课题2 原子结构
第2课时 原子核外电子排布、离子
教学目标：
一、知识目标
1．知道原子核外电子是分层排布的，了解原子结构示意图的含义。
2．以氯化钠为例，了解离子的形成过程。
3．知道离子是构成物质的一种粒子，掌握离子与原子的区别与联系。
二、核心素养目标
1．宏观辨识与微观探析：从微观角度理解原子核外电子的排布规律和离子的形成，能将宏观的物质性质与微观结构相联系。
2．证据推理与模型认知：通过对原子结构示意图和离子形成过程的分析，建立相关模型，培养逻辑推理能力。
3．科学精神与社会责任：通过了解电车锂电池等实例，认识化学在科技发展中的作用，培养科学态度和社会责任感。
教学重难点：
一、教学重点
1．原子核外电子排布规律、原子结构示意图。
2．离子的形成、离子的表示方法及离子符号的意义。
二、教学难点
1．理解原子核外电子分层排布的概念。
2．离子的形成过程以及离子与原子的区别和联系。
教学过程：
教学环节一 新课导入
【创设情境】同学们，在开启今天的化学探索之前，老师先给大家展示一组数据。如果将一个原子与一个乒乓球相比，就相当于将一个乒乓球与地球相比。原子非常小，它的直径数量级约在10-10m，而原子核的直径数量级约在10-15 ～10-14m。大家可以想象一下，这差距是多么的巨大。咱们再换个形象的说法，如果把原子比作一个庞大的体育场，那么原子核就相当于一只蚂蚁。现在老师有个问题要问大家，原子核外的电子如何在这么广阔的空间里高速运动呢？大家可以发挥自己的想象力，大胆猜测一下。
【引出课题】大家的想法都很有创意。电子在原子这个“小世界”里的运动方式其实有着独特的规律，这和我们今天要学习的原子核外电子的排布以及离子的知识密切相关。接下来，就让我们一起揭开原子结构中这神秘的一角。
教学环节二 原子核外电子的排布
活动一：原子核外电子排布规律
【引入】如果将一个原子与一个乒乓球相比，就相当于将一个乒乓球与地球相比。原子很小，原子核有多小呢？原子的直径数量级约在，原子核的直径数量级约在。如果把原子比作一个庞大的体育场，那么原子核就相当于一只蚂蚁。原子核外的电子如何在广阔的空间里高速运动呢？这就是我们接下来要探讨的原子核外电子的排布规律。
【问题】同学们，想象一下电子在原子核外的运动，你们觉得它们会是怎样分布的呢？
【学生思考】学生自由发言，可能会有各种猜想，如电子随意分布、电子围绕原子核做圆周运动等。
【讲解】1913年，玻尔（卢瑟福的学生）提出原子轨道模型，认为当原子只有一个电子时，电子沿特定球形轨道运行；当原子有多个电子时，电子将分层排布，在不同的轨道上运行，按能量高低而距核远近不同。离核近的电子能量较低，离核越远，电子的能量越高。电子层从内到外依次为第一层、第二层、第三层……第四层、第五层、第六层、第七层依次类推，第一层最多容纳2个电子，第二层最多容纳8个电子，
活动二：原子结构示意图
【引入】我们已经了解了原子核外电子的排布规律，那么如何用一种直观的方式来表示原子的这种结构呢？这就需要用到原子结构示意图。
【问题】老师在黑板上画出钠原子结构示意图，同学们观察这个示意图，思考各部分分别代表什么含义呢？
【学生思考】学生分组讨论，然后每组派代表发言。可能会回答出“+11”表示原子核及核电荷数，弧线表示电子层，但对于弧线上数字的含义可能不太确定。
【讲解】“+11”表示原子核及核电荷数，也就是钠原子的质子数为11；弧线表示电子层，从内到外依次为第一层、第二层、第三层；弧线上的数字表示该层上的电子数，所以这个钠原子结构示意图表示钠原子核外第一层有2个电子，第二层有8个电子，第三层有1个电子。
活动三：原子的化学性质与核外电子的关系
【引入】我们知道不同的原子具有不同的化学性质，那么原子的化学性质与核外电子有什么关系呢？接下来我们就来探究这个问题。
【问题】老师在黑板上列出稀有气体原子（如He、Ne、Ar）、金属原子（如Na、Mg、Al）、非金属原子（如O、S、Cl）的原子结构示意图，让学生观察这些原子的最外层电子数有什么特点。
【学生思考】学生仔细观察，然后总结出稀有气体原子最外层一般都有8个电子（He有2个电子），金属原子最外层电子一般少于4个，非金属原子最外层电子一般多于4个。
【讲解】原子的化学性质主要取决于最外层电子数。稀有气体原子最外层具有相对稳定的结构，所以它们的化学性质比较稳定，一般不与其他物质发生化学反应；金属原子最外层电子数少于4个，在化学反应中易失去电子，形成相对稳定的结构；非金属原子最外层电子数多于4个，在化学反应中易得到电子，形成相对稳定的结构。所以说，最外层电子数决定原子的化学性质。
教学环节三 离子
活动一：离子的形成
【引入】我们已经了解了原子的结构和化学性质，那么在化学反应中，原子是如何相互作用形成新的物质的呢？以氯化钠的形成为例，我们来探究离子的形成过程。
【问题】在黑板上画出钠原子和氯原子的结构示意图，让学生思考钠原子和氯原子在化学反应中会如何变化呢？
【学生思考】学生根据之前学过的原子的化学性质与核外电子的关系，思考得出钠原子最外层有1个电子，易失去电子；氯原子最外层有7个电子，易得到电子。
【讲解】钠原子与氯原子在化学反应中，钠原子最外层的1个电子转移到氯原子的最外层，这样钠原子失去1个电子后形成带正电荷的钠离子，氯原子得到1个电子后形成带负电荷的氯离子。钠离子和氯离子通过静电作用结合形成氯化钠。
活动二：离子的定义与分类
【引入】我们已经知道了离子是如何形成的，那么什么是离子呢？离子又可以分为哪些类型呢？
【问题】根据之前学习的氯化钠形成过程，思考离子的定义?
【学生思考】学生回答，带电荷的原子或原子团就是离子。
【讲解】离子就是带电荷的原子或原子团。离子可以分为阳离子和阴离子，阳离子是带正电荷的离子，如钠离子、镁离子等；阴离子是带负电荷的离子，如氯离子、氧离子等。
活动三：离子的表示方法
【引入】我们已经了解了离子的定义和分类，那么如何用化学符号来表示离子呢？这就是我们接下来要学习的离子的表示方法。
【问题】在黑板上写出钠离子、镁离子、氯离子、氧离子，让学生观察这些离子符号，思考离子符号的书写规则是什么？
【学生思考】观察后总结出在元素符号右上角标明电性和电荷数，电荷数在前，电性在后，“＋”表示带正电荷，“－”表示带负电荷。
【讲解】离子的表示方法就是在元素符号右上角标明电性和电荷数，先后顺序是电荷数在前，电性在后。如钠离子带1个单位正电荷，写成；镁离子带2个单位正电荷，写成；氯离子带1个单位负电荷，写成；氧离子带2个单位负电荷，写成。
活动四：离子符号的意义
【引入】我们已经学会了离子符号的书写，那么这些离子符号都代表什么意义呢？
【问题】在黑板上写出，让学生思考这个符号表示什么含义？
【学生思考】学生可能会回答出表示镁离子，但对于“2”和“2+”的含义可能不太清楚。
【讲解】表示2个镁离子，其中“2”表示镁离子的个数，“2+”表示每个镁离子带2个单位的正电荷。一般地，（或）表示每个离子带个单位的正（或负）电荷，（或）表示m个离子。
课堂小结：
板书设计：
课题2 原子结构
原子核外电子的排布
1．排布规律
分层排布，按能量高低距核远近不同
离核近能量低，离核远能量高
第一层最多2个，第二层最多8个，最外层不超8个
2．原子结构示意图
含义：圆圈及数字表示原子核和质子数，弧线表示电子层，弧线上数字表示该层电子数
3．原子化学性质与核外电子关系
稀有气体：最外层8个（He为2），相对稳定
金属：最外层＜4，易失电子
非金属：最外层＞4，易得电子
二、离子
1．定义：带电荷的原子或原子团
2．分类：阳离子（正电）、阴离子（负电）
3．表示方法：元素符号右上角标电荷数和电性
4．符号意义：表示离子个数和每个离子所带电荷数
教学反思：
在本节课的教学中，通过生动的比喻引入原子核外电子的排布，激发了学生的学习兴趣。在讲解原子核外电子排布规律和原子结构示意图时，结合实例，学生基本能理解相关概念。但在分析原子化学性质与核外电子关系时，部分学生对得失电子的理解不够深入，后续需加强练习巩固。在离子的教学中，离子的形成过程通过动画展示，学生较易接受，但离子符号的意义和书写，部分学生容易混淆，在今后教学中要多进行针对性训练，强化学生对重点知识的掌握。
