課題2原子結構課程：初中化學教材：初中化學人教版（2024）九年級上冊章節(jié)：課題2原子結構教材分析本內(nèi)容位于人教版九年級化學上冊第三單元，是認識物質微觀構成的核心章節(jié)。它銜接了宏觀物質與微觀粒子，構建原子結構、電子排布與離子形成的知識體系，發(fā)展學生微觀想象和定量思維能力。教材通過示意圖、表格和實例直觀呈現(xiàn)原子的構成、核外電子分層排布規(guī)律及相對原子質量的概念，突出最外層電子數(shù)與化學性質的關系。難點在于理解原子不顯電性的原因、電子分層排布規(guī)律及其在化學反應中的變化，以及相對原子質量的定義與應用。學情分析學生已經(jīng)通過小學科學等課程對物質由微小粒子構成有初步感知，但對原子內(nèi)部結構缺乏系統(tǒng)認識。本節(jié)從原子的構成出發(fā)，涉及原子核與核外電子、質子與中子的電性關系，學生需理解核電荷數(shù)=Z=質子數(shù)=核外電子數(shù)這一核心關系，并借助原子結構示意圖（如氮原子）表達電子排布。由于初中生處于形象思維向抽象思維過渡階段，雖能接受模型化表示，但在理解“原子核體積極小卻集中大部分質量”“電子分層運動的能量差異”等概念時易產(chǎn)生困惑。特別是最外層電子數(shù)與元素化學性質的關系，如鈉原子（最外層1個電子）易失電子形成Na+、氯原子（最外層7個電子）易得電子形成Cl?，涉及動態(tài)的電子轉移過程，學生可能難以將微觀粒子行為與宏觀物質性質（如氯化鈉的形成）建立聯(lián)系。此外，相對原子質量以碳-12原子質量的教學目標化學觀念：通過分析原子構成示意圖，理解原子由原子核和核外電子組成，認識質子、中子、電子的電性及數(shù)量關系?？茖W思維：基于原子結構示意圖和離子形成過程，運用模型推理原子如何通過得失電子達到穩(wěn)定結構?？茖W探究與實踐：通過觀察鈉與氯氣反應的示意圖，模擬離子形成過程，提升從圖示中提取科學信息的能力?？茖W態(tài)度與責任：基于稀有氣體穩(wěn)定結構的事實，認同物質趨向穩(wěn)定的基本規(guī)律，養(yǎng)成嚴謹求實的科學態(tài)度。重點難點教學重點：通過原子結構示意圖，說出原子由原子核和核外電子構成，核電荷數(shù)=質子數(shù)=核外電子數(shù)。根據(jù)最外層電子數(shù)，判斷金屬、非金屬和稀有氣體元素的化學性質傾向。教學難點：理解相對原子質量是以碳-12原子質量的112為標準的比值，不是原子的實際質量。從電子轉移角度解釋離子形成過程，如Na→N課堂導入【教師活動】同學們，你有沒有想過，看似堅固的鐵塊、晶瑩的食鹽，甚至我們呼吸的空氣，拆到最小單位竟然都是由看不見的“小粒子”構成的？科學家告訴我們，這些微粒就是原子。而更神奇的是，原子本身還有內(nèi)部結構！【教師活動】如果把一個原子放大到整個體育場那么大，原子核只像一只螞蟻那么小，電子卻在四周不停地飛速運動。那么，這些電子是怎么排布的？為什么有的原子活潑易反應，有的卻“冷若冰霜”？比如鈉遇到水會劇烈爆炸，而氖氣卻從不參與反應？【教師活動】今天，我們就一起揭開原子的神秘面紗，探索它的內(nèi)部世界——從核外電子排布看元素性質的秘密！原子的構成探究新知創(chuàng)設情景在日常生活中，我們常常聽到“原子”這個詞，比如“原子能”“原子鐘”。但原子究竟是什么樣的結構？它是不是像一顆實心小球？其實，科學家們經(jīng)過長期研究發(fā)現(xiàn)，原子內(nèi)部有著復雜的構造。早在20世紀初，盧瑟福通過α粒子散射實驗提出了原子的核式結構模型，揭開了原子內(nèi)部的秘密。[過渡語：]

那么，現(xiàn)代科學認為原子到底由哪些部分構成？它們之間又有怎樣的關系呢？問題提出基礎問題：原子是由哪些基本粒子組成的？提高問題：為什么原子整體不顯電性？拓展問題：如果一個原子的質子數(shù)發(fā)生變化，它還是原來的原子嗎？[過渡語：]

讓我們結合圖示和數(shù)據(jù)，一起來揭開原子結構的神秘面紗?；顒右唬耗Ｐ陀^察——認識原子的構成教師引導：請大家仔細觀察圖3-9中的原子結構示意圖，思考：原子內(nèi)部的空間分布有什么特點？中心與外圍分別是什么粒子？活動要求：從空間布局和粒子位置角度分析原子結構特征。學生操作：具體步驟：觀察圖3-9，標注原子核、質子、中子、電子的位置；比較原子核與整個原子的體積比例。預期成果：能描述“原子核位于中心，體積小但集中了大部分質量，電子在核外運動”。教師點評：同學們能夠準確指出原子核居中、電子繞核運動的特點，說明你們已經(jīng)初步建立了微觀粒子的空間觀念。[過渡語：]

既然原子由這些帶電粒子組成，那它們之間的電荷關系又是如何維持平衡的呢？活動二：數(shù)據(jù)探究——分析原子中粒子的數(shù)量關系教師引導：觀察表3-1中氫、碳、氧、鈉四種原子的構成數(shù)據(jù)，你能發(fā)現(xiàn)質子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)之間存在什么規(guī)律？活動要求：對比不同原子的數(shù)據(jù)，尋找數(shù)量上的共性與差異。學生操作：具體步驟：依次記錄每種原子的質子數(shù)、中子數(shù)和核外電子數(shù)；比較質子數(shù)與電子數(shù)是否相等。預期成果：總結出“核電荷數(shù)=質子數(shù)=核外電子數(shù)”的規(guī)律，并注意到中子數(shù)可以不同。教師點評：大家通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)了原子不顯電性的根本原因——正負電荷數(shù)量相等，這是理解后續(xù)元素性質的關鍵基礎。[過渡語：]

接下來我們進一步思考：這些微小粒子所帶的電荷是如何定義的？活動三：資料分析——理解粒子的電性特征教師引導：根據(jù)教材文字描述，三種基本粒子的電性有何區(qū)別？這種電性差異對原子整體性質有何影響？活動要求：提取關鍵信息，歸納質子、中子、電子的電荷特性。學生操作：具體步驟：閱讀教材相關內(nèi)容，填寫三種粒子的電荷情況（正/負/無）及所帶電荷單位數(shù)。預期成果：完成下列表格并口頭表述：質子：+1；電子：-1；中子：0結論：原子中正負電荷總量相等，故不顯電性。教師點評：你們準確提取了粒子電性的核心信息，并能用“電性相反、數(shù)量相等”解釋原子電中性，體現(xiàn)了良好的邏輯推理能力。歸納總結原子由原子核和核外電子構成，原子核由質子和中子組成（氫除外）。每個質子帶1個單位正電荷，每個電子帶1個單位負電荷，中子不帶電。在原子中，核電荷數(shù)=質子數(shù)=核外電子數(shù)。原子不顯電性是由于正負電荷相互抵消。原子的質量主要集中在原子核上。設計意圖通過情境導入激發(fā)興趣，借助圖示觀察、數(shù)據(jù)分析和文本解讀層層推進，幫助學生構建原子結構的微觀模型，突出重點概念的教學，培養(yǎng)學生從圖表中獲取信息和歸納規(guī)律的能力。新知鞏固題目1

【題文】：關于構成物質的基本微粒，下列說法正確的是

A．分子的質量一定比原子大

B．原子是化學變化中的最小粒子

C．分子是保持物質性質的最小粒子

D．原子都是由質子、中子和電子構成

【解答】：原子在化學變化中不可再分，故B正確；分子質量不一定大于原子，如氫分子小于氧原子；分子保持化學性質而非所有性質；氫原子無中子，D錯誤。

【總結】：題目考查內(nèi)容：分子與原子的基本概念及原子結構。題目求解要點：理解原子是化學變化中的最小粒子，區(qū)分物理性質與化學性質，掌握常見原子結構特例（如1H無中子）。同類型題目解題步驟：回顧基本微粒定義→逐項排除錯誤表述→結合特例驗證。題目2

【題文】：元素周期表是學習和研究化學的重要工具。如圖所示是元素周期表的一部分，下列說法中正確的是

A．這四種元素中有兩種金屬元素、兩種非金屬元素

B．可推測出氧原子的原子核內(nèi)有8個中子

C．硫元素應該處于元素周期表第二周期

D．單質磷和單質硫兩種物質質量相等時，單質硫中所含的原子個數(shù)多

【解答】：氧的質子數(shù)為8，相對原子質量為16，中子數(shù)為16?8=8，B正確；圖中均為非金屬；硫在第三周期；磷相對原子質量31，硫32題目考查內(nèi)容：元素周期表信息解讀、原子結構計算、相對原子質量與原子個數(shù)關系。題目求解要點：利用周期表確定質子數(shù)，結合相對原子質量估算中子數(shù)；比較原子個數(shù)時用n=m同類型題目解題步驟：讀取周期表數(shù)據(jù)→確定質子數(shù)和相對原子質量→計算中子數(shù)或比較粒子數(shù)量。原子核外電子的排布探究新知創(chuàng)設情景你有沒有想過，看似堅固的物質其實是由微小到看不見的粒子構成的？比如我們每天吃的食鹽——氯化鈉，它并不是由分子構成的，而是由帶電的粒子聚集而成。這些粒子從何而來？為什么原子會帶上電荷？這一切都與原子核外電子的排布密切相關。科學家發(fā)現(xiàn)，電子在原子核外并不是隨意運動的，而是按照一定規(guī)律分層排布，這種排布方式直接影響元素的化學性質。[過渡語：]

那么，電子是如何在原子核外分布的？它們的排布又如何影響原子的化學行為呢？讓我們從核外電子的分層結構開始探究。問題提出基礎問題：電子在原子核外是怎樣排布的？提高問題：為什么稀有氣體化學性質穩(wěn)定，而金屬和非金屬容易發(fā)生反應？拓展問題：鈉原子和氯原子在反應中如何通過電子轉移達到穩(wěn)定結構？[過渡語：]

為了理解這些問題，我們先來觀察原子核外電子的排布規(guī)律?；顒右唬耗Ｐ陀^察——核外電子的分層排布教師引導：如果把原子比作一個體育場，原子核只相當于其中的一只螞蟻，那電子在哪里運動？它們是雜亂無章還是有序分布？活動要求：觀察原子結構示意圖，分析電子層的分布規(guī)律及能量變化。學生操作：具體步驟：閱讀教材圖3-10和圖3-11，結合氮原子的結構示意圖，識別電子層數(shù)、每層電子數(shù)及最外層電子數(shù)目。預期成果：能說出電子分層排布的特點，并指出第一至第七層離核遠近與能量高低的關系。

教師點評：同學們能準確識別電子層的順序和能量遞增關系，說明已初步理解“離核越遠，能量越高”的核心規(guī)律，這是理解化學反應的基礎。[過渡語：]

既然電子是分層排布的，那么最外層電子的數(shù)量是否會影響原子的化學性質呢？活動二：資料分析——最外層電子數(shù)與元素化學性質的關系教師引導：氦、氖、氬等稀有氣體幾乎不參與化學反應，而鈉遇水劇烈反應，氯氣有毒且活潑——這些差異背后可能隱藏著什么共同規(guī)律？活動要求：對比金屬、非金屬和稀有氣體原子的最外層電子數(shù)，歸納其與化學穩(wěn)定性的關系。學生操作：具體步驟：查閱教材中關于鈉、鎂、鋁、氯、氧、硫、磷及稀有氣體的最外層電子信息，填寫對比表格（類別、最外層電子數(shù)、得失電子傾向）。預期成果：總結出“最外層8電子（或2電子）為穩(wěn)定結構”“金屬易失電子、非金屬易得電子”的規(guī)律。教師點評：通過對比分析，大家發(fā)現(xiàn)了最外層電子數(shù)與化學性質之間的內(nèi)在聯(lián)系，體現(xiàn)了結構決定性質這一重要化學思想。[過渡語：]

接下來，我們以一個具體反應為例，看看電子轉移是如何發(fā)生的。活動三：教師演示實驗——鈉與氯氣反應生成氯化鈉的過程解析演示過程：演示步驟：教師展示圖3-12動畫或動態(tài)示意圖，逐步講解鈉原子與氯原子在反應中電子轉移的過程。觀察要點：注意鈉原子最外層電子的去向、氯原子最外層電子的變化、兩者形成離子的過程及最終結合方式。教師點評：同學們能準確描述電子從鈉轉移到氯的過程，并理解離子形成的本質，說明對“趨向穩(wěn)定結構”有了深入認識。歸納總結原子核外電子按能量高低分層排布，離核越遠，能量越高。最外層電子數(shù)不超過8個（只有一層時不超過2個），具有8電子（或2電子）結構的原子化學性質穩(wěn)定。金屬原子最外層電子一般少于4個，易失去電子形成陽離子；非金屬原子最外層電子多于4個，易得到電子形成陰離子。離子是帶電的原子或原子團，帶相反電荷的離子通過靜電作用形成化合物，如NaC化學反應的本質之一是原子通過得失電子趨向于達到穩(wěn)定的電子排布。設計意圖通過生活實例引入，引導學生從微觀視角理解物質構成；借助模型觀察、資料分析和教師演示層層推進，突出結構決定性質的核心觀念，幫助學生建立“電子排布—得失傾向—離子形成”的邏輯鏈條，發(fā)展微觀探析與模型認知的化學學科素養(yǎng)。新知鞏固題目1

【題文】：下列推理合理的是（）

A．金屬元素最外層電子數(shù)一般小于3，則最外層電子數(shù)小于3的元素一定為金屬元素

B．溶液的常見溶劑是水，則水能溶解所有的物質

C．復分解反應元素化合價不變，則元素化合價不變的反應一定是復分解反應

D．堿性溶液能使酚酞溶液變紅，則能使酚酞溶液變紅的溶液一定顯堿性

【解答】：酚酞遇堿變紅是特性，反推成立；其他選項存在反例，選D。

【總結】：題目考查內(nèi)容：化學推理能力，酸堿指示劑性質、元素分類、反應類型等。題目求解要點：依據(jù)定義和特例判斷推理是否嚴密，注意“一般”與“一定”的區(qū)別。同類型題目解題步驟：逐項分析邏輯關系，結合化學概念辨析正誤。題目2

【題文】：如圖是幾種微粒的結構示意圖，下列說法不正確的是（）

（圖中①~⑤分別為不同微粒結構示意圖）

A．屬于同種元素的微粒是③⑤

B．化學性質相似的原子是②③

C．具有相對穩(wěn)定結構的原子是④⑤

D．表示陽離子的是①

【解答】：④為離子，非原子；⑤最外層8電子為穩(wěn)定結構，但④不是原子，C錯誤，選C。

【總結】：題目考查內(nèi)容：原子與離子結構示意圖、元素判斷、化學性質比較、穩(wěn)定結構識別。題目求解要點：核電荷數(shù)相同為同種元素；最外層電子數(shù)決定化學性質；最外層8電子（或2電子）為穩(wěn)定結構。同類型題目解題步驟：先標核電荷數(shù)和電子數(shù)，判斷粒子種類，再比較元素、性質與穩(wěn)定性。相對原子質量探究新知創(chuàng)設情景在日常生活中，我們稱量物品時常用克或千克作為單位，但你知道嗎？一個原子的質量極其微小。例如，1個氫原子的質量約為1.67×10[過渡語：]

那么，這種“相對”的質量是如何定義的呢？我們一起來探究它的來源和意義。問題提出基礎問題：為什么不用原子的實際質量進行計算？提高問題：什么是“以碳原子質量的1/12為標準”？拓展問題：為什么選擇碳-12原子作為標準，而不是氫或氧？[過渡語：]

接下來，我們將通過分析數(shù)據(jù)和理解模型，逐步揭開相對原子質量的奧秘?；顒右唬好Q[資料分析]教師引導：如果讓你比較兩個極小且數(shù)值復雜的質量，你會怎么簡化處理？活動要求：閱讀教材中氫、氧原子的實際質量及碳-12的相關信息，嘗試理解“相對”的含義。學生操作：具體步驟：查閱表3-2和文中數(shù)據(jù)，計算氫原子質量與碳-12原子質量1/12的比值。預期成果：得出該比值接近1，理解氫的相對原子質量約為1的原因。教師點評：通過對比計算，你發(fā)現(xiàn)了實際質量轉化為相對值的簡便性，這正是科學中“化繁為簡”的智慧體現(xiàn)。[過渡語：]

既然有了標準，那這個標準本身又是如何確定的呢？活動二：名稱[模型觀察]教師引導：觀察圖3-13中的示意圖，你能看出“相對質量”是如何建立的嗎？活動要求：結合圖像理解“以碳-12原子質量的1/12為基準”的設定邏輯。學生操作：具體步驟：觀察圖中不同原子質量與基準單位之間的比例關系，標注出氫、氧對應的倍數(shù)。預期成果：能說出氫約為1倍、氧約為16倍，初步建立相對概念。教師點評：你從圖中直觀感受到不同原子質量間的倍數(shù)關系，這是理解相對原子質量的關鍵一步。[過渡語：]

現(xiàn)在我們已經(jīng)知道它是“比”出來的，那這個標準為何偏偏選碳-12呢？活動三：名稱[數(shù)據(jù)探究]教師引導：查看質子、中子的質量數(shù)據(jù)，它們與碳-12有何關聯(lián)？活動要求：分析構成原子的基本粒子質量，理解碳-12作為標準的合理性。學生操作：具體步驟：計算碳-12原子（含6個質子和6個中子）的大致總質量，并估算其1/12的值。預期成果：發(fā)現(xiàn)該值接近質子或中子的單個質量，說明這一標準便于與其他粒子質量對應。教師點評：你通過推導認識到碳-12的1/12恰好與核子質量相近，體現(xiàn)了標準選擇的科學性和實用性。歸納總結原子的實際質量極小，使用不便，因此采用相對原子質量。相對原子質量是以碳-12原子質量的112為標準，其他原子與其相比所得的數(shù)值。氫的相對原子質量約為1，氧約為16，這些數(shù)值便于記憶和計算。碳-12被選作標準，因其結構穩(wěn)定，且其質量的1/12與質子、中子質量接近，利于統(tǒng)一衡量。相對原子質量是一個無單位的比值，不是真實質量。設計意圖通過生活情境引發(fā)認知沖突，借助數(shù)據(jù)閱讀、圖像分析和邏輯推理層層推進，幫助學生理解相對原子質量的概念本質及其標準選擇的科學依據(jù)，突出核心概念的教學深度，發(fā)展學生的科學思維能力。新知鞏固題目1

【題文】：安陽殷墟出土的甲骨文上涂有朱砂。朱砂中硫元素、汞元素在元素周期表中的信息如圖。下列說法正確的是

A．硫和汞都是非金屬元素

B．Hg2+的核外電子數(shù)為82

C．硫原子和汞原子的本質區(qū)別是質子數(shù)不同

D．等質量汞、硫中，汞含有的原子數(shù)目更多

【解答】：原子種類由質子數(shù)決定；Hg是金屬，A錯；Hg2+電子數(shù)為78，B錯；汞原子質量大，等質量時原子數(shù)少，題目考查內(nèi)容：元素周期表信息、原子結構、離子電子數(shù)、相對原子質量與原子數(shù)關系。題目求解要點：掌握元素分類、離子電子數(shù)計算、原子數(shù)目與相對原子質量反比關系。同類型題目解題步驟：①識別元素類別；②根據(jù)離子電荷算電子數(shù)；③原子本質看質子數(shù)；④等質量下原子數(shù)與相對原子質量成反比。課堂練習第1題【題文】元素周期表是學習和研究化學的重要工具。如圖所示是元素周期表的一部分，下列說法中正確的是A．這四種元素中有兩種金屬元素、兩種非金屬元素B．可推測出氧原子的原子核內(nèi)有8個中子C．硫元素應該處于元素周期表第二周期D．單質磷和單質硫兩種物質質量相等時，單質硫中所含的原子個數(shù)多【答案】B第2題【題文】下列化學用語的使用及其表示的意義，正確的是A．2H——2個氫元素B．H2O——水中含有兩個氫原子C．2NO3?——D．Ca+2——一個鈣離子帶二個單位正電荷【答案】C第3題【題文】歸納法是學習化學的重要方法之一，下列圖示正確的是A．地殼中元素含量B．原子結構模型C．單質和化合物關系D．微粒與元素的關系模型【答案】A板書設計原子的構成與性質1.原子結構原子=原子核（質子+中子）+核外電子；核電荷數(shù)=質子數(shù)=電子數(shù)2.電子排布電子分層排布→能量由內(nèi)↗外；最外層≤8（僅1層≤2）3.穩(wěn)定結構最外層8e?（或2e?）→穩(wěn)定?得失電子傾向：金屬↘易失，非金屬↗易得4.離子形成Na→Na?+e?，Cl+e?→Cl?；離子化合物：Na?+Cl?→NaCl教學反思本節(jié)課圍繞原子的構成、核外電子排布及相對原子質量展開，重點講解了原子內(nèi)部結構與粒子間電性關系、電子分層排布規(guī)律及其與化學性質的聯(lián)系。從課堂反饋看，學生基本能理解原子不顯電性的原因，并掌握核電荷數(shù)、質子數(shù)與核外電子數(shù)相等的關系，教學目標總體達成。通過圖示類比（如體育場與螞蟻）幫助學生形象理解原子核體積之小與電子運動空間之大，有效突破抽象概念的認知難點。但部分學生對離子形成過程中電子轉移的理解仍顯模糊，尤其在鈉與氯氣反應時電子如何轉移并形成穩(wěn)定結構存在困惑。建議后續(xù)教學中增加動態(tài)模擬動畫或使用磁貼式教具演示電子轉移過程，強化直觀感知，提升學生對微觀粒子行為的想象與理解能力。課前任務一、預習任務閱讀教材，明確原子由原子核與核外電子構成，理解原子核由質子和中子構成，以及各粒子所帶電荷情況。了解原子核外電子分層排布特點，知道電子層劃分及最外層電子數(shù)的規(guī)律。掌握離子的概念，理解陽離子、陰離子的形成過程。理解相對原子質量的定義，知道其計算方法是以一種碳原子質量的112二、課前小測原子由居于中心的原子核與____構成。原子核一般由質子和____構成。原子不顯電性是因為原子核內(nèi)質子所帶正電荷與核外電子所帶負電荷____。稀有氣體原子最外層一般有____個電子（氦為2個），是相對穩(wěn)定結構。以一種碳原子質量的112為標準，其他原子質量與之相比得到的是____答案核外電子2.中子3.數(shù)量相等、電性相反4.85.相對原子質量課堂總結原子的構成與性質原子由原子核（質子+中子）和核外電子構成，質子數(shù)=核外電子數(shù)=核電荷數(shù)核外電子分層排布，最外層電子數(shù)決定化學性質：金屬原子易失電子，非金屬原子易得電子穩(wěn)定結構（如稀有氣體）最外層為8電子（或2電子，僅1層）Na+Cl相對原子質量Ar以碳-12原子質量的112為標準，氫≈1課標分析本節(jié)內(nèi)容對應課標要求學生認識原子的基本構