第一章《打开原子世界的大门讲解学习
第一节 敲开原子结构的大门
一.打开原子结构的大门【知识要点】1、阴极射线气体分子在高压电场下可以发生电离，使本来不带电的空气分子变成具有等量正、负电荷的带电粒子，使不导电的空气变成导体。
史料：科学家在研究气体导电时发现了辉光放电现象。
1858年德国物理学家普吕克尔较早发现了气体导电时的辉光放电现象。
德国物理学家戈德斯坦研究辉光放电现象时认为这是从阴极发出的某种射线引起的。
所以他把这种未知射线称之为阴极射线。
对于阴极射线的本质，有大量的科学家作出大量的科学研究，主要形成了两种观点。
（1）电磁波说：代表人物，赫兹。
认为这种射线的本质是一种电磁波的传播过程。
（2）粒子说：代表人物，汤姆孙。
认为这种射线的本质是一种高速粒子流。
2、汤姆孙的研究英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子。
实验装置如图所示，从高压电场的阴极发出的阴极射线，穿过C 1C 2后沿直线打在荧光屏A ＇上。
（1）当在平行极板上加一如图所示的电场，发现阴极射线打在荧光屏上的位置向下偏，则可判定，阴极射线带有负电荷。
（2）为使阴极射线不发生偏转，则请思考可在平行极板区域采取什么措施。
在平行极板区域加一磁场，且磁场方向必须垂直纸面向外。
当满足条件：qE B qv =0 时，则阴极射线不发生偏转。
则：BE v =0 （3）根据带电的阴极射线在电场中的运动情况可知，其速度偏转角为：20tan m v qEL =θ 又因为：)2(tan L D y+=θ 且B E v =0 则：L B L D Ey m q 2)2(+= 根据已知量，可求出阴极射线的比荷。
思考：利用磁场使带电的阴极射线发生偏转，能否根据磁场的特点和带电粒子在磁场中的运动规律来计算阴极射线的比荷？'汤姆孙发现，用不同材料的阴极和不同的方法做实验，所得比荷的数值是相等的。
这说明，这种粒子是构成各种物质的共有成分。
并由实验测得的阴极射线粒子的比荷是氢离子比荷的近两千倍。
若这种粒子的电荷量与氢离子的电荷量机同，则其质量约为氢离子质量的近两千分之一。
高一化学第一章打开原子世界的大门
高一化学_第一章_打开原子世界的大门_知识点梳理【知识梳理】一、原子结构学说的发展历程及原子结构模型的演变1、古代朴素的原子观：我国战国时期的惠施认为物质是无限可分的；我国战国时期的墨翟认为物质被分割是有条件的；古希腊哲学家德谟克利特提出古典原子论（原子是构成物质的微粒，万物是由间断的、不可分割的微粒即原子构成的，原子的结合和分割是万物变化的根本原因）。
2、英国科学家道尔顿提出近代原子学说——实心球模型：①物质由原子组成；②原子不能创造，也不能被毁灭；③原子在化学变化中不可再分割，它们在化学变化中保持本性不变。
3、汤姆生的“葡萄干面包式”原子结构模型：①原子中存在电子，电子的质量为氢原子质量的1/1836；②原子中平均分布着带正电荷的粒子，这些粒子之间镶嵌着许多电子。
4、英国物理学家卢瑟福的“行星式”原子结构模型(核式原子结构模型)：①原子由原子核和核外电子组成，原子核带正电荷，位于原子的中心，电子带负电荷，在原子核周围作高速运动；②电子的运动形态就像行星绕太阳运转一样。
5、丹麦物理学家玻尔的轨道原子结构模型：他引入量子论观点，提出原子核外，电子不是随意占据在原子核的周围，而是在固定的层面上运动，当电子从一个层面跃迁到另一个层面时，原子便吸收或释放能量。
6、现代原子结构学说——电子云模型：用电子在给定时间内在空间的几率分布的图像来描述电子的运动，这些图像就是电子云。
电子出现几率密度大的地方，“浓密”一些；几率密度小的地方，电子云“稀薄”一些。
但电子云的正确意义并不是说电子真的像云那样分散，电子云只是一种几率云。
二、原子结构和相对原子质量1、元素：具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子叫做元素。
2、原子的构成：3、质量数：忽略电子的质量，将原子核内所有的质子和中子相对质量取近似整数值，加起来所得的数值，X）叫做质量数，用符号A表示。
（AZ注：4、构成原子或离子粒子间的数量关系①质量数(A)=质子数(Z)+中子数（N）②原子中：核电荷数（Z）=质子数=原子序数=核外电子数③阳离子中：核电荷数（Z）=质子数=原子序数=核外电子数+离子电荷数④阴离子中：核电荷数（Z）=质子数=原子序数=核外电子数-离子电荷数5、（1）同位素：具有相同质子数和不同中子数的同一种元素的原子互称为同位素。
高中化学高一化学《打开原子世界大门》教案、教学设计
4.组织课堂讨论，鼓励学生发表自己的观点，提高学生的表达能力和合作能力；
5.通过实验操作，培养学生动手能力，使学生在实践中掌握原子世界的知识。
（三）情感态度与价值观
1.崇尚科学，树立正确的科学观，认识到化学在生活中的重要作用；
2.养成良好的学习习惯，自觉遵守实验室规则，珍惜实验资源；
四、教学内容与过程
（一）导入新课
1.教学活动：通过展示一组日常生活中的化学现象图片，如燃烧、氧化等，引发学生对化学反应的好奇心，进而提出问题：“化学反应中，原子是如何变化的？”
2.设计意图：激发学生的学习兴趣，为新课的学习做好铺垫。
（二）讲授新知
1.教学内容：原子的内部结构、原子序数、电子层数、元素周期表、化学反应中原子间的相互转化等。
2.教学过程：
a.将学生分成若干小组，每组针对问题进行讨论；
b.教师巡回指导，解答学生的疑问，引导学生深入探讨；
c.各小组汇报讨论成果，分享学习心得。
（四）课堂练习
1.教学内容：设计具有针对性和实用性的练习题，检验学生对本节课知识点的掌握程度。
2.教学过程：
a.布置课堂练习，要求学生在规定时间内完成；
1.认知水平：经过初中阶段的学习，学生已具备一定的化学基础知识，如元素周期表、化学方程式等，但对于原子的内部结构、原子间的相互作用等概念尚缺乏深入了解。
2.兴趣与需求：学生对化学实验和科学探究充满好奇，希望通过实验和观察，深入了解原子世界的奥秘。此外，学生对于化学在生活中的应用和环保问题也表现出较高的关注度。
b.教师对练习进行点评，针对学生的错误进行讲解，巩固知识点；
c.学生互相交流，分享解题心得。
第一章 打开原子世界的大门
“第一章打开原子世界的大门”单元教学设计一、教材分析本章是高中化学的启蒙篇章，带领我们认识原子的结构与核外电子排布规律，这样我们才能了解分子中原子是怎样连接起来的；再由对元素、同位素等新概念的诠释才能使我们明白各种化学元素的原子是如何构建出丰富多彩的新物质、新材料以满足生活生产中日益增长的需要。
本章的一大难点在于同位素相对原子质量及有关计算，新概念相对有点抽象，计算也是重中之重。
另一大难点是在对原子有了初步的学习认知之后，通过描述原子核外电子运动的状态来引入离子的概念，方便日后进一步的学习。
其中，原子结构示意图，电子式等的书写是重点。
教材内容对学生学习有很大帮助。
第一、教材通过回顾古今中外著名科学家对原子的研究事迹和成果来引入“什么是原子”这一概念，既可以引起同学的兴趣，又可以传授新的知识；第二、教材在每一节都提供《拓展视野》这块，利用课堂以外的知识帮助学生更好地理解新概念；第三、教材在计算一个原子有多大质量这一块中设计了一个探究活动，使得教学更形象生动。
二、核心知识整理三、教学重难点1、重点知识（1）卢瑟福α粒子散射实验（2）原子核的组成（3）核外电子排布规律2、难点知识（1）同位素相对原子质量及有关计算（2）原子、离子的结构示意图（3）原子、离子电子式的书写3、科学方法和科学精神（1）理想模型法、思辨法、实验法（2）假设精神、探索精神（曹冲称象）四、课时及教学构思五、教学评价知道近代原子论的发展史，了解卢瑟福的原子结构行星模型；掌握同位素的概念，知道原子核的组成；掌握原子、同位素等的相对原子质量的计算。
能正确书写原子、离子的结构示意图和电子式；了解核外电子运动状态及其排布规律。
打开原子世界的大门解析
第一章打开原子世界的大门本章概述：本章意图在教材中充分展示科学概念和原理的演变与发展，让学生知道关于原子结构的知识和理论是怎样得来的，体现知识结论与学习过程同样重要。
加强学生科学态度和科学方法的教育，追求教育目标的多元化，促使学生学术潜力和非学术潜力的全域发展，以符合课改的要求。
本章的教学目标有：（1）学科知识技能目标，包括原子结构的基础知识，李子结构和带电状况。
（2）科学态度和科学方法目标，包括科学家为探索原子结构奥秘迈过的艰辛征程和付出的努力，体会科学家的踏实创新的科学精神以及对人类科技发展和社会进步做出的重大作用。
（3）能力目标，包括能运用原子结构，离子，同位素和元素放射性及其半衰期等科学概念理解和分析一些简单的与化学有关的科学，社会，生活问题。
能进行有关元素的平均相对原子质量的简单计算。
第一节从葡萄干的面包模型到原子结构的行星模型教学目标：（1）了解原子结构发现的过程及相关实验，明白它对近代化学发展的影响。
（2）通过感性地体验科学家探索的过程，形成学生对科学的兴趣与热情，培养求真，求实的科学态度，增强社会责任感。
教学重难点：科学实验对原子结构发现的作用。
学生发现问题能力的培养。
教学方法：模拟情景教学模式。
引言：化学的萌芽到化学作为一门科学的确立，转折点在“原子论”的提出。
学生活动：让学生自由讨论，简单了解化学的发展史。
情景一：出示一只粉笔。
教师提问（设问：对这一物体，你在思考些什么？）学生自由回答，结果分类汇总。
教师介绍古代原子学说（西方和中国古代哲学家提出的观点）以及夭折的经过。
思考分析古代原子学说无法确立的原因。
情景二：道尔顿的气体实验（两种气体能均匀混合）微观世界的气体的微小微粒的运动导致气体的相互混合。
学生思考：为什么气体能过均匀混合，这一现象对“原子存在”事实的启迪。
学生讨论交流，得出可能的推测。
教师活动：介绍道尔顿“原子学说”的主要内容情景三：凭借你已有的知识，分析道尔顿的“原子学说”存在错误吗？例题：道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。
化学第一册第一章打开原子世界的大门.从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型课件沪科版
6
1.打开原子世界的大门
1.1 从葡萄干面包模型到原 子结构的行星模型
1
一、古典原子论
• 年代 代表人物
主要观点
战国 惠施 （我国） 物质无限可分
战国 墨子（我国） 物质被分割是有条
件的
公元前400年 德谟克利特（希腊） 古典原子论
2
二、近代原子论
• 19世纪初 道尔顿（英国） 化学元素均有不可 再分的微粒（原子）构成
1903年 汤姆生（英国） 葡萄干面包模型
3
• 1895年 伦琴（德国） 发现了伦琴射线
• 1896年贝克勒尔（法国) 发现了铀盐的
•
放射性
4
三、现代原子分子论
• 1905年 卢瑟福（英国） 铀有两种不同的
•
辐射
• 1909年 盖革（英国） 粒子散射
5
• 1911年 卢瑟福 • • 1913年 玻尔 •
沪科版化学高一上《打开原子世界的大门》word教案
第一章打开原子世界的大门1．1从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型教学课时：2课时教学目标：1．了解人类探索原子结构奥秘的历史阶段与过程，了解有关原子结构的知识是怎样得来的2．通过对原子结构发现过程所涉及的方法的理性分析，了解科学探索的一般过程和科学方法3．感受科学家探索原子结构的过程中所表现出的锲而不舍的攀登精神踏实创新的科学精神，激发学生对科学的兴趣与热情，培养求真、求实的科学态度教学重点和难点：1．科学实验对原子结构发现的作用，每种原子结构模型提出的依据，模型的不足及发展2．学生自主学习能力，发现能力的培养教学方式：探究、讨论的教学模式【引言】化学既是一门古老的科学，又是一门新兴、还在不断发展的科学。
说它古老，是因为人们早在古代就已经思考物质是怎样构成的，由此还形成了不少有关物质构成的观点。
【设问】那么同学们是否知道，化学真正成为一门科学是从什么时候开始的呢？(是从道尔顿提出近代原子学说，阿佛加德罗提出分子概念，形成了原子-分子论以后。
) 【讲解】当然，我们现在都知道原子中有原子核和电子组成，但20世纪初，人们连原子都看不见，怎么会知道原子中有一个比原子还小得多的核呢？又如何知道原子核的性质的呢？现在就让我们打开原子世界的大门，沿着前辈科学家的道路走一走，一起来了解人们探索原子结构奥秘的历史阶段与过程，了解有关原子结构的知识是怎么得来的。
从而感悟一下科学家探索原子结构奥秘中的科学方法。
【板书】一、从古典原子论到葡萄干面包原子模型【教师】对物质的构成，早在古代就有不少的观点，请同学们看书第3页1、2、3、4段。
并请同学们谈谈看书后感想(启发引导学生，让学生感到在科学发展的今天，看他们的观点当然有很不完善的地方，甚至是错误的。
但在科学十分落后的当时，他们能提出这样的观点，实在是一件了不起的事情，体现了先辈们敏锐的洞察力和丰富的想象力。
是值得我们后人学习的。
)【问题】最早提出原子论的是古希腊哲学家德模克利特，他认为物质是由许多微粒组成的，这些微粒叫原子，意思是不可分割。
高一上册化学《打开原子世界大门》教案、教学设计
c.自我评价：引导学生进行自我反思，认识自身的优点和不足，促进自我提高。
4.教学策略：
a.关注学生个体差异，因材施教，针对不同学生的需求进行个性化指导。
b.创设轻松愉快的学习氛围，鼓励学生提问、质疑，培养学生的创新意识。
4.通过问题驱动法，引导学生主动思考，培养学生解决问题的方法和技巧。
（三）情感态度与价值观
1.培养学生对化学学科的兴趣和热情，激发学生主动探索原子世界的欲望，使其认识到化学在生活中的重要性。
2.培养学生严谨的科学态度，学会用科学的方法分析问题、解决问题，增强学生的实证意识。
3.引导学生关注环境保护和可持续发展，使其认识到原子科技在能源、材料等方面的重要应用，培养学生的社会责任感。
b.新课内容：循序渐进地介绍原子结构的基本概念、原子理论和模型，结合实验现象进行讲解。
c.练习巩固：设计具有梯度性的习题，帮助学生巩固所学知识，并及时进行反馈。
d.课堂小结：对本节课的重点内容进行总结，强调难点知识，帮助学生建立知识体系。
3.教学评价：
a.过程性评价：关注学生在课堂讨论、实验操作、小组合作等方面的表现，给予积极评价和鼓励。
三、教学重难点和教学设想
（一）教学重难点
1.重点：原子结构的基本概念，包括原子核、核外电子、原子序数和原子量等；道尔顿原子理论和卢瑟福的核式结构模型；元素周期表的初步认识及元素周期律的应用。
2.难点：理解原子内部的电子排布规律，以及原子结构与元素性质之间的关系；掌握元素周期律的实质及其应用。
（二）教学设想
3.阅读作业：
a.阅读有关原子结构和元素周期律的科普文章或化学史资料，了解科学家在原子研究中的成就，培养学生的科学素养。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电子云模型 Electron cloud model (1935)
现代物质结构 学说
原子是化学变化中 的最小微粒。同种原子 的性质和质量都相同。 那么原子能不能再分？ 原子又是如何构成的呢?
核外电 子的运 动特点
核外电 子的排 布规律( 原子结 构示意 图)
知识框图
核
外原
电 子
子 的 构
原子核(质 子和中子)
古典原子论
战国 惠施(中国) 物质无限可分
战国 墨子(中国) 物质被分割是有条件的
道尔顿的原子模型
1803年，英国科学家道尔顿提出近代 原子学说，他认为原子是微小的不可分割 的实心球体。
葡萄干面包模型
汤姆逊原子模型（1904年）:原子 是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶 嵌着许多电子,中和了正电荷，从而形成 中性原子。
近代原子论
1895年 伦琴(德国) 发现了伦琴射线
近代原子论
1896年 贝克勒尔(法国) 发现了铀盐的放射性
行星模型
卢瑟福原子模型（1911年）：在原子的 中心有一个带正电的核，它的质量几乎等于 原子的全部质量，电子在它周围沿着不同的 轨道运转，就像行星环绕太阳一样运转。
卢瑟福提出的行星模型是以经典电磁学 为理论基础，主要内容有：
坚实不可分 的实心球
汤姆逊模型 Thomson model (1904)
平均分布着 正电荷的粒 子嵌着同数 目的电子
拉塞福模型 Lutherful model (1911)
带正电荷的核 位于中心，质 量主要集中在 核上，电子沿 不同轨道运转
玻尔模型 Bohr model (1913)
电子在一定轨 道上绕核做高 速圆周运动
①原子的大部分体积是空的； ②在原子的中心有一个体积很小、密度 极大的原子核； ③原子的全部正电荷在原子核内，且几 乎全部质量均集中在原子核内部。带负电的 电子在核空间进行高速的绕核运动。
玻尔的原子模型
玻尔原子模型（1913年）:原子结构中的量 子化轨道理论，电子在固定的轨道上分层运动 。
现代量子力学模型
2.质子数=核外电子数=核电荷数
3.不是所有的原子都有中子的
表示原子组成的一种方法
X 质量数 —— A
核电荷数 —— Z
——元素符号
（核内质子数）
请看下列表示
a——代表质量数； b——代表质子数既核电荷数；
X+ d
薛定谔 电子云模型： 现代物质结 构学说
著名的薛定谔方程式：
( 2 2 x 2 2 y 2 2 z)8 h 2 2 m (E V )0
今日的原子结构：电子云模型
电子云 电子轨域 电子 原子核=质子+中子 电子云
原子的大部分空间是空的
近代原子模型发展历史
道尔顿模型 Dalton model (1803)
第一章《打开原子世界的大门
1.打开原子世界的大门
1.1 从葡萄干面包原子模型 到原子结构的行星模型
年代
化学大简史事 纪 要
约50万年前
“北京猿人”已会用火
公元前8～6千年 中国(新石器时代)开始制陶器
约公元前2千年 中国已会铸铜
中国战国时期
惠施（物质是无限可分的） 墨子（物质分割是有一定条件的）
相对原子质量=
mx
1 12
m
c
2.一个质子的相对质量如何计算？
计算并填写上表中的相对质量
构成原子的粒子及其性质
构成原子的 粒子
电子
原子核
质子
中子
电性和电量
1个电子带一个单 位负电荷
1个质子带一个 单位正电荷
不显电性
质量/kg 9.109X10-31 1.673X10-27 1.675X10-27
相对质量①
1/1836
1.007
1.008
质量数
将原子核内所有的质子和中子的相对质量 取近似整数值加起来，所得的数值，叫质量数。
质量数(A)= 质子数(Z)+ 中子数(N)
几种原子的构成
原子种类 氢
质子数 1
中子数 核外电子数
0
1
碳
6
6
6
氧
8
8
8
钠
11
12
11
氯
17
18
17
从表中可以看出什么？
1.不同种类的原子，质子数、电子数不同
原子核密度很大，假如在1 cm3的容 器里装满原子核，则它的质量就相当 于1.2×108 t，形象地可以比喻为需 要3000万辆载重4 t的卡车来运载。
思考
1.相对原子质量的概念是什么？ 提示：对原子核内有6个质子和6个中子的一 个C原子质量的1/12（1.661 X10-27 kg） 相比较所得的数值。
公元前四世纪
古希腊的德谟克利特提出朴素的原子论; 古希腊的亚里斯多德提出“四元素”学说
公元前140～87年 中国发明了造纸术
十世纪
中国(宋代)把火药用于制造火药箭、火球等武器
1661年
英国的波义耳在《怀疑派化学家》一书中给元素下了科 学的定义
1748年
俄国化学家罗蒙诺索夫建立了质量守恒定律
1772年、73年
达量到子不力可能学分模。型他的，学人生类德谟思克想里特中接的受原了
这子种结物构质碎模片型会经小到过不多可次再分演的变观念，,并给称我这 种们物多质方的最面小的组启成单迪位。为“原子” 。
古典原子论
公元前5世纪 留基伯(希腊) 宇宙是由不可分割的粒子组成的， 这些粒子叫做原子.
公元前460--370年 德谟克利特(希腊) 物质只能分割到原子为止
成ห้องสมุดไป่ตู้
核外电子排布与元素性质（原子得 失电子能力和化合价）间的关系
原子中各微粒 之间的数量关 系、电性关系 和质量关系
核素和同位素
1.2 原子结构和相对原子质量
一、原子结构
1. 原子的构成、原子核的构成是怎样的?
{ { 原子
质子(+)
原子核 (+) 中子
核外电子(-)
符号表示: ZAX
资料1、原子核半径小于原子半径的万分之一，
体积占原子体积的几千万亿分之一。（如同大 型体育场与蚂蚊）
构成原子的粒子及其性质
构成原子的 粒子
电子
原子核
质子
中子
电性和电量
1个电子带一个单 1个质子带一个
位负电荷
单位正电荷
不显电性
质量/kg
9.109X10-31 1.673X10-27 1.675X10-27
相对质量①
资料2、原子的质量集中在原子核：
瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里分别发现并制 得了氧气
1777年
法国化学家拉瓦锡最早用天平和为研究化学的工具，并 发表《燃烧概论》，推翻了燃素学说
从公元古前代5世希纪腊的古哲希学腊哲家学留家基留基伯伯和在致 力德于谟思克考分利割特物的质问朴题素后原得出子一说个结到论现:分代割
过程不能永远继续下去，物质的碎片迟早会