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《原子的結構》教案
作為一名優(yōu)秀的教育工作者，編寫教案是必不可少的，教案是教學藍圖，可以有效提高教學效率。優(yōu)秀的教案都具備一些什么特點呢？下面是小編為大家收集的《原子的結構》教案，僅供參考，歡迎大家閱讀。
《原子的結構》教案1
(一)教學目的
1.常識性了解原子的核式結構。
2.常識性了解通常情況下原子是中性的、物體不顯電性的原因。
3.常識性了解摩擦起電的原因。
(二)教具
掛圖，投影儀，玻璃棒一根，絲綢一塊，橡膠棒一根，毛皮兩塊，碎紙屑若干。
(三)教學過程
1.復習
演示：用絲綢與玻璃棒摩擦后，將玻璃棒置于碎紙屑附近，觀察玻璃棒吸引碎紙屑的現象。
提問1：為什么玻璃棒會吸引碎紙屑？
答：玻璃棒與絲綢摩擦后就帶電了，帶電物體會吸引輕小物體。
提問2：若將與玻璃棒摩擦過的絲綢靠近碎紙屑，會出現什么現象？
答：絲綢帶了電，也會吸引輕小物體。
演示：將摩擦玻璃棒后的絲綢靠近碎紙屑，觀察現象。
提問3：自然界里存在幾種電荷？被絲綢摩擦過的玻璃棒帶什么電荷？
答：自然界中只存在兩種電荷：正電荷和負電荷。被絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷。
提問4：想一想絲綢會帶什么電荷？
2.引入新課
摩擦起電的原因是什么？要解釋摩擦起電現象，需要知道一些關于物質結構的知識。
3.進行新課
(l)物質的原子結構
①物質由分子組成。
經過科學家世世代代的研究，現在已經認識到，一切物質都是由分子構成的，分子又是由原子構成的。這一點同學們在化學課上已經學過了。
提問：我們已經知道水是由水分子組成的。哪位同學說一說水分子又是由哪些原子構成的呢？
分子和原子都是很小的微粒，不但用眼睛看不到，用一般的.顯微鏡也看不到。若把原子看作球形，一般原子的半經只有10-10米左右。設想把1億個氧原子一個挨著一個地排成一行，也只有幾厘米長。
原子并不是組成物質的最小微粒，原子還可以再往下分。人們認識原子的結構，經歷了漫長的時間，直到19世紀末葉，英國科學家湯姆生用實驗證明了比原子小得多的帶負電的粒子電子的存在，從此才揭示出原子是具有結構的。
�、谠拥暮耸浇Y構。
原子是由位于中心的原子核和核外繞核高速運轉的電子所組成；原子核半徑只相當于原子半徑的十萬分之一，原子核幾乎集中了原子的全部質量；原子核帶正電，電子帶負電。
電子是帶有最小負電荷的粒子，實驗證明：一個電子所帶電量為1.6×10－19庫。一個電子也可叫做一個元電荷，用符號e表示。任何帶電體帶的電量都是e的整數倍。
請同學們計算一下，多少個電子所帶的電量是1庫？（6.25×1018個）由原子的核式結構可知，物質本身就是由帶電微粒組成的。那么通常情況下，物體為什么不顯電性呢？指導同學看課本“原子結構”部分的最后一個自然段。
�、墼雍怂鶐У恼�=核外電子總共所帶的負電荷。所以整個原子呈中性，物體對外不顯電性。
不同物質中的原子核所帶的電量并不相同，核外電子的數目也不相同。（利用氫原子、氧原子的原子掛圖，講解氫原子、氧原子的原子結構。）了解了物質的原子結構，下面我們一起來討論摩擦起電的原因。
(2)摩擦起電的原因
①不同物質的原子核束縛電子的本領不同。
當兩個物體互相摩擦時，哪個物體的原子核束縛電子的本領弱，它就容易失去電子，使跟它相摩擦的物體得到電子。
②物體失去電子帶正電，得到電子帶負電。
討論：
玻璃棒與絲綢摩擦后，玻璃棒帶什么電？（正電）為什么帶正電？（玻璃棒與絲綢相比，玻璃棒的原子核束縛電子的本領較弱，在與絲綢摩擦時，因失去電子帶正電。）絲綢帶什么電？（負電。）為什么帶負電？（玻璃上的一些電子轉移到絲綢上，絲綢因有多余電子而帶負電。）橡膠棒與毛皮摩擦后。橡膠棒帶什么電？毛皮帶什么電？為什么？（略）
(3)摩擦起電的實質
由上面討論可知，兩個物體相互摩擦時，原子核對核外電子束縛本領弱的物體的一部分電子轉移到與它相摩擦的另一物體上，這個物體失去多少電子，那個物體就得到多少電子，而電荷的總量并沒有改變。
因此，摩擦起電并不是創(chuàng)造了電，它的實質是電子發(fā)生了轉移。
(4)討論與練習：（投影片）
�、儆刹煌镔|組成的兩個物體，相互摩擦，都能帶電嗎？
答：物體帶電的實質是電子的得失。對核外電子束縛能力弱的物質，失去電子的機會多，得到電子的機會少；對核外電子束縛能力強的物質，失去電子的機會少，得到電子的機會多；失去電子的物體帶正電，得到電子的物體帶負電。所以，一般來說由不同物質組成的兩個物體，通過摩擦可以使它們帶上等量的異種電荷。但是，若這兩種物質的原子核對核外電子的束縛能力都較強，就很不容易使它們通過摩擦發(fā)生電子的得失，因此它們就很難帶上電。
�、诓Ａo論與什么物質摩擦都帶正電嗎?
實驗：用毛皮摩擦玻璃棒后，去靠近被毛皮摩擦過的橡膠棒，觀察實驗現象，結果：玻璃棒與橡膠棒互相排斥，說明玻璃棒與毛皮摩擦后帶負電。
根據實驗結果，可以排出幾種不同物質相互摩擦起電的序列：獸皮一羊皮一石英一玻璃一絲絹一木條一膠木一松香一硫磺。
兩種物質相互摩擦，排在前面的物質帶正電，排在后面的物質帶負電。
�、塾腥苏f:帶電體發(fā)生中和現象時，正負電荷都消滅了，這種說法對嗎？
答：不對。中和現象的實質，也是發(fā)生了電荷的轉移，使原來帶等量異種電荷的物體，都恢到不帶電的中性狀態(tài)。
�、芘袛嘞铝姓f法是否正確：
絲綢和玻璃棒摩擦后，玻璃棒帶正電是因為：[]
A.玻璃棒中的原子核束縛電子的本領弱，失去了電子；
B.絲綢上一些正電荷轉移到玻璃棒上；
c.玻璃棒上的一些正電荷轉移到絲綢上；
D.玻璃棒上的一些電子轉移到絲綢上。
（答：說法A和D正確。）
4.小結（略）
5.布置作業(yè)
1.認真看本節(jié)教材。
2.用綢子摩擦過的玻璃棒靠近懸掛的小紙筒（圖1）。小紙筒先被吸過來，這是因為______的緣故。當小紙筒與玻璃棒相觸后，立刻又遠離玻璃棒，這是因為______。
3.兩個原來不帶電的物體甲和乙，相互摩擦后，下面哪種情況是不可能發(fā)生的？[]
A.甲帶正電，乙?guī)У攘控撾姡?/p>
B.甲帶負電，乙?guī)У攘空姡?/p>
c.甲和乙都帶等量正電。
備注：本教案依據的教材為人民教育出版社初中物理第二冊第四章第二節(jié)。
《原子的結構》教案2
【教學任務分析】
1．學生在初中物理和化學課中已經學過原子的核式結構，但并不了解這些知識是怎樣獲得的。針對這一特點，介紹人類怎樣一步一步地深入認識原子的結構；
2．在我們日常所處的宏觀世界中，可以直接用眼睛觀察物體的結構，但在微觀世界里，已經不能靠眼睛來獲取信息了。針對這一問題，了解最常用的獲取微觀世界的信息的方法；
3．前一節(jié)電子的發(fā)現，說明原子可以再分割，在此基礎上，湯姆孫建立了原子“棗糕模型”。盧瑟福用發(fā)現的粒子散射實驗結果否定了湯姆孫的原子模型，提出了原子的核式結構模型粒子散射實驗和原子的核式結構的內容是本節(jié)教學的重點；
4．科學假說是科學研究中一個非常重要的方法，科學家們通過對實驗事實的分析，提出模型或假說，這些模型或假說又在實驗中經受檢驗，正確的被肯定，經不起檢驗的被否定，在新的基礎上再提出新的學說。人類對原子結構的認識，生動地體現了科學發(fā)展的這種過程。
【學生情況分析】
1．學生的整體素質及物理基礎一般，學生的邏輯思維能力一般，因此根據現有學生的具體情況設計教案、一步步設計難度梯度，進行有效性教學。
2．新課程改革打破了以前的應試教育模式，教育教學過程中師生地位平等，充分貫徹以學生為本，堅持學生的主體地位，教師的主導地位；
3．本節(jié)課是一節(jié)科學探究課，呈現在學生面前的是現象，是問題，而不是結論。
4．估計學生利用ɑ粒子散射實驗現象進行討論和通過觀察實驗現象推理出盧瑟福的原子的結構模型會有一定的困難；對提出的3個問題，前二個問題放手讓學生進行小組討論，對于問題3采用先讓學生猜想，師生共同分析實驗現象，然后再放手讓學生小組討論出原子的結構。
【教學目標】
�。ㄒ唬┲R與技能
1．了解原子結構模型建立的歷史過程及各種模型建立的依據；
2．知道粒子散射實驗的實驗方法和實驗現象，及原子核式結構模型的主要內容。
（二）過程與方法
1．通過對粒子散射實驗結果的討論與交流，培養(yǎng)學生對現象的分析中歸納中得出結論的邏輯推理能力；
2．通過核式結構模型的建立，體會建立模型研究物理問題的方法，理解物理模型的演化及其在物理學發(fā)展過程中的作用；
3．了解研究微觀現象的方法。
（三）情感、態(tài)度與價值觀
1．通過對原子模型演變的歷史的學習，感受科學家們細致、敏銳的科學態(tài)度和不畏權威、尊重事實、尊重科學的科學精神；
2．通過對原子結構的認識的不斷深入，使學生認識到人類對微觀世界的認識是不斷擴大和加深的，領悟和感受科學研究方法的正確使用對科學發(fā)展的重要意義。
【重點難點】
�。ㄒ唬┙虒W重點
1．引導學生小組自主思考討論在于對粒子散射實驗的結果分析從而否定”棗糕模型”，得出原子的核式結構；
2．在教學中滲透和讓學生體會物理學研究方法，滲透物理學研究方法：模型方法，和微觀粒子的碰撞方法。
�。ǘ┙虒W難點
引導學生小組自主思考討論在于對ɑ粒子散射實驗的結果分析從而否定“棗糕模型”，得出原子的核式結構模型。
【教學方法】
教師啟發(fā)、引導，學生討論、交流。
【教學用具】
課件，多媒體輔助教學設備
【設計思想】
本節(jié)課結合我校學生的特點對教材的內容進行了挖掘和思考，備教材，備學生，備教法，始終把學生放在教學的主體地位，讓學生參與，讓學生思考，廣開言路，讓學生的思維與教師的`引導共鳴。
整節(jié)課結合粒子散射實驗，把模型的建立過程和方法放在首位，把學生的情感價值體驗放在重要位置�？傮w教學設計如下圖：
【教學過程】
�。ㄒ唬┮胄抡n
講述：湯姆孫發(fā)現電子，根據原子呈電中性，提出了原子的“棗糕模型”。
學生活動：師生共同得出湯姆孫的“棗糕模型”。
點評：用動畫展示原子“棗糕模型”。
�。ǘ┻M行新課
1．粒子散射實驗原理、裝置
（1）粒子散射實驗原理：
湯姆孫提出的“棗糕模型”是否對呢？
原子的結構非常緊密，用一般的方法是無法探測它的內部結構的，要認識原子的結構，需要用高速粒子對它進行轟擊。而粒子具有足夠的能量，可以接近原子中心。它還可以使熒光屏物質發(fā)光。如果粒子與其他粒子發(fā)生相互作用，改變了運動方向，熒光屏就能夠顯示出它的方向變化。研究高速的粒子穿過原子的散射情況，是研究原子結構的有效手段。
學生：體會粒子散射實驗中用到科學方法；滲透科學精神（勇于攀登科學高峰，不
怕苦、不怕累的精神）的教育。
教師指出：研究原子內部結構要用到的方法：微觀粒子碰撞方法。
�。�2）粒子散射實驗裝置
粒子散射實驗的裝置，主要由放射源、金箔、熒光屏、望遠鏡和轉動圓盤幾部分組成粒子散射實驗在課堂上無法直接演示，希望借助多媒體系統(tǒng)，利用動畫向學生模擬實驗的裝置、過程和現象，使學生獲得直觀的切身體驗，留下深刻的印象。通過多媒體重點指出，熒光屏和望遠鏡能夠圍繞金箔在一個圓周上運動，從而可以觀察到穿透金箔后偏轉角度不同的粒子。并且要讓學生了解，這種觀察是非常艱苦細致的工作，所用的時間也是相當長的。
動畫展示粒子散射實驗裝置動畫展示實驗中，通過顯微鏡觀察到的現象
�。�3）實驗的觀察結果
必須向學生明確：入射的粒子分為三部分。大部分沿原來的方向前進，少數發(fā)生了較大偏轉，極少數發(fā)生大角度偏轉。
提問學生，師生共同用科學語言表述實驗結果。
2．原子的核式結構的提出
�。�1）投影出三個問題讓學生先自己思考，然后以四人小組討論。其中第1、2個問題學生基本上能討論出，第三個問題，通過師生共同分析，然后讓學生小組討論，進行邏輯推理得出原子的結構。
三個問題是：用湯姆孫的“棗糕模型”能否解釋粒子大角度散射？請同學們根據以下三方面去考慮：
�。�1）粒子出現大角度散射有沒有可能是與電子碰撞后造成的？
�。�2）按照“棗糕模型”，粒子在原子附近或穿越原子內部后有沒有可能發(fā)生大角度偏轉？
�。�3）你認為原子中的正電荷應如何分布，才有可能造成粒子的大角度偏轉？為什么？
學生小組討論、小組間互相提問，解答。
�。�2）教師小結：
對于問題1、2：
按照“棗糕模型”，①碰撞前后，質量大的粒子速度幾乎不變。只可能是電子的速度發(fā)生大的改變，因此不可能出現反彈的現象，即使是非對心碰撞，也不會有大角散射。
�、趯τ诹Ｗ釉谠痈浇鼤r由于原子呈中性，與ɑ粒子之間沒有或很小的庫侖力的作用，正電荷在原子內部均勻的分布，粒子穿過原子時，由于原子兩側正電荷將對它的斥力有相當大一部分互相抵消，使
粒子偏轉的力不會很大，所以粒子大角度散射說明“棗糕模型”不符合原子結構的實際情況。
師生互動，學生小組討論，學生分析推理得到盧瑟福的原子結構模型。
對于問題3：
先通過課件師生分析，然后小組討論，推理分析得到盧瑟福的原子結構模型。教師起引導和組織作用。
教師小結：實驗中發(fā)現極少數ɑ粒子發(fā)生了大角度偏轉，甚至反彈回來，表明這些ɑ粒子在原子中某個地方受到了質量、電量均比它本身大得多的物體的作用，可見原子中的正電荷、質量應都集中在一個中心上。
�、俳^大多數粒子不偏移→原子內部絕大部分是“空”的。
�、谏贁盗Ｗ影l(fā)生較大偏轉→原子內部有“核”存在。
�、蹣O少數粒子被彈回
表明：作用力很大；質量很大；電量集中。
點評：教師進行科學研究方法教育：模型法
（實驗現象）→（分析推理）→（構造模型）
�。ㄍㄟ^湯姆孫的原子結構模型到盧瑟福的原子的核式結構模型的建立，既滲透科學探究的因素教學，又進行了模型法的教學，并將盧瑟福的原子的核式結構模型與行星結構相類比，指出大自然的和諧統(tǒng)一的美，滲透哲學教育。通過學生對這三個問題的討論與交流，順理成章地否定了“棗糕模型”，并開始建立新的模型。希望這一部分由學生自己完成，教師總結，總結時，突出湯姆孫原子模型與粒子散射實驗之間的矛盾，可以將粒子分別穿過“棗糕模型”和核式結構模型的不同現象用動畫模擬，形成強烈的對比，突破難點。
聯(lián)想在以前的學習中有哪些進行了模型法的教學，在哪些方面的研究中可以應用模型法來研究。
得到盧瑟福的原子的核式結構模型后再展示立體動畫粒子散射模型，使學生有更清晰的直觀形象、生動的認識。
3．原子核的電荷與大小
關于原子的大小應該讓學生有個數量級的概念，即原子的半徑在10-10m左右，原子核的大小在10-15～10-14m左右．原子核的半徑只相當于原子半徑的萬分之一，體積只相當于原子體積的萬億分之一。為了加深學生的印象，可舉一些較形象的比喻或按比例畫些示意圖，
�。ㄈ┱n堂小結
教師活動：讓學生概括總結本節(jié)的內容。請一個同學到黑板上總結，其他同學在筆記本上總結，然后請同學評價黑板上的小結內容。
學生活動：認真總結概括本節(jié)內容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結。
《原子的結構》教案3
一、教學目標
1、知識與技能
(1)知道原子構成的初步知識;
(2)知道元素符號角標的意義;
(3)知道構成原子的粒子間的關系;
(4)知道同位素的概念。
2、過程與方法
認識空間想象、分析推理的方法,學習對所學知識進行運用。
3、情感態(tài)度與價值觀
(1)通過原子中不同電性粒子間的關系,懂得原子是一個矛盾的對立統(tǒng)一體;
(2)懂得物質的結構決定物質的規(guī)律的思想。
二、教學重點和難點
1、重點
構成原子的粒子間的關系,同位素的概念。
2、難點
同位素的概念。
三、教學用品
多媒體
四、教學流程
1、設計思想
本節(jié)內容可分作兩部分:一是原子結構和同位素;二是相對原子質量和對物質的量復習。教材先介紹原子的構成,通過原子中的微粒引出同位素概念。這樣的安排使學生思路清晰、流暢。原子的結構比較抽象,要用比喻方法等讓學生形象思考,適當利用多媒體圖片使其形象具體。在設計方案過程中盡量調動激活學生的思維。層層設問,學生不時產生認知沖突。
2、流程圖
3、流程圖說明
(1)情景引入:問題:請大家說出構成原子的粒子有哪些?它們怎樣構成原子?通過兩個的問題,引導學生回顧知識,直奔主題。?
(2)多媒體展示:原子核的結構圖片和原子中各微粒的結構關系。比較直觀表示原子。理清原子結構關系,教師用形象比喻激起學生的探究欲望,并提示原子核體積小,但原子的質量主要集中在原子核上。
(3)多媒體展示:構成原子的粒子及其性質表。
(4)學生在老師引導下閱讀《構成原子的粒子及其性質表》
(5)在老師的引導下歸納兩個有關原子的等式:
核電荷數=質子數=核外電子數,質量數=質子數+中子數
(6)通過課堂練習,讓學生進行鞏固與應用的訓練。
(7)多媒體展示:元素符號的角標。學生歸納元素符號的角標的含義。
(8)由12C和14C關系帶來的思考,引出同位素概念
(9)多媒體展示:同位素氕、氘、氚的圖片,以及放射性同位素的用途,總結同位素特點。
(10)課堂總結及布置作業(yè)
五、教學案例
1、情景引入
學生在初中對原子結構的知識有一定了解。通過復習性質,讓學生回顧已學知識,直奔主題。如:
請大家說出構成原子的粒子有哪些?
它們怎樣構成原子??
2、理清原子內部結構關系
通過以上第二個問題,學生明白了原子內部也有結構,質子和中子構成了原子的原子核,居于原子中心,電子在核外作高速運動。但學生對這樣的抽象的事物并不太理解。需要有形象的比喻加深印象,如:
(1)如果把原子比作一座十層大樓,原子核就像放置在這所大樓中央的一個櫻桃。
(2)如果假設原子是一座龐大的體育場,而原子核只相當于體育場中央的一只螞蟻。
學生有了原子大致形象后,就可以緊接著講解:
(1)原子核小,體積只占原子體積的幾千萬億分之一。
(2)原子核雖小,但并不簡單,它主要是由質子和中子構成,幾乎集中了原子的所有質量,密度很大。
3、原子中微粒間的數學關系:
先讓同學閱讀《構成原子的粒子及其性質表》
構成原子的粒子電 子質 子中 子
電性和電量1個電子帶1個單位負電荷1個質子帶1個單位正電荷不顯電性
質量/kg9、109×10-311、673×10-271、675×10-27
相對質量1/1836(電子與質子質量之比)1、0071、008
接著提問,幫助同學去找出關系。如:
(1)我們知道,中子不帶電,質子帶正電,電子帶負電。那原子顯不顯電性?
(2)為什么原子不顯電性?
(3)質子所帶正電和電子所帶負電電性相反,就能正好抵消嗎?
學生推導出原子的第一個關系:核電荷數=質子數=核外電子數
教師再帶著學生分析原子的質量。
這里需教師講解:
(1)相對質量。先讓學生注意表中數據,得出相對質量使用方便。老師再講解相對質量是個比值。
(2)電子質量的忽略。前面已講到原子質量集中在原子核上,這里要讓同學明白"忽略"的思想方法。
(3)質量數。引導學生從表中發(fā)現:質子和中子的相對質量均近似等于1,而電子的質量只有質子質量的'1/1836,如果忽略電子的質量,將原子核內所有質子和中子的相對質量取整加起來,所得數值便近似等于該原子的相對原子質量。我們稱其為質量數。則得出以下關系:質量數=質子數+中子數
這里需要舉些例子,如
C 12(質量數)=6(質子數)+6(中子數)
4、元素符號角標含義
就以 C為例引出元素符號角標含義,重點是質量數和質子數
A——代表質量數
Z——代表核電荷數
c——代表離子所帶的電荷數
d——代表化合價
e——代表原子個數
5、同位素
從自然界中有12C、14C兩種碳元素原子引入。12C作為元素相對原子質量的標準早為學生所知。14C作為考古測定年代的依據也經常在媒體上出現。學生常有疑問:12C和14C到底是什么關系?我們可以用問題引導學生,如:
12C和14C都屬于是碳元素嗎?
12C和14C有什么不同?
什么原因造成12C和14C質量數不同?
學生知道了12C和14C是中子數不同的同種元素原子。那同位素概念就由學生自己提出來了。同樣還可以用 U、 U、氕、氘、氚的例子來引出同位素。同時提到:放射性同位素的應用業(yè)已遍及醫(yī)學、工業(yè)、農業(yè)和科學研究等各個領域。
6、課堂習題
1、1999年新發(fā)現的114號元素的一種原子,其中子數為184,該原子的質量數為( )
A、70 B、114 C、228 D、298
2、填表
粒子符號質子數中子數質量數用 X表示
O818
Al1427
Ar1822
Cl Cl H H 3、某粒子用 Rn+ 表示,下列關于該粒子的敘述正確的是( )
A、所含質子數=A-n&
nbsp; B、所含中子數=A-Z
C、所含電子數=Z+n D、質量數=Z+A
六、教學反思
整節(jié)課用問題引導學生思考,學生學習熱情高,課堂氣氛活;同位素部分留有同位素原子的相對原子質量的概念,計劃留到下一課:元素相對原子質量;學生對離子概念掌握不佳,有待在1、3節(jié)繼續(xù)鞏固。
《原子的結構》教案4
教學目標：
1、理解能量最低原則、泡利不相容原理、洪特規(guī)則，能用以上規(guī)則解釋1~36號元素基態(tài)原子的核外電子排布；
2、能根據基態(tài)原子的核外電子排布規(guī)則和基態(tài)原子的核外電子排布順序圖完成1~36號元素基態(tài)原子的核外電子排布和價電子排布；
教學重難點：
解釋1~36號元素基態(tài)原子的核外電子排布；
教師具備：
多媒體課件
教學方法：
引導式啟發(fā)式教學
教學過程：
知識回顧：
1、原子核外空間由里向外劃分為不同的電子層？
2、同一電子層的電子也可以在不同的軌道上運動？
3、比較下列軌道能量的高低（幻燈片展示）
聯(lián)想質疑：
為什么第一層最多只能容納兩個電子，第二層最多只能容納八個電子而不能容納更多的電子呢？第三、四、五層及其他電子層最多可以容納多少個電子？原子核外電子的排布與原子軌道有什么關系？
引入新課：
通過上一節(jié)的學習，我們知道：電子在原子核外是按能量高低分層排布的，同一個能層的電子，能量也可能不同，還可以把它們分成能級（s、p、d、f），就好比能層是樓層，能級是樓梯的階級。各能層上的能級是不一樣的。原子中的電子在各原子軌道上按能級分層排布，在化學上我們稱為構造原理。下面我們要通過探究知道基態(tài)原子的核外電子的排布。
板書：一、基態(tài)原子的核外電子排布
交流與討論：（幻燈片展示）
講授：通過前面的學習我們知道了核外電子在原子軌道上的排布是從能量最低開始的，然后到能量較高的電子層，逐層遞增的。也就是說要遵循能量最低原則的。比如氫原子的原子軌道有1s、2s、2px、2py、2pz等，其核外的惟一電子在通常情況下只能分布在能量最低的1s原子軌道上，電子排布式為1s1。也就是說用軌道符號前的數字表示該軌道屬于第幾電子層，用軌道符號右上角的數字表示該軌道中的電子數（通式為：nlx）。例如，原子C的電子排布式為1s2s22p2�；鶓B(tài)原子就是所有原子軌道中的電子還沒有發(fā)生躍遷的原子，此時整個原子能量處于最低．
板書：1、能量最低原則
講解：原則內容：通常情況下，電子總是盡先占有能量最低的軌道，只有當這些軌道占滿后，電子才依次進入能量較高的軌道，這就是構造原理。原子的電子排布遵循構造原理能使整個原子的能量處于最低狀態(tài)，簡稱能量最低原則。打個比方，我們把地球比作原子核，把能力高的大雁、老鷹等鳥比作能量高的電子，把能力低的麻雀、小燕子等鳥比作能量低的電子。能力高的鳥常在離地面較高的天空飛翔，能力低的鳥常在離地面很低的地方活動。
練習：請按能量由低到高的順序寫出各原子軌道。
學生：1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f5g6s
講解：但從實驗中得到的一般規(guī)律，卻跟大家書寫的不同，順序為1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s…………大家可以看圖1—2—2。
板書：能量由低到高順序：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s……
過渡：氦原子有兩個原子，按照能量最低原則，兩電子都應當排布在1s軌道上，電子排布式為1s2。如果用個圓圈（或方框、短線）表示滿意一個給定量子數的原子軌道，這兩個電子就有兩種狀態(tài)：自旋相同《原子結構和元素周期表》第一課時教案或自旋相反《原子結構和元素周期表》第一課時教案。事實確定，基態(tài)氦原子的電子排布是《原子結構和元素周期表》第一課時教案，這也是我們對電子在原子軌道上進行排布必須要遵循的'另一個原則――泡利不相容原理。原理內容：一個原子軌道中最多只能容納兩個電子，并且這兩個電子的自旋方向必須相反；或者說，一個原子中不會存在四個量子數完全相同的電子。
板書：2、泡利不相容原理
講解：在同一個原子軌道里的電子的自旋方向是不同的，電子自旋可以比喻成地球的自轉，自旋只有兩種方向：順時針方向和逆時針方向。在一個原子中沒有兩個電子具有完全相同的四個量子數。因此一個s軌道最多只能有2個電子，p軌道最多可以容納6個電子。按照這個原理，可得出第n電子層能容納的電子總數為2n2個
板書：一個原子軌道最多容納２個電子且自旋方向必須相反
交流研討：C：最外層的p能級上有三個規(guī)道
可能寫出的基態(tài)C原子最外層p能級上兩個電子的可能排布：
�、�2p：《原子結構和元素周期表》第一課時教案《原子結構和元素周期表》第一課時教案 《原子結構和元素周期表》第一課時教案
《原子結構和元素周期表》第一課時教案②2p：
《原子結構和元素周期表》第一課時教案《原子結構和元素周期表》第一課時教案《原子結構和元素周期表》第一課時教案③《原子結構和元素周期表》第一課時教案《原子結構和元素周期表》第一課時教案2p：《原子結構和元素周期表》第一課時教案
�、�2p 《原子結構和元素周期表》第一課時教案《原子結構和元素周期表》第一課時教案 《原子結構和元素周期表》第一課時教案
p有3個軌道，而碳原子2p能層上只有兩個電子，電子應優(yōu)先分占，而不是擠入一個軌道，C原子最外層p能級上兩個電子的排布應如①所示，這就是洪特規(guī)則。
板書：３、洪特規(guī)則
在能量相同的軌道上排布，盡可能分占不同的軌道并切自旋方向平行
交流與討論：
1、寫出11Na、13Al的電子排布式和軌道表示式，思考17Cl原子核外電子的排布，總結第三周期元素原子核外電子排布的特點
2、寫出19K、22Ti、24Cr的電子排布式的簡式和軌道表示式，思考35Br原子的電子排布，總結第四周期元素原子電子排布的特點，并仔細對照周期表，觀察是否所有原子電子排布都符合前面的排布規(guī)律
[講述]洪特規(guī)則的特例：對于能量相同的軌道（同一電子亞層），當電子排布處于全滿（s2、p6、d10、f14）、半滿（s1、p3、d5、f7）、全空（s0、p0、d0、f0）時比較穩(wěn)定，整個體系的能量最低。
小結：核外電子在原子規(guī)道上排布要遵循三個原則：即能量最低原則、泡利不相容原理和洪特規(guī)則。這三個原則并不是孤立的，而是相互聯(lián)系，相互制約的。也就是說核外電子在原子規(guī)道上排布要同時遵循這三個原則。
閱讀解釋表１－２－１：電子排布式可以簡化，如可以把鈉的電子排布式寫成[Ne]3S1。
板書：４、核外電子排布和價電子排布式
活動探究：
嘗試寫出19～36號元素K～Kr的原子的核外電子排布式。
小結：鉀K：1s22s22p63s23p64s1；鈣Ca：1s22s22p63s23p64s2；
鉻Cr：1s22s22p63s23p63d44s2；鐵Fe：1s22s22p63s23p63d64s2；
鈷Co：1s22s22p63s23p63d74s2；銅Cu：1s22s22p63s23p63d94s2；
鋅Zn：1s22s22p63s23p63d104s2；溴Br：1s22s22p63s23p63d104s24p5；
氪Kr：1s22s22p63s23p63d104s24p6；
注意：大多數元素的原子核外電子排布符合構造原理，有少數元素的基態(tài)原子的電子排布對于構造原理有一個電子的偏差，如：K原子的可能電子排布式與原子結構示意圖，按能層能級順序，應為
1s22s22p63s23p63d1；《原子結構和元素周期表》第一課時教案，但按初中已有知識，應為1s22s22p63s23p64s1；《原子結構和元素周期表》第一課時教案
事實上，在多電子原子中，原子的核外電子并不完全按能層次序排布。再如：
24號鉻Cr：1s22s22p63s23p63d54s1；
29號銅Cu：1s22s22p63s23p63d104s1；
這是因為能量相同的原子軌道在全充滿（如p6和d10）、半充滿（如p3和d5）、和全空（如p0和d0）狀態(tài)時，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定。
講授：大量事實表明，在內層原子軌道上運動的電子能量較低，在外層原子軌道上運動的電子能量較高，因此一般化學反應只涉及外層原子軌道上的電子，我們稱這些電子為價電子。元素的化學性質與價電子的數目密切相關，為了便于研究元素化學性質與核外電子間的關系，人們常常只表示出原子的價電子排布。例如，原子C的電子排布式為1s2s22p2，還可進一步寫出其價電子構型：2s22p2 。圖１－２－５所示鐵的價電子排布式為3d64s2。
總結：本節(jié)課理解能量最低原則、泡利不相容原理、洪特規(guī)則，能用以上規(guī)則解釋1～36號元素基態(tài)原子的核外電子排布；能根據基態(tài)原子的核外電子排布規(guī)則和基態(tài)原子的核外電子排布順序圖完成1~36號元素基態(tài)原子的核外電子排布和價電子排布。
一個原子軌道里最多只能容納2個電子，而且自旋方向相反，這個原理成為泡利原理。推理各電子層的軌道數和容納的電子數。當電子排布在同一能級的不同軌道時，總是優(yōu)先單獨占據一個軌道，而且自旋方向相同，這個規(guī)則是洪特規(guī)則。
板書設計：
基態(tài)原子的核外電子排布
1、能量最低原則
能量由低到高順序：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s……
2、泡利不相容原理
一個原子軌道最多容納２個電子且自旋方向必須相反
�。�、洪特規(guī)則
在能量相同的軌道上排布，盡可能分占不同的軌道并切自旋方向平行
４、核外電子排布和價電子排布式
《原子的結構》教案5
〖教學目標〗
1.復習原子構成的初步知識，使學生懂得質量數和X的含義，掌握構成原子的粒子間的關系.
2.使學生了解關于原子核外電子運動特征的常識.
3.了解核外電子排布的初步知識，能畫出1-20號元素的原子結構示意圖.
4.培養(yǎng)學生的空間想象能力、抽象思維能力、科學的分析推理能力及對所學知識的應用能力.
5.使學生認識物質的結構決定物質的性質.
〖教學重點〗-----原子核的結構關系計算及核外電子的排布規(guī)律
原子結構
〖教學難點〗
1.原子核外電子運動的特征2.原子核外電子的排布規(guī)律
〖課時安排〗----2課時
〖教學方法〗----啟發(fā)、誘導、設問、激疑、形象比喻、討論、練習、講述
〖教學用具〗----投影儀、膠片、畫面一樣的音樂賀卡和普通賀卡、鐵鎖、電腦
〖教學過程〗
高一化學原子結構第一課時教案
〖引入〗----[展示兩張外表類似的賀卡]
〖提問〗同學們，我這兒有兩張賀卡，現在我把它們打開，請大家說出它們最明顯的不同點在哪里?為什么會不同呢?
〖過渡〗我們知道，一種物質之所以區(qū)別于另一種物質，是由于它們具有不同的性質.而它們的性質又決定于它們各自的結構.因此，我們很有必要掌握有關物質結構的知識.然而，自然界的物質太多太多，如果我們不假思索地去一個一個地進行認識的話，既耗時間又費精力，這顯然是不切合實際的.這就需要我們在研究物質結構的基礎上，總結出一些規(guī)律，并以此來指導我們的實踐.本章我們就來學習這方面的內容.
〖板書〗第五章物質結構元素周期律
〖過渡〗研究物質的結構首先要解剖物質.我們知道，化學變化中的最小粒子是原子，化學反應的實質就是原子的重新組合，那么，是不是任何兩個或多個原子的接觸都能生成新物質?舉例說明.
[引導學生根據前面學過的知識來進行分析，如H2與F2在冷暗處就能反應，而H2和I2在常溫下卻不反應;Na與O2常溫下迅速反應生成Na2O，而真金卻不怕火煉;再如稀有氣體等等……]
〖提問〗為什么常溫下氫原子與氟原子“一拍即合”，而氫原子與氖原子卻“老死不相往來”呢?
要知其究竟，必須揭開原子內部的秘密，即認識原子的結構.
〖板書〗第一節(jié)原子結構(第一課時)教案
〖提問〗關于原子結構，我們在初中就已熟悉.請大家說出構成原子的粒子有哪些?它們怎樣構成原子的?
〖思考〗
〖結論〗構成原子的粒子有質子、中子、電子三種;其中，質子和中子構成了原子的原子核，居于原子中心，電子在核外做高速運動.
〖板書〗一、原子結構
〖思考〗請同學們根據所學的原子結構知識，結合下表，來認識一下構成原子的粒子及其性質.
〖投影展示表5-1〗-----表5-1構成原子的粒子及其性質
構成原子的粒子
電子
質子
中子
電性和電量
1個電子帶1個單位負電荷
1個質子帶1個單位正電荷
不顯電性
質量/kg
9.109×10-31
1.673×10-27
1.675×10-27
相對質量①
1/1836(電子與質子質量之比)
1.007
1.008
注①是指對12C原子質量的1/12(1.661×10-27 kg)相比較所得的數值.
(學生總結)通過上表我們知道，構成原子的粒子中，中子不顯電性，質子帶正電，電子帶負電.
〖探究〗我這兒有一把鐵鎖，(舉起鐵鎖)接觸它是否會有觸電的感覺?
〖問題探究〗金屬均由原子構成，而原子中又含有帶電粒子，那它為什么不顯電性呢?
〖思考〗原子內部微粒電性
〖結論〗原子內部，質子所帶正電荷和電子所帶負電荷電量相等、電性相反，因此原子作為一個整體不顯電性.
〖過渡〗從原子的結構我們可知，原子核帶正電，它所帶的電荷數——核電荷數決定于核內質子數
〖思考〗如果我們用Z來表示核電荷數，可以得到什么關系?
〖結論〗核電荷數(Z)=核內質子數=核外電子數.
〖過渡〗下面，我們再來深入了解一下原子核與原子的關系.
〖提問〗誰能形象地比喻一下原子核和原子的體積的相對大小?
甲回答：如果把原子比作一座十層大樓，原子核就像放置在這所大樓中央的一個櫻桃.
乙回答：如果假設原子是一座龐大的體育場，而原子核只相當于體育場中央的一只螞蟻.
〖過渡〗回答得很好，甲比喻說明對初中的知識掌握很牢固;乙比喻說明大家對新課的預習很到位.確切地講，原子核的體積只占原子體積的幾千萬億分之一.原子核雖小，但并不簡單，它是由質子和中子兩種粒子構成的，幾乎集中了原子的所有質量，且其密度很大.
〖投影展示有關原子核密度的資料〗原子核密度很大，假如在1cm3的容器里裝滿原子核，則它的質量就相當于1.2×108t，形象地可以比喻為需要3000輛載重4 t的.卡車來運載.
〖過渡〗其實，從表5-1中所示電子、質子、中子的相對質量也可得出原子的質量主要集中在原子核上的結論.從表中可看出，質子和中子的相對質量均近似等于1，而電子的質量只有質子質量的1/1836，如果忽略電子的質量，將原子核內所有質子和中子的相對質量取近似值加起來，所得數值便近似等于該原子的相對原子質量，我們把其稱為質量數，用符號A表示.中子數規(guī)定用符號N表示.則得出以下關系：
〖板書〗質量數(A)=質子數(Z)+中子數(N)
在化學上，我們用符號X來表示一個質量數為A、質子數為Z的具體的X原子.比如C表示質量數為12，原子核內有6個質子和6個中子的碳原子.
〖思考〗請同學們結合所學知識，思考下列問題：
〖投影練習〗
粒子符號
質子數(Z)
中子數(N)
質量數(A)
用X表示為
�、貽
8
18
②Al
14
27
�、跘r
18
22
�、蹸l
Cl
�、軭
H
(學生總結)
通過思考練習可總結出：質量數，質子數，中子數三個物理量中的任意兩個量，可求出第三個物理量。
〖投影練習〗1.某粒子用Rn-表示，下列關于該粒子的敘述正確的是( )
A.所含質子數=A-n B.所含中子數=A-Z
C.所含電子數=Z+n D.所帶電荷數=n
2.某元素Mn+核外有a個電子，該元素的某種原子的質量數為A，則該原子的核內中子數為( )
A.A-a+n B.A-a-n
C.A+a-n D.A+a+n
〖問題探究〗 “ O”與“O”所表示的意義是否相同?
〖思考〗
〖結論〗 O表示原子核內有8個中子的氧原子，而O除表示一個氧原子外，還可表示氧元素.
〖過渡〗由以上計算我們可得出，組成原子的各粒子之間的關系可以表示如下：
〖板書〗原子X
〖問題探究〗是不是任何原子核都是由質子和中子構成的?
〖思考〗
〖結論〗不是，如上述練習中H原子，核內無中子，僅有一個質子.
〖問題探究〗假如原子在化學反應中得到或失去電子，它還會顯電中性嗎?
〖思考〗
〖結論〗不會，原子失去或得到電子后，成為帶電的原子——離子，不顯電中性;形成的帶正電荷的粒子叫陽離子，帶負電荷的粒子叫陰離子.
〖問題探究〗離子所帶電荷數與原子在化學反應中失去或得到的電子數之間有什么聯(lián)系?
〖思考〗
〖結論〗離子所帶電荷數與原子在化學反應中失去或得到的電子數相等，失去幾個電子，陽離子就帶幾個單位的正電荷，得到幾個電子，陰離子就帶幾個單位的負電荷.
〖講解并板書〗離子所帶電荷數=質子數-核外電子數
陽離子核外電子數=核內質子數-離子電荷數
陰離子核外電子數=核內質子數+離子電荷數
〖口答〗1.當質子數(核電荷數)>核外電子數時，該粒子是________離子，帶_______電荷.
2.當質子數(核電荷數)________核外電子數時，該粒子是陰離子，帶_______電荷.
[學生活動，教師巡視，并指正錯誤]
[小結]本節(jié)課我們重點講了原子結構及構成原子的各粒子之間的關系及其性質，它是幾代科學家經過近半個世紀的努力才得出來的結論.
[作業(yè)]1.用X符號的形式表示出10種原子.
2.課本第94頁，二、1、2.
〖板書設計〗
第五章物質結構元素周期律
第一節(jié)原子結構(第一課時)
一、原子結構
1.原子X
2.核電荷數(Z)=核內質子數=核外電子數
質量數(A)=質子數(Z)+中子數(N)
3.離子所帶電荷數=質子數-核外電子數
陽離子核外電子數=核內質子數-離子電荷數
陰離子核外電子數=核內質子數+離子電荷數
《原子的結構》教案6
專題五 原子結構與化學鍵
【課前自主復習與思考】
1．閱讀并思考《創(chuàng)新設計》相關內容；
2．了解元素、核素和同位素的含義；
3. 了解原子序數、核電荷數、質子數、種子數、核外電子數以及它們自己的數量關系；
4．了解化學鍵的含義，了解離子鍵和共價鍵的形成過程。
【結合自主復習內容思考如下問題】
下列離子中，電子數大于質子數且質子數大于中子數的是（ ）
A．D3O+ B．Li+ C．OD D．OH
【考綱點撥】
認識物質的組成、結構和性質的關系。理解化學反應的本質及變化過程中所遵循的原理和規(guī)律。
【自主研究例題】
例1. 下列分子中所有原子都滿足最外層8電子結構的是 ( )
A. 光氣(COCl2) B. 六氟化硫 C. 二氟化氙 D. (CF3)3C-
例2：參考（《創(chuàng)新設計》例2
例3：下列化合物分子內只有共價鍵的是（ ）
A. BaCl2 B. NaOH C. (NH4)2SO4 D. H2SO4
例4：下列敘述不正確的是 （ ）
A．構成分子的微粒一定含有共價鍵
B．陰、陽離子通過靜電引力所形成的化學鍵叫做離子鍵
C．只有在化合物中才能存在離子鍵和極性鍵。
D．非金屬原子間不可能形成離子化合物。
E．活潑金屬與活潑非金屬化合時，不一定能形成離子鍵
F．由非金屬元素組成的'化合物不一定是共價化合物
H．非極性鍵只存在于雙原子單質分子里
G．不同元素組成的多原子分子里的化學鍵一定是極性鍵
教師點評：
我思我疑：
【例1】我國稀土資源豐富。下列有關稀土元素 與 的說法正確的是
A. 與 互為同位素 B. 與 的質量數相同
C. 與 是同一種核素 D. 與 的核外電子數和中子數均為62
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