1、 1 / 25教 案授课班级课题：第一章 第一节 原子结构（1）课 时 1知识与技能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、识记常见元素（136 号）过程与方法复习和沿伸、类比和归纳、能层类比楼层，能级类比楼梯。教学目的 情感态度价值观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重 点 原子核外电子的能层、能级分布及其能量关系难 点 能用符号表示原子核外的不同能级知识结构与板书设计第一节 原子结构一、开天辟地原子的诞生1、 氢元素宇宙中最丰富的
2、元素 2、宇宙年龄距近约 140 亿年，地球年龄已有 46 亿年。二、能层与能级教学过程2 / 25教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动阅读引言思考并讨论：1、“物质的组成与结构 ”与 “物质的性质与变化”两方面是什么关系？2、物质的组成与结构如何决定性质？分别举例说明。讨论归纳识图读第一章章图讲 人类对原子的认识史不同时期的原子结构模型1、公元前 400 多年前，希腊哲学家德谟克利特等人的观点：物质由原子构成，且原子是不可分的微粒；原子的结合和分离是万物变化的根本。2、19 世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子说；物质由原子组成，且原子为实心球体，不能用物理方法分割；同种分子的质量和性质相
3、同3、1897 年，英国科学家汤姆生发现了电子，提出原子结构的“葡萄干布丁”模型：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，电子镶嵌其中并中和正电荷，使原子呈电中性，原子是可以再分的4、卢瑟福原子模型：原子由原子核和核外电子组成。原子核带正电荷，位于原子的中心并几乎集中了原子的全部质量，电子带负电荷，在原子核周围空间作高速运动。5、波尔原子模型：电子在原子核外一定轨道上绕核作高速运动6、原子结构的量子力学模型（电子云模型）：现代原子结构学说：现代科学家用量子力学的方法描述核外电子运动，即运用电子云模型描述核外电子的运动。问宇宙什么是时候诞生的？我们的地球从那里来？板书第一节 原子结构 物质的组成与结构
4、物质的性质与变化决定原性论与炼丹术元素组成与原子结构第一章分子组成与分子结构第二章晶体结构 第三章元素性质分子性质晶体性质决定决定决定3 / 25一、开天辟地原子的诞生投影宇宙大爆炸图片：讲1932 年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论：整个宇宙最初聚集在一个“ 原始原子”中，后来发生了大爆炸，碎片向四面八方散开，形成了我们的宇宙。大爆炸后两小时，诞生了大量的H、少量的 He 及极少量的 Li，然后经过长或短的发展过程，以上元素发生原子核的熔合反应，分期分批的合成了其它元素。问有谁知道宇宙中最丰富的元素是那一种？宇宙年龄有多大？地球年龄有多大？讲阅读课本后回答：氢元素宇宙中最丰富的元素占 88
5、.6%（氦18） ，另外还有 90 多种元素，宇宙年龄距近约 140 亿年，地球年龄已有 46 亿年。强调至今，所有恒星仍在合成元素，而且这些元素都是已知的，地球上的元素仅 22 种。板书1、 氢元素宇宙中最丰富的元素 2、宇宙年龄距近约 140 亿年，地球年龄已有 46 亿年。阅读科学史话，说明思维性推测与科学假设的关系。复习 必修中学习的原子核外电子排布规律：投影 核外电子排布的排布规律(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。(2)原子核外各电子层最多容纳 2n2 个电子。(3)原于最外层电子数目不能超过 8 个(K 层
6、为最外层时不能超过 2个电子)。(4)次外层电子数目不能超过 18 个(K 层为次外层时不能超过 2 个)，倒数第三层电子数目不能超过 32 个。 4 / 25说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。例如；当M 层是最外层时，最多可排 8 个电子；当 M 层不是最外层时，最多可排 18 个电子思考这些规律是如何归纳出来的呢？板书二、能层与能级讲由必修的知识，我们已经知道多电子原子的核外电子的能量是不同的，由内而外可以分为： 投影 第一、二、三、 四、五、六、七能层符号表示 K、 L、 M、 N、 O、 P、 Q 能量由低到高讲例如：钠原子有 11 个电子，分布在三个不同的能层上，第一层 2
7、 个电子，第二层 8 个电子，第三层 1 个电子。由于原子中的电子是处在原子核的引力场中，电子总是尽可能先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。理论研究证明，原子核外每一层所能容纳的最多电子数如下：投影能 层 一 二 三 四 五 六 七符 号 K L M N O P Q最多电子数 2 8 18 32 50即每层所容纳的最多电子数是：2n 2(n：能层的序数)讲但是同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级(S、P、d 、f)，就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。各能层上的能级是不一样的。投影能级的符号和所能容纳的最多电子数如下：能 层 K L M N O 能 级 1s 2s 2p
8、3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 各能层电子数 2 8 18 32 50 5 / 25讲在多电子的原子中，同一能层的电子，能量也可以不同。不同能量的电子分成不同的能级。每个能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf。任一能层的能级总是先从 s 能级开始，且该能层的能级数等于该能层序数。如第一层只有一个能级(1s)，第二层有两个能级(2s 和2p)，即能级数= 能层序数。s、p 、d、f可容纳的电子数依次是1、3、5、7的两倍学与问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？归纳s 能级：最多容纳 2 个电子；p 能
9、级：最多容纳 6 个电子；d 能级：最多容纳 10 个电子；f 能级：最多容纳 14 个电子；相同思考与交流第五能层中所能容纳的最多电子数是多少？说出你推导的两种方法第一，依据每一个能层最多可容纳的电子数为 2n2 个，当 n=5， 2n2=50第二、第五能层中有 5 个能级5s、5p、5d、5f、 5g，最多电子数分别是 2、6、10、14、18，所能容纳的最多电子数为 50小结对多电子原子的核外电子，按能量的差异将其分成不同的能层(n) ；各能层最多容纳的电子数为 2n2。对于同一能层里能量不同的电子，将其分成不同的能级(l)；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 s、
10、p、d、 f 的顺序升高，即 E(s)E(p) E (d)E(f) 。各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数见下表：能 层一 二 三 四 五六 七6 / 25(n)符 号K L M N OP Q能 级(l)1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 最 多 电 子 数2 8 18 32 2n2随堂练习1、现代大爆炸理论认为：天然元素源于氢氦等发生的原子核的融合反应。这于一百多年前，普鲁特运用思辨性推测作出“氢是所有元素之母”的预言，恰好 “一致”。下列说法正确的是 ( )A 科学研究中若能以思辨性推测为核心，
11、就能加快科学的进程B 普鲁特 “既然氢最轻，它就是其他一切元素之母 ”的推理是符合逻辑的C“一致” 是巧合，普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑，只是一种猜测D“现代大爆炸理论” 是解释宇宙诞生的唯一正确的理论 2支撑“宇宙大爆炸 ”理论的重要事实之一是 （ ）A宇宙原子总数的 88.6是氢 B地球上的元素绝大多数是金属C普鲁特 “氢是元素之母”的预言 D宇宙中存在少量稀有气体分子 3、以下能级符号正确的是 （ ）A 6s B 2d C 3f D 7p教学回顾：7 / 25内容较有难度，较枯燥，故采用探究法。教师引导，师生共同研究，由浅入深，步步引入。利于培养学生的逻辑思维能力。教 案授课班级课
12、题：第一节 原子结构（2）课 时知识与技能1、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2、能用电子排布式表示常见元素（136 号）原子核外电子的排布3、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理4、知道原子的基态和激发态的涵义5、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱，了解其简单应用过程与方法复习和沿伸、动画构造原理认识核外电子排布，亲自动手书写，体会原理教学目的情感态度价充分认识原子构造原理，培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣。8 / 25值观重 点 电子排布式、能量最低原理、基态、激发态、光谱难 点 电子排布式知识结构与板书设计三、构造原理1构造原理：绝大多
13、数基态原子核外电子的排布的能级顺序都遵循下列顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s2、能级交错现象(从第 3 电子层开始)：是 指 电 子 层 数 较 大 的 某 些 轨 道 的能 量 反 低 于 电 子 层 数 较 小 的 某 些 轨 道 能 量 的 现 象 。电 子 先 填 最 外 层 的 ns， 后 填 次 外 层 的 （ n-1） d， 甚 至 填 入 倒 数 第 三 层的 （ n-2） f 的 规 律 叫 做 “能 级 交 错 ”3能量最低原理：原子核外电子遵循构造原理排布时，原子的能量处于最低状态。即在基态原子里，电子优
14、先排布在能量最低的能级里，然后排布在能量逐渐升高的能级里。4、对于同一电子亚层(能级)(等价轨道), 当电子排布为全充满、半充满或全空时,原子是比较稳定的。5、基态原子核外电子排布可简化为：稀有气体元素符号+外围电子(价电子、最外层电子)四、基态与激发态、光谱1、基态处于最低能量的原子。激发态当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。基态与激发态的关系： 2、不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱3、光谱分析利用原子光谱线上的特征谱线来鉴定元素。教学过程教学步骤、内容 教学方法、手段、9 / 25师
15、生活动课前练习 理论研究证明，在多电子原子中，电子的排布分成不同的能层，同一能层的电子，还可以分成不同的能级。能层和能级的符号及所能容纳的最多电子数如下：投影1410621062622能 级 最 多 电子 数 74f54d34p53d1813sM812sL322能 层 最 多 电子 数1331原 子 轨 道 数 4s3p2p1s能 级 符 号NK能 层各 能 层 、 能 级 中 最 多 电 子 数 ：最 多 电 子 数 =原 子 轨 道 数 2能 量 ： 1s2s3s4s5s能 量 ： nsnpndnf能 量 ： 2p3p4p5p6p各 能 层 最 多 电 子 数 =2(能 层 序 数 )2思
16、考钾原子的电子排布为什么是 2、8、8、1 而非2、8、9？板书三、构造原理投影图 1-2 构造原理：讲在多电子原子中，电子在能级上的排布顺序：电子最先排布在能量低的能级上，然后依次排布在能量较高的能级上。电子的排布遵循构造原理10 / 25板书1构造原理：绝大多数基态原子核外电子的排布的能级顺序都遵循下列顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s讲构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。从中可以看出，不同能层的能级有交错现象，如 E(3d)E (4s)、E (4d)E(5s)、E(5d) E (6s)、E(6d)E (7s)、E(4f)
17、E(5p)、E(4f)E(6s)等。板书2、能级交错现象(从第 3 电子层开始)：是 指 电 子 层数 较 大 的 某 些 轨 道 的 能 量 反 低 于 电 子 层 数 较 小 的 某 些 轨 道能 量 的 现 象 。电 子 先 填 最 外 层 的 ns， 后 填 次 外 层 的 （ n-1） d， 甚 至 填入 倒 数 第 三 层 的 （ n-2） f 的 规 律 叫 做 “能 级 交 错 ”知识拓展1 、 主 量 子 数 和 角 量 子 数 之 和 越 大 ， 能 量 越 高2、 主 量 子 数 和 角 量 子 数 之 和 相 等 时 ， 主 量 子 数 越 大 ，能 量 越 高例 如
18、， 4s 轨 道 主 量 子 数 和 角 量 子 数 之 和 为 4， 3d 轨道 主 量 子 数 和 角 量 子 数 之 和 为 5， 于 是 4s 轨 道 的 能 量 低于 3d 轨 道 的 能 量 ； 而 3d 轨 道 和 4p 轨 道 主 量 子 数 和 角 量子 数 之 和 均 为 5， 但 4p 轨 道 的 主 量 子 数 更 大 ， 于 是 4p 轨道 的 能 量 高 于 3d 轨 道 的 能 量讲自 然 界 一 个 普 遍 的 规 律 是 “能 量 越 低 越 稳 定 ”。 原 子中 的 电 子 也 是 如 此 。 在 不 违 反 保 里 原 理 的 条 件 下 ， 电 子 优
19、先 占 据 能 量 较 低 的 原 子 轨 道 ， 使 整 个 原 子 体 系 能 量 处 于 最低 ， 这 样 的 状 态 是 原 子 的 基 态 。板书3能量最低原理：原子核外电子遵循构造原理排布时，原子的能量处于最低状态。即在基态原子里，电子优先排布在能量最低的能级里，然后排布在能量逐渐升高的能级里。讲一切自然变化进行的方向都是使能量降低，因为能量11 / 25较低的状态比较稳定，此谓能量最低原理。人是自然界的一员，我想也应该适用于此原理。所以人才会通过各种方式发泄和排解自己的各种能量。这其中包括喜怒哀乐等情绪以运动。不过释放能量的方式还是要注意的，如小孩本身不能存储过多的情绪，想哭就哭
20、、想笑就笑，没有太大的冲击；而成人能够容纳很多的能量，所以感情更深沉丰富。但也有弊端，如果这些能量不能合理的排解，一旦冲垮理智的大坝，江河泛滥，后果不堪设想。我想在我们提升自身修养与胸怀的同时，一定要时刻注意心理能量的警戒线，及时合理宣泄自身的情绪。有容乃大，无欲则刚。投影部分原子的电子排布式，空着的自己填上：原子序数元素名称元素符号电子排布K L M N O1 氢 H 1s12 氦 He 1s23 锂 Li 1s2 2s14 铍 Be5 硼 B 1s2 2s22p110 氖 Ne 1s2 2s22p611 钠 Na12 镁 Mg 1s2 2s22p6 3s213 铝 Al思考与交流查元素周期
21、表中铜、金、银外围电子排布，它们是否符合构造原理，你从中总结出什么规律？Cu：Ar3d 104s1 AgKr 4d105s1 AuXe 5d106s1，如 Cu12 / 25根据构造原理先排 4s 再排 3d，实际上采取了 3d 全充满， 4s半充满的状态。板书 4、对于同一电子亚层(能级)(等价轨道),当电子排布为全充满、半充满或全空时,原子是比较稳定的。投影相对稳定的状态有：全充满：p 6,d10,f14。全空：p0,d0,f0。半充满：d 5,f7。思考与交流元素周期表中钠的电子排布写成Ne3s 1，是什么意义？模仿写出 8 号、14 号、26 元素简化的电子排布式？稀有气体结构，O：H
22、e 2s22p4 Si：Ne 3s23p2 Fe：Ar 3d 64s2。讲上式方括号里的符号的意义是：该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构板书5、基态原子核外电子排布可简化为：稀有气体元素符号+外围电子(价电子、最外层电子 )讲即将基态电子的原子排布式中与稀有气体相同的部分用该稀有气体的元素符号表示。 投影小结构造原理中排布顺序的实质-各能级的能量高低顺序 1)相同能层的不同能级的能量高低顺序 ： nsnpndnf2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序：1s2s3s4s；2p3p4p; 3d4d3) 不同层不同能级可由下面的公式得出: ns (n-2)f (n-1)d np (n 为能层序
23、数)随堂练习 写出 17Cl（氯） 、 21Sc(钪)、 35Br（溴）的电子排布氯：1s 22s22p63s23p5钪：1s 22s22p63s23p63d14s2溴：1s 22s22p63s23p63d104s24p5知识拓展原子最外层、次外层及倒数第三层最多容纳电子数的解释：13 / 251、依据：构造原理中的排布顺序，其实质是各能级的能量高低顺序可由公式得出：ns (n-2)f (n-1)d np2、解释：(1) 最外层由 ns,np 组成，电子数不大于 2+6=8(2) 次外层由 (n-1)s(n-1)p(n-1)d 组成，所容纳的电子数不大于2+6+10=18(3) 倒数第三层由(
24、n-2)s(n-2)p(n-2)d(n-2)f 组成，电子数不大于 2+6+10+14=32过渡通过上节课学习我们知道，电子排布都遵循能量最低原理，我们学习第四部分。板书四、基态与激发态、光谱讨论节日五颜六色的焰火是否是化学变化？若不是化学变化，与电子存在什么关系？（参阅课本） 。讲 节日焰火与核外电子发生跃迁有关板书1、基态 处于最低能量的原子。激发态当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。基态与激发态的关系： 讲 各种焰色反应是由对应的各种元素决定的。钙、锶、钡以及碱金属的挥发性化合物在高温火焰中，接受了能量，使原子外层的电子从基态激发到了高态，该电子处于激发态；
25、处于激发态的电子是十分不稳定的，在极短的时间内（约10 s）便跃迁到基态或较低的能级上，并在跃迁过程中将能量以一定波长的光能形式释放出来。由于各种元素的能级是被限定的，因此在向基态跃迁时释放的能量也就不同。碱14 / 25金属及碱土金属的能级差正好对应于可见光范围，于是我们就看到了各种色彩。 投影图 1-4 激光的产生与电子跃迁有关问同学们都听说过 “光谱”一词，什么是光谱呢？板书2、不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱讲资料：1868 年 8 月 18 日，法国天文学家詹森赴印度观察日全食，利用分光镜观察日珥，从黑色月
26、盘背面如出的红色火焰，看见有彩色的彩条，是太阳喷射出来的帜热其他的光谱。他发现一条黄色谱线，接近钠光谱总的 D1 和 D2 线。日蚀后，他同样在太阳光谱中观察到这条黄线，称为 D3 线。1868 年 10 月 20 日，英国天文学家洛克耶也发现了这样的一条黄线。经过进一步研究，认识到是一条不属于任何已知元素的新线，是因一种新的元素产生的，把这个新元素命名为 helium，来自希腊文 helios（太阳） ，元素符号定为 He。这是第一个在地球以外，在宇宙中发现的元素。为了纪念这件事，当时铸造一块金质纪念牌，一面雕刻着驾着四匹马战车的传说中的太阳神阿波罗（Apollo）像，另一面雕刻着詹森和洛克
27、耶的头像，下面写着：1868 年 8 月 18 日太阳突出物分析。投影发射光谱与吸收光谱15 / 25锂 、 氦 、 汞 的 发 射 光 谱锂 、 氦 、 汞 的 吸 收 光 谱特 征 :暗 背 景 , 亮 线 , 线 状 不 连 续特 征 :亮 背 景 ,暗 线 ,线 状 不 连 续讲原子光谱可分为发射光谱和吸收光谱板书3、原子光谱的分类：(1)物 体 发 光 直 接 产 生 的 光 谱 叫 做 发 射 光 谱(2)吸 收 光 谱 讲 发 射 光 谱 ： 处 于 高 能 级 的 原 子 或 分 子 在 向 较 低 能 级跃 迁 时 产 生 辐 射 ， 将 多 余 的 能 量 发 射 出 去
28、形 成 的 光 谱 。 大量 处 于 激 发 态 的 原 子 会 发 出 各 不 相 同 的 谱 线 组 成 了 氢 原 子光 谱 的 全 部 谱 线 ， 由 于 产 生 的 情 况 不 同 ， 发 射 光 谱 又 可 分为 连 续 光 谱 和 明 线 光 谱讲处 于 基 态 和 低 激 发 态 的 原 子 或 分 子 吸 收 具 有 连 续 分布 的 某 些 波 长 的 光 而 跃 迁 到 各 激 发 态 ， 形 成 了 按 波 长 排 列的 暗 线 或 暗 带 组 成 的 光 谱 。讲光谱分为连续光谱和线状光谱，氢原子光谱为线状光谱。线状光谱具有特定波长、彼此分离的谱线所组成的光谱(上图
29、)。连续光谱由各种波长的光所组成，且相近的波长差别极小而不能分辨所得的光谱.如阳光形成的光谱投影16 / 25为 什 么 氢 光 谱 是 线 状 光 谱 ？n=43n=21吸 收 能 量 释 放 能 量 氢 原 子 从 一 个 电 子层 跃 迁 到 另 一 个 电子 层 时 ， 吸 收 或 释放 一 定 的 能 量 ， 就会 吸 收 或 释 放 一 定波 长 的 光 ，所 以 得 到 线 状 光 谱投影讲各种焰色反应是由对应的各种元素决定的。钙、锶、钡以及碱金属的挥发性化合物在高温火焰中，接受了能量，使原子外层的电子从基态激发到了高态，该电子处于激发态；处于激发态的电子是十分不稳定的，在极短的
30、时间内（约10s）便跃迁到基态或较低的能级上，并在跃迁过程中将能量以一定波长的光能形式释放出来。由于各种元素的能级是被限定的，因此在向基态跃迁时释放的能量也就不同。碱金属及碱土金属的能级差正好对应于可见光范围，于是我们就看到了各种色彩。 投影17 / 25氢 发 射 光 谱氢 吸 收 光 谱锂 吸 收 光 谱锂 发 射 光 谱钠 吸 收 光 谱板书3、光谱分析 利用原子光谱线上的特征谱线来鉴定元素。讲各元素的光谱是不同的，就像是元素的“指纹” ，可以用来鉴别元素。甚至可以根据光谱发现新的元素。讲通过原子光谱发现许多元素：如：铯（1860 年）和铷（1861 年） ，其光谱中有特征的篮光和红光。
31、又如：1868 年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等阅读科学史话 玻尔与光谱。体会“ 类比”是一种科学思维方法；体会理论对实验的指导意义。18 / 25随堂练习 1、同一原子的基态和激发态相比较 （ ） A、基态时的能量比激发态时高 B、基态时比较稳定C、基态时的能量比激发态时低 D、激发态时比较稳定2、生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁有关的是（ ） A、钢铁长期使用后生锈 B、节日里燃放的焰火C、金属导线可以导电 D、夜空中的激光3、当碳原子的核外电子排布由 1s22s22p2 转变为 1s22s12p3 时，下列说法正确的是（
32、 ）A碳原子由基态变为激发态 B碳原子由激发态变为基态C碳原子要从外界环境中吸收能量 D碳原子要向外界环境释放能量4、请根据构造原理，写出下列基态原子的电子排布式（1）N （2）Ne（3）Br （4）Ca5、若某基态原子的外围电子排布为 4d15s2，则下列说法正确的是A该元素基态原子中共有 3 个电子 B该元素原子核外有 5 个电子层C该元素原子最外层共有 3 个电子 D该元素原子 M 能层共有 8 个电子6、某元素的激发态原子的电子排布式为 1s 22s 2p 63s 23p 34s1，则该元素基态原子的电子排布式为 ；元素符号为 。7、根据构造原理写出 11、16、36 号元素的基态的电
33、子排布教 案19 / 25授课班级课题：第一节 原子结构（3）课 时知识与技能1、了解原子核外电子的运动规律，了解电子云的概念2、了解原子轨道图及每个能级中的轨道分布情况和最大容纳电子数3、掌握泡利原理、洪特规则过程与方法复习和沿伸、进一步认识核外电子排布，亲自动手书写，体会原理教学目的情感态度价值观充分认识原子电子排布遵循的原则，培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣。重 点 泡利原理、洪特规则难 点 泡利原理、洪特规则知识结构与板书设计五、电子云和原子轨道：1、电子云(1)电子运动的特点：质量极小 运动空间极小 极高速运动。2、原子轨道s 电子轨道都是球形；P 原子轨道是纺锤形分
34、别以 px、p y、p z 为符号。D原子轨道是花瓣形的。3、泡利原理：一个原子轨道里最多只能容纳 2 个电子，而且自旋方向相反，这个原理成为泡利原理。4、洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则是洪特规则。5、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。教学过程教学步骤、内容 教学方法、20 / 25手段、师生活动设问原子核外电子是如何运动的呢？讲20 世纪处，丹麦科学家玻尔把原子类比为太阳系，提出了原子的行星模型。认为核外电子象行星绕太阳那样绕原子核运动。1916 年玻尔因此获得诺贝尔物理奖。然而
35、，在后来的十年间，玻尔建立的行星模型被量子理论学彻底否定了。引入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？板书五、电子云和原子轨道：1、电子云(1)电子运动的特点：质量极小 运动空间极小 极高速运动。讲因此，电子运动不能用牛顿运动定律来描述，只能用统计的观点来描述。我们不可能像描述宏观运动物体那样，确定一定状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间如何，而只能确定它在原子核外各处出现的概率。投影 多媒体，体会概率图讲概率分布图看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。常把电子出现的概率约为 90%的空间圈出来，人们把这种电子云轮廓图成为原子轨道。板书2、原子轨道讲s 电子的原子轨道都
36、是球形的(原子核位于球心 )，能层序数越大，原子轨道的半径越大。这是由于 1s，2s，3s电子的能量依次增高，电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大，电21 / 25子云越来越向更大的空间扩展。这是不难理解的，打个比喻，神州五号必须依靠推动(提供能量)才能克服地球引力上天，2s 电子比 1s 电子能量高，克服原子核的吸引在离核更远的空间出现的概率就比 1s 大，因而 2s 电子云必然比 1s 电子云更扩散。投影讲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、P y、P z 为符号。P 原子轨道的平均半径也随能层序数增大而增大。投影 投影 3d原 子 轨 道
37、22 / 254f原 子 轨 道板书 s 电子轨道都是球形； P 原子轨道是纺锤形分别以px、p y、p z 为符号。D 原子轨道是花瓣形的。讲量子力学告诉我们：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。用或代表一个原子轨道，可用箭头表示一个电子，这样的式子称为轨道表示式或电子排布图。板书3、泡利原理：一个原子轨道里最多只能容纳 2 个电子，而且自旋方向相反，这个原理成为泡利原理。思考 推理各电子层的轨道数和容纳的电子数。讲对 于 基 态 原 子 来
38、 说 (洪 特 规 则 的 使 用 前 提 )， 在 能 量 相等 的 轨 道 上 ， 自 旋 平 行 的 电 子 数 目 最 多 时 ， 原 子 的 能 量 最 低 。所 以 在 能 量 相 等 的 轨 道 上 ， 电 子 尽 可 能 自 旋 平 行 地 多 占 不 同 的轨 道 。 例 如 碳 原 子 核 外 有 6 个 电 子 ， 按 能 量 最 低 原 理 和 保 里不 相 容 原 理 ， 首 先 有 2 个 电 子 排 布 到 第 一 层 的 1s 轨 道 中 ， 另外 2 个 电 子 填 入 第 二 层 的 2s 轨 道 中 ， 剩 余 2 个 电 子 排 布 在2 个 p 轨 道
39、 上 ， 具 有 相 同 的 自 旋 方 向 ， 而 不 是 两 个 电 子 集 中 在一 个 p 轨 道 ， 自 旋 方 向 相 反 。 板书4、洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则是洪特规则。23 / 25科学探究 下列表示的是第二周期中一些原子的核外电子排布，请说出每种符号的意义及从中获得的一些信息。由图总结：1、每个原子轨道里最多只能容纳几个电子？2、当电子排面在同一能级时，有什么规律？小结每个原子轨道里最多容纳 2 个电子。当电子排布在同一能级时，总是优先单独占据不同的轨道而且自旋方向相同思考与交流写出 24 号、29 号元
40、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。它们是否符合构造原理?投影 、【 知 识 拓 展 】结 论构 造 原 理元 素 周 期 表 AuAgCu元 素电 子 层 排 布 3d104s1 4d105s1 5d106s13d94s2 4d95s2 5d96s2、Cu、Ag、Au、板书5、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。小结核 外 电 子 排 布 遵 循 泡 利 不 相 容 原 理 、 能 量 最 低 原 理 和洪 特 规 则 能 量 最 低 原 理 就 是 在 不 违 背
41、泡 利 不 相 容 原 理 的 前 提下 ， 核 外 电 子 总 是 尽 先 占 有 能 量 最 低 的 轨 道 ， 只 有 当 能 量 最 低的 轨 道 占 满 后 ， 电 子 才 依 次 进 入 能 量 较 高 的 轨 道 ， 也 就 是 尽 可24 / 25能 使 体 系 能 量 最 低 洪 特 规 则 是 在 等 价 轨 道 (相 同 电 子 层 、 电子 亚 层 上 的 各 个 轨 道 )上 排 布 的 电 子 将 尽 可 能 分 占 不 同 的 轨 道 ，且 自 旋 方 向 相 同 后 来 量 子 力 学 证 明 ， 电 子 这 样 排 布 可 使 能 量最 低 ， 所 以 洪 特
42、 规 则 可 以 包 括 在 能 量 最 低 原 理 中 ， 作 为 能 量 最低 原 理 的 一 个 补 充 随堂练习1基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排布的方式正确的是（ ）A B C D2、已知锰的核电荷数为 25，以下是一些同学绘制的基态锰原子核外电子的轨道表示式（即电子排布图） ，其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是（ ）A B C D 分析 由构造原理可知 E(4s)E(3d) ，而选项 A、B 中 E(3d)E(4s)。洪特规则指出：“电子排布在同一能级的不同轨道时优单独占据一个轨道，且自旋方向相同”而选项 A 中未单独占据一个轨道，选项 C 中虽然单独占据一个轨道但自旋方向不相同。根据泡利原理：“1 个原子轨道里最多可容纳 2 个自旋方向相反的电子” 而选项 B 中的 s 轨道的自旋方向相同。答案 D25 / 25教学回顾：
