高中化學(xué)-高中化學(xué)魯科版必修2 第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

《原子結(jié)構(gòu)》第一課時(shí)

學(xué)情分析

本課時(shí)內(nèi)容較抽象，遠(yuǎn)離學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，在初中學(xué)到的微觀知

識(shí)不多，感性認(rèn)識(shí)不充分，這給教學(xué)帶來(lái)了一定的困難。在教學(xué)過(guò)程

中，主要從以下幾方面著手對(duì)難點(diǎn)進(jìn)行突破：

1、注意拓展學(xué)生的視野；

2、培養(yǎng)學(xué)能力、想象力和分析推理能力；

3、采取更為開(kāi)放的探究方式讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)過(guò)程。

《原子結(jié)構(gòu)》第一課時(shí)

教材分析

1、指導(dǎo)思想

世界是物質(zhì)的，世間萬(wàn)物都是由各種物質(zhì)構(gòu)成的，而人類目前已

經(jīng)發(fā)現(xiàn)或合成得到的物質(zhì)有幾千萬(wàn)種之多。數(shù)量如此龐大，性質(zhì)變化

如此豐富多彩的物質(zhì)，卻僅是由一百多種元素的原子通過(guò)各種排列、

組合結(jié)合而成的，探究原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的奧秘,,可以幫助人類認(rèn)識(shí)元素

的性質(zhì)及其變化規(guī)律，在理性的層次上認(rèn)識(shí)構(gòu)成世界的物質(zhì)，并從微

觀的角度去認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)，進(jìn)而在人與自然之間建立起一種和諧相

處的關(guān)系。

在高一、高二化學(xué)基礎(chǔ)型課程中，學(xué)生學(xué)習(xí)了原子結(jié)構(gòu)、一些元

素的化學(xué)性質(zhì)及其遞變關(guān)系的初步知識(shí)。為什么不同元素的原子具有

不同的電子層結(jié)構(gòu)？原子電子層結(jié)構(gòu)的變化是怎樣影響不同元素的

化學(xué)性質(zhì)的？為什么有些元素的化學(xué)性質(zhì)既有相似性，又有差異性？

讓學(xué)生探究上述問(wèn)題，引領(lǐng)他們通過(guò)對(duì)原子結(jié)構(gòu)等微觀世界的認(rèn)識(shí),

理性地推斷元素在不同的化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生的宏觀現(xiàn)象，從而使他們感

悟到物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)的化學(xué)規(guī)律。同時(shí)在上述過(guò)程中讓

學(xué)生自己體會(huì)到物質(zhì)的性質(zhì)是物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的反映的事實(shí)。從而使學(xué)

生正確地認(rèn)識(shí)微觀與宏觀、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、抽象與形象之間的辯證關(guān)系。

在探究過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)分析、比較、抽象、概括、綜合等活動(dòng)，使

思維能力獲得發(fā)展。

每個(gè)新的知識(shí)點(diǎn)都以學(xué)生已有的知識(shí)為固著點(diǎn)，并力求將其產(chǎn)生

的過(guò)程展現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)適當(dāng)介紹了一些科學(xué)家的獻(xiàn)身精神和我國(guó)科學(xué)

家卓有成效的工作。這樣的安排有如下幾個(gè)方面的意圖：

感悟科學(xué)方法和科學(xué)精神。自然科學(xué)方法論認(rèn)為科學(xué)研究的方法

不外乎有二種形式，一是理性主義的科學(xué)研究法，二是邏輯經(jīng)驗(yàn)主義

的科學(xué)研究方法。在以往的中學(xué)化學(xué)教學(xué)中比較強(qiáng)調(diào)化學(xué)是一門(mén)以實(shí)

驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，即通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)獲得化學(xué)知識(shí)或規(guī)律，這是上述

第二種科學(xué)研究方法。但實(shí)際上在化學(xué)史上，有許多化學(xué)知識(shí)、規(guī)律

是通過(guò)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出假設(shè)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、獲得結(jié)論來(lái)獲得的，它屬于

上述第一種科學(xué)研究方法。在現(xiàn)代化學(xué)研究中，特別是高速計(jì)算機(jī)在

化學(xué)研究中的應(yīng)用，使這種方法在化學(xué)研究中顯得尤為重要。通過(guò)對(duì)

教材內(nèi)容的理解，學(xué)生可以感悟到上述兩種科學(xué)方法在化學(xué)研究中的

應(yīng)用。同時(shí)從科學(xué)家不斷地追求科學(xué)真理、獻(xiàn)身科學(xué)事業(yè)的實(shí)例中受

到科學(xué)精神的熏陶，認(rèn)識(shí)到科學(xué)研究是一項(xiàng)十分艱苦的工作，但同時(shí)

又充滿著無(wú)窮的樂(lè)趣和魅力，進(jìn)而逐漸使學(xué)生對(duì)某個(gè)化學(xué)知識(shí)點(diǎn)、內(nèi)

容的暫時(shí)的直接興趣，轉(zhuǎn)化為指向化學(xué)學(xué)科本身的持久的間接興趣,

產(chǎn)生熱愛(ài)化學(xué)的情感。

強(qiáng)化愛(ài)國(guó)情感。在科學(xué)研究領(lǐng)域，我們國(guó)家底子薄，起點(diǎn)低，但

是在黨和政府的領(lǐng)導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)我們幾代科學(xué)家的艱苦努力，大大縮小

了與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，取得了以兩彈一星為代表的一系列重大科技成

果。通過(guò)教材內(nèi)容及補(bǔ)充材料(如張青蓮教授對(duì)相對(duì)原子質(zhì)量精確測(cè)

定的貢獻(xiàn))使學(xué)生了解即使在化學(xué)學(xué)科，我國(guó)科學(xué)家也取得了令世人

矚目的成就，作為一個(gè)中國(guó)人，我們應(yīng)該為此而感到驕傲。同時(shí)，我

們也應(yīng)該為祖國(guó)的強(qiáng)大貢獻(xiàn)自己的力量。

體驗(yàn)、鑒賞化學(xué)之美。美是人的一種情感的體驗(yàn)，在化學(xué)之中，

處處可以感受到美的存在，原子核外電子排布的規(guī)律之美，元素性質(zhì)

的有序變化之美是本章內(nèi)容中化學(xué)美的集中體現(xiàn)。通過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)生

在感受化學(xué)之美的同時(shí)提高審美情趣。

2、教學(xué)目標(biāo)

(1)進(jìn)一步理解原子的構(gòu)成和同位素的概念。

(2)理解元素的相對(duì)原子質(zhì)量與同位素原子相對(duì)原子質(zhì)量之間的

關(guān)系。

(3)通過(guò)了解科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)的實(shí)例，體驗(yàn)不斷追求真理的求真

精神，培養(yǎng)愛(ài)國(guó)主義情操。

《原子結(jié)構(gòu)》第一課時(shí)

跟蹤練習(xí)

1、2008年9月，三鹿嬰幼兒配方奶粉造成“結(jié)石兒”的事件一

度在國(guó)際社會(huì)鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)，其起因是在這些毒奶粉中查出了三聚鼠

胺導(dǎo)致的。三聚氟胺又稱蜜胺，由于其分子中含有大量氮元素，添加

在食品中，可以在檢測(cè)時(shí)提高食品中蛋白質(zhì)的檢測(cè)數(shù)值。下列關(guān)于氮

元素的說(shuō)法正確的是

()

A、氮元素的化學(xué)性質(zhì)主要決定于原子內(nèi)的中子數(shù)

B、氮元素原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)一定等于核外電子數(shù)

C、在化學(xué)變化中，氮元素原子內(nèi)的質(zhì)子數(shù)一定發(fā)生改變

D、氮元素原子核內(nèi)的質(zhì)子和中子都帶正電

2、在遐邇聞名的風(fēng)景名山廬山，有一種奇特的自然現(xiàn)象——佛

燈或稱圣燈、神燈，即民間所說(shuō)的“鬼火”，千百年來(lái)閃爍變幻，是

一種罕見(jiàn)的自然奇觀。很多研究者認(rèn)為佛燈系山中千百年來(lái)死去的動(dòng)

物骨骼中所含的磷元素，或含磷地層釋放出來(lái)的磷元素，在空氣中自

燃所造成的。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是

)

A、磷元素含有穩(wěn)定同位素和放射性同位素

B、磷一32是磷元素的一種核素，化學(xué)性質(zhì)和磷一31相同

C、磷一32的原子核內(nèi)含有32個(gè)質(zhì)子

D、磷元素在空氣中自燃后，其原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)均不

變

3、恐龍?jiān)堑厍蛏系陌灾?，要確定恐龍突然滅絕的年代，可以

利用碳一14通過(guò)測(cè)定恐龍骨骼化石來(lái)完成。碳-14測(cè)定年代的可靠性

已經(jīng)被對(duì)已知年代的生物樣品(如樹(shù)木年輪)的測(cè)定所證實(shí)，并在考古

學(xué)、人類學(xué)、第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)等領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。下列有關(guān)說(shuō)法

不正確的是

()

A、碳-14能測(cè)定考古樣品的年代是因?yàn)樗哂蟹派湫?/p>

B、碳-14是碳的一種核素

C、碳元素具有三種核素

D、碳-14常用作相對(duì)原子質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)

4、我國(guó)研制的“神舟七號(hào)”載人飛船于2008年9月25日晚間

成功發(fā)射！實(shí)現(xiàn)了首次太空行走的夢(mèng)想，使我們偉大的祖國(guó)成為能夠

發(fā)射載人飛船的三大強(qiáng)國(guó)之一。宇航員所穿的太空服不僅要用高強(qiáng)度

的滌綸等材料，還要輔以多種金屬和膠粘劑等，其中某種金屬R可形

2

成離子R-O已知該離子的原子核內(nèi)有n個(gè)中子,R原子的質(zhì)量數(shù)為mo

則W克該離子共含有的電子為

)

5、日本名山富士山是典型的現(xiàn)代活火山，火山爆發(fā)時(shí)產(chǎn)生猛烈

的爆炸，同時(shí)噴出大量的氣體和熔漿，其中含有S2一等大量硫元素。

若用X、Y、Z和R分別代表四種元素，而且內(nèi)、空"一、dR"-四種

離子的電子層結(jié)構(gòu)都與S2一相同，則下列關(guān)系式正確的是()

A.a—b=m—nB.b—d=m

—nC.c—n=18D.a—m=16

6、古有“嫦娥奔月”的夢(mèng)想，今有“神七問(wèn)天”的壯舉。人類

在探索宇宙組成的過(guò)程中，科學(xué)家設(shè)想宇宙的某些部分可能存在完全

由反粒子構(gòu)成的物質(zhì)一一反物質(zhì)。反電子和反質(zhì)子等都屬于反粒子，

它們分別跟普通電子、質(zhì)子的質(zhì)量、電量相等，而電性相反。據(jù)此推

測(cè)，反氫原子的結(jié)構(gòu)可能是

()

A、由1個(gè)帶正電荷的質(zhì)子與一個(gè)帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成

B、由1個(gè)帶負(fù)電荷的質(zhì)子與一個(gè)帶正電荷的電子構(gòu)成

C、由1個(gè)不帶電荷的質(zhì)子與一個(gè)帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成

D、由1個(gè)帶負(fù)電荷的質(zhì)子與一個(gè)帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成

7、閱讀下面一段文字，回答有關(guān)問(wèn)題：

中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所利用重離子加速器提供的豐中子束

氧T8轟擊天然鈾靶，使用奇異的多核子轉(zhuǎn)移反應(yīng)，在“可裂變核區(qū)”

合成了重質(zhì)量豐中子新核素鎂-239,這在世界上尚屬首次。鎂-239

是中科院近代物理研究所在質(zhì)量數(shù)大于170的重質(zhì)量豐中子區(qū)合成的

第四個(gè)新核素。這一成果填補(bǔ)了核素圖上又一個(gè)空白，為重質(zhì)量豐中

子區(qū)的核結(jié)構(gòu)和天文物理研究提供了很有價(jià)值的信息。

(1)氧-18原子中質(zhì)子數(shù)是,中子數(shù)是,

核外電子數(shù)是,有個(gè)電子層，最外層

有個(gè)電子，最常見(jiàn)化合價(jià)為o

(2)0.2mol氧-18原子的質(zhì)量是o

(3)鈾元素有種核素，其中是制造原子彈的原料。

(4)在“鎂-239是中科院近代物理研究所在質(zhì)量數(shù)大于170的重

質(zhì)量豐中子區(qū)合成的第四個(gè)新核素”這句話中，質(zhì)量

數(shù)的含義

是_______________________________________________

，核素的含義,

是O

8、核外電子數(shù)相等的微觀粒子不一定是同種微粒，今有幾種微

粒

的核外電子層結(jié)構(gòu)如圖所示，請(qǐng)按要求填空：

⑴若該微粒呈電中性，一般不與其他原子反應(yīng)，這種微粒符號(hào)

是O

⑵若該微粒帶一個(gè)單位負(fù)電荷，這種微粒的名稱

是O

⑶若該微粒帶一個(gè)單位正電荷，這種微粒的原子核內(nèi)

有個(gè)質(zhì)子。

9、判斷下列說(shuō)法的正誤，在括號(hào)內(nèi)打上“J”或"X”：

(1)核電荷數(shù)為1?18的元素中，最外層只有1個(gè)電子的元素一定

是金屬元素()

(2)原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)不多于18個(gè)的元素中，最外層只有2個(gè)電子一

定是金屬元素()

(3)核電荷數(shù)為1?18的元素中，最外層電子數(shù)多于4個(gè)的一定是

非金屬元素()

(4)核電荷數(shù)為17的元素的原子容易獲得1個(gè)電子變成一1價(jià)的陰

離子()

(5)原子核外電子不多于18個(gè)的元素中，最外層電子數(shù)是電子層數(shù)

2倍的元素有3種()

(6)已知某元素一種核素的原子核內(nèi)有〃個(gè)質(zhì)子、〃個(gè)中子，則該

元素的相對(duì)原子質(zhì)量為(加+加

()10、已知X元素原子的第三電子層上有6個(gè)電子，Y元素

與X元素的原子核外電子層數(shù)相同，且Y元素的原子最容易失去1個(gè)

電子。請(qǐng)回答：

(1)Y元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖

為_(kāi)______________________________________________________

____________________________________________O

(2)X、Y兩元素在一定條件下形成的化合物的化學(xué)式

是o

(3)試通過(guò)計(jì)算，確定2.3gY元素形成的單質(zhì)與水反應(yīng)后生成的氣體

在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。

答案及解析：

1、A解析：決定元素化學(xué)性質(zhì)的是原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，化學(xué)變化

中只有原子核外的電子數(shù)發(fā)生變化。原子核內(nèi)質(zhì)子帶正電，中子不帶

電，且原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)一定等于核外電子數(shù)。

2、C解析：決定元素化學(xué)性質(zhì)的是原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，磷一31和

磷一32的原子核內(nèi)均含15個(gè)質(zhì)子，二者化學(xué)性質(zhì)相同；化學(xué)變化中

只有原子核外的電子數(shù)發(fā)生變化。

3、D解析：碳元素具有碳72、碳-13、碳-14三種核素，其中

碳72常用作相對(duì)原子質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。

4、B解析：根據(jù)質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)，易得質(zhì)子數(shù)=質(zhì)量數(shù)

—中子數(shù)，即R原子的質(zhì)子數(shù)為m—n,因?yàn)樵拥暮送怆娮訑?shù)=質(zhì)子

數(shù)，故R原子的電子數(shù)也為m—n,所以離子R?一的電子數(shù)為m—n+2；

又因?yàn)樵拥南鄬?duì)原子質(zhì)量近似等于質(zhì)量數(shù)，所以W克Rz一的物質(zhì)的

量為W/mmol。綜上所述，W克R2一離子共含有電子W(m—n+2)/m

molo

5、A解析：根據(jù)原子的表示方法，a,b,c,d為元素原子的

核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，即該原子的核外電子數(shù)；再結(jié)合：陰離子的核外電子數(shù)

=原子的核外電子數(shù)十所帶電荷數(shù)，陽(yáng)離子的核外電子數(shù)=原子的核外

電子數(shù)一所帶電荷數(shù)。由已知易得四種離子的核外電子數(shù)相等：a-

m=b—n=c+n=d+m=18,所以a—b=m—n,b—d=m+n,c+

n=18,a—m=18o

6、B解析：根據(jù)題給信息“反電子和反質(zhì)子分別跟普通電子、

質(zhì)子的質(zhì)量、電量相等，而電性相反”可知，反氫原子與普通氫原子

的質(zhì)量、電量相等，而電性相反。

1、答案：(1)8,10,8,2,6,-2；(2)3.6g；(3)3,鈾-235；(4)

原子中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和，具有確定數(shù)目質(zhì)子和確定數(shù)目中子的一

種原子。

解析：原子中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和稱為質(zhì)量數(shù)，原子的相對(duì)原子

質(zhì)量近似等于該原子的質(zhì)量數(shù)；具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的

一種原子稱為核素。氧T8是指具有8個(gè)質(zhì)子和10個(gè)中子、質(zhì)量數(shù)為18

的氧原子。鈾元素有鈾-234、鈾-235、鈾-238三種核素，其中鈾-235

是制造原子彈的原料和核反應(yīng)堆的燃料。

8、答案：(l)Ar；⑵氯離子;⑶19。

解析：由示意圖知，該微粒的核外共有18個(gè)電子，符合要求的

+

分別為Ar、CF>Ko

9、答案：(1)X(2)X(3)V(4)J(5)V(6)X

解析：(1)核電荷數(shù)為1?18的元素中，最外層只有1個(gè)電子

的氫元素是非金屬元素；(2)原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)不多于18個(gè)的元素中，

最外層只有2個(gè)電子的氫元素是非金屬元素；(3)核電荷數(shù)為1?

18的元素中，金屬元素的最外層電子數(shù)均少于4個(gè)；(4)核電荷數(shù)

為17的氯元素的原子最外層為7個(gè)電子，容易獲得1個(gè)電子變成一1

價(jià)的C-；(5)原子核外電子不多于18個(gè)的元素中，最外層電子數(shù)

是電子層數(shù)2倍的元素有He、C、S三種；(6)元素的相對(duì)原子質(zhì)量

是由該元素的天然核素相對(duì)原子質(zhì)量與其原子百分組成計(jì)算出來(lái)的

平均值。

10、答案：(1),；(2)Na2S；(3)2Na+2H20=2Na0H+H2f,

n(Na)=2.3g4-23g/mol=0.ImoLn(H2)=0.ImolXI/2=0.05moL

V(H2)=0.05molX22.4L/mol=1.12LO

解析：第三電子層上有6個(gè)電子的原子為S,即X為S；Y元素

的原子最容易失去1個(gè)電子，說(shuō)明該原子最外電子層只有1個(gè)電子;

且Y元素與S元素的原子核外電子層數(shù)相同，故Y為Na。Na與水反

應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na+2HzO=2Na0H+H2to

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