资源简介

第三单元《物质构成的奥秘》教学设计
课题2 原子结构
第二课时 原子核外电子的排布、离子
课题： 3.2.1 原子核外电子的排布、离子 课时 1 授课年级 初三
课标要求 认识原子是由原子核和核外电子构成的，知道原子可以转变为离子，认识表示原子、离子的符号；能说明原子、离子的区别和联系；能基于真实情境，从原子的视角分析有关物质及其变化的简单问题，并作出合理的解释和判断。
教材 分析 本课时聚焦于深化学生对原子内部结构的认知，并在此基础上拓展至原子核外电子的特定排布规律以及离子形成机制的理解。本节课承前启后，既是对之前学习“化学反应中分子的可分性与原子的相对不可分性”概念的深化，也是开启原子内部结构微观世界探索之门的钥匙。通过本节课的学习，学生将认识到，即便在化学反应之外，原子也展现出其可分性，即由更基本的粒子——质子、中子和电子构成。这一认知转变不仅拓宽了学生的科学视野，也激发了他们对微观粒子世界的好奇心和探索欲。 在内容层面，教材通过介绍原子核外电子的排布规律，引导学生理解电子并非随意分布在原子核周围，而是按照一定的规律分层排布，这些规律包括能量最低原理等。这一过程不仅帮助学生构建了原子核外电子排布的直观模型，还培养了他们运用规律分析问题的能力，如预测不同元素原子的电子排布情况，进而理解元素性质与其电子排布之间的内在联系。 此外，离子概念的引入是本节课的另一核心要点。通过探讨原子在特定条件下（如得失电子）转化为离子的过程，学生不仅能够理解离子与原子之间的转化关系，还能深刻认识到离子在自然界和日常生活中的应用广泛性。这一过程不仅加深了学生对物质构成多样性的理解，也为后续学习离子化合物等概念打下了坚实的基础。 在教学方法上，教材鼓励学生通过回顾化学史料中的经典实验和理论发展（如汤姆生的“葡萄干布丁”模型、卢瑟福的α粒子散射实验等），体验科学发现的艰辛与乐趣，感受实验、假说、模型、推证等科学方法在科学研究中的重要作用。同时，通过小组讨论、案例分析等互动环节，培养学生的质疑精神、反思能力和严谨的科学态度，使他们在掌握科学知识的同时，也接受了科学方法和科学精神的熏陶。 综上所述，本节课旨在通过探索原子核外电子的排布规律和离子形成机制，深化学生对原子结构的理解，培养其科学思维和探究能力，同时传递科学方法和科学态度的价值观，为学生的全面发展奠定坚实的基础。
学情分析 学生经过前一课时“原子的构成、相对原子质量”的学习，已经对原子的基本构成有了初步的认识，并理解了原子是由质子、中子和电子等粒子构成的微观粒子。这一知识基础为本课时深入探究原子核外电子的排布规律及离子概念提供了必要的铺垫。 然而，对于原子核外电子的排布这一复杂且抽象的概念，学生可能感到较为陌生和困惑。他们难以理解电子如何在原子核外分层排布，以及这种排布规律与元素性质之间的内在联系。此外，离子作为化学变化中常见的微粒，其形成过程和性质特点也是学生需要掌握的重要内容。但学生可能对于原子如何得失电子形成离子，以及离子在化学反应中的作用缺乏直观的认识和深入的理解。 针对上述学情，教师在教学中应注重以下几点：一是通过多媒体、动画等直观教学手段，将原子核外电子的排布规律以生动形象的方式呈现出来，帮助学生建立直观的认知模型；二是引导学生通过对比分析、归纳总结等方法，理解电子排布规律与元素性质之间的关系；三是通过实验操作或模拟实验，让学生亲自观察或体验原子得失电子形成离子的过程，加深对离子概念的理解；四是注重培养学生的科学思维方法和探究能力，鼓励他们提出问题、猜想假设、设计实验、分析结论等科学探究的基本步骤。 综上所述，学生在本课时的学习中既有一定的知识基础，又面临着新的认知挑战。教师需要精心设计教学活动，采用多样化的教学手段和方法，帮助学生克服学习困难，实现知识的内化和迁移。
教学目标 1.了解原子核外的电子的排布特点，知道原子结构示意图的表示方法，并了解结构与性质的关系。 2.以氯化钠为例，了解离子的形成过程。 3.知道离子是构成物质的一种粒子，知道离子与原子的区别与联系。
教学重、难点 重点：离子的形成过程、原子结构示意图。 难点：原子核外的电子的排布特点、结构与性质的关系。
核心素养 化学观念：学生通过对原子核外电子排布规律的学习，深化了对原子结构的理解，形成了更加完整和系统的原子观念。他们认识到原子不仅由质子、中子和电子等粒子构成，而且这些粒子在原子内部有着特定的排列和分布规律。这种对原子结构的深入理解，为学生后续学习元素、元素周期表等化学知识奠定了坚实的观念基础。 科学思维：学生需要通过观察、分析、比较、归纳等科学方法，理解电子排布规律与元素性质之间的关系。这要求学生具备较高的逻辑思维能力，能够运用科学思维方法解决问题。同时，学生还需要对电子排布规律进行假设、推理和验证，这些过程都促进了他们科学思维能力的提升。 科学探究与实践：教师可以通过模拟实验、小组讨论等活动，让学生模拟科学探究的过程。学生可以在这些活动中提出问题、设计实验方案、收集和分析数据、得出结论，从而体验科学探究的乐趣和挑战。此外，学生还可以通过实践操作加深对离子形成过程的理解，提升他们的实验技能和探究能力。 科学态度与责任：在学习原子核外电子排布和离子概念的过程中，学生需要保持严谨的科学态度，尊重实验事实和科学规律。同时，他们还需要认识到化学知识在社会发展中的重要作用，承担起作为未来公民的责任，关注化学与环境保护、资源利用等社会问题的关系，培养学生对科学的敬畏之心和对社会的责任感。
教学过程
教学环节 教学活动 设计意图
环节一、 原子核外电子的排布 【引入】阅读科普小论文《漫游原子世界》 我是一个小小的电子，我在原子内围绕着原子核不停地转动，虽然空间很大，但我和我的同伴总想挣脱原子核的吸引。可是原子核这个“小老头”很有能耐，虽然只占原子的一丁点空间（相当于体育场中的小蚂蚁），它却由质子和中子构成，中子不带电，质子带正电，正好将我身上的负电深深吸引。大家猜一猜，我和我的同伴在原子里是怎样运动的呢？ 【过渡】不同的原子有不同数量的电子，那么这些电子在原子中是怎样运动的呢？会不会发生碰撞？接下来，我们就来学习原子核外电子的排布规律。 【板书】一、原子核外电子的排布 【播放视频】核外电子是如何运行的？ 【展示图片】 【讲解】电子在原子核外一定区域内出现，这些区域叫做“电子层”。电子层不是真实存在的，只是理论上的假设。 【学生活动】阅读教材P66，总结核外电子的排布规律。 【总结】 1.核外电子是分层排布的，离核最近的为第一层，依次为第二层、第三层…。 2.能量低的电子优先排在离核最近的电子层中，能量高的在离核远的区域运动。 【展示】以钠原子为例，感受电子分层排布特点。 【提问】如何直观、形象地表示电子的分层排布呢？ 【讲解】为了简明、方便的表示出核外电子的排布情况，科学家们引入了原子结构示意图，你能说出各个部分各表示什么含义吗？ 【总结】 【展示】部分原子的结构示意图。 【学生活动】观察下列原子的结构示意图，总结电子分层排布的规律。 【总结】每个电子层所排布的电子数是不同的，第一层最多为2个，第二层最多为8个，最外层最多为8个（只有一层的，电子不超过2个）。 【对应训练1】试试画出下列原子的结构示意图。 锂原子 3 氧原子 8 氯原子 17 镁原子 12 氖原子 10 磷原子 15 【提问】再仔细观察这些原子的结构示意图，想想可以把这些原子分为几类？ 【讲解】可以分为金属、非金属、稀有气体原子等。 【学生活动】阅读教材P67，结合教材P66部分原子结构示意图填写下表。 原子原子的最外层电子数特点结构是否稳定推测原子性质得失电子稀有气体原子8个（He为2个）稳定比较稳定既不得电子，也不失电子金属原子一般少于4个不稳定不稳定易失去电子非金属 原子一般多于4个不稳定不稳定易得到电子
【总结】 1.稀有气体原子的最外电子层排满了8个电子（氦为2个），这种结构叫做相对稳定结构，因此它们的化学性质也是比较稳定的。 2.金属原子的最外层电子数一般少于4个，这种结构在化学变化中容易失去电子而使次外层达到稳定结构。 3.非金属原子的最外层电子数一般多于4个，这种结构在化学变化中容易得到电子而使最外层达到稳定结构。 因此原子的化学性质是由原子的最外层电子数决定的。 【对应训练2】如图为某粒子的结构示意图，下列说法正确的是（ ） A.该粒子有12个质子 B.该粒子有2个电子层 C.该粒子属于非金属原子 D.该粒子已达到相对稳定结构 【答案】A 【对应训练3】根据下列原子的结构示意图，回答下列问题： 具有相对稳定结构的是 （填序号，下同）； 易失电子的原子的是 ；易得电子的原子的是 ； （3）化学性质相似的是 。 【答案】A；B；C和D；C和D。 科普小论文的引入，激发学生对原子结构和电子排布的好奇心与探索欲。 通过视频和图片，直观展示电子在原子核外的运动及电子层的概念，帮助学生建立对原子结构的初步认识。 引入原子结构示意图的概念，培养学生的符号表征能力，使学生能够用简明的方式表示原子结构。 通过对应训练和分类讨论，加深学生对原子性质与最外层电子数之间关系的理解，明确原子的化学性质主要由最外层电子数决定。
环节二、 离子 【展示】钠原子和氯原子的核外电子排布图。 【讲解】钠原子中，质子数=电子数=11，钠原子不带电；氯原子中，质子数=电子数=17，氯原子不带电。 【学生活动】分别画出钠原子和氯原子的结构示意图。 【总结】钠原子的结构示意图，氯原子的结构示意图 。 【学生活动】依据核外电子排布规律分析钠原子和氯原子在反应中的得失电子趋势。 【总结】钠原子的电子层中最外层只有1个电子，易失去1个电子达到8电子稳定结构；氯原子的电子层中最外层有7个电子，易得到1个电子达到8电子稳定结构。 【提问】如果一个钠原子和一个氯原子相遇，会发生什么呢？ 【播放视频】氯离子和钠离子的形成 【学生活动】交流讨论：解释钠与氯气反应生成氯化钠的化学变化过程。 【总结】钠原子最外层有1个电子，易失去，氯原子最外层有7个电子，易得到1个电子，当钠与氯气反应时，钠原子最外层的1个电子转移到氯原子的最外层上，这样两者都形成相对稳定的结构。带1个正电荷的钠离子（记为Na+）和带1个负电荷的氯离子（记为Cl-）通过静电作用形成了氯化钠。 质子数电子数电性质子数、电子数关系电子得失情况离子性质钠离子1110带一个正电荷质子数〉电子数失一个电子阳离子氯离子1718带一个负电荷质子数〈电子数得一个电子阴离子
规律：在化学变化中，金属原子易失去最外层电子而使次外层变成相对的稳定结构；非金属原子易得到电子而使最外层变成相对稳定结构。 【板书】二、离子 【讲解】原子通过得失电子分别变成阴离子和阳离子，统称为离子，即带电的原子或原子团。阳离子中电子数＜质子数，带正电；阴离子中电子数＞质子数，带负电。 【板书】 ①定义：带电的原子叫离子。 【展示】氯化钠晶体 【提问】氯化钠是由什么构成？ 【讲解】氯化钠（ NaCl）是由钠离子（Na+）和氯离子（Cl-）构成的。 【展示】氯化钠微观结构 【讲解】离子也是构成物质的微观粒子。 【提问】离子如何表示呢？ 【总结】在原子（或原子团）符号的右上角标出离子所带的电荷数及电性，数值在前，正负号在后，当离子所带电荷数为1个单位时， 1 可以不写。 【板书】②书写 【对应训练1】试试写出下列离子的离子符号。 氢离子 锂离子 氟离子 铝离子 硫离子 钙离子 【答案】H+ Li+ F- Al3+ S2- Ca2+ 【提问】离子符号表示什么呢？ 【讲解】表示一种离子及一个离子所带的电荷数 【板书】③意义 【提问】符号周围的数字有什么含义？ 【总结与交流】 【提问】能分清原子和离子的区别和联系吗？ 【板书】④原子与离子的区别与联系 【讨论与总结】 【对应训练2】下列关于离子的说法中不正确的是（ ） A.离子是构成物质的一种粒子 B.氯化钠是由钠离子和氯离子构成的 C.离子是一种不显电性的粒子 D.在化学反应中离子和原子可以相互转化 【答案】C 【对应训练3】“结构决定性质”是化学的核心观念。如图是硫原子结构示意图，下列说法正确的是（ ） A. X的值为8 B.硫原子的核电荷数为16 C.硫原子在化学反中易得到电子，变成阳离子 D.硫原子和硫离子的性质完全相同 【答案】B 通过讲解钠原子和氯原子电子排布特点，让学生亲手绘制结构示意图，从而加深对原子结构的认识。 分析得失电子趋势，引入离子概念，并通过视频播放和讨论，直观展示离子形成过程，帮助学生理解离子是如何通过得失电子形成的。 通过表格总结离子的性质，明确离子与原子在质子数、电子数及电性上的差异，强化离子概念。 通过提问和讨论，引导学生总结原子与离子的区别与联系，形成完整的知识体系。
课堂总结
板书 设计 课题2 原子结构 第2课时 一、原子核外电子的排布 1．分层排布 2．原子结构示意图 二、离子 ①定义：带电的原子叫离子。 ②书写 ③意义 ④原子与离子的区别与联系
教学 反思 在本课时的教学实践中，通过引导学生深入探索原子结构与离子形成的过程，课程成功地构建了一个从理论到实践、从宏观到微观的知识桥梁。学生们通过观察原子结构示意图，亲手绘制并分析电子排布，不仅加深了对原子内部构造的认识，还初步理解了电子排布与元素性质之间的紧密联系。随后，通过生动的视频展示和小组讨论，离子形成这一抽象概念变得直观且易于理解，学生们能够清晰地看到原子如何通过得失电子转变为离子，并理解这一过程在化学反应中的重要作用。 然而，回顾整个教学过程，也暴露出了一些需要改进的地方。首先，面对不同学习基础的学生，如何平衡知识的深度与广度，确保每位学生都能跟上教学节奏，是一个值得深思的问题。未来教学中，可以设计更多层次化的学习任务，以满足不同学生的需求。其次，尽管课堂互动形式多样，但部分学生的参与度仍有待提高，这提示我们在设计教学活动时，需要更加注重学生的主体性和参与感，激发他们的学习兴趣和动力。 此外，对于离子符号的书写和理解，部分学生仍显得较为吃力，这反映出在符号系统的教学上，我们需要更加系统化和规范化，通过反复练习和强化记忆，帮助学生牢固掌握这一基础工具。 综上所述，本课时的教学在促进学生理解原子结构与离子形成方面取得了积极成效，但也提示我们在未来的教学中，需要更加注重学生个体差异，优化教学策略，以提高整体教学效果。

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