高中新课程教学设计原子结构

霍邱二中高中新课程教学设计课题：原子结构课型：新课课时：2课标要求：1、了解原子核外电子的运动状态；2、了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布；3、知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。教材分析：教材从原子的诞生引入课题，分别介绍了能层与能级、构造原理、能量最低原理、基态与激发态、光谱、电子云与原子轨道。学生必修一中已经对多电子原子的核外电子排布有了初步认识，进入本节内容，一方面要规范电子层为能层，另一方面，要介绍能级、原子轨道、能量最低原理等新知识。教材完全回避了四个量子数的概念，降低了学习难度，有利于学生更好地接受新知识。教学目标（知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观）1、进一步认识原子核外电子的分层排布；2、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系；3、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系；4、能用符号表示原子核外的不同能级，初步知道量子数的涵义；5、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布；6、能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布；7、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理8、知道原子的基态和激发态的涵义9、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱，了解其简单应用10、复习和沿伸、类比和归纳、能层类比楼层，能级类比楼梯；11、充分认识原子结构理论发展的过程是一个逐步深入完美的过程。教学重点：能层、能级及电子排布式教学难点：能层、能级及电子排布式教学用品：挂图、卡片教学过程：第1课时新课引入[预习思考]原子是如何诞生的？[动手练习]用原子结构示意图表示出氯原子、钠原子的原子结构。[设问]我们能够表示出26Fe、29Cu的原子结构吗？[强调]通过这节课的学习，我们将学会1～36号元素的核外电子排布，引入新课题。新课进行[板书]第一节原子结构[讨论与思考]核外电子排布有哪些规律？[设问]核外电子排布为什么有这些规律？[复习思考]多电子原子里，核外电子是如何排布的，根据什么排布的？[交流表达]多电子原子里，核外电子是分层排布的。电子层KLMNOPQ……电子层序数（n）1234567……[强调]电子层的排列与能量有关，又称能层。[设问]电子进入能层以后，又是如何排布的？[类比提示]同学们进入教室以后，又是如何坐到坐位上的？[板书]一、能层与能级能层KLMNOPQ…能层序数（n）1234567…能级及其表示1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f…………原子轨道数1131351357…………能级上所能容纳的电子数2262610261014…………能层上所能容纳的电子数2×12＝22×22＝82×32＝182×42＝32507298…[设问]不同能层上英文字母相同的能级有什么不同？[交流表达]电子能量不同，离核远近不同。[学与问]1、原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层序数之间存在什么关系？2、不同的能层分别有多少能级，与能层的序数间存在何种关系？3、英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数是否相同？[设问]核外电子是按照何种顺序进入能级的呢？[板书]二、构造原理[演示][强调]电子进入能级的顺序，是按照构造原理进行的。[板书]写出氯原子、钠原子、铁原子的电子排布式。Cl1s22s22p63s23p5Na1s22s22p63s1Fe1s22s22p63s23p64s23d6[强调]写好以后需要按能层序好调整。也可以表示为简单电子排布式、外围电子排布式。[学生模写]1～36号元素的其它原子的电子排布式。教学延伸[板书]我们将能量相近的能级排在一起，称为能级组教学巩固[小结]能层、能级及电子排布式[作业布置]第7、8题教学反思第2课时新课引入[复习与思考]1、对多电子原子的核外电子，按能量的差异将其分成不同的；各能层最多容纳的电子数为。对于同一能层里能量不同的电子，将其分成不同的；能级类型的种类数与能层数相对应；同一能层里，能级的能量按的顺序升高，即E（s）＜E（p）＜E（d）＜E（f）。2、在同一个原子中，离核越近，n越小的能层能量。同一电子层中，各能级的能量按s、p、d、f、……的次序。[设问]在日常生活中，我们看到许多可见光如灯光、霓虹灯光、激光、焰火等，它们是如何产物的，它们与原子结构有什么关系呢？今天我们就来探究这方面的问题。引入新课。新课进行[板书]三、能量最低原理、基态与激发态、光谱[问题]灯光、焰色反应中的这些光现象是怎样产生的?[问题探究]从原子中电子能量变化的角度去认识光产生的原因。[提出假设]光现象与核外电子能量的变化有关[问题解决]原子的在核外电子排布时应遵循构造原理，这时的原子处于能量最低状态，简称能量最低原理。处于最低能量的原子叫做基态原子，当基态原子的电子吸收能量后，发生跃迁到较高能级，变成激发态原子。当电子从较高能级也就是高能量的激发态跃迁较低能量的激发态或基态时，将释放能量，光辐射是光子释放能量的重要形式之一。[应用发现]如科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦，化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量。[设问]电子在核外空间运动，能否用宏观的牛顿运动定律来描述呢？[板书]四、电子云和原子轨道[思考与讨论]核外电子运动的有哪些特点？[表达与交流]⑴质量极小；⑵运动空间极小；⑶极高速运动。[板书]1、电子云与原子轨道[思考与讨论]什么是电子云？[交流与表达]核外电子排布规律以第七能级组为例：最外层：7s7p最多能容纳8e-次外层：6s6p6d最多能容纳18e-倒数第三层：5s5p5d5f最多能容纳32e-⑴电子云是电子运动一段时间内运动轨迹的统计结果；⑵电子云所表达的统计意义在于电子在原子核外某空间出现机会的多少；⑶电子云是有形状的，不同能级上的电子所形成的电子云大小与形状是不同的。⑷我们通常把电子运动的空间，也即电子云所包围的大小，称为原子轨道。[强调]原子轨道实际上原子核外电子运动的空间也即轨道。字母S的原子轨道是球形的，能层序数越大，原子轨道的半径越大。P的原子轨道是纺锤形的，每个P能级有3个轨道，它们互相垂直，分别以Px、Py、Pz为符号。P原子轨道的平均半径也随能层序数增大而增大。[板书]2、泡利原理和洪特规则[讲述]量子力学告诉我们：ns能级各有一个轨道，np能级各有3个轨道，nd能级各有5个轨道，nf能级各有7个轨道.而每个轨道里最多能容纳2个电子，通常称为电子对，用方向相反的箭头“↑↓”来表示，这就是泡利不相容原理。[练习]写出5、6、7、8、9号元素核外电子排布轨道式。[思考与交流]上述表示的是第二周期中一些原子的核外电子排布，思考下列问题：⑴每个原子的轨道里最多只能容纳几个电子？⑵当电子进入同一能级时，有什么规律？[强调]⑴每个原子轨道最多只能容纳2个电子，且运动方向相反；⑵电子进入某一能级以后，电子先分别占据各个轨道，再依次配对。[练习]写出24号、29号元素的电子排布式，价电子排布轨道式，阅读周期表，比较有什么不同，为什么？从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子层排布。[小结]24Cr1s22s22p63s23p64s23d4→1s22s22p63s23p64s13d529Cu1s22s22p63s23p64s23d9→1s22s22p63s23p64s13d10[强调]洪特规则的特例：对于同一个能级，当电子排布为全充满、半充满或全空时，是比较稳定的状态。教学延伸[强调]⑴通常情况下，电子排布及轨道表示式可以简化，只需要表示出价电子排布情况；⑵能量最低原理，包括构造原理、洪特规则、泡利不相容原理。[练习]1、写出24Cr、29Cu核外电子排布的轨道表示式。2、写出1～36号元素的核外电子排布的简单表达式。教学巩固[小结]略[作业布置]课堂完成：第13页第1、2、3、4、5、6题书面作业：⑴根据构造原理写出11、16、35号元素的基态的电子排布式⑵写出24号、29号元素的电子排布式，价电子排布轨道式教学反思：