2022年《人類對原子結(jié)構(gòu)的認識》教案(蘇教版必修1)

1、精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -第 3 單元人類對原子結(jié)構(gòu)的熟悉第 1 課時原子結(jié)構(gòu)模型的演化一、學(xué)習(xí)目標1. 通過原子結(jié)構(gòu)模型演化的學(xué)習(xí)，明白原子結(jié)構(gòu)模型演化的歷史，明白科 學(xué)家探究原子結(jié)構(gòu)的艱傷心程；熟悉試驗、 假說、模型等科學(xué)方法對化學(xué)爭論的作用；體驗科學(xué)試驗、科學(xué)思維對制造性工作的重要作用；2.明白鈉、鎂、氯等常見元素原子的核外電子排布情形，知道它們在化學(xué)反應(yīng)過程中通過得失電子使最外層達到8 電子穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的事實； 通過氧化鎂的形成明白鎂與氧氣反應(yīng)的本質(zhì)；明白化合價與最外層電子的關(guān)系；3.知道化學(xué)科學(xué)的主要爭論對象，明白化學(xué)學(xué)科進展的趨勢；二、重

2、點、難點重點：原子結(jié)構(gòu)模型的進展演化鎂和氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)難點：鎂和氧氣發(fā)生化學(xué)的本質(zhì)三、設(shè)計思路本課設(shè)計先讓同學(xué)描畫自己的原子結(jié)構(gòu)模型，繼而追隨科學(xué)家的腳步， 通過溝通爭論， 逐步探討各種原子結(jié)構(gòu)模型存在的問題，并提出改進看法， 讓同學(xué)主動參與人類探究原子結(jié)構(gòu)的基本歷程，同時也可體會科學(xué)探究過程的艱巨曲折； 通過鎂和氧氣形成氧化鎂的微觀本質(zhì)的揭示，初步熟悉化學(xué)家眼中的微觀物質(zhì)世界；四、教學(xué)過程導(dǎo)入觀看視頻：掃描隧道顯微鏡下的一粒沙子；今日我們?nèi)詫⑦M入更加 微觀的層次， 明白人類對于原子結(jié)構(gòu)的熟悉；你認為我們可以通過什么樣的方法去熟悉原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)呢？直接法和間接法，直接法努力的方向是觀看

3、技術(shù)的提高和觀看工具的改進， 而間接法就依靠精致的試驗和大膽的假設(shè)；事實上直到今日即使借助掃描隧道顯微鏡也無法觀看到原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所以在人們熟悉原子結(jié)構(gòu)的過程中，試驗和精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 5 頁，共 5 頁 - - - - - - - - - -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” ；惠施的人也說道“其小無內(nèi)， 謂之小一”；墨家就提出：“端，體之無序最前者也； ”在英文里，如今被譯成“原子”的 Atom 一詞

4、，源于希臘語，它的字面上的意思是 indivisible“不行分割”；第一個把 Atom 介紹到我國的是嚴復(fù)翻譯的穆勒名學(xué)，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)是由不行分割的原子構(gòu)成；道爾頓在化學(xué)哲學(xué)的新體系一書中指出：“化學(xué)的分解和化合所能做到 的，充其量只是使原子彼此分別和再結(jié)合起來；正如我們不行在太陽系中放進一 顆新的行星或毀滅一顆現(xiàn)存的行星一樣，我們不行能制造出或毀滅一個氫原子； ”這種觀點換作現(xiàn)在更好玩的說法， 在化學(xué)反應(yīng)中原子既不會產(chǎn)生， 也不會被毀滅， 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

5、上的呢；書中他系統(tǒng)地闡述了其原子學(xué)說；道爾頓的原子學(xué)說是建立在大量試驗事實基礎(chǔ)上的，勝利地說明了化學(xué)定律；當然我們現(xiàn)在知道受當時的科學(xué)進展水平限制，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)覺，化學(xué)家們有條件去爭論物質(zhì)在通電條件下的性質(zhì)了； 他們發(fā)覺將一些氣體裝在密封的玻璃管中，再抽氣使之比較淡薄，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(xué)家湯姆生做了一系列試驗：他發(fā)覺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）；他通過爭論電場和磁場對該射線的作用

6、，發(fā)覺這種射線帶負電，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)覺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，面包代表勻稱分布的正電荷， 電子就像葡萄干一樣嵌于其中；四、盧瑟福模型介紹 幾乎是在湯姆生試驗的同時，居里夫人以及英國科學(xué)家盧瑟福等人開始了對放射現(xiàn)象的爭論； 這其中對原子結(jié)構(gòu)的熟悉奉獻最大的是盧瑟福的粒子散射試驗； 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

7、瑟福將一束 粒子射向一張?zhí)貏e薄的金箔，又將涂有硫化鋅的屏幕放在 其四周， 粒子撞在屏幕會產(chǎn)生熒光， 通過觀看各個方向的熒光，盧瑟福發(fā)覺大多數(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)，仍有大約0.1的粒子甚至以不同角度被彈向金箔的前面；提出問題 假如依據(jù)湯姆生的葡萄干面包模型，會這樣嗎？那該如何說明試驗現(xiàn)象呢？ 1.為什么會被彈回來？應(yīng)當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)的正電荷不行能勻稱分布，它占據(jù)的空間必定很小， 原子應(yīng)當有一個帶正電的核； 3. 粒子被彈回來了， 核卻沒有被彈出，可見金原子的原子

8、核的質(zhì)量肯定很大；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； 原子全部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環(huán)圍著太陽，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(xué)史；五、波爾模型介紹 依據(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)固存在？波爾爭論了氫原子的光譜， 看著這些不連續(xù)的譜線， 也就是特定的能量， 他受到啟示， 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)當是 跳動式變化， 也就是說，電子只能在一些特定的不連續(xù)的軌道上運動；

9、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，假如沒有了能量的補充，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；而從其次個臺階下來，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)固性的問題；六、結(jié)構(gòu)打算性質(zhì)提出問題 爭論原子結(jié)構(gòu)是為了更好地懂得元素的性質(zhì)，說明化學(xué)反應(yīng)的原理；比如說

10、，鈉能與氯氣猛烈反應(yīng)，生成白色的氯化鈉顆粒；為什么鈉能在氯氣中燃燒？該如何說明該反應(yīng)的原理呢？我們第一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)固結(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(xué)反應(yīng)中元素化合價的變化與電子轉(zhuǎn)移有關(guān)；大家有沒有留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??；為什么參與反應(yīng)的鈉原子和氯原子個數(shù)比是1 1？那么，如何說明鎂和氧氣的反應(yīng)呢？鎂與氯氣反應(yīng)，生成的產(chǎn)物氯化鎂化學(xué)式應(yīng)當是怎樣的？為什么是12？七、神奇的夸克介紹 其實，人類對于原子結(jié)構(gòu)的熟悉仍在進展；后來，又有科學(xué)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(xué)家們又在使用著什么樣的手段呢？由于我們?nèi)耘f無法