第一章-第一节-原子结构

1、普通高中课程标准实验教科书化学3（选修）第一章 原子结构与性质第一节 原子结构 一、课程标准分析内容标准：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（136号）原子核外电子的排布。 4、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。活动与探究建议： 讨论：元素周期表中各区、周期、族元素的原子核外电子排布的规律。 参观、观看影像或资料：原子吸收和发射光谱分析。 阅读与交流：原子操纵技术。 讨论：主族元素电离能的变化与核外电子排布的关系。二、内容分析1、地位与功能原子结构是化学选修3（人教版）第一章原子结构与性质的

2、第一节，是在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入地研究原子的结构，从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等，并图文并茂地描述了电子云和原子轨道。总之，本节按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构，为学习本章的元素周期系、元素周期表及元素周期律奠定了基础。尽管本节内容比较抽象，是学习难点，但作为本书的第一章第一节，人教版教科书从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣，重视培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣。通过本节的学习，学生能够比较系统地掌握原子结构知识，在原子水平上认识物质构成的规律。2、内容的选择与呈现根据课程标准对“物质结构与性质”模

3、块的要求，本章依据本模块的“主题1 原子结构与元素的性质”的要求进行内容的选取，充分考虑了初中化学和必修化学2中的原子结构知识的基础，注意知识的衔接与深化。在第一节“原子结构”中，在学生已有知识的基础上，教科书不再重复建立原子结构的概念，而是直接建立核外电子的能层（即“电子层”）和能级（即“电子亚层”）的概念，给出每一能层有几个能级，每个能级最多可以容纳几个电子，教科书没有介绍原子核的组成；有了能层和能级的概念，直接给出构造原理，并根据构造原理进行核外电子排布；有了构造 原理，又由构造原理引出了能量最低原理，并同时引出了基态和激发态的概念，以及原子光谱；由于在第二章介绍共价键时需要涉及电子云和

4、原子轨道等概念，该节在描述原子核外电子的运动状态时介绍了这两个概念，有了原子轨道的概念，结合原子核外电子的电子排布图，介绍了泡利原理和洪特规则。本节内容在陈述方式上可以说是一种倒叙式，即直接给出知识而不加以理论上解释，如把构造原理看作是一个经验规律，直接给出了原子核外电子排布的次序。但随着学习的不断深入，前面直接给出的一些结论性的知识也不断地得到了解释。旨在帮助高中学生进一步丰富原子结构的知识，提高分析问题和解决问题的能力。3、内容结构三、学情分析1、 学习了初中化学和必修化学2中的原子结构知识的基础；2、 掌握了原子结构的概念、原子核的组成知识；3、缺乏空间想象能力、分析推理能力及抽象概括能

5、力。学生在初中化学所学仅仅局限于对原子构成的简单识记上。高中阶段在新课标化学教材、必修2的第一章第一节中，主要从原子核外电子的排布规律讲授了原子结构的知识。而学生对原子核外电子排布的相关概念、原理（如泡利原理、洪特规则等）都很陌生。另外，学生对于原子核外电子运动状态与原子基本性质（如电子运动与光谱的关系）之间的关系了解很少，这种强烈的求知欲望将会促使学生更好地学习这部分知识。除此之外，高二学生已经具备了较强的抽象思维能力，对于理论的理解较深刻，并且能够将学到的理论快速应用于问题解决中。四、教学目标知识与技能：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（1

6、36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。了解泡利原理和洪特规则。过程与方法：1、通过活动使学生了解原子结构理论发展史中各种理论的要点和相关科学家的重要贡献； 2、创设问题情境，从宇宙大爆炸、原子的诞生等素材引发学生探索原子奥秘的兴趣； 3、指导学生阅读教科书，引导学生从原子中电子能量变化的角度去认识光产生的原因； 4、通过电脑动画演示电子云的形成过程和绘制电子云轮廓图的过程，用模型直观地展示电子云轮廓图的形状和取向。引导学生分析理解原子轨道的概念。情感态度与

7、价值观：1、通过对科学史实的了解，体会人类对原子结构的认识是一个逐步深入的过程，科学理论的发展是一个逐步完善的过程；2、在活动中使学生感悟科学家献身科学的精神和进行科学探索中所具有的科学态度。五、重难点分析教学重点：1、根据构造原理写出136号元素原子的电子排布式； 2、核外电子的运动状态，电子云与原子轨道； 3、泡利原理、洪特规则。教学难点：1、电子云与原子轨道； 2、基态、激发态与光谱。普通高中课程标准实验教科书化学3（选修）第一章 原子结构与性质第一节 原子结构 （第1课时）能层、能级和构造原理一、设计思路1、 结合本章图课前安排学生收集有关原子结构理论发展史的材料，课上组织交流讨论；2

8、、在介绍能层与能级时，可以通过思考“电子是怎样在核外空间排布的？”，引发学生对核外电子分层排布的复习。根据学生已有的核外电子分层排布的知识进一步明确核外电子是按照能量的不同分成不同的能层及能级；3、对于构造原理的教学，重点应放在应用上。构造原理给出了电子的排布次序，教学时要求学生会应用构造原理写出原子的电子排布式，不要求学生深究构造原理示意图中能级次序的原因。二、教学目标知识与技能：1、了解宇宙大爆炸理论及元素在宇宙中的含量； 2、了解原子结构理论的发展历史，能够区分主要的原子结构理论创始人及其 理论内容； 3、理解能层（电子层）和能级（电子亚层）的概念，熟练使用符号表示原子 核外的能层和能级

9、，掌握原子核外电子能层分布及其能量关系、能级分布及其能量关系，能够利用这两种关系判断电子能量的高低； 4、了解原子结构的构造原理，并能利用构造原理排布原子的核外电子； 5、理解电子排布式及简化电子排布式的含义，能用电子排布式（136号）的原子核外电子排布。过程与方法：1、在学习原子结构理论的发展历史中，掌握科学的基本特征；2、核外电子分层排布的特点、构造原理及其应用的过程中，掌握科学研究的一般方法：归纳法和类比法。情感态度与价值观：1、通过对原子结构理论的发展历史的学习，知道人类对原子结构的认识是一个逐步深入、逐步完善的过程；2、通过对原子结构理论科学家及其主要贡献的认识，深刻感悟科学家献身科

10、学的精神和积极探索的科学态度，为养成良好的科学习惯打基础。三、教学重点与难点教学重点：1、核外电子的分层排布、能层和能级的概念；2、构造原理、基态原子电子排布的书写。教学难点：原子的构造原理。四、教学方案问题探究学习能层、能级和构造原理创设问题情境：从宇宙大爆炸、原子的诞生等素材引发学生探索原子奥秘的兴趣。提出问题：组织学生交流课前收集的有关原子结构理论发展的历史材料，结合本章图中人类认识原子结构理论发展的图示，形成对现代原子结构理论的初步认识，进而提出问题核外电子是怎样排布的？问题探究：（1）学生根据已有的核外电子分层排布的知识，结合“学与问”的三个问题，阅读教科书，形成能层、能级的认识；（

11、2）让学生带着问题去分析构造原理（教科书中的图1-2），探究其中的规律。讨论与交流：根据上述问题学生发表自己的见解，并相互交流补充。总结评价：引导学生总结核外电子排布所遵循的规律和方法。（1）根据构造原理给出的电子排布次序，可以写出原子的电子排布式；（2）对于处在不同能层的英文字母不同的能级、电子排布的先后次序为：(n-2)f、(n-1)d、ns。应用反馈：通过练习书写一些元素（如N、Cl、K、Fe等）原子的核外电子排布式，进一步掌握构造原理。五、教学流程图活动1.1.1：观看模拟宇宙大爆炸的影视资料活动1.3.1：归纳总结原子结构理论发展中各种理论的要点和相关科学家的重要贡献任务1.1：了解

12、宇宙大爆炸理论及元素在宇宙中的含量任务1.2：了解原子结构理论的发展历史活动 1.2.1：学生交流课前收集的有关原子结构理论发展的历史材料板块一：了解原子的诞生与人类对原子的认识史任务1.3：知道主要的原子结构理论创始人及其理论内容活动2.2.1：讲解能层的分布，表示方法及其能量关系活动2.1.2：教师总结核外电子排布的排布规律活动2.3.1：讲解能级的大小顺序及其表示方法活动2.2.2：解释每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数间的关系活动2.1.1：学生讨论交流原子核外电子的排布规律活动2.3.2：介绍不同的能层的能级及其与能层的序数之间的关系任务2.3：知道原子核外电子的能级分布及其能

13、量关系级任务2.1：复习必修中学习的原子核外电子排布规律板块二：理解能层与能级任务2.2：知道原子核外电子的能层分布及其能量关系活动3.1.1：引起认知冲突，学生带着问题去分析构造原理任务3.1：掌握构造原理任务3.2：掌握构造原理的应用板块三：掌握构造原理及其应用活动3.2.2：介绍核外电子排布式的书写活动3.1.2：相互交流，补充构造原理中的规律活动3.2.1：讲解核外电子排布的次序六、教学过程教学过程学习任务教师活动学生活动设计意图板块一：了解原子的诞生与人类对原子的认识史 任务1.1：了解宇宙大爆炸理论及元素在宇宙中的含量 任务1.2：了解原子结构理论的发展历史 任务1.3：知道主要的

14、原子结构理论创始人及其理任务2.1：复习必修中学习的原子核外电子排布规律任务2.2：知道原子核外电子的能层分布及其能量关系任务2.3：知道原子核外电子的能级分布及其能量关系板块三：掌握构造原理及其应用任务3.1：掌握构造原理 【讲述】化学研究的是构成宏观物体的物质。对物质的研究可以分为物质的组成与结构和物质的性质与变化两个方面。物质的这两个方面是一种什么关系呢？是物质的组成与结构决定了物质的性质与变化，还是物质的性质与变化决定了物质的组成与结构？【讲述】到今天，人们已经搞清楚了，物质的组成与结构决定了物质的性质与变化；物质性质的改变是物质的组成与结构发生了变化的结果。【问】那么，物质的组成与结

15、构是如何决定性质的呢？物质的元素组成决定了性质。例如，我们熟悉的钠与氯反应，钠失电子，氯得电子，不会相反；第七主族的氟、氯、溴、碘性质相似，因都能成盐而总称卤素。那么，为什么不同元素有不同的性质呢？为什么有的元素性质相似？【引入】对，归根结底，是它们的原子结构不同或相似。原子结构如何决定物质的性质呢？这正是第一章我们要学习的内容，原子结构与性质。首先我们来了解一下，原子的起源。【板书】§1.1原子结构一、开天辟地原子的诞生【创设情景】投影展示宇宙大爆炸模拟图【讲述】现代宇宙学理论认为现今的宇宙起源于一次“大爆炸”。构成现今宇宙的所有物质在爆炸前聚集在一个密度极大、温度极高的原始核中。

16、由于某种未明原因，宇宙的原始核发生了大爆炸，宇宙物质均匀地分布到整个宇宙空间。一开始，宇宙中只有中子。大爆炸后约2个小时，诞生了大量的氢、少量的氦以及少量的锂。其后，经过或长或短的发展过程，氢、氦等发生原子核的融合反应，分期分批地合成其他元素。【提问】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？【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【讲述】上述宇宙大爆炸理论描述的元素诞生的情景不得不使人回想起普鲁特，请同学们阅读教科书中的科学史话，说明思维性推测与科学假设的关系。【引入】课前，同学们都查阅和搜集了有关原子结构发展的资料，

17、下面，我们来一起分享一下。【创设情景】投影展示不同时期的原子结构模型。【讲述】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

18、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。【复习】在必修中我们学习的原子核外电子排布规律：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层为最外层时不能超过2个电子)。(4)

19、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。 【引入】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。这些规律是如何归纳出来的呢？我们来学习新的内容能层与能级。【板书】二、能层与能级【讲述】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： 【投影展示】 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【讲述】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个电子，第二层8个电子，第三层

20、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：【投影展示】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：2n2(n：能层的序数)【讲述】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。【投影展示】【投影展示】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 2s2p 3s3p3d

21、4s4p4d4f 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 【讲述】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能级：最多容纳6个电子； d能级：最多容纳10

22、个电子；f能级：最多容纳14个电子； 相同【学与问】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、p、d、f的顺序升高，即E(s)E(p)E(d)E(f)。 各能层所包含的

23、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符号KLMNOPQ能级(l)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s最多 电子数226261026101422818322n2【板书】三、构造原理【投影展示】图1-2构造原理：【引入】多电子原子的核外电子排布遵循什么规律呢？知道了核外电子的能层和能级可容纳的最多电子数，是否就可以得出各种原子的电子排布呢？如果原子的核外电子完全按能层次序排布，填满一个能层再开始填下一个能层。那么，钾原子的电子排布为什么不是2、8、9，而是2、8、8、1呢？如何认识多电子原子的核外电子排布规律呢？【讲述】这个问题，科学家是怎么解决的呢？科学家归纳

24、大量的光谱事实得出这样的结论：设想从氢原子开始，随着原子核电荷数的递增，原子核每增加一个质子，原子核外便增加一个电子，这个电子大多是教科书第6页图1-2所示的能级顺序填充的，填满一个能级再填一个新能级。这种规律称为构造原理。【引入】下面同学们认真分析图1-2，探究其中的规律，试着总结一下核外电子排布所遵循的规律。【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【讲述】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(

25、4d)E(5s)、E(5d)E(6s)、E(6d)E(7s)、E(4f)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” 【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H1s12氦He1s23锂Li1s2 2s14铍Be5硼B1s2 2s22p110氖Ne1s2 2s22p611钠Na12镁Mg1s2 2s22p6 3s213铝Al阅读

26、教科书，思考回答：是物质的组成与结构决定了物质的性质与变化。倾听思考，讨论，交流倾听思考、交流回答：原子结构不同、相似观看倾听阅读课本，思考回答：氢元素宇宙中最丰富的元素占88.6%（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。阅读教科书展示自己搜集的相关资料观看投影倾听、记录回想，思考倾听、记录倾听、记录倾听、记录、思考思考观看实验录像倾听记录交流、思考回答：相同交流、思考回答：倾听、记录倾听，记录思考、交流倾听讨论与交流探究其中的规律倾听、记录倾听、记录练习，填写表格明确物质的组成与结构决定了物质的性质与变化；物质性质的改变是物质的组成与结构发生了变化的

27、结果提出问题，激发学生思索，使学生较快地投身于学习情境中了解原子的诞生了解原子结构发展的历程，明确科学的基础特征是实证明确不同时期的原子结构的模型复习已学过的核外电子分层排布的知识引起学生求知的欲望明确能层、符号、最多电子数三者间的对应关系形象比喻，微观知识宏观展示，帮助学生理解抽象知识明确能层、能级、最多电子数与各能层电子数的对应关系讨论学与问栏目中的问题，促进学生对知识点本质的理解总结知识点，利于学生系统掌握知识分析构造原理，探究其中的规律引起认知冲突，介绍知识点介绍能级交错现象应用反馈，通过练习书写一些元素原子的核外电子排布式，进一步掌握构造原理板书：第一章 原子结构与性质§1

28、.1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、能层与能级三、构造原理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 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”教学反思：此节内容较有难度，较枯燥，故采用问题探究法。教师引导，师生共同研究，由浅

29、入深，步步引入。利于培养学生的逻辑思维能力。此部分知识理论性较强，讲解过程中适当运用形象比喻，微观知识宏观展示，可以帮助学生理解抽象知识。因此，课堂上，应注意形象比喻的运用。普通高中课程标准实验教科书化学3（选修）第一章 原子结构与性质第一节 原子结构 （第2课时）能量最低原理、基态与激发态、光谱一、教学目标知识与技能：1、能用简化电子排布式表示常见元素（136号）原子核外电子的排布；2、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理；3、知道原子的基态和激发态的涵义；4、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：1、指导学生阅读教科书，引导学生从原子中电子能量变化的角度

30、去认识光产生的原因；2、掌握基本概念的基础上，解释光谱产生的原因；3、通过介绍科学史实，说明光谱分析的应用。情感态度与价值观：1、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；2、通过学习光谱的产生，使学生了解光谱的在科学研究中的重要作用，培养学生的分析推理能力。二、教学重点与难点教学重点：1、原子的简化电子排布的书写；2、能量最低原理；基态、激发态与光谱。教学难点：基态、激发态与光谱。三、教学方案问题解决学习原子基态、激发态与光谱创设问题情境：利用录像播放或计算机演示日常生活中的一些光现象，如霓虹灯光、激光、节日燃放的五彩缤纷的焰火等。提出问题：这些光现象是怎样产生

31、的？问题研究：指导学生阅读教科书，引导学生从原子中电子能量变化的角度去认识光产生的原因。问题解决：联系原子的电子排布所遵循的构造原理，理解原子基态、激发态与电子跃迁等概念，并利用这些概念解释光谱产生的原因。应用反馈：举例说明光谱分析的应用，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，还可以让学生在课后查阅光谱分析方法及应用的有关资料以扩展他们的知识面。四、教学流程图活动1.1.1：复习构造原理知识，形象比喻深化对此知识点的理解活动1.2.1：倾听老师讲解，明确并练习原子的简化电子排布的书写任务1.1：加深对能级交错现象的理解加深对能级交错现象的

32、理解布活动1.3.1：运用原理，解释原子最外层、次外层及倒数第三层最多容纳电子数任务1.2：掌握原子的简化电子排布式板块一：深化知识点的理解任务1.3：灵活运用原理解释已学知识点活动2.1.1：阅读教科书，明确原子基态的定义活动2.2.1：形象比喻，微观知识宏观展示，帮助学生理解抽象知识任务2.2：理解能量最低原理级分布情况任务2.1：明确原子基态的概念及其特征板块二：能量最低原理活动3.1.1：观看投影，提出问题，引导学生从原子中电子能量变化的角度去认识光产生的原因活动3.1.2：解释焰色反应，明确基态与激发态的关系活动3.1.3：观看投影，了解激光的产生与电子跃迁有关任务3.1:了解基态、

33、激发态的概念及其关系任务3.2:了解原子光谱的概念板块三：基态与激发态、光谱活动3.3.2：观看投影，以氢光谱为例，明确颜色反应发生的原因活动3.2.1：介绍原子光谱的概念，原子光谱的相关资料活动3.3.1：观看投影，了解原子光谱的分类及其特点活动3.4.1：介绍光谱分析，明确其应用利用原子光谱线上的特征谱线来鉴定元素。活动3.4.2：通过化学史，使学生了解科学的思维方法任务3.3：了解原子光谱的分类排布式任务3.4：了解光谱分析的应用性五、教学过程教学过程学习任务教师活动学生活动设计意图板块一：深化知识点的理解任务1.1： 加深对能级交错现象的理解任务1.2： 掌握原子的简化电子排布式任务1

34、.3： 灵活运用原理解释已学知识点板块二：能量最低原理任务2.1： 明确原子基态的概念及其特征任务2.2： 理解能量最低原理板块三：基态与激发态、光谱任务3.1:了解基态、激发态的概念及其关系任务3.2:了解原子光谱的概念 任务3.3：了解原子光谱的分类任务3.4：了解光谱分析的应用【复习】我们学习了能层、能级、构造原理与电子排布式知识，其中对构造原理的理解是难点内容，同学们可以这样理解：电子在核外排布会出现能量交错现象且离核越远交错越多，我们可以想象一下，人的能力在儿时主要看年龄，年龄大者，能力强，但大到一定程度后，常会出现年龄小者比年龄大者能力强的现象。那么，能级交错，我们现在可以理解了吧

35、？【思考与交流】请同学们将教科书翻到第7页，看思考与交流中的第2点。元素周期表中钠的电子排布写成Ne3s1，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：He 2s22p4 Si：Ne 3s23p2 Fe：Ar 3d64s2。【讲解】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】§1.2原子结构一、原子的简化电子排布式稀有气体元素符号+外围电子(价电子、最外层电子)【讲解】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

36、同能级的能量高低顺序： ns<np<nd<nf2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序：1s<2s<3s<4s；2p<3p<4p； 3d<4d3) 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为能层序数)【随堂练习】写出17Cl（氯）、21Sc(钪)、35Br（溴）的电子排布氯：1s22s22p63s23p5钪：1s22s22p63s23p63d14s2溴：1s22s22p63s23p63d104s24p5【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：1、依

37、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(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【讲述】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。现代物质结构理论证实：电子优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】二、能量

38、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。【讲述】一切自然变化进行的方向都是使能量降低，因为能量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、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

39、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。【引入】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？请阅读教科书第7页。【板书】三、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： 【讲述】 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，在极短的时间内（约10s）便跃迁到基态或较低的能级上，并在

40、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。 光是电子释放能量的重要形式之一。在日常生活中，我们看到的许多可见光，如灯光、霓虹灯光、激光、焰火都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。【投影展示】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。【讲述】资料：1868年8月18日，法国天文学家詹森赴印度观

41、察日全食，利用分光镜观察日珥，从黑色月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

42、詹森和洛克耶的头像，下面写着：1868年8月18日太阳突出物分析。【投影展示】发射光谱与吸收光谱 【讲述】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【讲述】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【讲述】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。【讲述】光谱分为连续光谱和线状光

43、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)。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【投影展示】【投影展示】【讲述】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，在极短的时间内（约108s）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

44、光范围，于是我们就看到了各种色彩。 【投影展示】【板书】4、光谱分析利用原子光谱线上的特征谱线来鉴定元素。【讲述】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。【讲述】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。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。 倾听、思考回答：是，明白了。阅读教科书思考、交流倾听记录倾听、记录思考、动手书写倾听、记录倾听、

45、记录倾听，思考回想，思考倾听、记录倾听、记录倾听、记录、思考思考倾听记录交流、思考回答：相同交流、思考回答：倾听、记录观看投影倾听观看倾听阅读教科书，交流承上启下加深对已学知识的理解，引入新知识点。掌握原子的简化电子排布式明确构造原理中排布顺序的实质明确构造原理的应用，即理论上解释教科书中直接给出的知识明确原子基态形象比喻，微观知识宏观展示，帮助学生理解抽象知识提出问题，引导学生从原子中电子能量变化的角度去认识光产生的原因了解基态、激发态的定义明确基态与激发态的关系了解电子跃迁的应用了解原子光谱的相关资料了解原子光谱的分类及其特点了解氢光谱明确颜色反应发生的原因让学生了解氢光谱了解光谱分析的应用了解科学思维方法板书：第一章 原子结构与性质§1.2原子结构 一、原子的简化电子排布式稀有气体元素符号+外围电子(价电子、最外层电