离子是构成物质的一种微观粒子,看不见摸不着,无法用实验说明,比较抽象。但是这部分是初中化学中培养学生形成基本化学素养的核心环节,而且本课中谈到的“原子结构示意图”、“元素周期表”排列的规律、“最外层电子数与元素化学性质的联系”,“离子是如何形成的”都是中考中必考的内容,一节好的新授课对中考复习的帮助巨大。
虽然对于“核外电子分层排布”的解释,书本上没有做任何解释,但考虑到学段衔接的问题,我想介绍一下核外电子根据能量的不同分层排布。电子有能量,电子层有能级,这是个比较抽象的概念。考虑到之前抽象的概念都是学生学习的难点,就想举个生活中的例子。如一个人的身体素质好,他能跑很长的路,若身体素质不好,只能跑较短的距离。同样电子的能量高,通常在离核远的区域运动,能量低的通常在离核近的区域运动,且这个运动区域就像我们的跑道一样,但不像行星一样有固定的轨道。
在备课过程中,我把本课的主要类容安排为对元素周期表的探究,分为3个学生活动展开:(1)画一些元素的原子结构示意图。(2)找单个原子核外电子排布的规律。(3)找出金属/非金属/稀有气体元素的位置,分析结构对性质的影响,为下节课讲离子的形成做铺垫。在黑本上写出钠原子的原子结构示意图,然后引着学生讲解各符号和数字的含义,让几个学生在黑板上写出原子结构示意图,且分三组。
第一组写出Li、 Mg 、Al原子的结构示意图。让学生分析原子结构示意图,尤其是最外层的电子数。追问这三种元素属于哪一类元素?最后师生共同总结金属元素的原子最外层电子数少于4,跟数学上的4舍5如一样,在形成化合物的过程中这些原子容易失去最外层上的电子。失去最外层上的电子后计算离子所带的电荷数,如Li原子核内的质子带正电荷总数即(+3),核外电子带负电荷总数即(—2)→离子所带的电荷数为(+3)+(—2)=+1得知Li原子失去最外层上的电子后带了一个单位的正电荷,同样其他的.金属原子失去最外层上的电子后都带了正电荷,失几个电子带几个单位的正电荷。
第二组写出O、 P、 Cl原子的结构示意图,让学生分析原子结构示意图,尤其是最外层上的电子数。追问这三种元素属于哪一类元素?最后师生共同总结非金属元素的原子最外层上的电子数一般大于4,跟前面一样,在形成化合物的过程中这些原子容易得到电子最后形成8个电子的稳定结构。得到电子后计算,如O原子核内的质子带正电荷总数即(+8),和核外电子带负电荷总数即(—10)→离子所带负电荷总数(+8)+(—10)= —2 。得知O原子得到电子后带了两个单位的负电荷,同样其他的非金属原子得到电子后都带了负电荷,得几个电子带几个单位的负电荷。思考讨论:前面我们讲过的原子不带电,现在原子失去或得到电子后带了电,那么带电的原子还是原子吗?从此提出离子的概念。
第三组写出He、 Ne、Ar原子的结构示意图,让学生分析原子结构示意图,尤其是最外层上的电子数。追问这三种元素属于哪一类元素?最后师生共同总结稀有气体元素的原子最外层上的电子数等于8(氦为2个),即不易失去电子又不易得到电子,它们已经是稳定结构。巩固:稀有气体的化学性质很稳定,从此可知元素的化学性质与元素原子的最外层上的电子数关系很密切。在备课中重点突破放在对“元素性质和最外层电子数之间关系”的探讨,
这样在讲解离子这一部分的内容后班里的大部分学生都能理解离子的概念以及清楚地区分原子和离子,整个讲授过程中以巩固前面的相关知识的同时,教师引着学生分析,思考讨论来推出新的概念(离子)的教学方法为主,降低学生理解新的概念的难度。为此今后在学生已有的知识上引着学生推出新的概念是很重要的。
新编的义务教育课程标准试验教科书化学九年级上册,《离子》编排的顺序与过去有所不同,新教材介绍《原子构成》以后就介绍了《离子》。学生刚刚接触原子的构成,不太适应微观概念,所以在教学中我发现了这个问题以后,就改进了书上的知识点,课本上介绍离子之前先介绍了《核外电子排布》但内容比较少,为了学生在学习离子时更易理解,我用投影打出了1——20号元素的原子结构示意图,并按金属,非金属,稀有气体三大类进行归类总结,在此基础上讲解离子的形成,并逐一写出1——20号元素的原子得到(或失去)电子后的离子符号,然后介绍离子根据带电荷不同分为阴离子和阳离子,介绍阴阳离子相互作用形成离子化合物。
课后,我又要求学生记忆常见离子符号,使学生巩固世界上千千万万种物质都是由原子,分子,离子构成的。
这样在讲解化合价时,我就在原子结构示意图的基础上简单的介绍了化合价的确定,这样对成绩比较好,知识接受比较快的学生来讲,就不用死记硬背常见元素的化合价,而对那些基础比较差的学生要求他们记忆常见元素的化合价即可。
通过实践,我认为这样设计确实做到了“既让优生吃饱,又让成绩差的学生吃好” ,取得了因材施教的效果。
由此我越发感觉到,课改的任重道远,他需要我们教师不断的反思,探讨。
上述是我在教学实践中的一些不太成熟的做法,写出来希望同行们给予点评。
《离子》是新课标人教版第四单元《物质构成的奥秘》中课题1,本课题包括核外电子的排布和离子的形成两部分内容,该课题内容较为抽象,离子的形成是本课题的核心,是教学重点,同时也是教学中的一个难点。
本课题的教学目标是初步了解核外电子是分层排布的和了解离子的形成,认识离子是构成物质的一种粒子。通过想象、猜想、探索证明、归纳核外电子的排布,培养学生空间想象力。从而培养学生对微观世界学习的兴趣和唤起学生对科学的好奇与向往。
这节课我是从复习旧知识,创设问题情境开始的。我向学生提出了两个问题:“构成原子的粒子有哪几种?它们是怎样构成原子的?”因为这是上节课的内容,学生们兴奋地齐声回答:“原子是由原子核和核外电子构成的,原子核是由质子和中子构成。”我肯定了学生的回答,紧跟着提出了以下的问题:“质子、中子、电子它们分别带不带电?”这次我请学生个别回答。学生在刚才那股兴奋劲的支持下,抢着举手回答。我请其中一名同学回答,并且进一步问他“原子带电吗?为什么?”该生稍加思索,然后准确回答:“原子不带电,因为原子核所带的正电荷和核外电子所带的负电荷数相等。”在此基础上,我稍作点拔,自然引出了这节课的内容:“原子核的体积仅占原子体积的几千亿分之一,相对来说,原子里有很大的空间,电子就在这个空间里作高速的运动。那么核外电子是怎样运动的?”这样,把学习的起点建立在学生原有的经验上,问题情境激发了学生的学习兴趣,由此产生探究的欲望,变被动学习为主动学习,从而引入新课。
“核外电子是怎样运动的?”学生根本不可能看得到,一下子也难以想象,此时如果利用多媒体辅助教学就相当好了,但是学校的条件有限,所以在教学中我在黑板上给同学画了简单的图示,来加深他们对核外电子运动特点的理解。“既然核外电子是分层排布的,那么我们怎样表示呢?”我提出了这样一个问题,并强调是“用原子结构示意图来表示”。新教材介绍《原子构成》以后就介绍了《离子》。学生刚刚接触原子的构成,不太适应微观概念,所以在教学中我发现了这个问题以后,就改进了书上的知识点,课本上介绍离子之前先介绍了《核外电子排布》但内容比较少,为了学生在学习离子时更易理解,我预先在小黑板上画出了1——20号元素的原子结构示意图,设计了四个问题让学生讨论,交流。问题一:你从图中发现最外层电子数有什么规律?问题二:金属元素、非金属元素和稀有气体的最外层电子数有什么规律?问题三:稀有气体元素为什么又叫惰性气体元素?这与它们的结构是否有关?问题四:你认为元素的化学性质与什么有关?各小组在观察的基础上进行讨论,交流。这促使学生在与他人的比较和鉴别中改进自己的观点和认识,完成表格;这样处理能化难为易,变枯燥为乐趣,变结论性知识为探究性学习,让学生饶有趣味地,自由地进行科学研究,使生硬的化学概念变得栩栩如生,易于理解。这一环节进行得较顺利。可惜我没有强调非稳定结构和稳定结构有何区别,使学生对为什么分子之间会发生化学反应这一问题难过渡。
接下来便进入这节课的重点内容——离子的形成。
我先给学生提供了两方面的信息:钠与氯气反应生成氯化钠;钠和氯的原子结构示意图。然后提出问题:Na的最外层电子是多少?是失去电子,还是得到电子容易使最外层电子填满呢?Cl呢?学生在对原子结构示意图的理解的基础上,热情高涨地参与方案设计,基本上都能设计出氯原子和钠原子的最外层电子转移到对方,从而使双方达到稳定结构这两个方案。学生提出的两种方案,哪一种更可行呢?此
时,我请三位学生上台表演氯化钠的形成。一个学生扮演钠原子,一个学生扮演氯原子,一个学生扮演电子。“氯原子”把“钠原子”身边最外层的那个“电子”抢走了,“钠原子”因失去一个电子而变成Na+,“氯原子”因得一个电子而变成Cl-?,由于静电作用而结合成化合物NaCl。学生的表演赢得了阵阵赞许的笑声。看完表演,我再以图示的形式,边板书边分析氯化钠的形成,学生更易明白了。
对于“氯化钠的形成”这一教学环节的设计,我和学生都相当满意。学生表演,生动活泼,活化教材,达到较理想的学习效果。学生感觉新奇而激动,课堂教学唤发出勃勃生机。利用图示和课件把钠原子和氯原子发生电子转移形成氯化钠的过程简明呈现,帮助学生由形象思维到抽象思维的飞跃。
学生知道了以上的内容,我再介绍离子(概念、分类、写法)就简单多了。至于“离子和原子有何不同?它们之间有何联系?钠离子和钠原子是否属于同种元素?”这些问题,我让学生讨论后回答,自己课下制成表格的形式。
最后,我设计了让学生自己小结本课题学了哪些知识点,但由于下课铃声响了,没有小结,有点遗憾。
回想整节课,如果能利用多媒体适时地播放课件(课本图4-9核外电子分层排布示意图),“核外电子的运动演示”,和“钠与氯气反应形成氯化钠,这样效果会更好些,因为在帮助学生领略和体验微观世界,提高想象力,使微观抽象的离子的形成变为直观的同时,也能极大地激发了学生的学习兴趣,较好地解决教学中的难点,提高教学效率。今后我也要抓紧时间去学习如何更好地利用多媒体教学,来不断地提高自身素质和业务水平。
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