资源简介

教学设计
课题 原 子 结 构
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
教学内容分析
本课时在人教2019版选择性必修二《原子结构》单元中的位置是第一章，主要介绍了原子结构的基本概念和原子模型的发展历程。 核心内容对发展学生核心素养的功能价值分析： 1. 理解原子结构的基本概念和原子模型的发展历程，有助于培养学生的科学思维能力和逻辑思维能力。 2. 学习原子结构的知识，可以帮助学生理解物质的微观结构，从而更好地理解化学反应和物质变化的过程。 3. 通过学习原子结构，学生可以了解到科学研究的不断发展和进步，培养学生的科学探究精神和科学态度。 其中蕴含的正确价值观念： 1. 科学是不断发展的，原子模型的发展历程展示了科学研究的进步和演变，培养学生尊重科学事实和科学方法的正确价值观念。 2. 科学研究需要有创新精神和勇于探索的态度，学生应该培养科学探究的兴趣和能力。 已学内容与本科内容的关联： 本课时主要介绍了原子结构的基本概念和原子模型的发展历程，为后续学习化学的相关内容打下了基础。在高中化学课程中，原子结构是一个重要的基础知识，与化学反应、化学键、化学平衡等内容密切相关。通过学习原子结构，学生可以更好地理解和掌握后续学习的内容，为深入学习化学打下坚实的基础。
学习者分析
一、学生有以下学习经验和知识储备： 1. 学生已经学习过相关的化学基础知识，如元素周期表、化学键、化学反应等。 2. 学生已经具备一定的实验操作能力，能够进行简单的实验操作和观察。 3. 学生已经具备一定的数学能力，能够进行简单的计算和推导。 二、学生有以下学科能力水平和学生兴趣与需求： 1. 学生已经具备一定的化学思维能力，能够理解和分析化学现象。 2. 学生对原子结构和化学反应等内容感兴趣，希望深入了解和掌握相关知识。 3. 学生希望通过学习这一课时，提高自己的学科能力水平，为将来的学习和发展打下基础。 三、针对学生的发展需求和发展路径，可以考虑以下方面： 1. 建立扎实的基础知识储备：学生可以通过复习和巩固已学的化学基础知识，如元素周期表、化学键等，为学习原子结构打下坚实的基础。 2. 深入理解原子结构：学生可以通过学习原子结构的基本概念、电子结构和原子核结构等内容，深入理解原子的组成和性质。 3. 进行实验操作和观察：学生可以通过实验操作和观察，加深对原子结构的理解，掌握实验技巧和实验数据的处理方法。 4. 培养科学思维和解决问题的能力：学生可以通过分析和解决与原子结构相关的问题，培养科学思维和解决问题的能力。 5. 拓宽学科知识面：学生可以通过阅读相关的化学书籍和文献，了解更多与原子结构相关的知识，拓宽自己的学科知识面。 四、在学习本课时时，学生可能会遇到以下困难： 1. 抽象概念理解困难：原子结构涉及到一些抽象的概念，如电子云、能级等，学生可能会对这些概念理解困难。 2. 实验操作困难：原子结构的学习需要进行一些实验操作和观察，学生可能会遇到实验操作困难或实验结果不准确的问题。
学习目标确定
1. 理解原子的发现历程：学生应能够了解原子的发现历史，包括道尔顿的原子学说、汤姆逊的电子模型、卢瑟福的金箔散射实验和玻尔的氢原子模型等。他们应能够描述这些科学家的实验和理论，并理解这些实验和理论对原子结构认识的贡献。 2. 理解原子的结构：学生应能够详细介绍原子的结构，包括原子核和电子云的组成和特点。他们应能够解释电子云的种类，原子轨道等概念，并能够运用这些概念解决相关问题。 3. 掌握原子的量子化学：学生应能够理解量子化学的概念，并能够解释原子的能级和轨道。他们应能够从电子跃迁角度初步解释原子光谱的形成，并能够解释这些现象与原子结构的关系。 4.初步掌握能层、能级概念。 5. 运用学科思想方法：学生应能够运用实验观察法、归纳法分析和解决与原子结构相关的问题。他们应能够运用科学实验和理论来解释观察到的现象，并能够提出合理的假设和解释。 6. 培养化学学科核心素养：学生应能够培养化学学科核心素养，包括观察、实验、推理和创新能力。他们应能够观察和记录实验现象，进行实验设计和数据分析，并能够运用推理和创新能力解决实际问题。
学习重点难点
1、重点：核外电子运动状态；电子云与原子轨道 2、难点：基态、激发态与原子光谱；电子云与原子轨道
学习评价设计
1. 课堂提问：教师可以通过课堂提问的方式检查学生对电子云和原子轨道基本概念和知识的掌握情况。 2. 随堂测试：在教学过程中穿插随堂习题，检验学生对能层、能级知识的理解和记忆程度。 3. 设计实验观察与分析：学生应能够通过观察实验现象，运用所学知识进行分析和解释。教师可以通过提供光谱实验数据和现象，要求学生分析电子跃迁角度初步解释原子光谱的形成。 5.设计小组讨论，要求学生在小组内合作解决原子探究史的问题，评价学生的合作学习能力和学习方法。观察学生在课堂上的参与度、专注度，评价学生的学习态度。 6.了解课后作业完成情况：通过检查学生的课后作业，了解学生对本节知识的掌握程度，同时也可以观察学生的学习态度。 7. 科学精神：学生应尊重事实，勇于探索，教师可以通过教学过程中强调科学精神的重要性，评估学生的科学精神。
学习活动设计
教师活动学生活动环节一：开天辟地——原子的诞生教师活动1 1. 引入活动：向学生介绍波尔的名句和量子力学相关科学家的图片，并提出原子核外电子是如何运动和排布的问题，引发学生的兴趣和好奇心。 2. 提供学习材料：准备教科书、原子模型，包括原子的发现历史、原子模型的演变等内容。 3. 解释学习目标：明确学生本节课需要了解原子探究史；电子云与原子轨道；原子光谱；能成、能级。 4. 分组讨论：将学生分成5小组，让他们共同研究学习材料，并找到各时期原子的结构模型的发现者，讨论他们所了解的原子模型的不同阶段。学生活动1 1. 阅读学习材料：学生阅读教科书，了解原子的发现历史和原子模型的演变过程。 2. 小组讨论：学生分组讨论他们所了解的原子模型的不同阶段，并将模型和发现者一一对应，分享彼此的观点和发现。 3. 制作时间轴：学生根据所学内容，制作一个原子模型的发展历程时间轴，标明每个重要的原子模型的发现和相关科学家。 4. 小组展示：每个小组展示他们的时间轴，并解释每个原子模型的发现对科学发展的重要意义。 5. 总结讨论：学生进行总结讨论，回答教师提出的指导性问题，并分享他们对原子发展历程的理解和感悟。 活动意图说明： 1. 激发学生的兴趣：通过引入活动和提出问题，激发学生对原子发展历程的兴趣和好奇心。 2. 提供丰富的学习材料：准备教科书、原子模型、时间轴制作材料，为学生提供丰富的学习材料，帮助他们全面了解原子的发展历程。 3. 培养合作与讨论能力：通过小组讨论和展示，培养学生的合作与讨论能力，促进他们之间的交流和合作。 4. 深入思考和理解：通过提供指导性问题，引导学生深入思考和理解原子模型的演变过程，培养他们的批判性思维能力。 5. 总结与分享：通过总结讨论和展示，帮助学生巩固所学知识，并提高他们的表达能力和分享经验的能力。环节二：描述原子核外电子的运动，介绍电子云和原子轨道教师活动2 1.播放视频：介绍电子云和原子轨道的概念，解释它们在描述原子核外电子运动中的作用。 2. 讲解电子云：解释电子云是一种描述电子可能位置的模型，它显示了电子在原子周围的分布情况。 3. 讲解原子轨道：解释原子轨道是一种描述电子可能运动路径的模型，它显示了电子在不同能级上的运动情况。 4. 比较电子云和原子轨道：让学生理解电子云是一个三维模型，而原子轨道是一个二维模型，它们都是用来描述电子运动的工具。 5. 展示模型：进行一个简单的实验，让学生观察电子云和原子轨道的模型，并理解它们如何描述电子的运动。学生活动2 1. 观察电子云模型：学生观察电子云模型，并思考电子在原子周围的分布情况。 2. 观察原子轨道模型：学生观察原子轨道模型，并思考电子在不同能级上的运动情况。 3. 比较电子云和原子轨道：学生比较电子云和原子轨道的特点和用途，讨论它们在描述电子运动中的差异和相似之处。 活动意图说明 1. 帮助学生理解电子云和原子轨道的概念和作用，以及它们在描述原子核外电子运动中的重要性。 2. 培养学生观察和思考的能力，让他们通过观察模型来理解电子的运动情况。 3. 促进学生之间的合作和讨论，通过比较和分享观点，加深对电子云和原子轨道的理解。 4. 激发学生对原子结构和量子力学的兴趣，为进一步学习相关知识打下基础。环节三：研究原子结构的方法——原子光谱教师活动3 播放视频：介绍电子能量的量子化，氢原子光谱产生的原因。 讲解基态原子会如何变成激发态原子，激发态原子又如何转变为基态原子。 3.讲解原子光谱的基本概念、原理和分类。 4. 示范实验：展示一个简单的原子光谱实验，演示如何通过光谱仪观察和分析不同元素的光谱线。 5. 解释实验结果：解读实验结果，讲解光谱线的特征和含义，以及如何通过光谱线确定元素的特定性质。 6. 探讨应用：与学生一起讨论原子光谱在化学、物理和天文学等领域的应用，激发学生的兴趣和思考。学生活动3 1. 观看视频，了解能量变化的不连续性，掌握氢原子光谱形成的原因。 2.认真听讲，掌握基态原子和激发态原子、掌握原子光谱概念。 3.观察实验：学生观察不同元素的光谱线，并记录观察结果。 4. 分析实验结果：学生根据观察到的光谱线，尝试确定是否是同一种元素，并与其他组进行讨论和比较。 5. 小组讨论：学生在小组内讨论原子光谱的应用领域，并分享他们的观点和发现。 活动意图说明 1. 观看视频，激发兴趣：通过引人入胜的教学方法和实验演示，激发学生对原子光谱的兴趣，增强他们对科学研究的好奇心。 2. 探索性学习：通过实验和讨论，鼓励学生主动探索和发现原子光谱的原理和应用，培养他们的科学思维和实验技能。 3. 合作学习：通过小组讨论和分享，促进学生之间的合作和交流，培养他们的团队合作能力和表达能力。 4. 应用意义：通过讨论原子光谱的应用领域，帮助学生理解科学知识的实际应用，培养他们的创新思维和问题解决能力。环节四：如何描述原子核外电子的排布？能层、能级的排布规律教师活动4 1.播放视频解释能层：解释能层是原子中电子的分布区域。 2.提出问题：同一能层中多个电子能量是否一样？ 3.播放视频介绍能级及相关规律。 4.通过类比法：更形象的让学生理解能层和能级的关系。 5.引导小组总结本节课的内容：整理本节课的内容，梳理整体框架。 学生活动4 1. 观看视频：学生掌握能层就是曾经学过的电子层。 2. 分组讨论：思考问题并讨论问题。 3. 观看视频：掌握能级概念和相关规律。 4. 理解能层和能级类比楼层和楼梯的关系。 5.小组讨论，派代表总结本节课知识框架。学生 活动3 1. 观看视频，了解能量变化的不连续性，掌握氢原子光谱形成的原因。 2.认真听讲，掌握基态原子和激发态原子、掌握原子光谱概念。 3.观察实验：学生观察不同元素的光谱线，并记录观察结果。 4. 分析实验结果：学生根据观察到的光谱线，尝试确定是否是同一种元素，并与其他组进行讨论和比较。 5. 小组讨论：学生在小组内讨论原子光谱的应用领域，并分享他们的观点和发现。 活动意图说明 1. 播放视频解释能层：通过播放视频，向学生解释能层是原子中电子的分布区域，帮助学生理解能层的概念和作用。 2. 提出问题：通过提出问题，激发学生思考和探索，引导他们思考同一能层中多个电子能量是否一样，促使他们深入理解能层的特点和电子分布规律。 3. 播放视频介绍能级及相关规律：通过播放视频，向学生介绍能级的概念和相关规律，帮助他们理解能级与能层的关系，进一步加深对能层的理解。 4. 通过类比法：通过使用类比的方法，将抽象的概念转化为具体的形象，帮助学生更好地理解能层和能级的关系，提高他们的学习兴趣和参与度。 5. 引导小组总结本节课的内容：通过引导小组总结本节课的内容，帮助学生整理和梳理所学的知识，加深对能层和能级的理解，同时培养学生的归纳总结能力和团队合作能力。
板书设计
原 子 结 构 原子结构模型发展史 核外电子运动描述：电子云 原子光谱：吸收、放射 四、核外电子如何排布：
作业与拓展学习设计
一：能层与能级 1．已知n表示能层序数，下列说法正确的是（ ） A．各能级最多可容纳的电子数按s、p、d、f……的顺序依次为1、3、5、7……的2倍 B．各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束 C．各能层含有的能级数为n-1 D．各能层含有的电子数为2n2 2．下列叙述正确的是（ ） A．能级就是电子层 B．对于确定的n值，其原子轨道数为n2(n表示电子层) C．基态K原子的最高能级符号为3s D．不同电子层中的s能级的能量高低相同 3．下列关于电子层与原子轨道的说法中，正确的是（ ） A．不同的电子层中的s原子轨道的能量相同 B．原子核外每一个电子层最多可容纳的电子数为 C．每种类型的原子轨道里最多容纳的电子数与原子轨道数目相等 D．任一电子层中所含有的原子轨道类型数等于该电子层序数 4．某基态原子的第4电子层有3个电子，则第3电子层的电子数有（ ） A．2个 B．8个 C．10个 D．18个 5．若能层序数n=3，则下列能级符号错误的是（ ） A．ns B．np C．nd D．nf 6．下列能层中包含f能级的是（ ） A．K层 B．L层 C．M层 D．N层 题型二：能级与轨道数 7．以下能级符号中，错误的是（ ） A．3s B．3p C．3d D．2d 8．下列能级中，轨道数为5的是（ ） A．2s B．2p C．4d D．4 题型三：综合练习 9．下列说法正确的是（ ） A．第三电子层有s、p共2种轨道 B．3d轨道最多容纳5个电子 C．第二电子层最多容纳18个电子 D．无论是哪一电子层的s轨道，最多容纳的电子数均为2 10．下列说法正确的是（ ） A．不同电子层的p能级最多容纳的电子数不同 B．3d能级最多容纳5个电子 C．第三电子层最多容纳8个电子 D．第n电子层含有n个能级 11．在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是（ ） A．最易失去的电子能量最高 B．同一个电子层上的不同能级上的原子轨道，能量大小不同 C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量 D．在离核最近区域内运动的电子能量最低 题型四：原子光谱 12．下列现象或应用与电子跃迁无关的是（ ） A．激光 B．焰色试验 C．丁达尔效应 D．原子光谱 13．下列有关说法不正确的是（ ） A．基态原子的核外电子排布遵循能量最低原理 B．原子核外电子发生跃迁不一定吸收能量 C．原子核外电子从基态跃迁到激发态时，只能跃迁到稍高的能级，如从2s只能跃迁到2p D．夜幕下的霓虹灯光、军事上使用的激光均与原子核外电子发生跃迁有关 14．下列关于原子结构的说法不正确的是（ ） A．原子光谱上的特征谱线可用于元素鉴定 B．同一原子中，2p、3p、4p电子的能量依次增强 C．电子排布式为1s22s22p5 的基态原子对应元素位于周期表第五周期 D．日常生活中的焰火、LED灯都与原子核外电子跃迁释放能量有关 15．吸收光谱和发射光谱统称为原子光谱。下列说法错误的是（ ） A．同一种元素原子的吸收光谱和发射光谱的特征谱线相同 B．霓虹灯光与原子核外电子发生跃迁释放能量有关 C．光谱仪可以摄取元素的吸收光谱和发射光谱 D．目前发现的元素都是通过原子光谱发现的
教学反思与改进
首先，我发现学生对原子结构的概念理解不够深入。他们往往只停留在表面的知识点上，缺乏对原子结构中电子排布的本质理解。为了解决这个问题，我决定在教学中注重培养学生的思维能力和探究精神。我引入了一些实验和探究活动，让学生亲自动手操作和观察，通过实践来理解电子排布的基本概念。同时，我也鼓励学生提出问题和进行讨论，激发他们的思考和探索欲望。 其次，我发现学生对原子结构的模型理解存在一定的困难。他们往往只停留在传统的“质子-中子-电子”模型上，缺乏对更深层次模型的理解。为了解决这个问题，我引入了更多的现代原子结构模型，如量子力学模型和电子云模型等。我通过图示和动画等多媒体手段，生动形象地展示这些模型，帮助学生更好地理解原子结构的复杂性和多样性。 综上所述，对化学原子结构深化教学的反思与改进，我将注重培养学生的思维能力和探究精神，引入更多的现代原子结构模型，以及注重培养学生的综合思考能力和问题解决能力。通过这些改进，我相信学生对原子结构的理解将更加深入和全面，能够更好地应用于化学学习和实践中。

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