高中化学选修物质结构与性质教案-2.1原子核外电子的运动2-苏教版

原子核外电子排布教学设计 一、课程标准内容与目标： 知道原子核外电子的能级高低顺序，了解原子核外电子排布的构造原理，认识基态 原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。能书写 1～36 号元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式。 二、教材分析： 本节教材内容属于物质结构理论的范畴，原子结构不仅是本书的重点，也是整个中 学化学教材的重点。通过本节教材的学习，学生能够系统地掌握原子结构的知识，并且 在原子的水平上认识物质构成的规律，并能运用原子结构的知识解释一些生活中常见的 化学现象。 三、学情分析： 本节是在学生已有原子结构的基础上，进一步深入研究原子结构，虽然学生有一定 的理论基础，但这部分也比较枯燥，内容很抽象难以理解。比如主族与副族原子结构示 意图的书写区别，外围电子排布式的区别，价电子的区别、化合价的区别，能级交错现 象，轨道全空半满全满的理解。 四、设计思路： 针对学生的认知难点，在设计新课时，既要注意与学生已有原子结构及元素周期表 知识相联系，也要注意教学内容的呈现形式。通过课件形象直观的展现教学内容，设置 问题引发学生思考驱动教学，展示化学史，以激发学生的学习兴趣，促进学生的化学科 学素养的养成。 五、教学重点、难点： 原子核外电子排布式、轨道表示式的书写 六、教学过程 （一）复习旧知，引入新课 1．原子轨道：电子出现概率约为 90％的空间所形成的电子云轮廓图。 原子轨道用小写的英文字母 、 、 、 表示。 其中 轨道呈球形； 轨道呈纺锤形， P 能级有 3 个原子轨道，他们相互垂直，分别以 Px、Py、Pz 表示 d 能级有 5 个原子轨道，f 能级有 7 个原子轨道。 2．能层与能级（能级交错现象） 【设计意图：以 2008 年北京奥运会开幕式精彩的焰火表演，激发学生学习核外电 子运动状态的兴趣，并为激发态的教学埋下伏笔。以学生已熟知原子结构示意图，引导 学生建构核外能层分布及同一能层上的能级分布的认知，让学生直观感受到原子结构示 意图已不能全面描述核外电子的运动状态，必须用原子轨道才能比较全面描述核外电子 的运动状态，从而导入新课，使新课教学水到渠成。】 （二）问题驱动，探索新知 1．思考：如何书写 H 的核外电子排布式？ 2.思考:如何书写 He 的轨道表示式？ 3.思考：如何判断碳原子核外有几个未成对电子？ 【设计意图：科学研究往往都是从最简单的问题开始，通过对最简单 H 的电子排布 建构学生对能量最低原理的认知。通过 He 的轨道表示式建构学生对泡利不相容原理的 认知，并利用一段视频短片加深学生对泡利不相容原理的认识。利用 C 的轨道表示式建 构学生对洪特规则的认知，学生习惯利用 C 电子式来判断未成对电子数，而在分析 C 上 却遇到的麻烦，利用这种认知冲突，使学生意识到轨道表示式在判断未成对电子数等方 面的作用。】 4、小结：核外电子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则 5.练一练 N: 电子排布式__________________________ 轨道表示式__________________________ F: 电子排布式__________________________ 轨道表示式__________________________ 6、思考如何简化书写 Ca 电子排布式? 7.思考：21 号钪 Sc 原子结构示意图哪个正确？ 8.思考：20 号 Ca 与 21 号 Sc 的最外层电子都是 2 个，为什么 Ca 的化合价+2、而 Sc 的化合价却是+3 价？（提示：化合价由价电子数决定） 9.写出下列外围电子排布式 21 Sc 22 Ti 23 V 24 Cr 25 Mn 26 Fe 27 Co 28 Ni 29 Cu 30 Zn 3d14S2 10.思考：从价电子角度分析为什么 Fe2+易转化为 Fe3+？ 11.判断 Na 的轨道表示式是否正确 【设计意图：通过课件形象直观的展现教学内容，设置问题引发学生思考，从而使 学生更深刻理解主族与副族区别，加深对轨道全空半满全满的理解。】 （三）应用新知，巩固练习 1．下列 Li 的轨道表示式正确的是（ ） 2．基态铁原子有______个未成对电子，三价铁离子的电子排布式为：_________ 3．基态 Si 原子中，电子占据的最高能层符号为______，该能层具有的 原子轨道数为______、电子数为________。 4．处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________ 形 象化描述。在基态 原子中，核外存在________对自旋相反的电子。 （四）总结课堂，拓展延伸