资源简介

原子核外电子的排布
教学设计
《原子核外电子的排布》教学设计
[教学任务分析]
设 计 理 念 本课涉及微细、肉眼难以感觉的原子核外电子排布的教学，是初中化学教学的重难点。传统课堂依靠一些有限的图像以及语言文字进行讲述，初中学生难以理解、掌握这些化学微观知识，传统教学的理念、条件限制了这问题的解决。 本课利用了数字技术优势，化抽象为直观，用图文、动画、互动按钮等多方面对学生进行微观教学，启迪思维，建构知识体系，对学生学习信息、成效及时反馈和评价，更重要的是促成学生由被动学习向主动学习转变，培养学生的微观想象力、宏微结合学习化学的习惯, 有助于学生理解物质的组成、变化等化学宏观现象的微观本质，提高学生的学科素养。
教材分析 本课安排在《课题1分子和原子》及上一课《原子的构成（第一课时）》之后进行教学，本课内容地位重要，让学生知道原子中电子在核外是分层排布， 特别是原子最外层电子结构决定了原子的化学性质和原子的分类，体现微观结构影响宏观物质性质的本质，知道离子的形成，离子也是构成物质的粒子。从学科的角度来看本课是化学微观教学的入门课之一，为初中和高中必修、选修后续课程学习，从原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化做准备，为学习化学键等从微观本质上揭示物质的结构与性质关系做准备。
学情分析 学生初步具备了学习化学概念的能力，但空间想象力、抽象思维和逻辑思维的能力较弱，对涉及微细、肉眼难以感觉的原子核外电子排布等微观知识难以理解。
教学目标 知识 与 技能 知道核外电子是分层排布的，能看懂原子结构示意图。
知道原子的类别和化学性质与最外层电子数之间的关系。
知道相似结构一类粒子性质相似。
过程 与方法 逐步提高学生分析、综合、归纳、演绎的能力。
提高信息加工和模型认知能力，了解用对比的方法去研究问题。
情感 态度 与 价值观 激发学生探究物质构成奥秘的好奇和兴趣，培养“世界物质性、 物质粒子性和物质可分性”的观念。
培养“结构决定性质”的观念。
培养宏微结合研究问题的观念。
教学重点 原子的化学性质与最外层电子数之间的关系。
教学难点 核外电子的分层排布。
教学方法 以知识建构理论为主导的合作探究教学。
[教学流程设计]
教学流程 活动说明或目的
情景引入：回忆人类研究原子结构的历程 建构活动：以核外电子分层动画为载体建构教学互动活动 教学活动1：了解核外电子分层排布的原因和规律 教学活动2：分析电子排列的基本规律（分组） 教学活动3：知道原子结构示意图的含义 教学活动4：教师关注弱势学生活动（加分站） 教学活动5：及时反馈练习：完成学习目标一学案 讨论探究：以1-18元素的原子结构示意图为载体分组 讨论探究以下问题 探究问题1：稀有气体原子的最外层电子数的规律 探究问题2：金属原子的最外层电子数的规律 探究问题3：非金属原子的最外层电子数的规律 探究问题4：最外层电子数与化学性质的关系 探究问题5：最外层电子数相同，化学性质相似 练习评价：及时反馈练习：完成学习目标二学案 拓展活动：如果有时间则进行，内容为课后作业第5题 大概2分钟 大概15分钟 大概13分钟 大概5分钟 大概5分钟
[教学过程]
教学过程 备注或说明
教师板书：原子核外电子排布 情景引入：人类对原子结构的研究经历了漫长的历程：比较有代表性的有：1803年道尔顿实心球模型；1904年汤姆生葡萄干蛋糕模型；1911年卢瑟福太阳系模型；1913年波尔模型；现代的薛定谔电子云模型；人类对原子的认识一步步的走向深入，也越来越接近事物的本质。今天我们就通过电子云理论来学习原子核外的电子排布。 建构活动：教师展示“电子运动.swf”。 教师提问：我们可以看到电子在做什么？ 学生回答：电子在核外做高速的运动。 教师设问：电子的运动是不是完全没有规则呢？（学生思 考，不需要回答）为了便于你们观察，我将原子 核外根据需要染成不同的颜色，并模拟用高速摄 像机给电子拍照，请同学们仔细观察和思考，然 后请同学来描述你所观察到的。（学生观察并思 考，教师一共拍四张照片） 教师提问：我们把拍的照片放在一起，我们可以发现什么 规律呢？ 学生回答1：蓝色的两个电子在橙色区域运动； 学生回答2：绿色的八个电子在蓝色区域运动； 学生回答3：红色的一个电子在绿色区域运动； …… 教师引导学生归纳：电子在核外是分层排布的：某些电子经 常出现在某些区域，核外电子的这种分层运动又 叫分层排布。 教师板书：1.分层排布 教师提问：那为什么有两个电子离核近，有一个电子离核远 呢？ 教师讲述：举个简单的例子：我们刚出生时一般都活动在妈妈的身边，长大一点了我们就上幼儿园，离妈妈远一点；再长大一点我们就上小学，上中学，离妈妈更远一些；再长大些我们上大学甚至到更远处工作，离妈妈就会远更多了；电子也一样，离核近的电子能量较低，离核远的电子能量较高。 教师设问：我们将离核最近的一层称为第一层，离核最远的一层称为最外层，研究表明，电子层最少有一层，最多有七层。我将核电荷数为1-18的原子核外电子的排列以表格的形式呈现出来，请各组讨论并得出规律。 教师加以引导和归纳得到以下回答： 分组回答1：电子先排满内层再排外层； 分组回答2：第一层最多排2个电子； 分组回答3：第二层最多排8个电子； 分组回答4：最外层最多排8个电子； 教师板书：2.第一层≤2个 3.第二层≤8个 4.最外层≤8个 教师过渡：请同学们想一想:原子的结构以及原子核外电子的排布特点能使用一个更简明的图形来表示吗？ 学生回答：原子结构示意图 教师讲述：我们画个圆圈表示…… 学生回答：原子核 教师讲述：+13表示…… 学生回答：核内质子数 教师讲述：弧线表示…… 学生回答：电子层 教师讲述：第一层有2个，第二层有8个，最外层有3个；把每个电子层上的电子数加起来就是核外电子数，它等于核内质子数。 教师关注弱势学生活动（加分站）： 教师讲述：接下来我们有请加分较少的组一起来找茬。 教师提问：第1个原子结构示意图画得对吗？ 学生回答：不对，原子核内（或圆圈内）的质子数少了一个“+”号 教师展示：正确的画法 教师提问：第2个原子结构示意图画得对吗？ 学生回答：不对，最外层（第2层）不能大于8 教师展示：正确的画法 教师提问：第3个原子结构示意图画得对吗？ 学生回答：不对，应该先排满内层，再排外层 教师展示：正确的画法 教师讲述：接下来请同学们独立完成学案上“学习目标一”的相关练习，我将请同学上来展示答案。 学生练习中……，教师巡视并做个别指导…… 教师通过实物投影展示学生练习1-3题，并请在场学生检查是否有错，让学生指出，教师也快速检查，确保答案无误，或有误得到指出。 教师提问：第4题应该选什么呢，请同学举手回答。 学生回答：选B 教师提问：为什么呢？ 学生回答：第一层2个，第二层8个，第三层2个，一共12个电子，所以核电荷数为12。 教师讲述：解释得非常准确到位，现在请一位同学展示第5题的答案 教师通过实物投影展示学生练习第5题，并请在场学生检查是否有错，让学生指出，教师也快速检查，确保答案无误，或有误得到指出。 教师过渡：同学们对一个原子的结构掌握得很好，如果我们把一些原子按一定规律排列在一起，又能有什么发现呢，请看到“学习目标二”的第1题，请各小组认真阅读、观察、讨论，找出最外层电子数与化学性质的关系，你也可以参读课本第55页第一段的内容， 讨论探究：以1-18元素的原子结构示意图为载体分组讨论探究.（教师导引完成下列内容，如果学生能很好表述，则教师只要听就可以了） 教师提问：我们请“X组”来解说稀有气体一栏，图表中哪些是稀有气体？ 学生回答：氦氖氩（氪氙氡） 教师提问：稀有气体还有一个称呼，我们称它们为什么气体？ 学生回答：惰性气体 教师提问：为什么叫惰性气体？ 学生回答：因为它们的化学性质很稳定 教师提问：它们的最外层电子数为多少呢？ 学生回答：8（如果学生没答，教师补充：“只有一层时为2”） 教师讲述：这样的结构我们称之为8电子稳定结构，所以它们不易得失电子。 教师提问：我们请“X组”来解说金属原子一栏，图表中哪些是金属原子呢？ 学生回答：像锂、铍、钠、镁、铝这样有金字旁的。 教师提问：它们的最外层电子数为多少呢？ 学生回答：一般少于4 教师提问：那么它们怎么样才能得到最外层8电子稳定结构？ 学生回答1：得到电子 学生回答2：失去电子 教师提问：那么是更容易得到电子，还是失去电子呢？如钠是失去1个电子容易，还是得到7个电子容易？ 学生回答：失去1个电子容易 教师讲述：所以我们说金属原子容易失去电子，它们的化学性质是稳定还是活泼呢？ 学生回答：活泼 教师提问：我们请“X组”来解说非金属原子一栏，图表中哪些是非金属原子呢？ 学生回答：像氮、氧、氟、磷、硫、氯这样没有金字旁的。 教师提问：它们的最外层电子数为多少呢？ 学生回答：一般多于4 教师提问：那么它们怎么样才能得到最外层8电子稳定结 构？ 学生回答：得到电子 教师讲述：如氧容易得到2个电子形成8电子稳定结构；所以我们说非金属原子容易得到电子，它们的化学性质是稳定还是活泼呢？ 学生回答：活泼 教师提问：通过表格，我们可以看到最外层电子数和化学性质有什么样的关系？ 学生回答：最外层电子数决定化学性质（教师引导学生回答） 教师追问：也就是说，最外层电子数相同，化学性质会怎么？ 学生回答：相似 教师板书：5.最外层电子数相同，化学性质相似 教师讲述：同学们归纳总结得都很好，下面请独立完成学案上“学习目标二”的相关练习，我将请同学上来讲解答案。 学生练习中……，教师巡视并做个别指导…… 教师提问：现在请同学举手回答第2题 学生回答：X=11 属于金属原子 易失去1个电子 教师提问：从哪可以得知为金属原子 学生回答：最外层为1个电子，小于4为金属原子；（或11号为钠，属于金属原子） 教师提问：回答得很好，请坐，现在谁来回答第3题 学生回答：选D，因为它们的最外层电子都为6个。 教师提问：很好，请坐，现在谁来回答第4题 学生回答：选A，只有B是稀有气体 教师提问：很好，请坐，现在谁来展示第5题的答案 教师通过实物投影展示学生练习第5题，并请在场学生检查是否有错，让学生指出，教师也快速检查，确保答案无误，或有误得到指出。 拓展活动：如果有时间则进行，内容为课后作业第5题 教师过渡：同学们对这节课的内容掌握得比较好，我想我们可以更深入去探究一些原子按一定规律排列在一起的更多规律。请看投影“规律你我他！” 教师讲述：我按右边的1、2、3、4，将会在显示屏上出现四个不同的名词，请根据原子结构示意图，说出其中的规律。 学生回答：1核电荷数，从左到右依次增加；从上到下增加 2核电荷数，从左到右依次增加；从上到下增加 3电子层数，从左到右相同，从上到下依次增加 4最外层电子数，从左到右依次增加，上下相同 教师总结：这节课我们主要学习了原子核外的电子分层排布规律，原子结构示意图，化学性质与最外层电子数的关系，非常感谢你的聆听，谢谢！请利用课后时间完成学案上的课后作业并于今天交给科代表。 感受历史智慧，感觉科学探索漫长道 路，形成严谨的科学态度。 用动画更形象和生动，有助于理解。 模仿拍照再现一种 特别的科学探究手段，对学生有一定的启发作用。 简单的生活例子只为学生能理会抽象的原理。 学生的总结不一定是完整的，但这样的总结能让学生更牢固的记住这些知识。 原子结构示意图不要求会画，但也要求会看，所以各部分的意义还是要让学生明白的。 这是特别为不怎么发言的同学设计的，只是希望课堂上能照顾到的面更广。 独立完成能让学生和教师检查学习目标的完成情况，及时理清模糊的知识。 学生的解释很重要，如果真学会的，自然能讲出为什么。 分组合作探究的同学也检验学生的学习能力，如果能去看看书，答案是很容易完成的，而讨论是为了让学生对知识有更深刻的理解。 惰性气体的概念提得比较少，如果需要可适当提醒。 看字的偏旁也是原子和元素分类的一种方式，学生比较容易理解。 这里只列举了一部分，要注意等于4是特殊情况，如果学生问起也可以简单解释。 这部分的练习综合性比较强，教师要尽可能多去了解学生的完成情况，同时也要注意时间。 关注学生的答题是否按要求完成，如果不是，要立刻指出。 拓展活动是为比较好的学生设计的，这样更能满足成绩较好的学生的求知欲。
[课后作业]
见学案“课后作业”
[板书计划]
原子核外电子排布 1.分层排布 (
核
外
电
子
) 2.第一层≤2个 3.第二层≤8个 4.最外层≤8个 5.最外层电子数相同，化学性质相似
[教学后记]
原子核外电子排布 本节课从原子模型的历史演变，到原子模型的构建，从图片和动画出发， 特别是模拟高速摄相机拍摄原子中电子的运动轨迹，让学生从抽象到具体， 非常受学生的欢迎，非常容易理解，非常容易在脑中形成构型，达到构建目 标，教学活动中采用“大家来找茬”活动，有趣的激发学生的学习热情，采 用小组合作，让学习更有效的开展，最后的抢答活动，让学习气氛进入高潮， 学生在愉悦而有竞争的环境中，积极性得到充分发挥，完成学习任务。

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