2023-2024学年高中化学 2.3.1 人类对原子结构的认识教学实录 苏教版必修第一册

2023-2024学年高中化学2.3.1人类对原子结构的认识教学实录苏教版必修第一册科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2023-2024学年高中化学2.3.1人类对原子结构的认识教学实录苏教版必修第一册课程基本信息1.课程名称：高中化学2.3.1人类对原子结构的认识

2.教学年级和班级：高一年级（1）班

3.授课时间：2023年11月15日第3节课

4.教学时数：1课时核心素养目标1.培养学生的科学探究精神，通过实验和观察，使学生了解科学家对原子结构认识的发展历程。

2.提升学生的科学思维能力，通过分析原子结构的模型，引导学生运用归纳、演绎等方法进行科学推理。

3.强化学生的科学态度与价值观，使学生认识到科学理论的发展离不开实验和理论的相互验证，培养严谨求实的科学态度。教学难点与重点1.教学重点，

①理解原子结构模型的发展历程，包括道尔顿的原子论、汤姆孙的葡萄干布丁模型、卢瑟福的核式结构模型以及玻尔的量子模型。

②掌握玻尔模型的基本原理，包括能级、轨道、电子跃迁等概念，并能运用这些概念解释氢原子的光谱。

2.教学难点，

①理解原子结构模型之间的逻辑关系和演变过程，学生需要能够将不同模型的特点和局限性进行比较和分析。

②理解量子力学中的波粒二象性和不确定性原理，这些概念对于非物理专业的学生来说较为抽象，需要通过具体的例子和实验来帮助学生理解。

③能够将原子结构的知识与化学反应和化学键的形成联系起来，理解原子结构对化学反应性质的影响。教学资源-软硬件资源：多媒体教学平台、电脑、投影仪、白板、实验仪器（如质子加速器模型、原子结构模型教具等）。

-课程平台：学校内部网络教学平台。

-信息化资源：原子结构发展历程的动画演示、玻尔模型的教学视频、相关科学史的图文资料。

-教学手段：实物模型展示、实验演示、课堂讨论、小组合作学习。教学过程设计一、导入环节（5分钟）

1.创设情境：展示生活中常见的化学现象，如燃烧、腐蚀等，引导学生思考这些现象背后的原因。

2.提出问题：引导学生思考物质的组成和结构，激发学生对原子结构的兴趣。

3.引导学生回顾已学知识：提问学生关于原子、分子等基本概念的理解，为后续学习做好铺垫。

二、讲授新课（20分钟）

1.原子结构发展历程：

-道尔顿的原子论：介绍道尔顿的原子论，讲解原子的概念和性质。

-汤姆孙的葡萄干布丁模型：展示汤姆孙的原子模型，讲解电子和原子核的概念。

-卢瑟福的核式结构模型：介绍卢瑟福的实验和结论，讲解原子核和电子的分布。

-玻尔的量子模型：讲解玻尔的量子模型，介绍能级、轨道、电子跃迁等概念。

2.玻尔模型的应用：

-氢原子的光谱：展示氢原子的光谱图，讲解光谱与能级的关系。

-电子跃迁：介绍电子跃迁的概念，讲解电子跃迁的能量变化。

三、巩固练习（10分钟）

1.课堂练习：发放练习题，让学生独立完成，巩固所学知识。

2.小组讨论：将学生分成小组，讨论练习题中的问题，培养学生的合作能力。

四、课堂提问（5分钟）

1.提问学生关于原子结构发展历程的问题，检查学生对知识的掌握程度。

2.提问学生关于玻尔模型的应用问题，引导学生深入理解模型。

五、师生互动环节（5分钟）

1.教师提问：针对学生回答，教师进行点评和补充，引导学生深入思考。

2.学生提问：鼓励学生提出问题，教师解答，激发学生的学习兴趣。

六、核心素养能力的拓展要求（5分钟）

1.教师引导学生思考原子结构对化学反应的影响，培养学生的科学思维能力。

2.教师介绍科学史上的科学家，培养学生的科学态度与价值观。

七、总结与作业布置（5分钟）

1.总结本节课所学内容，强调重点和难点。

2.布置作业：要求学生完成课后练习题，巩固所学知识。

教学时间总计：45分钟知识点梳理1.原子结构的发展历程：

-道尔顿的原子论：提出物质由不可分割的原子组成，原子具有相同的质量和性质。

-汤姆孙的葡萄干布丁模型：提出原子由带正电的均匀物质和嵌入其中的带负电的电子组成。

-卢瑟福的核式结构模型：通过α粒子散射实验，提出原子中心有一个带正电的原子核，电子在核外绕核运动。

-玻尔的量子模型：提出电子在原子中只能存在于特定的轨道上，且能量是量子化的。

2.原子结构的基本概念：

-原子核：由质子和中子组成，位于原子的中心，带正电。

-电子：带负电，围绕原子核运动，分布在不同的能级上。

-轨道：电子在原子中运动的空间区域，具有特定的能量。

3.玻尔模型的能级和电子跃迁：

-能级：电子在原子中的能量状态，用主量子数n表示。

-电子跃迁：电子从一个能级跃迁到另一个能级的过程，伴随着能量的吸收或释放。

4.氢原子的光谱：

-氢原子的光谱：由氢原子中的电子跃迁产生的一系列特定波长的光。

-巴耳末系：氢原子光谱中可见光部分的谱线。

5.原子结构对化学反应的影响：

-原子核：决定原子的质量、电荷和化学性质。

-电子层：决定原子的化学性质，包括原子的反应性和化合价。

-电子跃迁：与化学反应中的能量变化有关，影响化学反应的速率和方向。

6.原子结构的实验验证：

-α粒子散射实验：卢瑟福通过α粒子散射实验，发现原子核的存在。

-氢原子光谱实验：通过观察氢原子的光谱，验证玻尔模型的正确性。

7.原子结构在化学中的应用：

-解释化学键的形成：了解原子结构有助于理解化学键的类型和性质。

-预测化学反应：根据原子结构，可以预测化学反应的可能性和产物。

-设计新化合物：利用原子结构知识，可以设计具有特定性质的新化合物。重点题型整理1.题型一：原子结构模型的演变

-题目：简述道尔顿、汤姆孙、卢瑟福和玻尔提出的原子结构模型，并说明它们之间的联系和区别。

-答案：道尔顿提出原子是不可分割的实心球体；汤姆孙提出葡萄干布丁模型，认为原子是由带正电的均匀物质和嵌入其中的电子组成；卢瑟福提出核式结构模型，认为原子中心有一个带正电的原子核，电子在核外绕核运动；玻尔提出量子模型，认为电子在原子中只能存在于特定的轨道上，且能量是量子化的。它们之间的联系在于都是对原子结构的探索，区别在于模型的具体内容和解释现象的能力。

2.题型二：玻尔模型的能级和电子跃迁

-题目：解释玻尔模型中的能级和电子跃迁的概念，并举例说明。

-答案：能级是电子在原子中的能量状态，用主量子数n表示。电子跃迁是电子从一个能级跃迁到另一个能级的过程，伴随着能量的吸收或释放。例如，氢原子中的电子从第二能级跃迁到第一能级时，会释放出特定波长的光子。

3.题型三：氢原子的光谱

-题目：解释氢原子光谱的形成原因，并说明巴耳末系的特点。

-答案：氢原子光谱的形成原因是电子在原子中跃迁时，释放或吸收特定波长的光子。巴耳末系是氢原子光谱中可见光部分的谱线，由电子从高能级跃迁到第二能级时产生。

4.题型四：原子结构对化学反应的影响

-题目：说明原子结构如何影响化学反应的速率和方向。

-答案：原子结构通过决定原子的化学性质，影响化学反应的速率和方向。例如，原子核的电荷数和电子层的排布决定了原子的化合价，进而影响化学反应的类型和产物。

5.题型五：原子结构的实验验证

-题目：简述卢瑟福的α粒子散射实验，并说明其实验结果对原子结构模型的影响。

-答案：卢瑟福的α粒子散射实验是通过将α粒子射向金箔，观察α粒子的散射情况。实验结果显示，大部分α粒子穿过金箔，少数发生大角度散射，极少数反弹。这一结果证明了原子中心存在一个带正电的原子核，从而推翻了汤姆孙的葡萄干布丁模型，支持了卢瑟福的核式结构模型。板书设计1.原子结构发展历程

①道尔顿的原子论：物质由不可分割的原子组成，原子具有相同的质量和性质。

②汤姆孙的葡萄干布丁模型：原子由带正电的均匀物质和嵌入其中的电子组成。

③卢瑟福的核式结构模型：原子中心有一个带正电的原子核，电子在核外绕核运动。

④玻尔的量子模型：电子在原子中只能存在于特定的轨道上，且能量是量子化的。

2.原子结构基本概念

①原子核：由质子和中子组成，位于原子中心，带正电。

②电子：带负电，围绕原子核运动，分布在不同的能级上。

③轨道：电子在原子中运动的空间区域，具有特定的能量。

3.玻尔模型的能级和电子跃迁

①能级：电子在原子中的能量状态，用主量子数n表示。

②电子跃迁：电子从一个能级跃迁到另一个能级的过程，伴随着能量的吸收或释放。

4.氢原子的光谱

①氢原子光谱：由氢原子中的电子跃迁产生的一系列特定波长的光。

②巴耳末系：氢原子光谱中可见光部分的谱线。

5.原子结构对化学反应的影响

①原子核：决定原子的质量、电荷和化学性质。

②电子层：决定原子的化学性质，包括原子的反应性和化合价。

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