原子核外电子的排布(教学设计)

《原子核外电子的排布》教学设计化学092班胡益丹09240208一、教学设计思路对于“原子核外电子的排布”的内容，主要采用启发式教学，具体的设计思路是：回顾已学的原子核外电子排布情况并导入离子核外电子排布情况，提出相关关系式。再展示1~18号元素的原子结构示意图，提出电子层及电子能量高低情况。接下来展示稀有气体原子的各层电子分布情况，请同学通过问题交流讨论并总结归纳出原子核外电子在各层中的排布规律。最后以离子核外电子排布规律进行知识拓展并课堂小结。二、前期分析【教学内容分析】本节课选自苏教版高中化学必修2专题1第一单元第一课时，主要介绍了原子核外电子的排布情况，其中以1~18号元素为主。本节课安排在必修2的第一课时，是在必修一已学习原子结构的基础上，学生对该内容的学习已有一定的基础，同时该节内容也是必修2元素周期表相关知识学习的基础，因此本节课在必修1和2之间具有承上启下的作用。【学习者分析】本节课的学生为高一的学生，他们思维敏捷，善于思考，在此之前，他们已学过原子结构的初步知识，知道了原子由原子核和核外电子构成，绝大多数原子核又是由质子和中子构成，因此本节内容的对于他们来说并不陌生。然而高一学生虽然思维能力强，但他们的逻辑思维及归纳探究能力仍不够严谨科学，发现原子核外电子的具体排布规律仍需要教师的引导。【教学重点】对元素原子核外电子排布的表示方法及规律的掌握【教学难点】对元素原子核外电子排布规律的掌握，掌握离子核外电子排布的特点三、教学目标【知识与技能】1.掌握元素原子核外电子排布的基本规律，能用原子（离子）结构示意图表示原子（离子）的核外电子排布2.能根据简单的原子核外电子排布推断其元素种类【过程与方法】1.通过类比、观察、分析等方法得出原子核外电子排布的规律；2.通过练习，对以前所学知识加以回顾与复习，对新知识加以巩固。【情感态度与价值观】1.在交流与讨论中初步养成善于与人合作的精神；2.在学习活动中，能初步加强观察、分析、思考能力。四、教学准备多媒体课件五、教学过程回顾旧知，导入新课【讲述】我们已经学习过原子的结构，知道了原子是有带正电的原子核和带负电的核外电子构成的，电子在核外围绕原子核做高速运动。原子核又由核内带正电的质子和不带电的中子构成，一个原子可以表示为ZX的形式。【提问】1.请说出ZX这个表达式中各字母的含义；2.说出字母间存在的数量关系；3.请说出ZX表达的含义。【回答】1.X表示元素符号；A表示质量数；Z表示质子数；2.等是关系：1)Z=质子数=核电荷数=原子的核外电子数=原子序数2)A=质子数+中子数3.表示一个质子数为Z，中子数为（A-Z）的X元素的原子【分析】从微观的角度看世界，物质是由原子、离子、分子甚至更小的微粒构成的。【提问】如果已知该微粒是一个带B个电荷的离子（若B为正值则表示带正电荷的阳离子，若B为负值则表示带负电荷的阴离子），用ZXB表示该离子，则该离子的核外电子数是否还是Z？【回答】不是【结论】原子失去电子转变为阳离子，原子得到电子转变为阴离子，质子数不变，核外电子数改变。【练习1】请计算11Na+、16S2-的核外电子数分别是多少？【回答】11Na+、16S2-的核外电子数分别是10、18.【讨论】离子和外电子数与质子数、离子所带电荷数之间的数量关系【小结】微粒ZXB中存在的等式关系：1)Z=质子数=核电荷数=原子的核外电子数=原子序数2)A=质子数+中子数3)B（离子所带电荷数）=Z-离子的核外电子书固本求源，深入分析【设问】氢原子核内一个质子，核外一个电子，原子结构示意图表示为....而对于含多个核外电子的原子，它们的核外电子是如何排布的呢?原子结构示意图如何书写呢？【PPT展示】1~18号元素原子结构示意图AAAAA【结论】原子结构示意图展示了原子的核电荷数以及核外电子的排布。通过观察我们可以认识到原子核外电子是分层分布的，各电子层容纳的电子数各不相同。下面我们就来具体了解核外电子的排布。【分析】人们把核外电子运动的不同区域看作不同的电子层，按由内到外的顺序编号n（1、2、3、4、5、6、7），用字母表示分别为K、L、M、N、O、P、Q。其中离核近的电子层中运动的电子能量较低，离核远的电子层中运动的电子能量较高。就像我们人一样，小的时候我们的能量很弱，离不开父母；长大后我们的能量增大，逐渐远离父母。例如：钠原子核外有11个电子，它们分三层排布，分别处于核外K、L、M电子层中，最外层M层的1个电子能量最高。【小结】电子层1234电子层符号KLMN离核距离近远电子的能量低高【讲述】观察分析课本P3的表1-1：稀有气体元素的原子核外电子排布，注意稀有气体原子的核外电子均达到饱和状态，试着分析讨论一下问题：1.从稀有气体元素的原子核外电子排布可知，为K、L、M、N电子层最多能容纳额电子书依次是多少？2.观察电子层序数与各层最多能够容纳的电子数，找出它们之间的数学关系。3.各稀有气体原子最外层电子数分别为多少？次外层电子数最多为多少？思考元素原子核外电子排布中最外层、次外层能够容纳电子数的规律。【观察、讨论】【回答并归纳】1..从稀有气体元素的原子核外电子排布可知，为K、L、M、N电子层最多能容纳额电子书依次是2、8、18、32。2.电子层：KLMNn1234最多容纳电子：2818322×12×22×32×42×122×222×322×42故：原子核外各电子层最多能容纳的电子数为2×n2。3.各稀有气体原子最外层电子数最多为8（K为最外层时最多容纳2个电子）；次外层电子数最多为18，一般为2、8和18。【分析】根据同学们对问题的讨论和回答，我们可以总结出元素原子核外电子的排布具有一定的规律。【总结】原子核外电子排布规律：1)核外电子排布时，按能量由低到高排布，先排满内层，再依次排向外层；2)第n电子层最多容纳电子书为2n2个；3)最外层电子书≤8个（K为最外层是最多容纳2个电子），次外层电子数≤18个（一般K层为2个，其他为8个或18个）【练习2】写出下列原子的核外电子排布11Na、19K、16S、11Na+、16S2-【答案】281288128628288知识拓展，自主归纳【提问】离子核外电子排布与原子相比在电子层数、最外层电子数方面有什么异同？存在什么特点？请同学们讨论并自主归纳。【回答】金属元素原子失去最外层电子，电子层数减少一层，形成阳离子后，最外层达到稳定结构；非金属元素原子得到电子形成阴离子，电子层数不发生变化，最外层电子数达到稳定结构。【自主归纳】离子的最外层电子数电子数均达到饱和结构。阳离子失去原最外层电子，电子层数减少一层归纳；阴离子得到电子，电子层数不变。【练习3】在1~18号元素中，用元素符号回答：1.最外层只有1个电子的原子2.最外层只有两个电子的原子3.L层有5个电子的原子，M层有5个电子的原子4.最外层电子数是次外层电子数2倍的原子5.M层电子数是L层电子数1/2的原子【回答】1.HLiNa2.HeBeMg3.NP4.C5.Si【知识拓展】1)最外层电子数为的不一定都是金属2)稀有气体元素原子最外层电子数不一定都是8个（如He）3)原子最外层电子数电子数为2的不一定都位于同一列【练习4】某-2价阴离子的核外共有36个电子，其质量数为79，则其核内的种子数为（）【回答】45【练习5】A+、B2+、C-、D2-为四种常见元素的离子，具有相同的电子层结构，请按它们的核电荷数的大小排序。【回答】B＞A＞C＞D新课回顾，归纳总结【课堂小结】本节课我们主要学习微粒ZXB中存在的等式关系，也学习了1~18号元素原子的核外电子排布，讨论并归纳了原子、离子核外电子排布的简单规律。A六、形成性练习某元素的原子最外层电子数为次外层电子数的3倍，则该元素原子核内质子数为（）A.3B.7C.8D.10七、板书设计原子核外电子的排布一、基础知识微粒ZXB中存在的等式关系1.Z=质子数=核电荷数=原子的核外电子数=原子序数2.A=质子数+中子数3.B=Z-离子的核外电子书二、原子核外电子的排布规律电子层1234电子层符号KLMN离核距离近远电子的能量低高1.核外电子排布时按能量由低到高排布2.第n电子层最多容纳电子书为2n2个3.最外层电子书≤8个，次外层电子数≤18个A