第一篇:《人類對原子結(jié)構(gòu)的認識》教學反思
本課時教學內(nèi)容較多,雖然使用了課件以增加課堂容量,但教學過程仍覺倉促,尚有意猶未盡之感。主要在于學生的活動不夠全面與充實,老師課堂講授的時間較多,從表面上看學生活動與探究的時間與機會較少,未能很好地體現(xiàn)新課程之特征。如果再有半個課時的時間或者課堂教學內(nèi)容稍少一些,那么在學生的活動與探究方面就會充分些,課堂教學形式也會更為活躍,從表面上看,就可能更符合人們對新課程的直觀印象。
在教學內(nèi)容與形式的處理上,如果事先印發(fā)預習提綱給學生,讓學生在課前加以充分預習與探討,老師在課堂上再以一定的形式和問題與學生進行對話與交流,這樣學生活動表現(xiàn)的時間與機會就相對會多些,美其名曰“充分調(diào)動學生自主學習與活動探究”。但這樣的教學,增加了學生課余的學習壓力,增加了課后負擔,同時降低了課堂45分鐘的效率,本質(zhì)上來說只不過是把本應(yīng)在課堂上完成的學習任務(wù)轉(zhuǎn)移到課余而以,而且這種教學需要學生具有扎實的學習基礎(chǔ)和良好、自覺的學習態(tài)度與習慣,同時要有較為充裕的課余時間保證。而這些,我們的學生目前尚無法具備。
另外,教材中尚有一些欄目不知該如何處理更為合適。比如:“調(diào)查與研究”“查閱資料”等欄目,我們該在什么時間以什么樣的方式讓學生去找誰調(diào)查與研究呢?我們又該在什么時間讓學生去查閱資料昵?就算圖書館等外界條件已具備,在目前的條件下,我們的學生有那么多的課余時間嗎?雖說教學無定法,但如何才是最好,尚需我們探索、探索、再探索。
第二篇:《人類對原子結(jié)構(gòu)的認識》教學設(shè)計
《人類對原子結(jié)構(gòu)的認識》教學設(shè)計
(福建省德化縣第一中學)【教學目標】
知識與技能
1.了解常見元素原子的核外電子排布,知道它們在化學反應(yīng)中通過電子得失使最外層達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的事實。通過氯化鈉的形成了解鈉跟氯氣發(fā)生化學反應(yīng)的本質(zhì)。
2.了解原子是由原子核和核外電子構(gòu)成,絕大多數(shù)原子的原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的。能根據(jù)原子組成符號判斷原子的構(gòu)成。
過程與方法
1.通過思考質(zhì)子、中子、電子及質(zhì)量數(shù)之間的關(guān)系,提高分析處理數(shù)據(jù)的能力。
2.通過氯化鈉形成過程的分析,了解鈉跟氯氣發(fā)生化學反應(yīng)的本質(zhì)。
情感、態(tài)度和價值觀
通過了解原子結(jié)構(gòu)模型演變的歷史,認識實驗、假說、模型等科學方法對化學研究的作用。在對前人研究歷程的學習中逐步形成科學的研究方法和對前人研究成果正確的情感態(tài)度,樹立正確的價值觀。
教學重點構(gòu)成原子的微粒及其數(shù)量關(guān)系的理解,核素、同位素概念的掌握。
教學難點活潑金屬與活潑非金屬反應(yīng)的實質(zhì)。構(gòu)成原子的微粒及其數(shù)量關(guān)系的理解。
教具及教學方法多媒體、比較法、分析法、歸納法。
【教學過程】
【新課導入】
師自古以來,人們對物質(zhì)的探索就從未停止過。同學們,你們知道在世界史上最早提出“原子”這一名詞的人是誰嗎?
生有人說道爾頓,有人說德謨克利特。
師古希臘哲學家德謨克利特就提出了哲學概念上的“原子”這一名詞,他認為物質(zhì)是由不可分割的微粒即原子構(gòu)成的。那么,現(xiàn)代意義上的原子又是什么呢?今天,我們就一起跟隨科學家的腳步來學習原子。
一、原子結(jié)構(gòu)模型的演變
師科學家是怎樣探索原子的結(jié)構(gòu)的呢?原子結(jié)構(gòu)模型的演變經(jīng)歷了哪幾個階段?又有哪些科學家對此做出了卓越貢獻呢?請同學們快速閱讀課本中的交流與討論,并找到重要的科學家及他們的主要觀點。
生閱讀。
師大家對人類探索原子結(jié)構(gòu)的過程應(yīng)該有了一個初步的了解。就讓我們一起沿著科學家探索原子結(jié)構(gòu)的足跡來認識原子。對此做出重要貢獻的科學家有哪幾位呢?請一位同學來歸納原子結(jié)構(gòu)模型的演變經(jīng)歷的幾個階段,以及對應(yīng)的科學家的主要觀點。
二、原子核外電子排布
師現(xiàn)在我們知道原子是由什么組成的呢?
生集體回答原子核和核外電子。
師首先我們來學習原子中的核外電子是怎么排布的。
【講述】讓學生打開元素周期表,并簡單介紹核外電子排布的一般規(guī)律,舉例K原子的核外電子是如何分層排布的,讓學生有一個大概的了解。
【講解】以氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖為例,講解每一個部分代表的是什么。
【學生練習】鈉原子、氧原子、鎂原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖。
【學生板演】原子結(jié)構(gòu)示意圖。
【教師講評】與學生一起分析該學生寫的每一部分是否書寫正確,并進行鞏固。
【提問】如何表示離子的結(jié)構(gòu)示意圖?
【預備知識講解】八電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
【講述】以氯化鈉的形成過程為例拓展離子化合物形成的本質(zhì),即電子轉(zhuǎn)移的相關(guān)知識。讓學生課后再結(jié)合書本思考氧化鎂形成過程的本質(zhì)。(在講述過程中說明離子結(jié)構(gòu)示意圖的書寫)
【得出規(guī)律】活潑金屬原子的最外層電子數(shù)較少(小于4),易失去電子,表現(xiàn)為正化合價?;顫姺墙饘僭拥淖钔鈱与娮訑?shù)較多(大于4),易得到電子,表現(xiàn)為負化合價。
三、原子核的組成
師原子是由核外電子和原子核組成的,那原子核能否再分成更小的微粒呢?
生可以。原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的。
師大家課前預習工作做得很好。根據(jù)科學探究,絕大多數(shù)的原子核是由更小的質(zhì)子和中子構(gòu)成的。原子核位于原子的中心,核外電子圍繞原子核高速運動。而且質(zhì)子、中子和電子的質(zhì)量和所帶電荷也不相同。
【學生活動】觀察并描述表格中的數(shù)據(jù),思考三種微粒的質(zhì)量、電量有什么關(guān)系?
【師生合作】電量一個質(zhì)子帶一個單位的正電荷,中子不帶電,一個電子帶一個單位的負電荷,原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)與核外的電子數(shù)相等,所以原子顯電中性。
【問題解決】將有關(guān)原子的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和填入教材表中,并與原子的相對原子質(zhì)量作比較,你能得出什么結(jié)論?
【師生互動】學生回答某原子的相對原子質(zhì)量≈該原子的質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)。
師原子核內(nèi)所有質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)的相對質(zhì)量取整數(shù),加起來得到的數(shù)值成為質(zhì)量數(shù)。
【問題解決】如果用X表示元素符號,Z表示原子的質(zhì)子數(shù),A 表示原子的質(zhì)量數(shù),請用A、Z、X表示表中原子的組成。
師根據(jù)這樣的推理,我們來總結(jié)一下,在原子中,質(zhì)子數(shù) 和電子數(shù)有什么關(guān)系?
生原子的質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。
【知識拓展】陽離子或者陰離子的質(zhì)子數(shù)跟核外電子數(shù)的關(guān)系。以氯離子和鈉離子進行分析,最后?學生自己歸納出結(jié)論。并強調(diào)在原子中,質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)。在陰、陽離子中,這個關(guān)系就不成立。
【回顧總結(jié)】
今天我們了解了原子結(jié)構(gòu)模型的演變,請大家再回憶一遍。核外電子是分層排布的,要學會寫原子結(jié)構(gòu)示意圖。我們還從微觀的角度了解了原子核的構(gòu)成,掌握了原子的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)量數(shù)之間的相互關(guān)系。學會了用A、Z、X表示核素。我們知道原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成,那質(zhì)子、中子、電子這些基本微粒還能再分解嗎?請同學們自己閱讀書本中的“拓展視野”,了解神奇的“夸克”。
【課堂練習】
1.氧原子的質(zhì)量數(shù)為16,質(zhì)子數(shù)為8,它的中子數(shù)是多少?
2.鈉原子的質(zhì)量數(shù)為23,中子數(shù)為12,它的核外電子數(shù)是多少?
板書設(shè)計(略)。
編輯 任 壯
第三篇:高一化學教案 人類對原子結(jié)構(gòu)的認識
高一化學教案 人類對原子結(jié)構(gòu)的認識
一、學習目標
1.通過原子結(jié)構(gòu)模型演變的學習,了解原子結(jié)構(gòu)模型演變的歷史,了解科學家探索原子結(jié)構(gòu)的艱難過程。認識實驗、假說、模型等科學方法對化學研究的作用。體驗科學實驗、科學思維對創(chuàng)造性工作的重要作用。
2.了解鈉、鎂、氯等常見元素原子的核外電子排布情況,知道它們在化學反應(yīng)過程中通過得失電子使最外層達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的事實。通過氧化鎂的形成了解鎂與氧氣反應(yīng)的本質(zhì)。了解化合價與最外層電子的關(guān)系。
3.知道化學科學的主要研究對象,了解化學學科發(fā)展的趨勢。
二、重點、難點
重點:原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展演變
鎂和氧氣發(fā)生化學反應(yīng)的本質(zhì)
難點:鎂和氧氣發(fā)生化學的本質(zhì)
三、設(shè)計思路
本課設(shè)計先讓學生描繪自己的原子結(jié)構(gòu)模型,繼而追隨科學家的腳步,通過交流討論,逐步探討各種原子結(jié)構(gòu)模型存在的問題,并提出改進意見,讓學生主動參與人類探索原子結(jié)構(gòu)的基本歷程,同時也可體會科學探索過程的艱難曲折。通過鎂和氧氣形成氧化鎂的微觀本質(zhì)的揭示,初步認識化學家眼中的微觀物質(zhì)世界。
四、教學過程
[導入] 觀看視頻:掃描隧道顯微鏡下的一粒沙子。今天我們還將進入更加微觀的層次,了解人類對于原子結(jié)構(gòu)的認識。你認為我們可以通過什么樣的方法去認識原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)呢?
直接法和間接法,直接法努力的方向是觀察技術(shù)的提高和觀察工具的改進,而間接法則依賴精巧的實驗和大膽的假設(shè)。事實上直到今天即使借助掃描隧道顯微鏡也無法觀察到原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu),所以在人們認識原子結(jié)構(gòu)的過程中,實驗和假設(shè)以及模型起了很大的作用。
一、中國古代物質(zhì)觀
[提出問題]我們通常接觸的物體,總是可以被分割的(折斷粉筆)。但是我們能不能無限地這樣分割下去呢?
[介紹]《中庸》提出:語小,天下莫能破焉?;菔┑娜艘舱f道其小無內(nèi),謂之小一。墨家則提出:端,體之無序最前者也。
在英文里,如今被譯成原子的Atom一詞,源于希臘語,它的字面上的意思是indivisible不可分割。第一個把Atom介紹到我國的是嚴復翻譯的《穆勒名學》,他將其譯為莫破。
二、西方原子鼻祖
[介紹]德謨克利特認為就像用一塊塊磚頭砌墻一樣,物質(zhì)是由不可分割的原子構(gòu)成。
道爾頓在《化學哲學的新體系》一書中指出:化學的分解和化合所能做到的,充其量只是使原子彼此分離和再結(jié)合起來。正如我們不可在太陽系中放進一顆新的行星或消滅一顆現(xiàn)存的行星一樣,我們不可能創(chuàng)造出或消滅一個氫原子。這種觀點換作現(xiàn)在更有趣的說法,在化學反應(yīng)中原子既不會產(chǎn)生,也不會被消滅,他們只是被分開,再重新組合,你鼻尖上的某個碳原子可能正是億萬年前恐龍尾巴上的呢。書中他系統(tǒng)地闡述了其原子學說。
道爾頓的原子學說是建立在大量實驗事實基礎(chǔ)上的,成功地解釋了化學定律。當然我們現(xiàn)在知道受當時的科學發(fā)展水平限制,這個理論仍有一些不完善的地方。
三、湯姆生模型
[介紹]到了19世紀末,由于電的發(fā)現(xiàn),化學家們有條件去研究物質(zhì)在通電條件下的性質(zhì)了。他們發(fā)現(xiàn)將一些氣體裝在密封的玻璃管中,再抽氣使之比較稀薄,然后通上高壓電,會有一束射線從玻璃管的陰極通過氣體到達陽極,人們稱之為陰極射線。這種射線是什么呢?英國科學家湯姆生做了一系列實驗:他發(fā)現(xiàn)在電場或磁場的作用下該射線會發(fā)生偏轉(zhuǎn)(這就是現(xiàn)在我們家里電視機中的電子管的工作原理);他通過研究電場和磁場對該射線的作用,發(fā)現(xiàn)這種射線帶負電,并測出了其電荷與質(zhì)量之比,這個比值很大;Thomson又使用了不同的電極材料、在玻璃管中充入不同的氣體,發(fā)現(xiàn)所得射線的電荷與質(zhì)量之比都一樣。
[提出問題]這些電子是那兒來的呢?為什么不管什么電極材料、什么氣體所得到的射線都一樣呢?其電荷與質(zhì)量之比很大又說明什么?
這樣湯姆生提出了葡萄干面包模型,面包代表均勻分布的正電荷,電子則像葡萄干一樣嵌于其中。
四、盧瑟福模型
[介紹]幾乎是在湯姆生實驗的同時,居里夫人以及英國科學家盧瑟福等人開始了對放射現(xiàn)象的研究。這其中對原子結(jié)構(gòu)的認識貢獻最大的是盧瑟福的粒子散射實驗。粒子帶兩個單位正電荷,相對質(zhì)量為4(現(xiàn)在我們知道它是氦原子核)。盧瑟福將一束粒子射向一張非常薄的金箔,又將涂有硫化鋅的屏幕放在其周圍,粒子撞在屏幕會產(chǎn)生熒光,通過觀察各個方向的熒光,盧瑟福發(fā)現(xiàn)大多數(shù)粒子穿過了金箔,方向幾乎沒有任何變化;但有一些粒子在穿過后方向發(fā)生了偏轉(zhuǎn),還有大約0.1%的粒子甚至以不同角度被彈向金箔的前面。
[提出問題]如果按照湯姆生的葡萄干面包模型,會這樣嗎?那該如何解釋實驗現(xiàn)象呢?1.為什么會被彈回來?應(yīng)該是由于同種電荷間的斥力。2.為什么只有0.1%?只有少數(shù)粒子靠近了正電荷,也就是說原子內(nèi)的正電荷不可能均勻分布,它占據(jù)的空間必然很小,原子應(yīng)該有一個帶正電的核。3.粒子被彈回來了,核卻沒有被彈出,可見金原子的原子核的質(zhì)量一定很大。
盧瑟福的結(jié)論:原子內(nèi)大部分是空的,所以大多數(shù)粒子得以穿過金箔。原子所有的正電荷和幾乎全部質(zhì)量集中在一個很小的區(qū)域,即原子核。
盧瑟福的原子模型很像行星圍繞著太陽,因此當時年僅27歲的盧瑟福就和他的行星模型一起載入了化學史。
五、波爾模型
[介紹]根據(jù)經(jīng)典的電磁場理論,電子繞核運動時會不斷產(chǎn)生電磁波,從而輻射出能量,離核越來越近,最終落在原子核上。行星模型不能穩(wěn)定存在? 波爾研究了氫原子的光譜,看著這些不連續(xù)的譜線,也就是特定的能量,他受到啟發(fā),意識到這是由電子的運動產(chǎn)生的,電子遠離或者靠近原子核時應(yīng)該是跳躍式變化,也就是說,電子只能在一些特定的不連續(xù)的軌道上運動。舉個例子,你從樓梯上扔硬幣,它只能落在某個臺階上,而不會停留在兩個臺階之間。
波爾認為在能量最低的軌道,電子運動可以看成是在平地上的狀態(tài),這時不會釋放能量。一旦電子獲得了特定的能量,它就獲得了動力,向上攀登一個或幾個臺階,到達一個新的軌道。當然,如果沒有了能量的補充,它又將從那個能量較高的軌道上掉落下來,回到較低的軌道上。同時釋放出相應(yīng)能量,對應(yīng)于其光譜線。而從第二個臺階下來,或者從第三個臺階下來放出的能量不同,也就對應(yīng)著一根根不同的譜線。波爾將量子理論引入原子結(jié)構(gòu),掃清了原子穩(wěn)定性的問題。
六、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)
[提出問題]研究原子結(jié)構(gòu)是為了更好地理解元素的性質(zhì),解釋化學反應(yīng)的原理。比如說,鈉能與氯氣劇烈反應(yīng),生成白色的氯化鈉顆粒。為什么鈉能在氯氣中燃燒?該如何解釋該反應(yīng)的原理呢?我們首先從微觀的角度來看這個反應(yīng)。這個反應(yīng)是如何進行的呢?每個鈉原子一共有多少電子?為什么每個鈉原子失去一個電子?每個氯原子一共有多少電子?為什么每個氯原子得到一個電子?(核外電子分層排布)(8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu))元素的化合價和什么有關(guān)?現(xiàn)在我們知道了化學反應(yīng)中元素化合價的變化與電子轉(zhuǎn)移有關(guān)。大家有沒有注意原子得失電子后體積的變化?原子得電子變?yōu)殛庪x子后體積變大,原子失電子變成陽離子后體積變小。為什么參加反應(yīng)的鈉原子和氯原子個數(shù)比是1∶1?
那么,如何解釋鎂和氧氣的反應(yīng)呢?鎂與氯氣反應(yīng),生成的產(chǎn)物氯化鎂化學式應(yīng)該是怎樣的?為什么是1∶2?
七、神秘的夸克
[介紹]其實,人類對于原子結(jié)構(gòu)的認識仍在發(fā)展。后來,又有科學家提出電子等微觀粒子就像光一樣,既是一種粒子,又有波的性質(zhì),電子等微觀粒子具有波粒二象性,電子在核外運動像是一團帶負電的云霧。
而原子核內(nèi)的質(zhì)子和中子又分別由夸克構(gòu)成。可夸克和電子就是基本粒子嗎?它們會不會也是由其它更基本的粒子組成呢?
為進一步探求原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu),現(xiàn)在的科學家們又在使用著什么樣的手段呢?由于我們?nèi)匀粺o法直接觀察,那就只能通過打靶、轟擊來改變對象的狀態(tài),再分析改變后的結(jié)果,以了解其更微觀的結(jié)構(gòu)。其實原理仍然類似于盧瑟福的粒子轟擊原子的實驗,只不過盧瑟福實驗用的粒子源是天然射線。而要想更深入地進行研究,就需要速度更快、能量更高和束流更強的粒子,更快、更高、更強。怎樣才能獲得這樣的粒子呢?我們的旅程到底有沒有盡頭呢?
第3單元 課時2
認識原子核
一、學習目標
1.了解原子由原子核和核外電子構(gòu)成,認識原子組成的符號。
2.初步了解相對原子質(zhì)量的概念,知道核素、質(zhì)量數(shù)、同位素的概念。
3.培養(yǎng)學生觀察能力、分析綜合能力和抽象思維能力。
4.世界的物質(zhì)性、物質(zhì)的可分性的辨證唯物主義觀點的教育。
二、教學重、難點
原子核的組成;同位素等概念。
三、設(shè)計思路
本課時設(shè)計從原子相對比較形象、具體的質(zhì)量出發(fā),在學生了解原子的質(zhì)量基礎(chǔ)上,回顧上節(jié)課所涉及到的盧瑟福的ɑ粒子散射實驗,讓學生推測原子核的電性,并與電子比較質(zhì)量相對大小,使學生主動參與原子核的組成、性質(zhì)以及核素、同位素等概念的探討
四、教學過程
[導入] 我們已知道原子很小但有質(zhì)量,那么原子的質(zhì)量到底有多大呢?不同的原子質(zhì)量各不相同,可以用現(xiàn)代科學儀器精確地測量出來。
例如:一個碳原子的質(zhì)量是:0.***00000000001993kg,即1.99310-26kg;一個氧原子的質(zhì)量是2.65710-26kg;一個鐵原子的質(zhì)量是9.28810-26kg。這樣小的數(shù)字,書寫、記憶和使用起來都很不方便,就像用噸做單位來表示一粒沙子的質(zhì)量一樣。因此,在國際上,一般不直接用原子的實際質(zhì)量,而采用不同原子的相對質(zhì)量相對原子質(zhì)量。
[板書]相對原子質(zhì)量:某原子的質(zhì)量與C12原子質(zhì)量的1/12的比值。
[提出問題]你知道C12原子指的是什么原子嗎?
[講解]我們已經(jīng)知道原子是構(gòu)成物質(zhì)的一種微粒。它是由原子核和核外電子構(gòu)成的。那原子核中又有哪些結(jié)構(gòu)和性質(zhì)呢?今天就讓我們來認識原子核。
[提出問題]盧瑟福的ɑ粒子散射實驗說明原子具有怎樣的結(jié)構(gòu)? [板書]
一、原子的組成:
中子
原子核
質(zhì)子
1.原子
核外電子
[講解]絕大多數(shù)原子的原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的。原子的體積已經(jīng)很小了,原子核在它里面,當然更小。如果假設(shè)原子是一個龐大的體育場,那么,原子核則是位于場中央的一個小螞蟻。
[提出問題]在原子中,質(zhì)子數(shù)、核電荷數(shù)、電子數(shù)有怎樣的關(guān)系?為什么? 原子在化學反應(yīng)中失去或得到電子,它還顯電中性嗎?此時,它還是原子嗎?離子所帶的電荷數(shù)與離子中的質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)之間有什么關(guān)系?
忽略電子的質(zhì)量,原子的相對原子質(zhì)量在數(shù)值上與原子的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)有什么關(guān)系?什么是質(zhì)量數(shù)?怎樣簡潔的表達原子核的構(gòu)成?其含義是什么?
[講解]原子核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似值加起來,所得數(shù)值便近似等于該原子的相對原子質(zhì)量,我們把其稱為質(zhì)量數(shù),用符號A表示。X中Z表示質(zhì)子數(shù),X表示元素符號。如 C表示質(zhì)量數(shù)為12,原子核內(nèi)有6個質(zhì)子的碳原子或原子核內(nèi)有6個質(zhì)子和6個中子的碳原子。前面我們提到的作為相對原子質(zhì)量標準的C12指的就是這種原子。
[板書]
2.質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)
[過渡] O與O所表示的意義是否相同?
同一種元素的原子具有相同的質(zhì)子數(shù),但中子數(shù)不一定相同。如在自然界存在著三種不同的氫原子:氕、氘、氚
質(zhì)子數(shù) 1 1 1
中子數(shù) 0 1 2
核素:具有一定質(zhì)子數(shù)和一定中子數(shù)的一種原子。(原子核的組成不同)
同位素:質(zhì)子數(shù)相同,質(zhì)量數(shù)(或中子數(shù))不同的核素之間的互稱。
(學生閱讀教材33頁拓展視野)[板書]
第二課時 認識原子核
一、原子的構(gòu)成:
1.中子(不帶電)原子核
質(zhì)子(帶正電)一個質(zhì)子帶一個單位正電荷
原子
核外電子(帶負電)一個電子帶一個單位負電荷
在一個原子中:質(zhì)子數(shù)=電子數(shù)=核電荷數(shù)
離子中 離子所帶的電荷=質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)
2.質(zhì)量數(shù):用符號A表示。中子數(shù)規(guī)定用符號N表示,X表示某種元素符號
質(zhì)量關(guān)系:質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)
二、1.元素:質(zhì)子數(shù)相同的同一類原子的總稱。
2.核素:具有一定質(zhì)子數(shù)和一定中子數(shù)的一種原子。
3.同位素:質(zhì)子數(shù)相同,質(zhì)量數(shù)(或中子數(shù))不同的核素之間的互稱。
第四篇:原子結(jié)構(gòu)教學反思
原子結(jié)構(gòu)教學反思
首先復習提問“
1、分子和原子的概念
2、原子是化學變化中的最小微粒,原子還可以再分嗎?”引入,然后引出探討原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的話題。由學生自學課本并講解“原子內(nèi)部有一個體積很小但質(zhì)量很大的核”。讓學生想象原子結(jié)構(gòu)像什么?引起了學生很大的興趣有的說像地球,有的說像蘋果,有的說像太陽系,然后引導學生比較它們的異同,效果較好!交給學生講解是成功的,而且以后還可以讓更多的學生參與進來,把課堂交給他們,讓他們做主人,效果會更好。
數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)學生不是很活躍,主要原因是學生對于兩個等式的結(jié)論已經(jīng)有所了解,所以討論和交流的并不熱烈。這也是本節(jié)課一個難以突破的地方,因為問題挑戰(zhàn)性不強,所以學生的積極性不高。
課后,有老師提出本節(jié)課懸念不足,總是有一個固定的結(jié)論引導著學生,使他們不能展開想象和打開思維;也有老師提出學生活動還不夠。其實這兩個問題是一類問題,就是如何充分調(diào)動學生。由于原子的構(gòu)成是抽象和微觀的,所以不能由學生進行動手實驗,生動性和趣味性減少了很多。不過我利用一些圖片和動畫來模擬展示,在一定程度上做了彌補,但總的來說值得繼續(xù)探討的地方還很多,有收獲更有遺憾。
雷林華
第五篇:【化學】1.3.1《人類對原子結(jié)構(gòu)的認識》教案(蘇教版必修1)
第3單元
人類對原子結(jié)構(gòu)的認識 第1課時
原子結(jié)構(gòu)模型的演變
一、學習目標
1.通過原子結(jié)構(gòu)模型演變的學習,了解原子結(jié)構(gòu)模型演變的歷史,了解科學家探索原子結(jié)構(gòu)的艱難過程。認識實驗、假說、模型等科學方法對化學研究的作用。體驗科學實驗、科學思維對創(chuàng)造性工作的重要作用。
2.了解鈉、鎂、氯等常見元素原子的核外電子排布情況,知道它們在化學反應(yīng)過程中通過得失電子使最外層達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的事實。通過氧化鎂的形成了解鎂與氧氣反應(yīng)的本質(zhì)。了解化合價與最外層電子的關(guān)系。
3.知道化學科學的主要研究對象,了解化學學科發(fā)展的趨勢。
二、重點、難點
重點:原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展演變
鎂和氧氣發(fā)生化學反應(yīng)的本質(zhì)
難點:鎂和氧氣發(fā)生化學的本質(zhì)
三、設(shè)計思路
本課設(shè)計先讓學生描繪自己的原子結(jié)構(gòu)模型,繼而追隨科學家的腳步,通過交流討論,逐步探討各種原子結(jié)構(gòu)模型存在的問題,并提出改進意見,讓學生主動參與人類探索原子結(jié)構(gòu)的基本歷程,同時也可體會科學探索過程的艱難曲折。通過鎂和氧氣形成氧化鎂的微觀本質(zhì)的揭示,初步認識化學家眼中的微觀物質(zhì)世界。
四、教學過程
[導入] 觀看視頻:掃描隧道顯微鏡下的一粒沙子。今天我們還將進入更加微觀的層次,了解人類對于原子結(jié)構(gòu)的認識。你認為我們可以通過什么樣的方法去認識原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)呢?
直接法和間接法,直接法努力的方向是觀察技術(shù)的提高和觀察工具的改進,而間接法則依賴精巧的實驗和大膽的假設(shè)。事實上直到今天即使借助掃描隧道顯微鏡也無法觀察到原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu),所以在人們認識原子結(jié)構(gòu)的過程中,實驗和
假設(shè)以及模型起了很大的作用。
一、中國古代物質(zhì)觀
[提出問題]我們通常接觸的物體,總是可以被分割的(折斷粉筆)。但是我們能不能無限地這樣分割下去呢?
[介紹]《中庸》提出:“語小,天下莫能破焉”?;菔┑娜艘舱f道“其小無內(nèi),謂之小一”。墨家則提出:“端,體之無序最前者也?!?/p>
在英文里,如今被譯成“原子”的Atom一詞,源于希臘語,它的字面上的意思是indivisible“不可分割”。第一個把Atom介紹到我國的是嚴復翻譯的《穆勒名學》,他將其譯為“莫破”。
二、西方原子鼻祖
[介紹]德謨克利特認為就像用一塊塊磚頭砌墻一樣,物質(zhì)是由不可分割的原子構(gòu)成。
道爾頓在《化學哲學的新體系》一書中指出:“化學的分解和化合所能做到的,充其量只是使原子彼此分離和再結(jié)合起來。正如我們不可在太陽系中放進一顆新的行星或消滅一顆現(xiàn)存的行星一樣,我們不可能創(chuàng)造出或消滅一個氫原子。”這種觀點換作現(xiàn)在更有趣的說法,在化學反應(yīng)中原子既不會產(chǎn)生,也不會被消滅,他們只是被分開,再重新組合,你鼻尖上的某個碳原子可能正是億萬年前恐龍尾巴上的呢。書中他系統(tǒng)地闡述了其原子學說。
道爾頓的原子學說是建立在大量實驗事實基礎(chǔ)上的,成功地解釋了化學定律。當然我們現(xiàn)在知道受當時的科學發(fā)展水平限制,這個理論仍有一些不完善的地方。
三、湯姆生模型
[介紹]到了19世紀末,由于電的發(fā)現(xiàn),化學家們有條件去研究物質(zhì)在通電條件下的性質(zhì)了。他們發(fā)現(xiàn)將一些氣體裝在密封的玻璃管中,再抽氣使之比較稀薄,然后通上高壓電,會有一束射線從玻璃管的陰極通過氣體到達陽極,人們稱之為陰極射線。這種射線是什么呢?英國科學家湯姆生做了一系列實驗:他發(fā)現(xiàn)在電場或磁場的作用下該射線會發(fā)生偏轉(zhuǎn)(這就是現(xiàn)在我們家里電視機中的電子管的工作原理);他通過研究電場和磁場對該射線的作用,發(fā)現(xiàn)這種射線帶負電,并測出了其電荷與質(zhì)量之比,這個比值很大;Thomson又使用了不同的電極材料、在玻璃管中充入不同的氣體,發(fā)現(xiàn)所得射線的電荷與質(zhì)量之比都一樣。
[提出問題]這些電子是那兒來的呢?為什么不管什么電極材料、什么氣體所得到的射線都一樣呢?其電荷與質(zhì)量之比很大又說明什么?
這樣湯姆生提出了葡萄干面包模型,面包代表均勻分布的正電荷,電子則像葡萄干一樣嵌于其中。
四、盧瑟福模型
[介紹]幾乎是在湯姆生實驗的同時,居里夫人以及英國科學家盧瑟福等人開始了對放射現(xiàn)象的研究。這其中對原子結(jié)構(gòu)的認識貢獻最大的是盧瑟福的α粒子散射實驗。α粒子帶兩個單位正電荷,相對質(zhì)量為4(現(xiàn)在我們知道它是氦原子核)。盧瑟福將一束α粒子射向一張非常薄的金箔,又將涂有硫化鋅的屏幕放在其周圍,α粒子撞在屏幕會產(chǎn)生熒光,通過觀察各個方向的熒光,盧瑟福發(fā)現(xiàn)大多數(shù)α粒子穿過了金箔,方向幾乎沒有任何變化;但有一些α粒子在穿過后方向發(fā)生了偏轉(zhuǎn),還有大約0.1%的α粒子甚至以不同角度被彈向金箔的前面。
[提出問題]如果按照湯姆生的葡萄干面包模型,會這樣嗎?那該如何解釋實驗現(xiàn)象呢?1.為什么會被彈回來?應(yīng)該是由于同種電荷間的斥力。2.為什么只有0.1%?只有少數(shù)α粒子靠近了正電荷,也就是說原子內(nèi)的正電荷不可能均勻分布,它占據(jù)的空間必然很小,原子應(yīng)該有一個帶正電的核。3.α粒子被彈回來了,核卻沒有被彈出,可見金原子的原子核的質(zhì)量一定很大。
盧瑟福的結(jié)論:原子內(nèi)大部分是空的,所以大多數(shù)α粒子得以穿過金箔。原子所有的正電荷和幾乎全部質(zhì)量集中在一個很小的區(qū)域,即原子核。
盧瑟福的原子模型很像行星圍繞著太陽,因此當時年僅27歲的盧瑟福就和他的行星模型一起載入了化學史。
五、波爾模型
[介紹]根據(jù)經(jīng)典的電磁場理論,電子繞核運動時會不斷產(chǎn)生電磁波,從而輻射出能量,離核越來越近,最終落在原子核上。行星模型不能穩(wěn)定存在?
波爾研究了氫原子的光譜,看著這些不連續(xù)的譜線,也就是特定的能量,他受到啟發(fā),意識到這是由電子的運動產(chǎn)生的,電子遠離或者靠近原子核時應(yīng)該是跳躍式變化,也就是說,電子只能在一些特定的不連續(xù)的軌道上運動。舉個例子,你從樓梯上扔硬幣,它只能落在某個臺階上,而不會停留在兩個臺階之間。
波爾認為在能量最低的軌道,電子運動可以看成是在“平地”上的狀態(tài),這時不會釋放能量。一旦電子獲得了特定的能量,它就獲得了動力,向上“攀登”一個或幾個臺階,到達一個新的軌道。當然,如果沒有了能量的補充,它又將從那個能量較高的軌道上掉落下來,回到較低的軌道上。同時釋放出相應(yīng)能量,對應(yīng)于其光譜線。而從第二個臺階下來,或者從第三個臺階下來放出的能量不同,也就對應(yīng)著一根根不同的譜線。波爾將量子理論引入原子結(jié)構(gòu),掃清了原子穩(wěn)定性的問題。
六、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)
[提出問題]研究原子結(jié)構(gòu)是為了更好地理解元素的性質(zhì),解釋化學反應(yīng)的原理。比如說,鈉能與氯氣劇烈反應(yīng),生成白色的氯化鈉顆粒。為什么鈉能在氯氣中燃燒?該如何解釋該反應(yīng)的原理呢?我們首先從微觀的角度來看這個反應(yīng)。這個反應(yīng)是如何進行的呢?每個鈉原子一共有多少電子?為什么每個鈉原子失去一個電子?每個氯原子一共有多少電子?為什么每個氯原子得到一個電子?(核外電子分層排布)(8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu))元素的化合價和什么有關(guān)?現(xiàn)在我們知道了化學反應(yīng)中元素化合價的變化與電子轉(zhuǎn)移有關(guān)。大家有沒有注意原子得失電子后體積的變化?原子得電子變?yōu)殛庪x子后體積變大,原子失電子變成陽離子后體積變小。為什么參加反應(yīng)的鈉原子和氯原子個數(shù)比是1∶1?
那么,如何解釋鎂和氧氣的反應(yīng)呢?鎂與氯氣反應(yīng),生成的產(chǎn)物氯化鎂化學式應(yīng)該是怎樣的?為什么是1∶2?
七、神秘的夸克
[介紹]其實,人類對于原子結(jié)構(gòu)的認識仍在發(fā)展。后來,又有科學家提出電子等微觀粒子就像光一樣,既是一種粒子,又有波的性質(zhì),電子等微觀粒子具有波粒二象性,電子在核外運動像是一團帶負電的云霧。
而原子核內(nèi)的質(zhì)子和中子又分別由夸克構(gòu)成??煽淇撕碗娮泳褪腔玖W訂??它們會不會也是由其它更基本的粒子組成呢?
為進一步探求原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu),現(xiàn)在的科學家們又在使用著什么樣的手段呢?由于我們?nèi)匀粺o法直接觀察,那就只能通過“打靶”、“轟擊”來改變對象的狀態(tài),再分析改變后的結(jié)果,以了解其更微觀的結(jié)構(gòu)。其實原理仍然類似于盧瑟福的α粒子轟擊原子的實驗,只不過盧瑟福實驗用的粒子源是天然射線。而要想
更深入地進行研究,就需要速度更快、能量更高和束流更強的粒子,更快、更高、更強。怎樣才能獲得這樣的粒子呢?我們的旅程到底有沒有盡頭呢?