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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。
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/kg
9.109×10-31
1.673×10-27
1.675×10-27
相对质量
0.0005484
1.007
1.008
电量/C
1.602×10-19
1.602×10-19
0
电荷
-1
+1
0
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)
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