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《人类对原子结构的认识》教学设计及反思

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  《人类对原子结构的认识》教学设计及反思


  一、课程标准的描述:

  1、知道化学科学的主要研究对象,了解20世纪化学发展的基本特征和21世纪化学的发展趋势。查阅20世纪化学发展过程中重大事件的资料(或观看录像),与同学交流讨论。

  2、认识假说一模型一实验等科学方法对化学研究的作用。

  3、了解物质的组成、结构和性质的关系。

  二、教学背景分析:

  1、新课标的解读与教材分析:

  在新课标《化学1》的原文描述中,有关本课时的要求只有上述3条。依课标要求“查阅20世纪化学发展过程中重大事件的资料(或观看录像)”,本课时设计了若干影音录像以提高同学的学习兴趣及引发思考。同时由课标要求可以理解,另外,由本教材的目录:“人类对原子结构的认识:原子结构模型的演变”也可知:本课时的教学重点在于使学生了解原子结构模型的演变历史,同时“认识假说一模型一实验等科学方法对化学研究的作用”,而至于核外电子的排布规律等知识倒是不在于新课标《化学1》的要求之中。这些知识在《化学2》和《物质结构与性质》才有要求。所以本单元只要求学生了解原子核的构成、核外电子的分层排布、最外层电子与化学性质的关系等最基础的内容,而对原子结构方面的其他知识则在《化学2》和《物质结构与性质》等高中化学其他模块才进行教学。

  本节教材先安排原子结构模型的演变,让学生了解人类认识原子结构的历程可以提高学生学习原子结构知识的兴趣,让学生体会科学探究过程的艰难曲折。在这个基础上学习有关原子构成的基础知识,形成原子核外电子是分层排布的等初步概念,让学生了解原子的构成,了解核素、同位素的概念,了解质子数、中子数和质量数之间的关系,了解原子核外电子分层排布、化学反应中原子外层电子排布的变化等,为后续单元、后续专题的学习打下理论基础;让学生明白化学学习和研究必须进入原子、分子等微观世界;为后续专题中有关钠、镁、氯、溴等元素及化合物内容的学习作准备。,

  2、教学重点:

  (1)通过对各种原子结构模型的学习,引导学生学生体会科学探究过程的艰难曲折。

  (2)理解镁和氧气发生化学反应的本质。

  3、教学难点:

  原子在化学反应中通过电子得失而形成相应的稳定结构。

  4、学情分析:

  我校学生总体上基础知识较为扎实,在老师的引导和调动下,能够较为主动地自主学习和交流探讨,有望按课程标准完成教学任务。同时经过初中和前两单元的学习,学生已经认识到化学世界的精彩,了解到研究物质的方法的多种多样,有了一定的原子结构知识,在这些基础知识的基础上引入原子结构的内容,应为水到渠成。

  5、硬件分析:

  我校教室有先进的教学设备,拥有电脑等三机一幕以及较为完备的网络资源;教师课前自备了教学课件。

  三、教学组织的基本决策:

  基于对课程标准的理解和教学背景的分析,在教学方法的选择上,拟采用讲授、自主探究、多媒体辅助等多种方法与手段的综合与应用,以提高时间效率,增加课堂容量;同时造成对学生的多种感官刺激,以提高其对信息的获取与处理能力。

  四、教学目标:

  1.知道化学科学的主要研究对象,了解化学学科的发展趋势。

  2.通过从道尔顿原子结构模型到量子力学原子结构模型等原子结构模型演变的学习,了解科学家探索原子结构的艰难过程。

  3.通过汤姆生原子结构模型、卢瑟福原子结构模型等的学习,体验科学实验、科学思维对创造性工作的重要作用。

  4.了解钠、镁、氧等常见元素原子的核外电子分层排布的情况,知道这类原子在化学反应过程中常通过电子得失使最外层达到8电子稳定结构的事实。通过氧化镁的形成反应初步了解镁跟氧气发生化学反应的本质。

  五、教学过程设计:

  [情景设计:展示一根玻璃棒]

  如果使用合适的工具,把玻璃棒不断地彻割,最终将留下细小的微粒。从思辩的角度分析,该微粒还能否被彻割?

  [学生回答]不能被彻割

  [师]该微粒即具有不可切割性。这就是2000多年前人类所思考的问题之一。其中古希腊的哲学家德谟克利特就把这种具有不可切割性的微粒称为原子。

  [副板书]原子:不可切割性 德谟克利特

  [师]那么,现代意义上的原子又是什么呢?

  [展示图片:晶体硅及用隧道扫描显微镜观测到的硅晶体表面]

  [播放录象:原子]

  [引入新课]:

  从古希腊到现代,“原子”的意义已发生了明显的改变,那么,你想不想知道:从古希腊到现代,科学家是怎样探索原子结构的?原子结构模型的演变经历了哪几个阶段?各阶段对原子结构的认识各有什么样的特点?

  [教师引导]:

  欲了解这些内容,请同学们首先自学教材内容。

  [结合课件交流讨论]:(师生一起)

  [此时须注意进行课堂调控,以关注学生的学习兴趣及情感体验]

  [整理归纳]:

  一、原子结构模型的演变

  【学生阅读教材,试着总结填写】

  ⒈德谟克利特的古代原子学说。

  古希腊哲学家德谟克利特是 奠基人,他认为 是构成物质的微粒。

  是万物变化的根本原因。

  ⒉道尔顿的近代原子学说。

  英国科学家 是 的创始人。他认为物质都是由 构成的,原子是不可分割的 ,同种原子的质量和性质都 。

  ⒊汤姆生的“葡萄干面包式”原子结构模型。

  英国科学家 发现了电子,他认为 ,其中镶嵌着许多电子,中和了正电荷,从而形成中性原子。 的发现使人们认识到原子是可以再分的。

  ⒋卢瑟福的带核原子结构模型。

  物理学家卢瑟福根据α-粒子散射现象,指出原子是由 和 构成的, 带正电荷,位于 ,它几乎集中了原子的全部质量,

  带负电荷,在原子核周围空间作高速运动,就像行星环绕太阳运转一样。

  ⒌玻尔的轨道原子结构模型。

  丹麦物理学家指出;电子在原子核外空间内一定 上绕核作高速运动。

  ⒍电子云模型(现代原子结构学说)。

  现代科学家根据微观世界的波粒二象性规律,提出用量子力学的方法描述核外电子运动。

  [点拨设问]:从原子结构模型的演变我们得到的启迪是什么?

  [展示:几种原子的核外电子排布]

  [设问]从这几种原子的核外电子排布图,你能看出:核外电子的排布有何特征?比如:它们是挤在一起的吗?

  [学生分析得出]核外电子是分层排布的

  [引申说明]为了形象地表示原子的结构,人们就创造了“原子结构示意图”这种特殊的图形。

  [简要介绍前18种元素的原子结构示意图]

  [质疑设问]

  1.从稀有气体的核外电子排布,结合其化学活动性,你发现了什么?

  2.你是如何理解Mg与O2的反应的?为什么产物写成“MgO”,原子个数比为1:1而不是1:2或其他的呢?

  [交流讨论]:

  [整理归纳]:

  ⒈原子核外电子是 排布的

  ⒉金属元素的原子最外层一般 个电子,在化学反应中易 电子形成与稀有气体原子电子层排布相同的阳离子(稳定结构)。

  ⒊非金属元素的原子最外层一般 个电子,在化学反应中易 电子形成与稀有气体原子电子层排布相同的阴离子(稳定结构)。

  ⒋化学反应中,原子核不发生变化,但原子的 发生变化,元素的化学性质主要决定于原子结构中的 。

  [问题与解决]

  ⒈金属单质Na、Mg 能分别与非金属单质O2、Cl2反应生成氧化物和氯化物,请写出这些氧化物和氯化物的化学式。

  ⒉根据Na、Mg、O、Cl原子在反应中失去或得到电子的数目和该原子的最外层电子数目,推断其氧化物和氯化物中元素的化合价,将结果填入下表:

  [课堂小结与作业布置]

  六、教学反思:

  本课时教学内容较多,虽然使用了课件以增加课堂容量,但教学过程仍觉仓促,尚有意犹未尽之感。主要在于学生的活动不够全面与充实,老师课堂讲授的时间较多,从表面上看学生活动与探究的时间与机会较少,未能很好地体现新课程之特征。如果再有半个课时的时间或者课堂教学内容稍少一些,那么在学生的活动与探究方面就会充分些,课堂教学形式也会更为活跃,从表面上看,就可能更符合人们对新课程的直观印象。在教学内容与形式的处理上,如果事先印发预习提纲给学生,让学生在课前加以充分预习与探讨,老师在课堂上再以一定的形式和问题与学生进行对话与交流,这样学生活动表现的时间与机会就相对会多些,美其名曰“充分调动学生自主学习与活动探究”。但这样的教学,增加了学生课余的学习压力,增加了课后负担,同时降低了课堂45分钟的效率,本质上来说只不过是把本应在课堂上完成的学习任务转移到课余而以,而且这种教学需要学生具有扎实的学习基础和良好、自觉的学习态度与习惯,同时要有较为充裕的课余时间保证。而这些,我们的学生目前尚无法具备。另外,教材中尚有一些栏目不知该如何处理更为合适。比如:“调查与研究”“查阅资料”等栏目,我们该在什么时间以什么样的方式让学生去找谁调查与研究呢?我们又该在什么时间让学生去查阅资料昵?就算图书馆等外界条件已具备,在目前的条件下,我们的学生有那么多的课余时间吗?虽说教学无定法,但如何才是最好,尚需我们探索、探索、再探索。

  七、备课组评议:

  该教学课时方案能准确把握新课标的具体要求,充分体现新课程的精神。在教学内容方面,重点、难点把握准确,分析到位;能根据学生的具体实际与课堂的实际情况选择不同而实用有效的教学方法;教学语言生动幽默,充分调动学生学习的积极性和主动性,课堂教学寓科学性、趣味性和艺术性为一体,能很好地激发学生思想与情感共鸣,很好地完成教学目标。总体评价优秀。

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