涉及许多规律性知识，这些知识必须通过深入思考、认真探究才能得到。

比如，P28中的“交流与讨论”栏目，必须经过深入思考，才能得出以下知识规律：（1）化学变化中，原子核不发生变化，但原子的最外层电子数会改变；（2）在化学反应中，原子具有最外层达到8电子稳定结构的倾向等知识。

第三单元人类对原子结构的认识学情分析：在初中《科学》中，学生已经初步了解原子结构模型的演变历史，知道原子是由原子核和核外电子构成的，知道原子核是由质子和中子构成的，初步了解质子、中子、电子的质量、电性关系；已初步了解元素和同位素的概念及同位素的应用。

核外电子的排布规律和原子结构示意图的书写在《科学》教材中未涉及，但在初高中衔接教育中已作初步讲解，学生基本可以写出1~18号元素的原子结构示意图。

教材分析：本单元的编排在化学学习中起到承前启后的作用。

在前两个单元中，学生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样性。

在有这些知识的基础上，通过本单元的学习，将学生从宏观的物质世界带入化学的微观世界。

在本单元中主要介绍原子结构模型的演变和原子的构成等内容，再在《化学2》中系统学习原子核外电子排布和元素周期表的知识。

三维目标：知识与技能：1．了解原子结构模型演变的历史。

2．了解钠、镁、氧等常见元素原子的核外电子排布情况，知道它们在化学反应中通过电子得失使最外层达到8电子稳定结构的事实。

通过氧化镁的形成了解镁跟氧气发生化学反应的本质。

3．了解原子是由原子核和核外电子构成，绝大多数原子的原子核是由质子和中子构成的。

能根据原子组成符号判断原子的构成。

知道核素、同位素等概念。

过程与方法：1.通过了解原子结构模型演变的历史，让学生体验科学家探索原子结构的艰难过程，认识实验、假说、模型等科学方法对化学研究的作用。

2．通过学生自主讨论原子中质子、中子、电子及质量数之间的关系，培养学生分析处理数据的能力。

3．通过氧化镁形成过程的分析，以及化合物的化学式的书写，让学生学会推理、归纳的方法。

情感、态度和价值观：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，并培养学生对科学探索的热爱。

通过氧化镁形成过程的分析，让学生从宏观走向微观，领悟化学反应的本质。

教学重点：1．构成原子的微粒之间的量的关系。

化学：1.3《人类对原子结构的认识》教学设计（苏教版必修1）思路和语言引入：坐地日行八万里，巡天遥看一千河。

人类从未停止对大自然的探索的热情和信心，从2500多年人类就开始追问大自然是是有什么构成的。

今天，答案找到了。

可你知道吗，这个探索的故事始于错误、争执，也充满抱负、启示。

这个故事带来了我们人类有史以来最令人兴奋的想象、最神奇的构思。

因为大自然非常的有趣，它并不想直接告诉我们答案，而是把它当一个礼物送给我们，有着自己的包装。

让我们跟随前辈们的脚步，踏进这神奇的旅程。

感谢并分享他们带来的研究成果。

1、古代原子论是哲学臆测的产物古希腊哲学家虽有敏锐的观察力，但不能像现代科学家一样通过实验来验证自己提出的假设。

古代原子论是哲学臆测的产物，不是科学理论。

是一种朴素的原子学说。

在此后的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，原子论没有得到进展。

二、近代原子论是由假说发展而成的科学理论道尔顿：从15 世纪下半叶开始, 近代自然科学开始发展。

到了17 世纪, 欧洲处于由封建社会向资本主义过渡的大变革中, 在生产实践的推动下, 近代的实验科学开始发展起来。

在古代朴素的原子论的启示下, 英国化学家道尔顿(John Dalton,1766—1844)在解释气体的性质以及化学上的倍比定律和定比定律时, 提出了各种元素都是由许多原子所构成的假说。

道尔顿的原子论使当时的一些化学定律得到了统一的解释, 成为物质结构理论的基础, 也导致了元素周期表的发现。

（道尔顿还以他的原子论为指导，对由当时已发现的43种元素所组成的2 000多种化合物进行了实验分析，并于1826年完成了对于上述43种元素的相对原子质量的测定工作以现代的眼光看，除少数元素外，道尔顿给出的大部分元素数据还是比较正确的。

道尔顿不是那种天资卓著的人，但他勤奋、刻苦、百折不挠。

以他做气象观测记录一事为例，从21岁开始做气象观测以来，直到他临终的前一天，他从未停止过气象记录。

人类对原子结构的认识教案教学目标：1、知识与技能：了解原子结构模型演变的历史。

2、过程与方法：通过了解原子结构模型演变的历史，让学生体验科学家探索原子结构的艰难过程，认识实验、假设、模型等科学方法对化学研究的作用。

3、情感态度与价值观：通过不同阶段原子结构模型的展示使学生感受到科学的和谐美；培养学生对微观世界探究的兴趣；体验模型研究在微观世界中的应用。

教学重点：通过对各种原子结构模型的学习，引导学生体会科学研究过程的艰难曲折。

教学难点：如何在微观世界进行模型化研究教学过程：[引入]：这视频是今年我们伟大的祖国举行60周年庆典时的片断，大家知道这些漂亮壮观的烟火是怎么形成的吗？（焰色反应）这与元素的原子结构密切相关。

那么原子结构到底应该是怎样的？人类是怎么认识原子结构的呢？[板书]：第三单元人类对原子结构的认识[设问]：按照已学的知识，你认为原子的结构是怎么样的？[学生回答]：学生谈自己对原子结构的认识[板书]：原子：原子核和核外电子构成的[幻灯片展示]：我们认识的原子结构[设问]：大家知道是谁最早提出了物质是由原子构成的呢？[追问]：那么又是谁最早开始研究原子学说呢？[说明]：伟大的英国科学家、近代化学之父道尔顿（19世纪初）提出来的。

[幻灯片展示]：道尔顿的原子学说：①原子是不能再分的粒子；②原子是微小的实心球体；③同种元素的原子的各种性质和质量都相同。

[过渡]：你认为道尔顿的原子学说中几个论点正确吗？你能提出支持你观点的证据吗？请同学们阅读课本P27-28页，找找支持你观点的证据。

[说明]：学生阅读书本寻找：关于道尔顿原子学说中论点①是否正确的论据。

发现汤姆生的观点。

[过渡]：我给大家带来了汤姆生做实验时的一些资料。

[幻灯片展示]：阴极射线实验1.阴极射线为带负电的粒子流；2.不管用什么物质阴极材料，发现该粒子流普遍存在；3.该粒子的电荷数与氢离子相同，质量约为氢原子的二千分之一。

[设问]：大家根据这些描述，你有什么样的猜想呢？分组讨论交流下。

2019-2020年高中化学 1.3 人类对原子结构的认识教案1 苏教版必修1学习目标知识技能：对原子结构有个基本的认识。

过程方法：采用学生自主讨论的方法，多创设情景让学生自主学习、自主得出结论。

多考虑利用多媒体手段给学生提供丰富多样的素材，深入浅出地向学生介绍科学家对原子结构的最新认识成果。

情感态度：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，并培养学生对科学探索的热爱。

教学准备多媒体课件教学过程情景设计1.化学家已经发现和创造了xx多万种化学物质，这么多的化学物质是由什么微粒构成的？请同学们观察教材图1-24，分析金属铜、氯化钠、水是由什么微粒构成的。

2.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2500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。

展示图片：图1 原硅晶体图2 用隧道扫描显微镜观测到的硅晶体表面图3 氦原子结构示意图引入新课：问“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？”⑴原子到底是一个什么“东西”？⑵科学家眼里的原子是怎样的？⑶科学家是怎样探索原子结构的？原子结构模型的演变经历了哪几个阶段？各阶段对原子结构的认识各有什么样的特点？教师引导：欲了解这些内容，请同学们自学教材内容。

交流讨论：（师生一起）整理归纳：一、原子结构模型的演变【学生阅读教材，试着总结填写】⒈德谟克利特的古代原子学说。

古希腊哲学家德谟克利特是奠基人，他认为是构成物质的微粒。

是万物变化的根本原因。

⒉道尔顿的近代原子学说。

英国科学家是的创始人。

他认为物质都是由构成的，原子是不可分割的，同种原子的质量和性质都。

⒊汤姆生的“西瓜式”原子结构模型。

英国科学家发现了电子，他认为，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成中性原子。

的发现使人们认识到原子是可以再分的。

⒋卢瑟福的带核原子结构模型。

物理学家卢瑟福根据α-粒子散射现象，指出原子是由和构成的，带正电荷，位于，它几乎集中了原子的全部质量，带负电荷，在原子核周围空间作高速运动，就像行星环绕太阳运转一样。

第三单元 人类对原子结构的认识【目标聚焦】1.掌握人类对原子结构认识的历史，了解每个科学家的代表思想。

2.能用原子结构示意图来表示1—18号元素。

3.掌握元素，核素，同位素的概念和质子数〔Z 〕、中子数〔N 〕、质量数〔A 〕的关系。

重点、难点：原子结构示意图。

【学海导航】1.英国科学家道尔顿通过总结一些元素化合时_________关系，提出了____________学说。

汤姆生发现了_____________，从而通过实验提出了“ _____________〞的原子结构模型。

卢瑟福根据_______________，提出了____________的原子结构模型。

玻尔在研究_________________时，引入了__________，大胆提出了_______________。

现代科学家揭示了________________规律，认识到_______________，必须用___________。

2.原子能不能再分如果能还可以分成那些物质3.原子的质量主要集中哪局部原子为什么是电中性离子为什么有电性4.质子数〔Z 〕、中子数〔N 〕、质量数〔A 〕的关系5．元素，核素，同位素的概念是什么各举几例。

【思维点拨】【例】 某元素的阳离子R 2+的核内中子数为n ，质量数为A ，那么m g 它的氧化物中所含质子的物质的量是 ( ) A.mol n A A m )8(16+-+ B.mol n A A m )10(16+-+ C. (A-n +2)mol D.mol n A A m )6(+- 【答案】A[点拨]由A →M →n →N ，总结规律得：质量数(A )=质子数(Z )+中子数(N )质子数=核电荷数=原子序数=原子的核外电子数离子电荷数=质子数-核外电子数【同步闯关】1.以下各组中，互为同位素的是 〔 〕A.金刚石、石墨B.H 2、 D 2C.H 2O 、 D 2OD.16O 、18O2.1911年提出原子结构的葡萄干面包模型的是A.德国物理学家伦琴B.英国科学家汤姆生C.英国物理学家、化学家道尔顿D.英国物理学家卢瑟福3．我国 ，10 t 就能满足我国〕A.质子数为3，电子数为3B.质子数为2，电子数为2C.质子数为2，电子数为3D.质子数为3，电子数为24子数为〔〕 A.330B.91C.2395.俄罗斯科学家最近合成第114号元素的原子，该原子的质量数为289，存在时间到达30秒，这项成果具有重要意义。

第三单元人类对原子结构的认识学习目标定位：1.知道常见的原子核外电子排布规律。

2.会画1～18号元素的原子结构示意图。

3.记住元素化合价与原子核外电子排布的关系。

知识点一原子结构模型的演变【活动设计】【学以致用】1．下列四位科学家对原子结构的认识都起到过重要的推动作用。

其中，首先提出原子核外的电子在一定轨道上运动的是( )A．汤姆生 B．道尔顿 C．玻尔 D．卢瑟福2．道尔顿的原子学说曾经起了很大作用。

他的学说中包含下述三个论点：①原子是不能再分的粒子；②同种元素原子的各种性质和质量都相同；③原子是微小的实心球体。

从现代观点看，你认为三个论点中不确切的是( )A．只有③ B．只有①③C．只有②③ D．①②③知识点二原子核外电子排布【活动设计】1．原子核外电子排布(1)原子结构(2)表示方法：原子结构示意图如O: ________________；Mg：________________。

2．元素的化学性质与原子核外电子排布的关系(1)化学反应的特点：________不发生变化，但____________可能发生变化。

(2)化合价和核外电子排布的关系：①活泼金属在反应中，一般______电子，表现______化合价。

②活泼非金属在反应中，一般______电子，表现______化合价。

3．核外电子分层排布规则：(1)在含有多个电子的原子中，电子能量不同，能量低的电子通常在离核较近的区域运动，能量高的电子通常在离核较远的区域运动；(2)根据电子的能量差别和通常运动的区域离核远近不同，把电子通常运动的不同区域看成不同的电子层，由里向外，依次为K、L、M、N、O、P、Q等；(3)核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层，然后由里向外，依次进入能量较高的电子层中；(4)最外层电子数不超过8(K层为最外层不超过2)，次外层不超过18，倒数第三层不超过32。

【学以致用】3．下图为某单核粒子结构示意图，请按要求填空：(1)若该粒子为原子，则x____5，其符号为______；(2)若x＞5，则该粒子属于________。

原子结构【学习目标】1、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过程和化学学科发展趋势2、从原子核外电子的运动的角度初步认识镁和氧气发生反应的实质3、了解原子核外电子排布的【重点难点】重点：原子核外电子的运动特点及镁和氧气发生反应的实质难点：镁和氧气发生反应的实质【导学流程】一、基础感知1、举例说明构成物质的微粒种类有哪些？2、正误判断：（1）道尔顿是近代原子学说的创始人，他当时提出的原子论观点现在来看是有缺陷的。

（2）原子由质子、中子、电子等基本粒子构成，质子和中子又由更小的粒子夸克构成。

（3）汤姆生发现电子后，认为原子是由更小的微粒构成的，使人们认识到原子是可分的。

（4）从原子结构模型的演变可知，每个新原子结构模型的建立都是以实验事实为依托的。

（5）原子是化学变化中的最小微粒，故在化学变化过程中，原子不发生任何变化。

（6）在多电子原子中，电子的能量不完全相同，它们在原子核外按能量不同分层排布。

（7）在化学反应中，钠、镁等活泼金属原子容易得到电子形成稳定的电子层结构。

（8）1mol Mg与足量O2充分反应后，将转移2mol电子。

二、探究未知1、原子结构模型的演变2、原子核外电子的排布及与元素性质的关系（1）原子结构示意图（以钠为例，并标出结构中各部分的意义）（2）金属元素原子的最外层电子数一般小于，较易电子形成离子，在化合物中显化合价；非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于，较易电子，活泼非金属原子易形成离子，在化合物中主要显化合价；稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构，不易或电子，通常表现为价。

三、典型例题【典例1】提出原子结构模型的科学家，从时间的先后顺序来看，下列排列正确的是：A．汤姆生、玻尔、卢瑟福、道尔顿 B．汤姆生、玻尔、道尔顿、卢瑟福C．卢瑟福、道尔顿、汤姆生、玻尔 D．道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔【典例2】按要求填表：四、当堂检测1、请将各原子结构模型(或各理论)与相关的科学家及支持该理论的实验事实连接起来① 19世纪初Ⅰ分子学说（一）α-粒子散射现象道尔顿（英国）② 1811年Ⅱ元素周期律（二）氢原子光谱阿伏加德罗（意大利）③ 1864年Ⅲ核外电子能量量子化（三）原子化合时的比例关系门捷列夫（俄国）④ 1904年Ⅳ“葡萄干面包式” （四）测定相对原子质量汤姆生（英国）原子结构模型⑤ 1911年卢瑟福（英国）Ⅴ原子学说（五）总结气体反应体积比⑥ 1913年玻尔（丹麦）Ⅵ“行星结构”原子结构模型（六）发现电子2、下图为几种粒子的结构示意图，完成以下填空。