《原子結(jié)構(gòu)》

電子教案

課程名稱：化學(xué)課程類型：公共基礎(chǔ)課

教學(xué)進程：第1次課主題一第一節(jié)學(xué)時：1

使用教材：《化學(xué)》（通用類）賈海燕劉正平主編高等教育出版社（2021年8月）

一、目標(biāo)分析

（一）目標(biāo)確定依據(jù)

《課程標(biāo)準(zhǔn)》要求學(xué)業(yè)質(zhì)量水平

認(rèn)識原子的結(jié)構(gòu)，水平一：能根據(jù)原子核外電子排布判斷典型金屬、非金屬的性質(zhì)；

了解原子的組成，能畫能依據(jù)組成和結(jié)構(gòu)解釋物質(zhì)的性質(zhì)。

出1~20號元素的原子

水平二：了解物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)與化學(xué)變化；能從微觀結(jié)構(gòu)特點認(rèn)識

結(jié)構(gòu)示意圖。

物質(zhì)的多樣性，并能解釋同類物質(zhì)的共性和不同類物質(zhì)的差異。

（二）教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)發(fā)展

通過分析原子的結(jié)構(gòu)、組成，結(jié)合相對原子質(zhì)量的計算，掌握原子的構(gòu)成，

發(fā)展宏觀辨識與微觀探析、現(xiàn)象觀察與規(guī)律認(rèn)知等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

通過發(fā)現(xiàn)核外電子排列規(guī)律，掌握1~20號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，明確最

外層電子數(shù)與元素種類的聯(lián)系，深化結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的化學(xué)觀念，發(fā)展宏觀辨識與

微觀探析、現(xiàn)象觀察與規(guī)律認(rèn)知等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

通過了解原子結(jié)構(gòu)模型演變的歷史，體會科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度和不畏

失敗的科學(xué)精神；通過了解同位素在生產(chǎn)、生活中的作用，體會化學(xué)在人類社會

文明進步中的巨大推動作用，發(fā)展科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、重難點分析

學(xué)生通過初中的學(xué)習(xí)，已經(jīng)知道原子的基本構(gòu)成、初步了解盧瑟福α粒子轟

擊金箔實驗，為深入研究原子結(jié)構(gòu)做好了準(zhǔn)備，但不能從微觀的角度認(rèn)識物質(zhì)的

組成；知道物質(zhì)的性質(zhì)由構(gòu)成物質(zhì)的微粒決定，但是無法解釋為何不同元素原子

在部分化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)相似。

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基于以上觀點，結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)提出的要求，確立教學(xué)重點為：原子的組成；

掌握1~20號元素原子結(jié)構(gòu)示意圖。

由于本節(jié)內(nèi)容理論性強，概念抽象，學(xué)生不能直觀感受，認(rèn)知難度較大，對

于核外電子的分層排布理解不夠，很難形成正確的認(rèn)識，也就很難從原子結(jié)構(gòu)中

發(fā)現(xiàn)核外電子的排布規(guī)律。

基于以上觀點，確立教學(xué)難點為：核外電子排布規(guī)律的理解。

三、教學(xué)內(nèi)容分析

（一）教材分析

本課主要內(nèi)容是原子的構(gòu)成、組成以及核外電子排布的規(guī)律，探析原子結(jié)構(gòu)

與元素性質(zhì)的關(guān)系。

原子結(jié)構(gòu)的內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生開始從微觀角度認(rèn)識物質(zhì)的組成，這是認(rèn)識化學(xué)

反應(yīng)本質(zhì)的基礎(chǔ)。原子結(jié)構(gòu)從微觀本質(zhì)上解釋了金屬元素、非金屬元素以及稀

有氣體元素宏觀性質(zhì)不同的原因，初步滲透“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的化學(xué)思維。本

課內(nèi)容對學(xué)生之后學(xué)習(xí)元素周期律、化學(xué)鍵都有著重要的指導(dǎo)意義，是中職學(xué)

生認(rèn)識微觀世界與宏觀世界之間有機聯(lián)系的啟蒙內(nèi)容。

本節(jié)課1課時達(dá)成目標(biāo)。

（二）知識結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計

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（三）基礎(chǔ)銜接

四、教法創(chuàng)新與學(xué)法指導(dǎo)

（一）教學(xué)方法

具體方法方法使用

教法：情境教學(xué)法、多媒體通過創(chuàng)設(shè)情境、輔以演示文稿等信息化手段、結(jié)合講授、

教學(xué)法、講授法、提問法引導(dǎo)、啟發(fā)，完成教學(xué)過程。

學(xué)法：自主探究法，合作討通過分析數(shù)據(jù)，交流討論等方法，自主構(gòu)建原子的構(gòu)成、

論法組成以及核外電子的排列規(guī)律等知識點。在情境中，發(fā)

展人類對物質(zhì)世界的認(rèn)識是不斷發(fā)展向前的辯證唯物

主義觀。

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（二）教學(xué)增長點

在內(nèi)容上，創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣：利用“原子結(jié)構(gòu)模型發(fā)展史、玻

爾模型的發(fā)現(xiàn)”等科學(xué)史素材，體現(xiàn)發(fā)展過程，使學(xué)生體會人類對物質(zhì)世界的認(rèn)

識是不斷發(fā)展向前的，培養(yǎng)辯證唯物主義觀念，學(xué)習(xí)科學(xué)家堅韌不拔、銳意求索

的精神，在實踐的基礎(chǔ)上不斷地深化、擴展認(rèn)識。

在呈現(xiàn)形式上，一是多選用例如核式原子模型、電子層模型示意圖等直觀模

型圖示，將復(fù)雜問題簡單化，抽象問題形象化，從而降低學(xué)生的認(rèn)知難度；二是

借助表格，從電子層數(shù)、每層電子數(shù)兩個角度進行對比，強化辨析，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，

幫助學(xué)生理解核外電子的排布規(guī)律。

本課通過以上對教學(xué)增長點的處理方法，突破重難點，滲透宏觀辨識與微觀

探析、現(xiàn)象觀察與規(guī)律認(rèn)知等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

五、教學(xué)過程

（一）教學(xué)整體思路

（二）教學(xué)環(huán)節(jié)與流程

教學(xué)活動備注

課前預(yù)習(xí)

【教師準(zhǔn)備】

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①將“基礎(chǔ)銜接”中的內(nèi)容上傳至“信息化教學(xué)平臺”。

②布置任務(wù)：思考原子的結(jié)構(gòu)是什么？核外電子的排列規(guī)律是什么？

導(dǎo)入——明確原子是構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒（2分鐘）

【預(yù)習(xí)展示】觀看圖片，想一想構(gòu)成氯化鈉、銅和水的基本微粒是什么？

構(gòu)成物質(zhì)的微粒有哪些？

【回答】氯化鈉由氯離子和鈉離子構(gòu)成，銅由銅原子構(gòu)成，水由水分子

構(gòu)成；構(gòu)成物質(zhì)的微粒有離子、原子、分子。

【思考】這三種微粒之間有何聯(lián)系？

【回答】分子由原子構(gòu)成，離子由原子得失電子形成。

【總結(jié)】原子是構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒。

【提出問題，導(dǎo)入新課】原子是由什么構(gòu)成的？

【板書】原子的構(gòu)成

新授環(huán)節(jié)一：原子的構(gòu)成（15分鐘）

【創(chuàng)設(shè)情境】原子結(jié)構(gòu)發(fā)展史的視頻以及圖片

【思考】

①人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識是怎么逐漸深化的？

②原子由什么構(gòu)成？

③原子核與電子之間有何關(guān)系？

【小組合作】觀察表格1-1-1：構(gòu)成原子的粒子及其性質(zhì)

①質(zhì)子、中子、電子帶電嗎？分別帶什么電荷？

②為什么原子呈現(xiàn)電中性呢？質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)有何關(guān)系呢？

③質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)和質(zhì)量數(shù)之間有何規(guī)律？如何計算質(zhì)量數(shù)？

【合作交流】

①1個質(zhì)子帶1個單位的正電荷，1個電子帶1個單位的負(fù)電荷，中子

不顯電性。

②原子中存在如下關(guān)系：核電荷數(shù)（Z）=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。

③質(zhì)子和中子的質(zhì)量接近，并且二者的質(zhì)量遠(yuǎn)大于電子，原子的質(zhì)量主

要集中在原子核上；質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N）

【思考】結(jié)合原子的構(gòu)成，思考并討論：如何用質(zhì)量數(shù)（A）、質(zhì)子數(shù)（Z）

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來表示原子的組成？

【合作交流】

質(zhì)子Z個

原子核

中子N個

原子（X）

A

Z

核外電子Z個

【總結(jié)歸納】根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析得出四條信息，結(jié)合原子的構(gòu)成可知：

原子的質(zhì)量主要由質(zhì)子和中子決定，并且一個質(zhì)子和一個中子的質(zhì)量接

近，因此原子質(zhì)量=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)。前面我們又得出質(zhì)子數(shù)=核外電子

數(shù)，當(dāng)我們用A表示質(zhì)量數(shù)、Z表示質(zhì)子數(shù)時，可得出中子數(shù)為（A-Z）

個，電子數(shù)為Z個。據(jù)此原子的組成可表示為X，叫作原子組成符號。

A

【板書】原子的構(gòu)成Z

新授環(huán)節(jié)三：核外電子的排布規(guī)律（15分鐘）

【情境創(chuàng)設(shè)】盧瑟福通過α粒子散射金箔實驗得出核式原子結(jié)構(gòu)模型，

可見原來湯姆森的葡萄布丁模型是不準(zhǔn)確的。由此我們可以得知，實踐

才是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，要敢于質(zhì)疑、善于思考、勇于實踐，人類對

于世界的認(rèn)知才能不斷的發(fā)展。

【思考】通過觀察盧瑟福的核式原子結(jié)構(gòu)模型可知，電子在原子核外分

層排布。那么，在原子核外，電子分層排布的依據(jù)是什么呢？

【觀察與認(rèn)知】表1-1-2：電子層的表示方式以及和能量高低的關(guān)系

【思考】

①從表中可以獲取哪些信息？

②電子層數(shù)與能量高低有何關(guān)聯(lián)？

【合作交流】在含有多個電子的原子里，在離核較近的區(qū)域內(nèi)，電子能

量較低；在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)，電子能量較高。

【板書】能量越低電子離核越近，能量越高電子離核越遠(yuǎn)。

【觀察、分析】表1-1-3：核電荷數(shù)1-18的元素原子核外電子的排布

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【思考】

①每個電子層最多容納的電子數(shù)是幾個？

②最外層電子不超過幾個？次外層電子數(shù)不超過幾個？

【合作交流】除第一層不超過2個外，其余不超過8個。

【觀察與認(rèn)知】表1-1-4：稀有氣體元素原子核外電子的排布

【思考】稀有氣體元素原子的最外層電子數(shù)有何規(guī)律？

【合作交流】稀有氣體元素原子的最外層電子數(shù)是8個（氦原子的最外

層電子數(shù)是2個）。

【歸納總結(jié)】

①各電子層中容納的電子數(shù)目最多為2n2個。

②最外層電子數(shù)不超過8個（K層為最外層時不超過2個）。

③次外層的電子數(shù)不超過18個。

④倒數(shù)第3層的電子數(shù)不超過32個。

【板書】原子結(jié)構(gòu)示意圖

【學(xué)生活動】根據(jù)碳原子、氯原子和鈉原子等的核外電子運動的動畫繪

制：

①碳原子、氯原子和鈉原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖。

②1-20號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。

【情境完善】1913年，丹麥科學(xué)家尼爾斯·玻爾發(fā)現(xiàn)電子不是隨意占據(jù)

在原子核的周圍，而是在固定的層面上運動，提出了“玻爾模型”；1926

年奧地利學(xué)者薛定諤提出“電子云模型”，認(rèn)為電子在原子核外很小的空

間內(nèi)做高速運動，其運動具有微觀粒子的特性……

環(huán)節(jié)四核外電子排布規(guī)律應(yīng)用（5分鐘）

【導(dǎo)入提問】原子結(jié)構(gòu)示意圖除了反映核外電子排布規(guī)律外，還有什么

應(yīng)用呢？

【觀察與認(rèn)知】圖1-1-7：1-20號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖

【思考】

①表中涉及到元素種類有哪些？

②最外層電子數(shù)來與元素性質(zhì)有何關(guān)系？

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【合作交流】金屬元素最外層電子數(shù)較少，容易失去電子；非金屬元素

最外層電子數(shù)較多，容易得到電子；稀有氣體元素最外層電子數(shù)是被填

滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，極不容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

【教師點撥】原子的最外層電子數(shù)這一微觀結(jié)構(gòu)決定了元素原子的宏觀

性質(zhì)，這就是“微觀聯(lián)系宏觀”、“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”。

【板書】最外層電子數(shù)、元素種類與性質(zhì)的對應(yīng)關(guān)系

【學(xué)以致用】

①根據(jù)氧原子、鎂原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖畫出O2-、Mg2+的結(jié)構(gòu)示意圖。

②將O2-、Mg2+的結(jié)構(gòu)示意圖與Ne的原子結(jié)構(gòu)示意圖進行比較，說說你

的發(fā)現(xiàn)。

【教師點撥】原子種類由核電荷數(shù)（質(zhì)子數(shù)）決定。

環(huán)節(jié)四小結(jié)與評價（5分鐘）

【教師活動】通過今天新課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們收獲了什么呢？

【學(xué)生活動】以思維導(dǎo)圖形式畫出本節(jié)知識框架，并展開小組討論和互

評。

【教師活動】梳理本節(jié)課的知識脈絡(luò)，并基于學(xué)生小組間的討論情況和

互評結(jié)果進行教師點評。

環(huán)節(jié)五習(xí)題訓(xùn)練

【作業(yè)】（3分鐘）

①完成課本及學(xué)習(xí)指導(dǎo)書內(nèi)的習(xí)題。

②以“同位素”為題，查閱資料，制作演示文稿。

③閱讀課本“拓展延伸”，認(rèn)識比質(zhì)子和中子更小的微粒——夸克。

六、教學(xué)評價

（一）隨堂習(xí)題評價

某同學(xué)在畫某種元素的一種單核微粒的結(jié)構(gòu)示意圖時，忘記在圓圈內(nèi)標(biāo)出其

質(zhì)子數(shù)，請你根據(jù)下面的提示作出自己的判斷。

（1）該微粒是中性微粒，這種微粒的符號是_______。

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（2）該微粒帶兩個的單位的負(fù)電荷，畫出其中性原子的結(jié)構(gòu)示意圖______。

（3）該微粒的還原性很弱，失去一個電子變?yōu)樵?，這種微粒的符號是____。

【解析】

（1）答案：Ne。該微粒是中性微粒，說明這是原子的結(jié)構(gòu)示意圖，質(zhì)子數(shù)

等于核外電子數(shù)等于10，由此可推出該微粒是Ne。

（2）。該微粒帶兩個單位的負(fù)電荷，說明該微粒是由原子得到兩

個電子后形成的，因此將核外電子數(shù)減去兩個，就是原子的核外電子數(shù)，由此可

知該原子為氧原子。

（3）F-。該微粒失去一個電子變?yōu)樵?，因此原子的核外電子?shù)電子數(shù)為7，

根據(jù)原子中質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=7，可知該原子為F，由于該微粒失去一個電子

為F原子，由此可知該微粒為F-。

（二）紙筆作業(yè)評價（略）

七、教學(xué)資源拓展

1.原子模型

原子模型最早由英國科學(xué)家道爾頓（Dalton）在1803年提出，經(jīng)過湯姆遜、

盧瑟福、波爾、薛定諤等人改進與完善。

約翰·道爾頓（JohnDalton，英國）于1803年提出的原子學(xué)說：原子是最