1.1.3 电子云与原子轨道 教学设计 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

1.1.3电子云与原子轨道教学设计2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2主备人备课成员教学内容2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2，第3章第3节“电子云与原子轨道”。

教学内容包括：

1.电子云的概念及其表示方法；

2.原子轨道的类型及其能量；

3.电子云与原子轨道的关系；

4.电子排布的规律。核心素养目标培养学生的科学探究能力，使学生掌握电子云与原子轨道的基本概念和原理；提高学生的逻辑思维和分析解决问题的能力，能够运用电子云与原子轨道的知识解释和分析实际问题；培养学生的创新精神和实践能力，鼓励学生提出新观点，进行实验验证；增强学生的团队协作能力，通过小组讨论和合作学习，提高学生之间的沟通和协作能力。重点难点及解决办法1.重点：电子云的概念及其表示方法；原子轨道的类型及其能量；电子云与原子轨道的关系；电子排布的规律。

解决办法：通过多媒体展示电子云和原子轨道的图像，帮助学生形象理解概念；通过实例分析和问题讨论，引导学生掌握电子排布的规律。

2.难点：电子云的数学表达式；原子轨道的能量计算。

解决办法：采用逐步引导的方式，从简单的电子云和原子轨道开始，逐步深入到复杂的数学表达式和能量计算；利用图表和公式，帮助学生直观理解电子云的数学表达式和原子轨道的能量计算。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与手段1.教学方法

（1）讲授法：通过教师对电子云与原子轨道的概念、原理和规律进行系统讲解，帮助学生建立完整的知识体系。

（2）讨论法：组织学生进行小组讨论，鼓励学生提出疑问、分享观点，培养学生的逻辑思维和分析解决问题的能力。

（3）实验法：安排实验课程，让学生通过观察和操作，加深对电子云与原子轨道的理解，提高学生的实践能力和创新能力。

2.教学手段

（1）多媒体教学：利用多媒体设备，如投影仪、电脑等，展示电子云与原子轨道的图像、动画和视频，帮助学生形象理解抽象概念。

（2）教学软件：运用化学教学软件，如化学实验模拟软件、电子云与原子轨道可视化软件等，让学生在虚拟环境中进行实验操作，提高学习兴趣和主动性。

（3）网络资源：提供丰富的网络资源，如电子云与原子轨道的在线教程、视频讲解等，方便学生课外自主学习，拓展知识面。

（4）小组合作学习：组织学生进行小组合作学习，通过任务分工、讨论交流等方式，提高学生的团队协作能力。

（5）实物模型：准备电子云与原子轨道的实物模型，让学生直观感受原子轨道的形状和电子云的分布，加深对知识的理解。

（6）习题训练：布置相关习题，让学生通过练习巩固所学知识，提高分析问题和解决问题的能力。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：发布电子云与原子轨道的预习资料，包括电子云与原子轨道的基本概念、原理和规律。

学生活动：学生自主学习预习资料，理解电子云与原子轨道的基本概念、原理和规律。

采用的教学方法：讲授法

采用的教学手段：多媒体教学

采用的教学资源：预习资料、网络资源

作用和目的：帮助学生预习新知识，为课堂学习打下基础。

2.课中强化技能

教师活动：通过多媒体展示电子云与原子轨道的图像、动画和视频，引导学生观察和理解电子云与原子轨道的分布和形状。

学生活动：学生观察多媒体展示的图像、动画和视频，与同学讨论电子云与原子轨道的特点。

采用的教学方法：讲授法、讨论法

采用的教学手段：多媒体教学

采用的教学资源：电子云与原子轨道的图像、动画和视频

作用和目的：帮助学生形象理解电子云与原子轨道的概念，培养学生的观察能力和分析问题的能力。

教师活动：安排实验课程，让学生通过观察和操作，加深对电子云与原子轨道的理解。

学生活动：学生参与实验，观察电子云与原子轨道的实验现象，记录实验数据。

采用的教学方法：实验法

采用的教学手段：实验器材

采用的教学资源：实验器材、实验指导书

作用和目的：通过实验，让学生直观感受电子云与原子轨道的存在，提高学生的实践能力和创新能力。

3.课后拓展应用

教师活动：布置相关的习题，让学生通过练习巩固所学知识。

学生活动：学生完成习题，通过练习加深对电子云与原子轨道的理解。

采用的教学方法：习题训练

采用的教学手段：习题

采用的教学资源：习题资料

作用和目的：通过习题训练，提高学生分析问题和解决问题的能力。

教师活动：组织学生进行小组讨论，鼓励学生提出新观点，进行实验验证。

学生活动：学生进行小组讨论，提出新观点，进行实验验证。

采用的教学方法：讨论法、实验法

采用的教学手段：小组合作学习

采用的教学资源：实验器材、实验指导书

作用和目的：通过小组合作学习和实验验证，培养学生的创新精神和实践能力。知识点梳理1.电子云的概念及其表示方法

-电子云是一种描述原子中电子空间分布的图形表示方法。

-电子云表示电子在原子中的分布概率，用概率密度函数来描述。

2.原子轨道的类型及其能量

-原子轨道是指电子在原子中运动时所遵循的路径。

-原子轨道的类型包括s轨道、p轨道、d轨道、f轨道等。

-原子轨道的能量按照主量子数n的增加而增加，主量子数n=1时，能量最低。

3.电子云与原子轨道的关系

-电子云与原子轨道之间的关系是电子在原子中的分布与原子轨道的能量之间的关系。

-电子云的形状和大小与原子轨道的能量有关，能量高的原子轨道对应的电子云形状大，分布范围广。

4.电子排布的规律

-电子排布是指电子在原子轨道上的分布规律。

-电子排布遵循能量最低原理，即电子优先填充能量较低的原子轨道。

-电子排布还遵循泡利不相容原理，即同一原子轨道上最多只能容纳两个自旋相反的电子。

-电子排布还遵循洪特规则，即在同一主量子数n的轨道上，电子优先填充能量相同的轨道。

5.电子云与原子轨道的应用

-电子云与原子轨道的概念在化学反应、物质性质、晶体结构等方面有广泛的应用。

-通过分析电子云与原子轨道，可以预测化学反应的产物、解释物质的性质、预测晶体结构等。

6.电子云与原子轨道的实验验证

-通过实验可以验证电子云与原子轨道的概念和规律。

-例如，通过电子衍射实验可以观察到电子在原子中的分布，验证电子云的存在。

-通过光谱学实验可以观察到原子的能级跃迁，验证原子轨道的能量和电子排布的规律。课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.电子云的概念及其表示方法：通过形象化的图形表示，描述电子在原子中的空间分布，反映了电子的动性和不确定性。

2.原子轨道的类型及其能量：不同类型的原子轨道具有不同的能量，主量子数n决定能量的高低，s轨道能量最低。

3.电子云与原子轨道的关系：电子云的形状和大小与原子轨道的能量有关，能量高的原子轨道对应的电子云形状大，分布范围广。

4.电子排布的规律：电子优先填充能量较低的原子轨道，遵循能量最低原理；同一原子轨道上最多只能容纳两个自旋相反的电子，遵循泡利不相容原理；在同一主量子数n的轨道上，电子优先填充能量相同的轨道，遵循洪特规则。

5.电子云与原子轨道的应用：在化学反应、物质性质、晶体结构等方面有广泛的应用，可以帮助预测化学反应的产物、解释物质的性质、预测晶体结构等。

当堂检测：

1.请简述电子云的概念及其表示方法。

2.请列举原子轨道的类型及其能量，并解释它们之间的关系。

3.请描述电子云与原子轨道的关系，以及如何通过电子云与原子轨道的关系来解释化学反应的产物。

4.请简述电子排布的规律，并解释它们的重要性。

5.请举例说明电子云与原子轨道在化学反应、物质性质、晶体结构等方面的应用。

6.请通过实验或理论分析，验证电子云与原子轨道的存在和规律。

7.请运用电子云与原子轨道的知识，预测化学反应的产物，解释物质的性质，预测晶体结构。

8.请结合电子云与原子轨道的概念，分析化学反应的机理，解释物质的性质，预测晶体结构。

9.请通过电子云与原子轨道的知识，设计实验方案，验证化学反应的产物，解释物质的性质，预测晶体结构。

10.请运用电子云与原子轨道的知识，解决实际问题，如化学反应的预测、物质性质的解释、晶体结构的预测等。板书设计2.原子轨道的类型及其能量：s轨道、p轨道、d轨道、f轨道、主量子数n、能量。

3.电子云与原子轨道的关系：电子云形状、大小、原子轨道能量、关系。

4.电子排布的规律：能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则、电子排布。

5.电子云与原子轨道的应用：化学反应、物质性质、晶体结构、应用。

6.电子云与原子轨道的实验验证：电子衍射、光谱学、实验验证。

板书设计：

1.电子云的概念及其表示方法：

-电子云：图形表示电子在原子中的分布

-概率密度函数：描述电子在原子中的分布概率

2.原子轨道的类型及其能量：

-s轨道：能量最低

-p轨道：次之

-d轨道、f轨道：更高

-主量子数n：决定能量高低

3.电子云与原子轨道的关系：

-电子云形状：与原子轨道能量有关

-电子云