原子結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計(jì)

1、信息化教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)院：化學(xué)化工學(xué)院姓名：惠苗苗學(xué)號(hào)：40907209學(xué)科：化學(xué)教育教材版本：魯科版原子結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計(jì)一、課標(biāo)分析高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這節(jié)內(nèi)容的要求是知道元素、核素的涵義。 二、教材分析本節(jié)內(nèi)容選自山東科學(xué)技術(shù)出版社新課標(biāo)教材化學(xué)2（必修）第一章原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)。本節(jié)從盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)入手，在原子水平上認(rèn)識(shí)了原子的結(jié)構(gòu)，在這基礎(chǔ)上，又認(rèn)識(shí)了構(gòu)成原子核的兩種粒子質(zhì)子和中子；通過分析質(zhì)子、中子、電子的相關(guān)數(shù)據(jù)總結(jié)出了原子的各種粒子間的電性關(guān)系和質(zhì)量關(guān)系，引入了質(zhì)量數(shù)這個(gè)概念，并介紹了核素、同位素的概念。旨在幫助高中學(xué)生進(jìn)一步豐富原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)，提高分析問題和解決問題

2、的能力。三、學(xué)生分析此前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了分子、原子的概念，初步探索了物質(zhì)構(gòu)成的奧秘，但他們并不滿足，還想知道原子是否可以再分?原子的質(zhì)量有多大?等等。本課題學(xué)習(xí)的原子的構(gòu)成，就是回答這些問題。關(guān)于原子質(zhì)量，書上給出了氫原子和氧原子的絕對(duì)質(zhì)量，并指出它們數(shù)值太小，不便于記憶、書寫和計(jì)算，只能使用相對(duì)質(zhì)量?？紤]到此時(shí)學(xué)生尚無同位素的知識(shí)，不便提元素相對(duì)原子質(zhì)量是按各種天然同位素原子所占的一定百分比計(jì)算出來的平均值，所以此處只能要求學(xué)生對(duì)相對(duì)原子質(zhì)量做含糊的、初步的了解(將原子的相對(duì)原子質(zhì)量作為元素的相對(duì)原子質(zhì)量使用)。四、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)原子核的結(jié)構(gòu)，懂得質(zhì)量數(shù)和AZ X的含義

3、，掌握構(gòu)成原子的各微粒間的關(guān)系。2知道元素、核素、同位素的含義。（二）過程與方法通過對(duì)構(gòu)成原子微粒間的關(guān)系和碳元素核素等問題的探討，培養(yǎng)學(xué)生分析、處理數(shù)據(jù)的能力，嘗試運(yùn)用比較、歸納等方法對(duì)信息進(jìn)行加工。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1通過對(duì)人類探索原子結(jié)構(gòu)的歷史的介紹，使學(xué)生了解假說、模型等科學(xué)研究方法和科學(xué)研究的歷程，培養(yǎng)他們的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。2通過“化學(xué)與技術(shù)放射性同位素與醫(yī)療”，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注化學(xué)知識(shí)在提高人類生活質(zhì)量中所起的作用；通過“未來的能源核聚變能”，引導(dǎo)他們關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的熱點(diǎn)問題，形成可持續(xù)發(fā)展的思想。五、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)原子核的結(jié)構(gòu)，構(gòu)成原子的各微粒間的關(guān)系及同位素的

4、判斷。（二）教學(xué)難點(diǎn)原子核的結(jié)構(gòu)及構(gòu)成原子的各微粒間的關(guān)系。六、教學(xué)策略講授法、自學(xué)釋疑法、分組討論法（一）原子的構(gòu)成教學(xué)，由于微觀粒子看不見，摸不著，學(xué)生缺乏感性知識(shí)，所以建議盡可能使用電影、錄像、多媒體等電教手段，以加強(qiáng)教學(xué)的直觀性。教師也要注意語(yǔ)言直觀，啟發(fā)學(xué)生的想像力。（二）相對(duì)原子質(zhì)量的教學(xué)，應(yīng)強(qiáng)調(diào)原子質(zhì)量太小，計(jì)算和記憶均不方便，所以采用相對(duì)質(zhì)量。課上可帶領(lǐng)學(xué)生查相對(duì)原子質(zhì)量表，并閱讀國(guó)內(nèi)的知名教授對(duì)相對(duì)原子質(zhì)量的測(cè)定做出卓越貢獻(xiàn)的資料，對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛國(guó)主義思想教育。七、學(xué)習(xí)資源與環(huán)境近年來，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體教育技術(shù)得到了前所未有的迅猛發(fā)展，并且越來越多

5、地運(yùn)用到教學(xué)活動(dòng)中。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體教育技術(shù)在教學(xué)活動(dòng)中的運(yùn)用，極大的豐富了教與學(xué)的手段，使學(xué)習(xí)的觀念、方法得到了更新，學(xué)習(xí)的效果得到了進(jìn)一步的提高。化學(xué)作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，在學(xué)習(xí)中引入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體教育技術(shù)，可以更好地豐富學(xué)習(xí)的內(nèi)容，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，取得良好的學(xué)習(xí)效果。教師利用幻燈片、圖片、網(wǎng)上相關(guān)資料等資源，創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)學(xué)生興趣。學(xué)生通過課前調(diào)查，略讀，詳讀，課堂討論，分組討論，資料查詢，課后交流等活動(dòng)方式，提高自己各方面的能力。八、教學(xué)過程設(shè)計(jì)（一）課前復(fù)習(xí)【教師】同學(xué)們，我們?cè)诔踔幸呀?jīng)知道了，原子是由原子核和核外電子組成的。這只是原子的粗略結(jié)構(gòu)，我們今天將要

6、深入了解原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。你們知道嗎？認(rèn)識(shí)原子的真實(shí)結(jié)構(gòu)可是走過了一段小小的長(zhǎng)征呢。（二）情景導(dǎo)入【PPT展示】用幻燈片展示原子結(jié)構(gòu)模型發(fā)展史設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生思考每個(gè)模型進(jìn)步之處，教育學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的方法設(shè)計(jì)模型的思想【教師總結(jié)】“路漫漫其修遠(yuǎn)兮”在科學(xué)的道路上，我們要不斷探索，不畏困難，才能不斷前進(jìn)，取得長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)步，為人類的科學(xué)事業(yè)做出貢獻(xiàn)。（三）新課呈現(xiàn)【活動(dòng)與探究1】讓學(xué)生觀看盧瑟福 粒子散射實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫，分析實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，利用現(xiàn)象解釋其原因。【學(xué)生回答】通過觀察實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察到三個(gè)現(xiàn)象：（1）大部分粒子通過金箔；（2）只有少量的粒子反彈了回來；（3）少量的粒子方向發(fā)生的偏轉(zhuǎn)?！窘處熆偨Y(jié)】盧瑟

7、福通過實(shí)驗(yàn)推斷出：原子大部分是空的。中間有一個(gè)幾乎集中了所有原子的質(zhì)量且體積很小的粒子原子核。電子隨意地圍繞著一個(gè)帶正電荷的很小的原子核運(yùn)轉(zhuǎn)。設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出原子結(jié)構(gòu)模型，并鼓勵(lì)他們就原子結(jié)構(gòu)模型提出質(zhì)疑，為選修模塊引出波爾量子力學(xué)模型做好鋪墊。在解決本節(jié)核心問題的同時(shí)，要讓學(xué)生初步體驗(yàn)假說、模型方法在科學(xué)研究中的應(yīng)用，也體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)在假說、模型方法中的作用【教師設(shè)疑】我們知道了原子是由原子核和核外電子構(gòu)成，那原子核能不能再分呢？接下來我們將來研究這個(gè)問題。【板書】一、原子核、原子核的構(gòu)成【活動(dòng)與探究2】已知原子質(zhì)量數(shù)為A，質(zhì)子數(shù)為Z，中子數(shù)為N，下表列出的是構(gòu)成原子的微粒電子、

8、質(zhì)子和中子的基本數(shù)據(jù)：微粒電子質(zhì)子中子質(zhì)量/kg9.109×10-31 1.673×10-271.675×10-27相對(duì)質(zhì)量0.00054841.0071.008電量/C1.602×10-191.602×10-190電荷-1+10請(qǐng)根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)分組討論：（1）在原子中，質(zhì)子數(shù)、核電荷數(shù)和核外電子數(shù)之間存在著怎樣的關(guān)系？為什么？（2）原子的質(zhì)量主要由哪些微粒決定？（3）如果忽略電子的質(zhì)量，質(zhì)子、中子的相對(duì)質(zhì)量分別取其近似整數(shù)值，那么，原子的相對(duì)質(zhì)量在數(shù)值上與原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)有什么關(guān)系？【學(xué)生】分組討論，然后得出結(jié)論：（1）根據(jù)表中電荷

9、的數(shù)據(jù)，可以得出原子核內(nèi)中子不帶電，因此核電荷數(shù)等于質(zhì)子數(shù)；原子對(duì)外不顯電性，因此質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)。（2）根據(jù)表中質(zhì)量數(shù)據(jù)，可以得出原子的質(zhì)量主要集中在原子核內(nèi)。（3）根據(jù)表中相對(duì)質(zhì)量數(shù)據(jù)，可以得出原子的相對(duì)質(zhì)量在數(shù)值上等于質(zhì)子和中子的質(zhì)量之和。設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生在化學(xué)必修模塊的學(xué)習(xí)過程中，應(yīng)該初步學(xué)會(huì)利用數(shù)據(jù)獲取有用信息，學(xué)會(huì)用定量的方法研究化學(xué)問題?！景鍟拷Y(jié)論1：核電荷數(shù)（Z）=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子結(jié)論2：原子的質(zhì)量主要由原子核的質(zhì)量決定結(jié)論3：質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+ 中子數(shù)（N）【分組交流與討論】完成下列表格中的數(shù)據(jù)：粒子符號(hào)質(zhì)子數(shù)電子數(shù)MgMg2+PP3-【學(xué)生】分組討論，然后

10、得出結(jié)論：（1）離子不滿足結(jié)論1；（2）陰離子核外電子數(shù)多于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，陽(yáng)離子核外電子數(shù)少于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)?！景鍟拷Y(jié)論4：陰離子：核外電子數(shù)= 核內(nèi)質(zhì)子數(shù)+所帶電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)陽(yáng)離子：核外電子數(shù)= 核內(nèi)質(zhì)子數(shù)- 所帶電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)?！痉纸M交流與討論】完成下列表格中的數(shù)據(jù)：粒子符號(hào)質(zhì)子數(shù)電子數(shù)S2-Xn+Ym-NH4+OH-【教師提問】各符號(hào)分別表示什么意義？【學(xué)生回答】a 代表質(zhì)子數(shù)；b 代表質(zhì)量數(shù)；c 原子個(gè)數(shù)；d 代表該原子團(tuán)所帶的電荷數(shù)；e 代表該原子的化合價(jià)?！窘處熢u(píng)定】同學(xué)們回答得非常好。既然前面的內(nèi)容大家已經(jīng)熟悉了，接下來我們一起來探究元素、核素、同位素概念的異同?！窘?/p>

11、師設(shè)疑】我們了解了原子和原子核的構(gòu)成后，我們來放松一下。相信我們同學(xué)大部分都有讀過暢銷書蘇菲的世界，書中有這樣一段話：“6500 萬年前滅絕的恐龍的一個(gè)原子在現(xiàn)在的人體內(nèi)?！边@有可能嗎？我們又如何通過科學(xué)方法來測(cè)定6500 萬年前滅絕的恐龍化石的年齡？【學(xué)生回答1】化學(xué)變化是原子的重新組合。因此現(xiàn)在我們?nèi)梭w存在的C、H、O 等元素可能就來自于6500 萬年前滅絕的恐龍。【學(xué)生回答2】可以通過14C 的衰變來測(cè)定恐龍的年代。【教師評(píng)定】同學(xué)們回答的很好。那14C 和我們經(jīng)常學(xué)習(xí)的12C 之間有什么聯(lián)系呢？元素的種類是由什么決定的呢？同種元素的原子中的中子數(shù)也相同嗎？請(qǐng)帶著這些問題，填寫下列表格：

12、原子12C13C14C質(zhì)子數(shù)中子數(shù)質(zhì)量數(shù)【教師活動(dòng)】檢查學(xué)生是否正確，評(píng)定、分析并給出結(jié)論?！景鍟慷?、核素、元素、同位素【PPT展示】“三素”概念的異同：三素概念要點(diǎn)實(shí)例元素相同核電荷數(shù)（質(zhì)子數(shù)）的同一類原子的總稱C核素一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子的一種原子12C同位素同一元素的不同原子之間互稱為同位素12C、13C、14C【教師】請(qǐng)同學(xué)們運(yùn)用數(shù)學(xué)集合的思想，將“三素”之間的關(guān)系表示出來?！景鍟吭睾怂?核素（同位素）設(shè)計(jì)意圖：運(yùn)用數(shù)學(xué)的方法解決化學(xué)概念的基本問題，將學(xué)科融合的思想貫徹于化學(xué)學(xué)科教學(xué)中（四）課堂總結(jié)【PPT展示】基于本節(jié)所學(xué)知識(shí)，我們對(duì)本節(jié)的內(nèi)容加以總結(jié)：（1）原子結(jié)構(gòu)模型發(fā)展史；（2）原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)；質(zhì)子數(shù)、核電荷數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)、質(zhì)量數(shù)相關(guān)等式關(guān)系；（3）元素、核素、同位素概念要點(diǎn)及相互關(guān)系。（五）回家作業(yè)1課后作業(yè)1（1）（4）、22查閱資料并與同學(xué)們交流：放射性同位素在能源、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療以及考古方面有哪些應(yīng)用？九、教學(xué)設(shè)計(jì)流程圖開 始課件動(dòng)畫展示學(xué)生分析教師創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課教師總結(jié)課件動(dòng)畫展示活動(dòng)探究1學(xué)生思考、回答問題教師總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象學(xué)生分組討論、給出結(jié)論教師進(jìn)一步設(shè)疑，引出原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)課件動(dòng)畫展示活動(dòng)探究2教師總結(jié)規(guī)律，給出關(guān)系式教師展示表格1學(xué)生分組交流討論教師總結(jié)