2024-2025学年新教材高中化学 4.1 第1课时 原子结构 元素周期表 核素教学实录 新人教版必修第一册

2024-2025学年新教材高中化学4.1第1课时原子结构元素周期表核素教学实录新人教版必修第一册学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计思路本节课以“原子结构、元素周期表、核素”为主题，通过实验探究、理论讲解、习题练习等多种教学方式，帮助学生掌握原子结构的基本概念，理解元素周期表的构成及规律，认识核素的相关知识。课程内容与新人教版必修第一册课本紧密相连，旨在提高学生的化学素养，培养其科学探究能力。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的科学探究精神、科学思维和科学态度。通过原子结构的探究，提升学生的实验操作能力和观察分析能力；通过元素周期表的学习，培养学生的归纳总结能力和逻辑思维能力；通过核素知识的讲解，增强学生的信息获取和批判性思维能力。学习者分析1.学生已经掌握的相关知识：学生已具备一定的化学基础知识，了解物质的组成和性质，对化学实验有一定的认识。但关于原子结构、元素周期表和核素的具体知识，学生可能还停留在较为浅显的理解层面，对原子核、电子层、元素周期律等概念需要进一步深入。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高中学生对化学学科普遍持有一定的兴趣，喜欢通过实验探究来学习新知识。学生的学习能力较强，具备一定的逻辑思维和分析能力。学习风格上，部分学生偏好理论讲解，而另一部分学生则更倾向于实验操作和实际应用。

3.学生可能遇到的困难和挑战：学生在理解原子结构时可能会对电子排布和能级概念感到困惑；在掌握元素周期表时，可能会面临元素周期律和周期性变化的理解困难；此外，核素的概念较为抽象，学生可能难以理解同位素、质量数等概念。在教学过程中，教师需要关注这些难点，通过多种教学手段帮助学生克服困难。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有新人教版必修第一册教材，以备查阅。

2.辅助材料：准备原子结构示意图、元素周期表图片、核素变化动画等多媒体资源，以辅助讲解。

3.实验器材：准备电子显微镜模型、元素周期表卡片等实验教具，用于演示和互动。

4.教室布置：设置分组讨论区，并布置实验操作台，确保学生能进行小组实验和讨论。教学流程1.导入新课

详细内容：教师通过展示生活中常见的元素，如金属、非金属等，引导学生思考这些元素是如何形成的。随后，提出问题：“元素是如何构成的？它们的性质和变化规律又是什么？”以此激发学生对原子结构和元素周期表的学习兴趣。

用时：5分钟

2.新课讲授

（1）原子结构：教师讲解原子结构的基本概念，包括原子核、电子层、能级等，并展示原子结构示意图，帮助学生理解原子结构的特点。

（2）元素周期表：介绍元素周期表的构成，讲解元素周期律和周期性变化，展示元素周期表，让学生熟悉元素的位置和性质。

（3）核素：讲解核素的概念，包括同位素、质量数等，并通过实例说明核素在原子反应中的重要作用。

用时：15分钟

3.实践活动

（1）小组讨论：学生分组讨论原子结构的形成过程，要求他们根据所学知识，用文字或图形形式表达出来。

（2）实验演示：教师演示原子结构模型，让学生观察并分析模型的构成，加深对原子结构的理解。

（3）周期表应用：学生分组完成周期表填空题，巩固元素周期律和周期性变化的知识。

用时：15分钟

4.学生小组讨论

（1）原子结构的形成过程：学生讨论原子在化学反应中的变化，如电子的转移、共享等。

举例回答：在化学反应中，原子可能会失去或获得电子，形成阳离子或阴离子。例如，钠原子（Na）在化学反应中容易失去一个电子，形成钠离子（Na+）。

（2）元素周期律的应用：学生讨论元素周期表在化学研究中的应用，如预测元素的化学性质。

举例回答：通过元素周期表，我们可以预测同一族元素的化学性质相似，例如，碱金属（如钠、钾等）都具有很强的还原性。

（3）核素的变化：学生讨论核素在放射性衰变过程中的变化，如α衰变、β衰变等。

举例回答：在α衰变中，原子核释放出一个α粒子（由2个质子和2个中子组成），导致原子核的质量数减少2，原子序数减少2。例如，铀-238（238U）在α衰变后，变为钍-234（234Th）。

用时：10分钟

5.总结回顾

内容：教师引导学生回顾本节课所学内容，强调原子结构、元素周期表和核素的重要性，并总结以下重点：

-原子结构包括原子核和电子层，电子排布遵循能级原则。

-元素周期表反映了元素性质的周期性变化，有助于预测新元素的性质。

-核素在放射性衰变过程中发生质子数或中子数的变化，影响原子核的稳定性。

举例分析：通过展示钠原子和钾原子的电子排布图，对比它们的化学性质，引导学生理解电子排布对元素性质的影响。

用时：5分钟

总计用时：45分钟教学资源拓展1.拓展资源：

（1）原子结构的发展历程：介绍原子结构理论的历史演变，从道尔顿的原子论到波尔的量子模型，再到现代的量子力学，让学生了解科学理论的发展过程。

（2）元素周期表的发现与演变：讲述门捷列夫发现元素周期律的过程，以及元素周期表的发展历程，包括长式周期表和短式周期表的对比。

（3）核物理的基本概念：介绍原子核的组成、核反应类型、放射性衰变等核物理基础知识，帮助学生建立核物理的基本框架。

2.拓展建议：

（1）阅读相关科普书籍：推荐学生阅读《元素的故事》、《原子史话》等科普书籍，了解元素的发现、性质和应用。

（2）观看科普视频：推荐学生观看《原子探秘》、《元素周期表的故事》等科普视频，通过视觉和听觉的结合，加深对原子结构和元素周期表的理解。

（3）参与化学实验：鼓励学生参与实验室的原子结构模型制作、元素性质实验等，通过实际操作，巩固所学知识。

（4）查阅在线资源：指导学生利用网络资源，如化学教育网站、在线课程等，拓展相关知识，如同位素、核能等。

（5）组织学生开展小组研究：鼓励学生以小组形式，选择一个与原子结构、元素周期表相关的课题进行研究，如“同位素在医疗中的应用”、“元素周期表中的金属元素”等，培养学生的科研能力和团队合作精神。重点题型整理1.题型：原子结构示意图绘制

例题：请根据以下信息绘制氮原子的结构示意图：

-氮原子的原子序数为7

-氮原子的电子排布为1s²2s²2p³

答案：绘制示意图，展示氮原子的原子核、两个电子层，第一层有2个电子，第二层有5个电子，其中2s轨道上有2个电子，2p轨道上有3个电子。

2.题型：元素周期表位置判断

例题：根据以下信息，判断元素X在元素周期表中的位置：

-元素X的原子序数为17

-元素X的最外层电子数为7

答案：元素X位于元素周期表的第三周期，第VIIA族（卤素族）。

3.题型：同位素计算

例题：已知某元素的两种同位素，其质量数分别为A和A+1，丰度分别为x和1-x，求该元素的平均原子质量。

答案：平均原子质量=(Ax+(A+1)(1-x))/1=A+(1-x)

4.题型：核反应方程式书写

例题：请写出下列核反应方程式：

-氘核与氚核发生聚变反应

-铀-235在中子轰击下发生裂变反应

答案：

-氘核+氚核→氦-4+中子

-铀-235+中子→钡-141+某核+3中子

5.题型：元素性质比较

例题：比较钠（Na）和钾（K）的以下性质：

-原子半径

-金属性

-烧烧时的火焰颜色

答案：

-钠的原子半径小于钾的原子半径。

-钠的金属性小于钾的金属性，因为钾在元素周期表中位于钠下方，金属性更强。

-钠燃烧时火焰呈黄色，钾燃烧时火焰呈紫色。作业布置与反馈作业布置：

1.完成课后练习题：要求学生独立完成教材中的课后练习题，包括原子结构、元素周期表和核素的相关题目，以巩固课堂所学知识。

2.元素周期表填空：学生根据元素周期表，完成以下填空题：

-第一周期中，原子序数为2的元素是______。

-第三周期中，属于主族元素的是______和______。

-第四周期中，最外层电子数为6的元素位于______族。

3.核素性质分析：学生选择一种核素，分析其放射性衰变类型、半衰期和衰变后的产物。

4.实验报告：对于本节课的实践活动，学生需撰写实验报告，包括实验目的、步骤、观察结果和分析。

作业反馈：

1.及时批改：教师应在课后及时批改学生的作业，确保学生能够及时了解自己的学习情况。

2.个性化反馈：针对每位学生的作业，教师应给出个