2024-2025学年高中化学 第一章 第一节 原子结构 第1课时 原子的诞生、能层与能级、构造原理教学设计 新人教版选修3

2024-2025学年高中化学第一章第一节原子结构第1课时原子的诞生、能层与能级、构造原理教学设计新人教版选修3授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间设计思路嗨，亲爱的同学们！今天我们要一起探索化学的奥秘，开启第一章第一节——原子的诞生、能层与能级、构造原理。这节课，我们将跟随科学家们的脚步，一起见证原子的诞生，了解原子的内部结构，感受化学世界的神奇魅力。让我们一起走进化学的世界，感受知识的魅力吧！🌟🌌🧪核心素养目标分析本节课旨在培养学生以下核心素养：

1.科学探究能力：通过实验和理论分析，引导学生探究原子结构，培养其观察、实验、推理和解决问题的能力。

2.科学思维：引导学生理解能层与能级概念，培养逻辑思维和辩证思维能力。

3.科学态度与责任：培养学生对化学学科的热爱，树立科学严谨的态度，增强社会责任感。

4.信息获取与处理能力：引导学生通过多种途径获取原子结构相关知识，学会运用信息解决问题。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生们在此之前已经学习了化学的基本概念，如元素、化合物、化学反应等。他们可能对分子和原子的基本概念有所了解，但对原子结构的深入认识还处于初步阶段。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高中学生对化学的兴趣通常较高，尤其是对实验和探究活动。他们的学习能力强，能够通过阅读和讨论来吸收新知识。学习风格上，部分学生可能偏好通过实验操作来理解抽象概念，而另一些学生则可能更倾向于理论学习和逻辑推理。

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遇到以下困难：

-理解原子核和电子的排列方式，特别是能层和能级的概念。

-将抽象的原子结构模型与实际物理现象联系起来。

-在没有直观实验支持的情况下，理解电子云的分布和化学键的形成。

-需要克服对复杂概念的记忆和理解的障碍，尤其是在面对多电子原子的复杂结构时。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《人教版选修3》教材，以便于跟随课本内容学习。

2.辅助材料：准备原子结构相关的图片、能层与能级的图表、以及原子形成化学键的动画视频，以增强直观理解。

3.实验器材：虽然本节课不涉及实验，但准备好原子模型和电子轨道球仪，供学生直观感受原子结构。

4.教室布置：设置分组讨论区，便于学生进行小组合作学习；在讲台附近准备投影仪和计算机，以便展示多媒体资源。教学过程一、导入新课

同学们，今天我们要一起揭开化学世界的神秘面纱，探索原子的奥秘。你们还记得我们之前学过的分子和原子吗？它们是构成物质的基本粒子。那么，原子又是如何构成的？它内部的结构是什么样的呢？今天，我们就来一起走进原子的世界，探索它的诞生、能层与能级以及构造原理。

二、新课讲授

1.原子的诞生

同学们，原子是如何诞生的呢？我们可以通过科学家们的研究成果来了解。在宇宙大爆炸之后，温度极高，原子核和电子分离，形成了最初的原子。这个过程称为“原子核形成”。现在，请同学们打开课本，我们一起来看看原子核的形成过程。

（学生阅读课本，老师讲解）

2.能层与能级

了解了原子的诞生，接下来我们来探讨原子的内部结构。原子由原子核和核外电子组成。原子核位于原子中心，由质子和中子构成；核外电子则围绕原子核运动。这些电子并不是随意运动的，而是分布在不同的能层上。那么，什么是能层呢？能层是如何划分的呢？

（学生阅读课本，老师讲解）

现在，请同学们拿出一张白纸，按照课本上的能层分布图，画出一个简单的原子结构模型。注意，电子在不同能层上的运动速度和能量是不同的。

（学生动手画图，老师巡视指导）

3.构造原理

了解了能层和能级，接下来我们来探讨原子的构造原理。原子的构造原理是指原子核和核外电子的排列方式。原子核的质子数决定了原子的元素种类，而核外电子的排列则决定了原子的化学性质。那么，原子的构造原理有哪些规律呢？

（学生阅读课本，老师讲解）

现在，请同学们思考一个问题：为什么原子在形成化学键时会失去或获得电子？请以小组为单位进行讨论，并分享你们的观点。

（学生分组讨论，老师巡视指导）

三、课堂练习

为了巩固今天所学的知识，我们来做一个课堂练习。请同学们打开课本，完成以下练习题：

1.简述原子核的形成过程。

2.画出原子结构模型，并标注能层和能级。

3.解释原子在形成化学键时失去或获得电子的原因。

（学生完成练习，老师巡视指导）

四、课堂小结

同学们，今天我们学习了原子的诞生、能层与能级以及构造原理。通过学习，我们了解到原子是由原子核和核外电子组成的，电子分布在不同的能层上，原子核的质子数决定了原子的元素种类，而核外电子的排列则决定了原子的化学性质。希望同学们能够通过今天的课程，对原子结构有更深入的了解。

五、课后作业

为了巩固今天所学的知识，请同学们完成以下课后作业：

1.阅读课本相关内容，加深对原子结构的理解。

2.查找资料，了解原子结构在化学研究中的应用。

3.思考一个问题：原子结构的研究对我们日常生活有什么影响？

（学生完成作业，老师布置）

六、课堂延伸

同学们，原子结构的研究不仅仅局限于课本上的知识。在现实生活中，原子结构的研究对我们的科技发展、环境保护等方面都有着重要的影响。例如，原子结构的研究有助于我们了解物质的性质，从而开发出新的材料；有助于我们了解化学反应的机理，从而提高化学反应的效率。希望同学们在今后的学习中，能够继续探索原子结构的奥秘，为我国的科技事业贡献自己的力量。

（学生思考，老师总结）

1.原子的诞生过程。

2.原子的内部结构，包括能层、能级和构造原理。

3.原子结构在化学研究中的应用。

希望同学们能够将所学知识运用到实际生活中，不断探索、发现，为我国的科技事业贡献自己的力量。下课！🌟🌌🧪教学资源拓展1.拓展资源：

-原子结构模型：提供不同类型的原子结构模型，如球棍模型、电子云模型等，帮助学生直观理解原子结构的层次性和电子分布。

-原子光谱图：展示不同元素的原子光谱图，让学生了解电子能级跃迁与光谱的关系。

-原子结构的历史发展：介绍原子结构理论的发展历程，从道尔顿的原子论到波尔的原子模型，再到量子力学的电子云模型，展示科学理论的演进。

-原子结构在化学中的应用实例：收集一些实际的化学应用案例，如原子结构在材料科学、药物设计、环境监测等方面的应用。

2.拓展建议：

-学生可以通过实验室的原子结构模型套件进行动手操作，加深对原子结构的理解。

-鼓励学生通过在线教育平台查找相关视频教程，观看原子结构相关的科普视频，如原子结构的动画演示。

-学生可以阅读一些关于量子力学和原子结构理论的科普书籍，如《量子物理的故事》、《原子：从发现到现实》等，以拓宽知识面。

-组织学生参与化学实验，如通过光谱分析实验来观察不同元素的原子光谱，体验科学探究的过程。

-建议学生关注化学领域的最新研究进展，了解原子结构理论在解决实际问题中的应用，如通过阅读科学期刊或参加科学讲座来获取信息。

-鼓励学生进行小组讨论，分享各自对原子结构的理解和看法，通过交流促进知识的内化和深化。

-学生可以尝试自己设计简单的原子结构模型，用纸板、塑料等材料制作，通过实际操作加深对原子结构的认识。

-提供一些在线互动学习资源，如化学教育网站上的原子结构模拟游戏，让学生在游戏中学习原子结构知识。

-安排学生进行小型的科学报告，让他们选择一个与原子结构相关的主题，进行深入研究并制作报告，锻炼他们的研究能力和表达能力。板书设计①原子结构概述

-原子构成：原子核（质子、中子）和核外电子

-原子核：位于原子中心，带正电

-核外电子：围绕原子核运动，带负电

②能层与能级

-能层：电子围绕原子核运动的轨道

-能级：能层中电子的能量状态

-主量子数：决定能层的编号

-角量子数：决定能级中的亚层

-磁量子数：决定亚层中的轨道

-自旋量子数：描述电子自旋方向

③构造原理

-电子排布：遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则

-能量最低原理：电子首先填充能量最低的轨道

-泡利不相容原理：同一轨道上的两个电子自旋方向相反

-洪特规则：在等价轨道上，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同

④原子光谱

-电子跃迁：电子从高能级跃迁到低能级时，释放能量

-光谱：电子跃迁产生的光子能量与原子能级差相关

-原子光谱图：展示不同元素的原子光谱特征

⑤应用实例

-材料科学：原子结构影响材料的性质和性能

-药物设计：原子结构帮助理解药物与生物大分子的相互作用

-环境监测：原子结构分析用于污染物检测和水质评估课堂1.课堂评价

课堂评价是教学过程中不可或缺的一环，它有助于教师及时了解学生的学习情况，调整教学策略，同时也能帮助学生认识到自己的学习状态，激发学习动力。以下是具体的课堂评价方法：

①提问与讨论

在课堂教学中，教师可以通过提问的方式检验学生对原子结构知识的掌握程度。例如，提问学生关于能层、能级、电子排布等概念的理解。同时，鼓励学生参与讨论，分享自己的观点和想法。通过观察学生的回答和讨论情况，教师可以评估学生对知识的理解和应用能力。

②观察与反馈

教师在课堂上应密切关注学生的参与度、注意力集中程度以及课堂活动中的表现。对于积极参与、认真听讲的学生，教师应给予肯定和鼓励；对于表现不佳的学生，教师应给予适当的指导和帮助，确保每位学生都能跟上教学进度。

③小组合作与展示

通过小组合作学习，教师可以观察学生在团队中的表现，如沟通能力、协作能力、分工合作等。在小组展示环节，教师应评估学生的表达能力、逻辑思维能力和对知识的综合运用能力。

④课堂测试

定期进行课堂测试，如小测验、随堂问答等，有助于检验学生对原子结构知识的掌握程度。测试内容应与课本相关，难度适中，以便于教师了解学生的学习情况，及时调整教学策略。

⑤课堂评价表

设计课堂评价表，记录学生在课堂上的表现，包括出勤、参与度、合作精神、表达能力等方面。评价表应具有客观性、全面性和针对性，以便于教师对学生的学习情况进行综合评价。

2.作业评价

作业是课堂学习的重要补充，通过作业评价，教师可以了解学生对知识的巩固程度和实际应用能力。

①作业批改

教师应认真批改学生的作业，对作业中的错误进行详细标注，并给出修改建议。对于作业中的亮点，教师应给予肯