原子核外电子的排布教学设计

《原子核外电子的排布》教学设计苏教版高中化学选修3《物质结构与性质》撰稿教师：孙艳君授课教师：孙艳君授课班级：高二（6）班一、教材分析本节内容《原子核外电子的排布》选自苏教版高中化学选修三《物质结构与性质》专题二第一单元第二课时的内容。本节内容是在九年级上册第四单元《物质构成的奥秘》及在苏教版高中化学《必修2》专题一第一单元原子核外电子的排布的理论基础上进行深入学习。九年级化学让学生初步认识1-18号元素原子核外电子的排布，《必修2》让学生认识到核外电子排布的一般规律，而本节内容让学生认识到核外电子为什么要这样排，是知识的一个层层深入的学习过程。在本节内容之前原子核外电子运动的特征中已经介绍了电子层与原子轨道的相关知识，接下来元素性质的递变规律的学习是建立在核外电子排布的基础上，所以本节课在教材中起到承上启下的作用。二、学生分析学生在《九年级化学初》、《必修2》中初步学习了原子核外电子的排布，知道核外电子是分层排布的，每层排多少电子，对这部分知识有初步的了解。前几课时的学习中学生已经掌握了原子核外电子的运动不遵循宏观物体运动规律，采用统计学方法电子云来描述核外电子的运动，知道电子层与原子轨道的关系，知道原子轨道的类型、形状与能级关系。所以在此节内容的学习之前学生就已经具备了一些的相关基础知识，而且抽象思维的能力也比以前有所提高，具备深入学习的条件。三、教学目标知识与技能了解核外电子排布所遵循的原理；了解原子实、外围电子、价电子、基态、激发态等概念知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单运用。能熟练运用电子排布式和轨道表示式表示1-36号元素的原子核外电子排布。2．过程与方法多媒体、动画、图片、图表相结合的引导、启发式教学。3．情感、态度与价值观（1）通过核外电子排布式、轨道表示式的学习，体验化学中的美；（2）通过原子核外电子的排布，展现化学的微观魅力，培养学生热爱科学的兴趣。四、教学重点原子核外电子排布所遵循的原理及电子排布式和轨道表示式的规范书写五、教学难点原子核外电子排布规律间相互制约关系的应用洪特规则特例24Cr、29Cu的核外电子排布式的书写六、教学过程教师活动学生活动设计意图单刀直入，引入课题今天我们来从两个方面学习原子核外电子的排布，一是原子核外电子排布表达式的书写，二是原子核外电子排布所遵循的原理。【板书】§2-1-2导入简洁为后续深度学习节省时间。问题提示，慢慢引导通过上几节课学习，我们知道原子核外有广阔的空间，根据能量不同划分出不同的电子层和原子轨道，那么氢原子的一个电子是排在哪一层的哪一种轨道中呢？1s？2s？还是2p？追问：为什么？学生回答：1s轨道中学生回答：能量最低原理通过电子层（能层）和原子轨道（能级）复习，引导学生，氢原子的一个电子应该排在那条轨道中，以检验学生的预习情况。【板书】二、原子核外电子排布所遵循的原理1．能量最低原理：活动】媒体展示能量最低原理的内容，【媒体展示】核外电子排布的原子轨道能量顺序图【板书】常用轨道能量顺序：1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d指出特例的地方用红笔标注4s<3d5s<4d学生齐读能量最低原理按照能量有小到大的顺序排列原子轨道。请一名同学黑板上完成。调动所有学生的积极性，活跃课堂气氛，加强对能量最低原理的理解和记忆。通过排序加深印象，为后续多电子原子的电子排布奠定基础。通过加红引起大家注意。原子核外电子的排布有三种表示方法，我们学过的原子结构示意图，还有核外电子排布式和和轨道表示式。演示氢原子核外电子排布和轨道表示式的写法，电子排布式强调电子层符号、轨道符号、电子的位置。轨道表示式强调每条轨道无论形状如何统一用方框表示，轨道符号写在方框下方，电子应写在方框中而不是轨道符号的右上角。仔细观察比较三种原子核外电子排布的表示方法。通过核外电子排布式、轨道表示式的介绍培养严谨认真的学习态度。通过原子结构式有意图的复习，引入另外两种核外电子排布的方法，由浅入深，循序渐进。【板书】一、原子核外电子排布的表示方法1．电子排布式举例：1H：1s12．轨道表示式举例:1H1s三、循序渐进，由浅入深3Li的三个电子怎么排布？三个都放在第一层行吗？预习的同学知道吗？【追问】为什么？【板书】1．泡利不相容原理：【活动】媒体展示泡利不相容原理的内容，【练习】4Be、5B核外电子排布式和轨道表示式巡视并指导学生回答：不可以学生回答：泡利不相容原理学生齐读。学生练习一位学生黑板板演调动所有学生的积极性，活跃课堂气氛，加强对能量最低原理的理解和记忆。通过简单的练习巩固核外电子排布式【师】批改，对于硼的最后一个电子的填充问题的解释，2p有三条能量相同的原子轨道，如果是轨道能量相同时应该把三条原子轨道框连在一起，而不能只画一个框。错误的同学恍然大悟通过多媒体动画播放解释这一个电子在2p轨道三个伸展方向随机出现，所以可以写在任意一个p轨道框中。就只有一种自旋状态。用向下的箭头或者向上的箭头表示都可以。通过多媒体动画展示硼的最后一个单电子随机进入2p三条轨道，一种自旋状态可以有两种表示方法。即“↑”或者“↓”四、乘胜追击、突破难点提问6C的核外电子排布式和轨道表示式，对最后两个电子在三条2p【师】通过两个男同学旅游住三人间，怎么选择床位。头的方向怎样？

【板书】洪特规则【活动】多媒体展示洪特规则内容教师指出分占，自旋状态相同的表达方式。【练习】P14交流与讨论的第2题教师批改。【活动】开火车。氮原子的几种轨道表示式正误判断，分析分别违反什么原理？学生讨论学生回答：每人选择一张床，头朝一个方向。学生齐读，学生板书学生按座位从前到后依次回答。学生自己先讨论电子的排列方法，锻炼思维能力；通过比喻得出洪特规则，比较形象生动。加深对洪特规则的理解和记忆。引导学生找规律，里层有什么共同点，引出原子实，外围电子、价电子等概念。重点强调用原子实表示核外电子排布式比较简单，要注意用某元素上个一周期的稀有气体元素表示原子实。比如钾的核外电子排布式，原子实部分是[Ar]还是[Ne]？【师】第三周期元素的原子核外电子排布规律是什么？【练习】P15什么是基态？什么叫激发态？学生在学案上写出第三周期11-18号元素电子排布式学生回答：Ar学生回答：从3s1~3s23p6学生回答：指能量最低状态学生回答：相对基态而言，如基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁至较高能级成为激发态原子。通过自己排布练习核外电子排布式的书写，并锻炼总结归纳的能力。却别基态、激发态【多媒体展示】三、原子实、外围电子、外围电子排布式1．原子实：原子核外内层电子已达到稀有气体结构的部分。P142．外围电子（价电子）：主族元素的外围电子，也就是主族元素的最外层电子。3．基态：最低能量状态。处于最低能量状态的原子称为基态原子4．激发态：较高能量状态（相对基态而言）。如基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁至较高能级成为激发态原子。【师】对于学生的[Ar]3d44s2，的排布给于纠正[Ar]3d54s1，得出洪特规则特例，两个半满比一个全满稳定。【板书】洪特规则特例24Cr：[Ar]3d54s1【活动】多媒体展示洪特规则，【小结】本课学习要点：原子核外电子的排布的两种表达方法，原子核外电子排布所遵循的原理：能量最低原理，泡利不相容原理，洪特规则（洪特规则特例24Cr）学生完成P15“交流与讨论”教师点评，进一步强调对于主族元素来说外围电子就是最外层电子。【学生】完成24Cr核外电子排布式。学生齐读洪特规则理解什么原子实，外围电子，能区别电子排布式和外围电子排布式。学生的思维就是按照常规排布，因此以学生的错误，引出洪特规则特例，加深对洪特规则的理解和记忆，加深对铬核外电子排布式的理解。调动积极性，活跃气氛。【教学片段实录】【导入】今天我们来从两个方面学习原子核外电子的排布，一是原子核外电子排布表达式的书写，二是原子核外电子排布所遵循的原理。【板书】§2-1-2原子核外电子的排布【过渡】通过上几节课学习，我们知道原子核外有广阔的空间，根据能量不同划分出不同的电子层和原子轨道，那么氢原子的一个电子是排在哪一层的哪一种轨道中呢？1s？2s？还是2p？【生】1s轨道中【追问】为什么呢？根据你们的预习告诉老师【生】能量最低原理【板书】二、原子核外电子排布所遵循的原理1．能量最低原理：【活动】媒体展示能量最低原理的内容，生齐读能量最低原理【师】解释自然界中的一切体系均遵循这个原理，因为能量越低越稳定核外电子排布轨道能量顺序图【生】根据科学家总结的核外电子原子轨道能量顺序图来排列常用原子轨道的能级顺序。支出反常的地方，如4s<3d等【板书】常用轨道能量顺序：1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d【师】原子核外电子的排布有三种表示方法，我们学过的原子结构示意图，还有核外电子排布式和和轨道表示式。【师】板书演示氢原子核外电子排布和轨道表示式的写法，电子排布式强调电子层符号、轨道符号、电子的位置。轨道表示式强调每条轨道无论形状如何统一用方框表示，轨道符号写在方框下方，电子应写在方框中而不是轨道符号的右上角。【板书】一、原子核外电子排布的表示方法1．电子排布式格式：①元素符号；②轨道符号；③轨道按电子层由里到外和s、p、d、f的顺序排列；④右上角标电子个数举例：1H：1s12．轨道表示式轨道表示式的书写格式元素符号；②轨道框（一个轨道一个框，能量相同的轨道连在一起）；③电子自旋状态（用“↑”、“↓”表示）；④轨道符号举例:1H1s【过渡】3Li的三个电子怎么排布？三个都放在第一层行吗？预习的同学知道吗？【生】不可以【追问】为什么？【生】泡利不相容原理【板书】1．泡利不相容原理：【活动】媒体展示泡利不相容原理的内容，然后学生齐读。【师】解释自选方向不同的表示方法和什么是电子自旋（科学家通过实验测定电子有自转角动量，但是作为、极小点的电子不能自转，这种说不清楚的自转就被称为自选，实验测定电子自旋状态有两种，分别用表示。【练习】4Be、5B核外电子排布式和轨道表示式【巡视并指导】【学生板书】【师】批改，对于硼的最后一个电子的填充问题的解释，2p有三条能量相同的原子轨道，如果是轨道能量相同时应该把三条原子轨道框连在一起，而不能只画一个框。通过多媒体动画播放解释这一个电子在2p轨道三个伸展方向随机出现，所以可以写在任意一个p轨道框中。就只有一种自旋状态。用向下的箭头或者向上的箭头表示都可以。【过渡】提问6C的核外电子排布式和轨道表示式，对最后两个电子在三条2p【师】通过两个男同学旅游住三人间，各占一张床，头朝床头方向，形象引出后特规则。

【板书】洪特规则【活动】多媒体展示洪特规则内容，学生齐读，教师指出分占，自旋状态相同的表达方式。【练习】P14交流与讨论的第2题【活动】学生板书，教师批改。【活动】开火车。氮原子的几种轨道表示式正误判断，分析分别违反什么原理？学生按座位从前到后依次回答。【活动】学生在学案上写出第三周期11-18号元素电子排布式，教师引导学生找规律，里层有什么共同点，引出原子实，外围电子、价电子等概念。重点强调用原子实表示核外电子排布式比较简单，要注意用某元素上个一周期的稀有气体元素表示原子实。比如钾的核外电子排布式，原子实部分是[Ar]而不是[Ne]。【师】第三周期元素的原子核外电子排布规律是什么？【多媒体展示】电子排布式原子实表示的电子排布式外围电子排布式11Na1s22s22p63s1[Ne]3s13s112Mg1s22s22p63s2[Ne]3s23s213Al1s22s22p63s23p1[Ne]3s23p13s23p114Si1s22s22p63s23p2[Ne]3s23p23s23p215P1s22s22p63s23p3[Ne]3s23p33s23p316S1s22s22p63s23p4[Ne]3s23p43s23p417Cl1s22s22p63s23p5[Ne]3s23p53s23p518Ar1s22s22p63s23p6[Ne]3s23p63s23p6【生】3s1~3s23p6【练习】P15【师】什么是基态？【生】指能量最低状态【师】什么叫激发态？相对基态而言，如基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁至较高能级成为激发态原子。【多