《序数1-18元素原子及离子结构示意磁力贴》的制作和使用

周琼

【摘要】原子结构、核外电子排布和元素周期律这几个知识点是中学化学教学中的难点，更是中学化学教学的一个“分水岭”。由于知识点抽象，大部分教师只能通过播放视频辅助教学，实验室中又没有相应的教具仪器可供使用，教学效果大打折扣。作者利用黑板磁力贴设计制作了一件《序数1-18元素原子及离子结构示意磁力贴》，首先在作者任教的初三年级第三章的教学中投入使用，随后又推荐给其他化学老师使用，师生反映很好，很好地解决了中学化学中的这一教学难点。

【关键词】化学教具;磁力贴;原子结构;制作;使用方法

1.制作材料

磁力胶贴、丙烯颜料、画笔、圆规、剪刀、直尺。

2.制作方法

2.1底板制作

（1）用圆规在磁力胶贴上，以半径30cm、24cm、18cm、12cm画出同心圆，代表“原子”。尺寸以教室内黑板实际尺寸及教学需求为依据，可适当调整。本次制作以笔者实际制作出的教具尺寸为准，进行展示。

（2）用浅色丙烯颜料对4个圈层进行上色，并待颜料晾干后，从内而外的圈层依次标记“原子核”、“K”、“L”、“M”，分别代表“原子核”、“K电子层”，“L电子层”，“M电子层”。（如图1中效果（1）所示）

2.2顶层模具制作

（1）以半径1.5cm，分别画出18个圆作为“电子”，18个圆作为“质子”，18个圆作为“中子”。

（2）用鲜艳的丙烯颜料对“电子”、“质子”、“中子”进行上色，在“电子”上标记“—”号，在“质子”上标记“+”号。取黑色磁力贴，剪下5cm乘5cm的3个正方形格子，作为每层核外电子数书写部分。（如图1中效果（2）所示）

3.使用方法

3.1用法一

将“序数1-18元素原子及离子结构示意磁力贴”教具贴在黑板上，然后对学生讲解各个圈层的意义，再将对应个数的“电子”贴在核外电子层，对应个数的“质子”、“中子”贴在“原子核”内，来展示1-18号元素原子及离子核外电子排布情况，以下是关于原子和离子的两种用法。

以锂原子为例：分别取3个带正号的圆形磁力贴代表“质子”、4个红色磁力贴代表“中子”，贴在“原子核”内，将2个带负号的“电子”贴在“K电子层”的相应位置，1个“电子”贴在“M电子层”的相应位置，表示锂原子的核外电子排布情况。

以锂离子为例：分别取3个带正号的圆形磁力贴代表“质子”、4个红色磁力贴代表“中子”，贴在“原子核”内，将2个带负号的“电子”贴在“K电子层”的相应位置，表示锂离子的核外电子排布情况。

用法并非固定，可根据教师课程设计情况及实际运用变化的需求灵活调整，也可以在原子基础上增减电子，转换为对应的离子。依此类推，可对学生展示其他原子及离子的结构，根据原子序数依次增大及核外电子排布变化的递变规律，很好的推导元素周期率等。（如图1中效果（3）所示）

3.2用法二

以锂原子为例：用粉笔在原子核内写+3，将3块黑色磁力方块依次贴在“K电子层”，“L电子层”，“M电子层”的最右侧，使3个方块在一条水平线上，垂直于地面。在K层小方块上写2，L层小方块上写1，表示锂原子核外电子排布情况。

以锂离子为例：用粉笔在原子核内写+3，将3块黑色磁力方块依次贴在“K电子层”，“L电子层”，“M电子层”的最右侧，使3个方块在一条水平线上，垂直于地面。在K层小方块上写2，表示锂离子核外电子排布情况。

该方法是对“用法一”的延伸及具体化，为下一步讲解原子结构示意图的书写方式做铺垫，使该知识点衔接自然流畅，易于理解。（如图1中效果（4）所示）

4.保存及携带方式

保存方式极为简单，模仿画卷的保存方式，磁力胶贴为橡胶中融入永久磁力分子，柔软有磁性，不宜折叠，适合卷曲为圆柱形，然后用橡筋将圆柱两头固定。由于硅胶抗氧化能力有限，最好封闭保存，用塑料袋存放最为妥当。

黑色硅胶较为耐脏、抗腐蚀，用后不必特意用水冲洗，用干毛巾擦拭整洁即可。为防止硅胶风化出现裂纹，可在磁力胶贴背面用宽的塑料胶带张贴一层，可提高使用寿命5年以上。

平时可放置在教室存放教具的橱柜中，以备随时取用，若需外出授课展示，背包携带即可，重量大约500g，轻巧便捷。

5.用途

5.1前18号元素原子及对应离子核外电子排布情况。

5.2表示原子结构示意图各部分的含义以及在周期表中的排布规律。

5.3原子内质子、中子、电子的位置和电性、数量。

5.4最外层电子数与化合价、元素性质的关系。

6.教具特点

6.1选材优点

（1）有磁力，可粘贴于黑板。（2）可在上面用粉笔书写和擦除。（3）轻便可卷曲，方便携带。（4）材料易得，性能稳定。

6.2使用优点

（1）色彩鲜明，展示直观。（2）功能齐全，推廣性强。（3）经济实用，操作简单

参考文献：

[1]王程杰.我国中学化学实验现状分析.教学仪器与实验，2001，（2）：4-6.