2022-2023学年鲁科版选择性必修二 1.2.2 核外电子排布与元素周期表 教案

1、1.2.2 核外电子排布与元素周期表【教学目标】1.理解原子核外电子排布规律(结构)与周期表中族、周期划分(位置)的周期性变化规律(性质)的深层关联。2.能根据价电子排布式推断元素在周期表中的位置。【教学重难点】重点：核外电子排布与周期、族的划分。难点：核外电子排布与周期、族的划分。【核心素养】宏观辨识与微观探析：通过认识原子结构及价电子排布与元素在周期表中的位置，建立原子核外电子排布规律(结构)与周期表中族、周期划分(位置)的周期性变化规律(性质)的深层关联，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。证据推理与模型认知：能够根据价电子排布式推断元素在周期表中的位置，明确原子结构的量子力学模型的建

2、立使完善周期表有了理论依据，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。【教学过程】【知识回顾】学生根据学案回顾核外电子排布的规律，泡利不相容原理和洪特规则的内容【引入】通过必修课的学习，我们知道电子层数相同的元素在同一周期，同主族元素最外层电子数相同，原子核外的电子排布与元素周期表周期、族的划分有什么内在联系。【交流研讨】请观察元素周期表的轮廓图，分析讨论原子的核外电子排布与元素周期表中周期、族的划分有什么内在联系?【投影】图1-2-5【板书】二、核外电子排布与元素周期表【讲述】化学家曾尝试建立核外电子排布、原子轨道能级与元素周期表之间的关系，以便从能量的角度解释元素性质呈现周期性变化的原因。美国

3、化学家鲍林基于大量光谱实验数据及近似的理论计算，提出了多电子原子的原子轨道近似能级图，在这个图中，他将能量相近的原子轨道归为一组，由此得到的7个能级组与元素周期表中的7个周期相对应。【投影】【讲述】在鲍林能级图中相邻能级组之间的能量差较大，同一能级组内能级之间的能量差较小。关于原子中电子的能级高低，我国化学家徐光宪也进行过深入研究，提出判断外层电子能级高低的规则。请大家阅读教材“资料在线”内容。【板书】1.核外电子排布与周期的划分【投影】【讲述】通常只有最外能级组的电子才参与化学反应，我们把这部分电子称为价电子。元素性质与价电子的数目密切相关，为了便于研究元素性质与核外电子间的关系，人们常常只

4、表示出原子的价电子排布。请大家动手写出基态氯原子与铁原子的价电子排布式。【投影】【讲述】一般情况下主族元素原子价电子只包括最外层电子。过渡元素原子价电子除最外层电子外，还包括次外层的部分电子，甚至倒数第三层的电子。在教材最后的元素周期表中就列出各元素基态原子的价电子排布。【交流研讨】请根据136号元素原子的电子排布，参照鲍林近似能级图，尝试分析原子中电子排布与元素周期表中周期划分的内在联系。完成学案表格。【投影】【总结】由此可以得出原子核外电子排布与元素周期表中周期划分的本质联系一个能级组最多所能容纳的电子数等于对应的周期所包含的元素种数，所以周期表中的7个周期分别对应7个能级组。各周期所包含

5、的元素种数分别是2、8、8、18、18、32、32。周期与量子数n(电子层数)相关。最外层电子所在轨道处于第n电子层时，该原子所属元素属于第 n 周期。【迁移应用】完成学案“迁移应用”题目【观察思考】请你仔细观察元素周期表中各族元素的价电子排布情况，思考核外电子排布与族的划分之间有什么内在联系。【投影】【板书】2.核外电子排布与族的划分【自主归纳】通过观察思考，阅读教材P16页相关内容，总结归纳核外电子排布与族划分的关系。【交流研讨】(1)主族元素原子的价电子排布与过渡元素原子的价电子排布有什么区别?(2)同一主族元素原子的价电子排布有什么特点，主族序数与什么有关?(3)同一族过渡元素原子的价

6、电子排布有什么特点，其族序数与什么有关?【投影】【讲述】通过观察周期表我们还可以看到，价电子排布相似的元素集中在一起。据此，人们将元素周期表分为5个区，并以最后填入电子的轨道能级符号作为该区的符号。请大家观察P17周期表的分区图，了解各区元素价电子的排布情况。【投影】【投影讲述】各区元素的原子最外层电子排布特点【讲述】了解了元素周期表的分区后，就能更清楚地把握元素周期表的实质，更便捷地认识元素及其化合物的性质。例如，元素的化合价与原子的核外电子排布尤其是价电子排布有着密切的关系。请大家阅读教材P17页相关内容，了解各组元素化合价与核外电子排布以及价电子的关系。【投影】除族、B族的某些元素和0族

7、元素外，元素的最高化合价等于它所在族的序数，如Sc、Ti、V、 Cr、Mn的最高化合价分别为3、4、5、6、7。一般来说，非金属元素的最高正化合价和它的最低负化合价的绝对值之和等于(F无正价)。稀有气体元素的化合价在通常情况下为0。过渡元素的价电子较多且所在轨道的能量相差不大，因此过渡元素具有多种价态，如锰元素的化合价为27。【自主阅读】教材“拓展视野”栏目【迁移应用】完成学案“迁移应用”题目。【思考交流】根据核外电子排布与周期、族的关系，观察周期表思考以下问题：1.每一周期都是从活泼金属开始以惰性气体结束吗？2.最外层电子排布式为ns2的基态原子对应元素一定位于A族吗？3.元素周期表中周期与族的划分与原子结构的哪部分有关？【课堂小结】【作业布置】完成课后配套作业。【板书设计】二、核外电子排布与元素周期表1.核外电子排布与周期的划分2.核外电子排布与族的划分【教学反思】在学生学习了基态原子校外电子排布的基础上，本节课探讨其与元素周期表的关