人教版高二化学《第一章 原子结构》精品教案

1、高二化学第一章 原子结构精品教案本章教学目标 1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(136号)原子核外电子的排布。 2了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。 3了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。 4认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。 5能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。 6从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。相关考纲要求：必修部分 (1)了解元素、核素和同

2、位素的含义。 (2)了解原子构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。 (3)了解原子核外电子排布。 (4)掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。 (5)以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。 (6)以ia和viia族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。 (7)了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。 (8)了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。选修部分： 1.了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(136号)原子核外电子的排布。了解原子核

3、外电子的运动状态。 2.了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。 3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。 4.了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。本章内容的课时安排：（教参安排）第一节原子结构模型 4课时第二节原子结构与元素周期表 3课时第三节 原子结构与元素性质 2课时本章复习 2课时第一节 第一节原子结构模型【教学目标】1.了解氢原子光谱的特点和玻尔原子结构模型的基本观点及其对原子结构理论的贡献。2.理解四个量子数的含义，会用四个量子数描述核外电子的运动状态。3.了解原子轨道和电子云的含义。4.让学生知道科学假说模型在原子结构建立中重要作用。5.

4、通过原子结构量子力学模型建立的历史，让学生感受科学家在科学创造中的丰功伟绩。【学习重点】原子的结构和人类探索物质结构的历史【学习难点】玻尔的原子结构模型，能有波尔氢原子结构模型解释氢原子光谱（第一课时）【温故知新】1、 原子结构的基础知识 电子特征核外电子原子核原子中子质子组成是元素分类本质依据质量数约为1，带1个单位正电荷质子数=核电荷数=原子序数=核外电子数质量数为1，不带电中子数=质量数-质子数（n=a-z）同种元素，中子数不同则形成同位素特征 位于原子中心，体积小，质量比重大由于电子质量小，原子的质量主要集中在核上 化学变化中核不变 体积小，质量约为质子质量的1/1836，带1个单位负

5、电荷，负电荷数=核所带正电核数，故原子不显电性 核外电子数=核电荷数=原子序数 主族元素的化学性质主要决定于最外层电子数位置：在原子核外分层排布布bbb布2.相关知识回顾（必修2）（1） 原子序数：含义： （2） 原子序数与构成原子的粒子间的关系：原子序数 。（3）原子组成的表示方法a. 原子符号： azx a z b. 原子结构示意图： c.电子式： d.符号 表示的意义： a b c d e核电荷数= = = 质量数（a）= zxm+ 核外电子数= zxm- 核外电子数= （4）“三素”比较：核素 。核素即 ，其种类由 和 决定。绝大多数元素都存在不同种核素，但有些元素只有一种核素。同位素

6、 。元素 。【课前预习区】阅读教材p1第一自然段，思考回答下列问题：1. 最早提出科学的原子概念，人们通常称他为“原子之父”。2. 发现了电子，提出了原子结构的“ ”模型，开始涉及原子的内部。3. 人类对原子结构的认识，每前进一步都是建立在_的基础上的，最有影响的两位物理学家是_和_，前者是通过_实验提出原子结构的有核模型，后者研究了_后，大胆地引入量子论观点，提出了新的原子结构模型。4. 卢瑟福的实验结果是：绝大多数，少数，个别。在此实验基础上提出的核式原子模型的主要内容是：原子由构成。原子核带电荷，；电子带电荷，。5. 根据卢瑟福核式原子结构模型和经典电磁学观点氢原子光谱是怎样的？为什么？

7、而实际情况是怎样的？玻尔在卢瑟福核式模型的基础上提出了核外电子分层排布的原子结构模型，玻尔原子结构模型的要点是什么？【课堂互动区】一、人类探索物质结构的历史【预习总结】：通过自主预习学习，总结原子结构模型的发展史一、人类探索物质结构的历史2、原子分子论阿伏加德罗3、元素周期律（表）门捷列夫4、对有机物认识的进展碳原子的四价碳原子成键的立体构型分子中价键的饱和性有机合成可“按图索骥”5、物理学上的重大发现电子氢原子光谱元素的放射性微粒的波粒二象性（量子力学）6、实验方法上的改进红外光谱电子显微原子吸收光谱x射线衍射玻尔研究氢原子光谱时，引入量子论观点，提出了新的量子观原子结构模型卢瑟福根据粒子散

8、射现象，提出了带核的“行星绕太阳运转”的原子结构模型古希腊德谟克里特等哲学家的原子论思想道尔顿最早提出科学的原子学说汤姆生发现了电子，提出了“葡萄干面包式”的原子结构模型原子的量子力学模型1、人类探索原子结构的历史二、氢原子光谱和玻尔的原子结构模型【问题思考】（1）什么是原子光谱，氢原子光谱有什么特点？（2）玻尔是怎样解释氢原子光谱的？ 三、 反馈练习 1 在物质结构研究的历史上，首先提出原子是一个实心球体的是（ ）a. 汤姆生 b. 卢瑟福 c. 道尔顿 d. 玻尔 2 在1911年前后，物理学家卢瑟福把一束高速运动的粒子（质量数为4的带2个单位正电荷的氦原子核），射向一片极薄的金箔。他惊奇

9、的发现，过去一直认为原子是“实心球”，而由这种“实心球”紧密排列成的金箔，竟为大多数粒子畅通无阻得通过，就像金箔不在那儿似的，但也有极少数的粒子发生偏转，或笔直的弹回。根据上述实验现象能得出关于金箔中au原子结构的一些结论，试写出其中的三点：a _; b_;c_。3 13cnmr（核磁共振）、15nnmr可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，kuit wu thrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13c、15n叙述正确的是（ ）a. 13c与15n有相同的中子数 b. 13c与c60互为同素异形体c. 15n与14n互为同位素 d. 15n的核外电子数与中子数相同 4

10、已知氧元素有三种稳定同位素：168o、178o、188o，氧气中存在几种氧分子？它们的相对分子质量有几种？5 玻尔的原子轨道模型的成功之处是什么？第一节 原子结构模型（第二课时）【学习目标】1.在已有知识经验的基础上，进一步了解核外电子的运动状态 2.从能级的角度来看待核外电子的排布。 3.初步认识原子结构的量子力学模型，能用四个量子数描述核外电子的运动状态。【学习重难点】了解四个量子数与原子轨道、电子运动状态的关系【温故知新】核外电子的排布规律（1）核外电子是 排布的（2）不同电子层上的电子能量不同，离核越近，能量越 。（3）电子优先排布在能量最 的电子层里。（4）每个电子层所能容纳的电子数

11、最多为 （n为电子层数）。（5）最外层电子数不超过 个（k为最外层时不超过2个），次外层不超过 个，倒数第三层不超过 个。【课前预习区】1、阅读课本课本p4联想质疑思考一下问题：（1）如何解释氢原子光谱和多电子原子光谱所产生的复杂现象？（2）原子中的电子运动状态是否还存在波尔原子结构模型未能描述的其他量子化现象呢？（3）是否有必要用更多的量子数来标记核外电子的运动状态呢？2、各电子层包含的原子轨道情况主量子数原子轨道类型原子轨道种类数原子轨道数目可容纳电子数1234n【课堂互动区】二、量子力学对原子核外电子运动状态的描述【预习总结】通过联想质疑的课前学习，总结：根据量子力学理论，原子中的单个电

12、子的空间运动状态可以用 来描述，而每个原子轨道须由 共同标记，核外电子运动状态须由 共同标记。1、 电子层（n）： 问题组探究（1）n的大小与电子离核距离、能量大小有什么关系？（2）什么原因导致电子分层排布？小结（1）分层依据：电子的能量较大差别；电子运动的主要区域或离核远近的不同。即电子层由内到外分为k 、 。（2）一般而言，n越大，电子离核的平均距离越 、能量越 。 设疑（1）在多电子原子中，每一层上的电子又是怎样运动的？能量一样吗？运动区域的形状一样吗？（2）为什么每个电子层所能容纳的电子数最多为2n2（n为电子层数）？为什么最外层电子数不超过8个（k为最外层时不超过2个）？2、 原子轨

13、道的类型问题组探究（1）写出氖原子的原子结构示意图。（2）氖原子第一电子层的2个电子是怎样运动的？它们的能量都一样吗？它们运动的区域一样呈现什么形状？（3）氖原子第二电子层的8个电子是怎样运动的？它们的能量都一样吗？它们运动的区域一样呈现什么形状？小结（1）对同一层还可以分成不同的能级。（2）原子中单个电子的空间运动状态用原子轨道来描述（3）第一电子层：只一种形状球形对称，所以就只一种类型轨道，用s表示，叫s轨道，记作1s。第二电子层：有二种形状，所以有二种类型轨道。分别是：（1）球形对称，记作2s。（2）纺锤形（或哑铃形），用p表示，叫p轨道，记作2p。第三电子层：是否看出其中存在明显的规律

14、，试着写一写。有 种形状，决定有 种类型轨道。（1） ，记作 ；（2） ，记作 。（3）复杂形状，用d表示，叫d轨道，记作3d。第四电子层：有 种形状，决定有 种类型轨（1） ，记作 ；（2） ，记作 。（3）复杂形状，记作 。（4）复杂形状，用f表示，叫f轨道，记作4f。第五电子层：有 种形状，决定有 种类型轨道。（1） ，记作 ；（2） ，记作 。（3）复杂形状，记作 ；（4）复杂形状，记作 。（5）复杂形状，用g表示，叫g轨道，记作5g。3、 原子轨道的伸展方向（1）相同形状的原子轨道还可有不同的伸展方向，伸展方向决定该种类型轨道的个数。（2）s轨道是球形对称的，只有1个轨道。p轨道在空

15、间有x、y、z3个伸展方向，所以p轨道含3个轨道，分别记作：px、py、pz。d轨道有 个（这其中也存在明显的规律，试着写写）伸展方向，即d轨道含 个轨道。f轨道有 个伸展方向，即f轨道含 个轨道。4、 电子的自旋电子不仅在核外空间不停地运动，而且还做自旋运动。电子的自旋有两种状态，通常采用 来标记电子的不同自旋状态。电子自旋并非像地球绕轴自旋，只是代表电子的两种不同状态。练习1：各电子层包含的原子轨道数目主量子数原子轨道类型原子轨道数目可容纳电子数1234n【归纳总结】1.核外电子运动状态主量子数n角量子数l磁量子数m自旋磁量子数ms电子层s、p、d能级原子轨道2.多电子原子中，电子填充原子

16、轨道时，原子轨道能量的高低的规律：（1） 形状相同的原子轨道能量的高低：1s2s3s4s（2） 相同电子层上原子轨道能量的高低：nsnpnddf.（3） 电子层和形状相同的原子轨道的能量相等，如2px、2py、2pz轨道的能量相等三、核外电子的运动特点问题组探究1 核外电子质量小带负电荷，运动范围相对自身体积较大，速度快，是否遵循宏观物体的运动规律？电子在核外运动时是否有一定的规律？2 关于电子在核外的运动，你现在已经知道哪些规律？3 科学家是采取什么方法来研究电子在核外运动的？【归纳总结】1 核外电子以极 的速度、在极 的空间作永不停止的运转。 宏观物体的运动规律（不能测出在某一时刻的位置、

17、速度，即不能描画出它的运动轨迹）。2 可用 的方法研究电子在核外出现的几率。电子云（课本p7）电子在核外空间一定范围内出现，好像带负电荷的云雾笼罩在原子核周围，人们形象的称为电子云。电子云图中小黑点的疏密_成正比关系。巩固练习1 s轨道形状是 ，p轨道形状是 。2 第3电子层有 种原子轨道，有 个轨道；第4电子层有 种原子轨道，有 个轨道；第n电子层有 种原子轨道，有 个轨道。3.下列说法中正确的是()a一般而言，n越大，电子离核平均距离越远，能量越低b一般n越大，电子层中的能级数越多c. 对于确定的n值，其原子轨道数为2n2个d自旋状态随原子轨道的具体情况而确定4.在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是()a最易失去的电子能量最高b电子在不同运动状态时所具有的能量是不同的cp