第一章 打开原子世界的大门

/第一章打开原子世界的大门本章地位和作用：本章作为重要的化学基础知识,对初高中化学学习起到一个承前启后的作用，一方面本章教学以初中原子结构知识为基础,另一方面又为更偏理性的化学学习，特别是为第三章的学习奠定基础。本章是高中化学教材中对学生的科学精神和科学方法要求相对集中的一章,因为突出了科学精神和科学方法方面的教学要求，因此学生的学习方式应与初中学生习惯了的学习方式有所不同。应克服对知识结论的死记硬背而不重视学习过程的现象,克服被动接受而不主动探究、主动实践的现象,为以后各章的学习奠定学习方式的基础。本章改变了以往教材基础理论知识教学只重视理论本身的灌输，,而忽视知识与理论的发展过程的理念,在教材中充分展示科学概念和原理的演变与发展,并努力渗透科学精神和人文精神培养的要素,加强对学生科学态度和科学方法的教育。课题:第一节从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型一、教学目标：1、知识与技能:a、让学生了解人类对原子结构认识所经历的几个阶段ｂ、让学生知道什么是葡萄干模型、行星模型c、让学生了解几个著名的实验及现象和结论（如：贝克勒尔发现铀的放射性、卢瑟福α粒子散射实验)2、过程与方法:（1）认识探索原子结构的模型方法和实验方法，不断增强科学方法意识.(2）通过探究原子结构,认识科学探究的一般规律。3、情感态度与价值观:通过对化学史及科学家研究科学历程的学习，让学生体会探索科学的艰辛及培养学生严谨的学生。二、教学重点、难点：1、卢瑟福α粒子散射实验、现象及结论2、结合新内容复习初中的知识三、课前准备教师:准备助学提纲，精选习题,附课件学生：按照助学提纲预习,完成习题开学要求：1.努力适应（新环境、新同学、新教材、新老师)2.学会自律（课堂纪律、作业任务）3。拒绝自恕（任务的完成、成绩的状况、同学间的关系)4。确定目标（高考、学业考)５.注重沟通(生生沟通、师生沟通)搞清学生新、老教材学习情况,抽查学生知识含量.四、教学内容和步骤教师活动学生活动备注讨论:说出心目中最伟大的化学家诺贝尔、卢瑟福、道尔顿、居里夫人（两次诺贝尔化学奖）激励学生的学习动力例举学生所知的中国化学家炸药、造纸与化学密不可分墨翟、刘安、魏伯阳、、、、、、侯德榜附：中国化学家课件激发爱国热情引：世界是物质的世界，化学就是一门研究物质的学科，回忆初中时已经学习的一些有关物质的组成物质可以由分子、原子、离子等微粒组成复习初中内容:分子是保持物质化学性质的最小微粒.原子是化学反应中的最小微粒。复习新知识,了解学生掌握情况引导学生：原子是构成物质的微粒,人的肉眼并不能觉察它的存在，那么人们是怎样了解、揭示原子结构的呢？你是否意识到人类在揭示原子结构奥秘的道路上迈过了何等艰辛的征途呢？请学生阅读课本并总结人类探索原子结构所经历的几个阶段。完成助学提纲注重学生自学能力板书:第一章打开原子世界的大门第一节从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型一从古典原子论到葡萄干面包原子模型历史人物简介学生简述:惠施：物质无限可分墨子:物质分割需条件德谟克利特：物质只能分割到原子道尔顿：原子在一切化学变化中均不可再分汤姆孙:葡萄干面包模型（发现电子）培养学生养成清晰的学习思路二从X射线到元素放射性的发现伦琴：Ｘ射线、伦琴射线贝克勒尔:铀的放射性卢瑟福：元素的放射性现象（发现质子）小结放射性实验结论,完成下表性质射线粒子流还是电磁波带电情况质量穿透力比较α粒子流正电４个单位较弱β粒子流负电忽略较强γ电磁波不带电忽略很强电子的发现和元素的放射性现象说明原子可再分.由实验结论推断三原子结构的行星模型讨论：α粒子是什么？为什么用α粒子轰击金箔α粒子是带２个单位正电荷的氦离子。α粒子质量大、数度大。培养学生分析、合作精神描述α粒子轰击金箔的实验现象根据现象大胆推测原子的结构模型锻炼学生的空间想象力项目实验步骤实验现象结论用α粒子轰击金箔绝大多数α粒子穿过金箔后仍能沿原来方向前进原子一定是中空的少数α粒子却发生了较大的偏转极少数α粒子偏甚至被弹回,偏转角几乎达到180o原子中间存在很小的带正电荷的核1９１1年卢瑟福提出原子结构的行星模型(solarｓystemmｏdel)：原子是由带正电荷的质量很集中的的很小的原子核和在它外面运动着的带负电荷的电子组成的一个体系.学生试着画出原子行星模型补充：波尔原子模型、薛定谔电子云模型,拓宽眼界。小结:人类在认识自然的过程中,经历了无数的艰辛，正是因为有了无数的探索者,才使人类对事物的认识一步步地走向深入，也越来越接近事物的本质。五。课后作业完成练习册第一章第一节,根据助学提纲预习第二节六。教学反思本节课以理论为主,学习原子结构的认知过程.从猜测到大量实验最后得出一个个结论，有条理的培养学生的学习过程与方法。但由于此内容过于理论化，且繁多，故配以多媒体课件使其直观化.课题：第二节原子结构和相对原子质量一、教学目标：知识与技能：a、掌握原子的构成，各微粒间的关系ｂ、原子的质量与相对原子质量的区别，c、理解同位素的概念d、知道简单离子的概念２、过程与方法：a、培养学生的阅读能力及运用资料的能力b、培养学生联系微观、宏观的能力3、情感态度与价值观：通过同位素、同素异形体，质量数、相对原子质量的对比，培养学生的分析能力。二、教学重点、难点：核电荷数与核内质子数,核的质量数与核内质子、中子数的关系同位素，天然同位素的原子百分数以及相对平均原子质量概念三、课前准备教师：准备助学提纲，精选习题,学生:按照助学提纲预习,完成习题四、教学内容和步骤教师活动学生活动备注要求学生在学过原子结构行星模型后,分析原子的确切组成、结构划出原子行星结构模型，指出各部分组成新旧知识联系、巩固板书：第二节原子结构和相对原子质量原子的构成（从已学知识进行回答）微粒种类微粒带电情况质量大小核外电子Z个一个电子带一个单位负电荷质量很小质子Z个一个电子带一个单位负电荷原子原子核质量很大原子核中子（A-Z个）不带电原子很小，又根据ａ粒子散射实验得出,原子中空，原子核更小电子质量相对于质子、中子可忽略，且质子质量约等于中子质量讲解相对质量的概念1个质子=1个中子=１讨论:各微粒的半径比较质子、中子、电子的质量比较学会简化问题2．原子序数=核电荷数=核外电子数=核内质子数质量数=质子数+中子数讨论各微粒数之间的数量关系3．元素符号的角标意义原子代表的含义Ｘ—-该原子的元素符号Ａ——该原子的质量数Ｚ——该原子的原子核内质子数C――原子个数±a――化合价ｂ±――离子电荷±±aｂ±ZXCｂ±练习微粒数目的计算4.离子原子得失电子后，形成的带电微粒。Xb+表示由X原子失去b个电子后形成的阳离子Xb－表示由X原子得到b个电子后形成的阴离子适量补充原子得失电子后形成离子的知识二同位素１。概念2．特征:①同种元素,不同原子②质子数、核外电子数相同,中子数、质量数不同③同位素的不同原子构成的单质（如:、）或化合物(如：、）化学性质几乎相同④各种同位素所占的原子个数百分比一般是不变的问题:1什么是同位素决定原子种类的因素同位素与同素异形体的区别强调:质子数决定元素种类,质子数和中子数决定原子种类。由于同位素的存在,原子种类多于元素种类.培养合作精神3．同位素与同素异形体的区别同位素是同种元素的不同原子，同素异形体是同种元素形成的不同单质。研究对象相同之处不同之处实例同位素原子质子数、元素种类中子数、原子种类、、同素异形体单质元素种类、原子种类组成与结构金刚石、石墨在科学研究中,同位素的应用深入到了生物医学、遗传工程、材料科学和地球科学。医学应用在同位素诸多有益应用领域里最为活跃。广泛而又多样的工业应用覆盖了众多的工业部门。辐射育种、昆虫不育和食品保藏等技术促进了农业的可持续发展。另一些应用还包括环境污染的监测与去除以及正在扩大的安全检查体系等。碳—1４测定考古年代原理:碳—14与大气中的氧结合成,通过光合作用进入植物体，再经食物链进入动物体,最后所有生物体内均存在碳-14。生物活着的时候，通过新陈代谢而与大气发生物质交换,最终使体内的碳—14浓度与大气相同。生物死亡后，物质交换停止，体内碳—１4因蜕变而不断减少,且蜕变速率固定不变，每5７30年左右就减少一半。测定出土文物(生物遗骸)碳-１4浓度的减小程度，就可推算出其死亡年代。拓宽眼界三相对原子质量如果以克为单位来称量原子，数量实在太小，给记忆带来很多不便。复习相对质量来理解相对原子质量１。同位素（原子）的相对原子质量eg：求的相对原子质量（的真实质量／的真实质量的1/１2)≈1615.998即这种氧元素的相对原子质量。的质量数=8＋８＝１６数值上约等于原子的相对原子质量。巩固质量数、相对原子质量、质子数、中子数、电子数的计算由相对原子质量到相对分子质量，拓展练习元素的相对原子质量由于一种元素可能存在几种同位素,所以元素的相对原子质量实际是元素的平均相对原子质量尝试计算补充丰度的概念符号同位素相对原子质量丰度6。01５137。42％７。01６０192。58％元素的平均相对原子质量:6。0151３７.4２％+7。01６0192.58％=6．9418≈7即周期表上查得的相对原子质量，一般计算就用它。五.课后作业完成练习册第一章第二节,根据助学提纲预习补充内容＜物质的量＞,最好借阅高一老教材六.教学反思这节内容较为简单，重在明确知识点。20号元素原子内微粒间的关系，通过练习多巩固。由电子的得失，提出离子的概念，注意电子的数目与质子的数目关系。明确原子质量数、原子相对原子质量、元素相对原子质量的概念、关系。补充内容：物质的量本节地位和作用：物质的量是整个高中化学中计算的基石,好比一座现代化的立交桥，四通八达，连接着整个化学教学，也可以很好的提高思维的质量和速度.由于新老教材的差异，这部分内容在二期课改中出现在初三内容中,但部分同学没学过,由于此内容在高一新教材中被删去，但其重要性不可忽视，故进行补充。课题物质的量一、教学目标:1、知识目标：a.理解阿伏加德罗常数、物质的量的概念；ｂ．掌握摩尔、摩尔质量、物质的微粒数、物质的质量等之间的关系及计算．2、能力目标：a。培养学生的客观认识能力，b.培养学生化零为整，统筹规划的能力c．加强计算能力的培养3、情感目标：通过知识内容的补充教授，激发学生学习兴趣二、教学重点、难点：掌握摩尔、摩尔质量、物质的微粒数、物质的质量等之间的关系及计算三、课前准备教师：准备助学提纲，精选习题学生：按照助学提纲预习,完成习题四、教学内容和步骤教师活动学生活动备注引:物质的量是高中化学中计算的基石，好比一座现代化的立交桥,四通八达，连接着整个化学教学,也可以很好的提高思维的质量和速度。我们在微粒数量的求算中,已经涉及到了这一内容.认真听讲强调内容的重要性．要求学生读出方程式:C+Ｏ2CO2回答:1个碳原子与1个氧分子点燃生成1个二氧化碳分子实验中：用12克碳与３2克氧气点燃反应生成４4克二氧化碳气体让学生产生质量与微粒数关系的想法问题:如何用托盘天平称出一粒米的质量？思考回答：例1000粒米=５克让学生有化零为整的概念思考：我们已经知道了物质的质量和微粒数存在一定关系,那么究竟怎么知道一定质量的物质里含有多少微粒?怎么把宏观和微观结合起来？讨论思考将学生引入微观世界复习我们学过的微观粒子原子、分子、电子、质子、中子、离子、离子团(举例）复习原子结构以碳原子数为例，科学上测得12g12C所含的原子数约为6．０２×1023个。把６.０２×1023称为阿伏加德罗常数.用ＮA熟记6。0２×１02３这个数字理解这只是个约数必须记住兴趣：例一:６。02×1０2３个一毛硬币排起来,可来回地球和太阳4０0亿次.例二：1Kg谷子有4万粒，6．0２×1０23粒谷子有1.５05×10１９Kg，如地球上有60亿人，每人可得2.5×10８学生齐动手巩固记忆可通过学生一起计算来培养学习兴趣板书:物质的量物质的量：我们把含阿伏加德罗常数个微粒的集合体作为物质的量（符号ｎ）的单位—摩尔(符号ｍol)长度Ｌm质量mKｇ时间tS温度TK电流ＩA物质的量nｍoｌ对比国际单位制基本单位表，理解物质的量只是一种物理量的名称表示含一定数目粒子的集合体。得出：n=N/NA完成基础型问题1～3抽学生回答注意:物质的量只适用于微观粒子，例如：原子、分子、电子、质子、中子、离子等思考：能否根据１mol碳原子的质量推算出1mｏl其他原子的质量?回忆学习原子结构时,所学的相对质量.二．摩尔质量由1mol12C为１2克根据书上例子，由原子推出每摩尔分子、离子、离子团等微粒的质量原子中,电子不计质量,１mｏl任何物质的质量叫做该物质的摩尔质量．单位为g／mｏlM＝m／n完成基础型问题４～8抽学生回答注意摩尔质量与式量的关系与区别根据学生自学情况，适当讲解自学有关物质的量的计算，5道例题小结：n=N／ＮA=m/M配合提高型习题（根据课时,可安排在第二课时)巩固知识点注意:1.根据化学方程式来进行计算时，务必遵循上下单位同,左右单位可不同的规律.2。当两种反应物的量都知道时,注意考虑过量问题．边完成习题，边巩固小结．五.课后作业完成助学提纲提高型习题部分，预习第三节六．教学反思物质的量是高中计算的重点、难点,把物质的量与微粒联系在一起,有一定难度。所以讲解干脆直接,然后根据给出公式，进行简单习题的练习，层层深入，不打击学生的信心。点到为止，具体内容,见招拆招。课题:第三节揭开原子核外电子运动的面纱一、教学目标：1、知识目标：a、了解电子云的概念b、了解核外电子排布的规律ｃ、学会表示核外电子排布的图式（原子结构示意图、电子式）d、掌握离子的概念以及离子的表示方法(离子符号、电子式)2、能力目标：a、培养学生的阅读能力及逻辑推理能力b、通过本节的学习让学生对原子核外电子运动规律有个大概的了解，培养她们对事物的探究能力,引导学生进行更深入的了解。3、情感目标：通过对本节的学习，培养学生的实事求是、创新开拓的科学精神,善于总结、归纳的逻辑思辨能力。二、教学重点、难点:１、原子结构示意图、电子式2、核外电子排布的规律三、课前准备按照助学提纲预习,完成习题四、教学内容和步骤教师活动学生活动备注回忆:原子的组成情况.原子是由原子核和核外电子组成的,原子核是由质子和中子组成的。卢瑟福的原子行星结构模型.(想一想:是否所有的原子都是由质子和中子组成？）1H无中子提问：核外电子是否在运动？作何运动？电子运动的特点是什么?板书:第三节揭开原子核外电子运动的面纱带负电、质量小、速度快、空间大。是一种特殊的运动。不同于宏观物体的运动规律。原子核外电子在做无规则运动。能量低的电子离核近,能量高的离核远。从内层到外层需要吸收能量，从外层到内层需要放出能量。结合助学提纲理解同一原子核外电子能量不都是相同的拓展眼界:核外电子的运动规律与普通物体的运动规律不同，它没有确切的运动轨道，不能测定或计算它在某一时刻所在的位置，也不能描画出它的运动轨迹。只能用一个形象的概念来描述它。这就是电子云。电子在核外空间一定范围内出现，好象带负电荷的云雾笼罩在原子核周围，所以我们称之为电子云.电子云是描述核外电子运动状态的一种形象图式。对于多电子的原子，电子在核外的运动是分层的,又叫分层排布。把能量最低、离原子核最近的称第一电子层,依次为第二层、第三层……也可以把它们依次叫K、Ｌ、Ｍ、Ｎ、O、P……这样,电子就可以看作是在能量不同的电子层上运动，通常只需掌握前四层。复习学过的前20号元素,根据第16页表1。3，归纳核外电子排布的规律元素在周期表中的序数＝核电荷数=原子核外电子数一核外电子排布的规律:每一电子层所容纳的电子数最多为２n2.最外层电子数最多不超过８，若最外层为K层,电子数最多不超过2.①若最外层已排满8电子（He排满2个电子），则该原子结构为稳定结构，形成的原子为惰性气体原子.②若最外层电子数小于4,它一般易失去最外层电子，从而达到8电子稳定结构，一般是金属元素.③若最外层电子数大于4,它一般易得到电子，从而使最外层也达到8电子稳定结构，一般是非金属元素。次外层电子数最多不超过１8。电子能量低的离原子核近，能量高的离原子核远。能量越低越现排,排满内层再排外层。结合助学提纲结构决定性质多举例让学生判断练习:关于原子结构的说法正确的是()A原子此外层电子数大于8B稀有气体元素的最外层电子数都是2或8C非金属元素的最外层电子数大于D金属元素的最外层电子数都小于4二原子结构示意