1.1.4 泡利原理、洪特规则、能量最低原理 教学设计 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

1.1.4泡利原理、洪特规则、能量最低原理教学设计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分析1.本节课的主要教学内容

本节课的主要教学内容为“1.1.4泡利原理、洪特规则、能量最低原理”。这部分内容涉及原子结构和电子排布，是高中化学选择性必修2的重要章节。

2.教学内容与学生已有知识的联系

本节课的知识点与学生已有知识有关联。首先，学生已经学习了原子结构的基本概念，包括原子核、电子云和原子轨道等。这些知识点为本节课的学习打下了一定的基础。其次，学生已经掌握了元素周期表的基本知识，能够根据元素周期表来预测元素的电子排布。这些知识点为本节课的学习提供了重要的参考依据。核心素养目标本节课旨在培养学生以下学科核心素养目标：

1.科学探究与创新意识：通过学习泡利原理、洪特规则和能量最低原理，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力，激发学生的创新意识。

2.科学思维与逻辑推理：通过学习电子排布的规律，培养学生运用逻辑推理和科学思维分析原子结构的能力。

3.证据推理与模型认知：通过观察和分析原子结构的模型，培养学生运用证据推理和模型认知来理解原子结构的能力。

4.变化观念与平衡思想：通过学习电子排布的规律，培养学生理解化学反应过程中原子、离子和分子的变化和平衡思想的能力。

5.科学态度与社会责任：通过学习原子结构的知识，培养学生对科学研究的严谨态度和对社会发展的责任感。教学难点与重点1.教学重点

本节课的核心内容是理解泡利原理、洪特规则和能量最低原理，以及如何运用这些原理来预测元素的电子排布。具体来说，教师需要强调以下几个重点：

a.泡利原理：指出每个原子轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子，这是预测电子排布的基础。

b.洪特规则：强调电子在能量相同的轨道上尽可能占据不同的亚轨道，这是预测电子排布的补充规则。

c.能量最低原理：说明电子总是倾向于填充能量较低的轨道，这是预测电子排布的重要原则。

d.电子排布实例：通过具体的元素案例，如氢、氦和碳等，来展示如何运用泡利原理、洪特规则和能量最低原理来预测电子排布。

2.教学难点

本节课的难点在于如何理解和运用泡利原理、洪特规则和能量最低原理来预测元素的电子排布。具体来说，学生可能遇到以下难点：

a.泡利原理的理解：学生可能对每个原子轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子这一规则感到困惑，难以理解其背后的物理意义。

b.洪特规则的应用：学生可能对如何在能量相同的轨道上尽可能占据不同的亚轨道这一规则感到难以掌握，难以将其应用于实际预测中。

c.能量最低原理的运用：学生可能对如何根据电子填充能量较低的轨道这一原则来预测电子排布感到困惑，难以将其与泡利原理和洪特规则结合起来运用。

d.电子排布的复杂性：对于某些元素，其电子排布可能较为复杂，学生可能难以理解和记忆其具体的电子排布方式。

针对以上难点，教师需要采取有效的教学方法来帮助学生突破难点，如通过实例讲解、小组讨论、实验演示等方式来帮助学生理解和掌握电子排布的规律。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

a.讲授法：通过教师的讲解，使学生了解泡利原理、洪特规则和能量最低原理的概念和应用，帮助学生建立扎实的理论基础。

b.讨论法：组织学生进行小组讨论，让学生在讨论中思考和解决电子排布的问题，培养学生的合作能力和批判性思维。

c.实验法：通过实验演示，让学生直观地观察电子排布的现象，加深对理论知识的理解，激发学生的学习兴趣。

2.教学手段

a.多媒体课件：使用多媒体课件展示电子排布的动画和图表，帮助学生直观地理解抽象的理论知识，提高教学效果。

b.教学软件：运用教学软件进行模拟实验，让学生通过操作软件来探索电子排布的规律，培养学生的实践操作能力。

c.互动式白板：利用互动式白板进行板书和互动，增加课堂的互动性和参与度，激发学生的学习主动性。

d.在线资源：提供在线学习资源，如视频讲座、电子书籍等，让学生在课后自主学习，巩固课堂所学知识。

e.虚拟实验室：建立虚拟实验室，让学生在虚拟环境中进行实验操作，提高学生的实验技能和创新能力。

f.微信学习群：创建微信学习群，方便学生之间的交流和讨论，教师也可以在群里发布学习资料和解答学生的疑问。教学实施过程1.课前自主探索

a.教师活动：教师准备电子排布的相关资料和问题，如泡利原理、洪特规则和能量最低原理的概念和应用，以及电子排布的实例问题。

b.学生活动：学生在课前通过查阅资料、完成电子排布的实例问题，自主探索和理解电子排布的基本规律。

c.教学方法：自主学习法、问题驱动法

d.教学手段：在线资源、电子书籍

e.教学资源：泡利原理、洪特规则和能量最低原理的概念和应用资料，电子排布实例问题

f.作用和目的：帮助学生提前了解本节课的内容，培养学生的自主学习能力，为课堂学习打下基础。

2.课中强化技能

a.教师活动：教师通过多媒体课件讲解泡利原理、洪特规则和能量最低原理的概念和应用，通过实例问题引导学生思考和讨论。

b.学生活动：学生在课堂上听讲、思考和讨论电子排布的问题，通过小组合作解决实例问题，加深对理论知识的理解。

c.教学方法：讲授法、讨论法、合作学习法

d.教学手段：多媒体课件、互动式白板

e.教学资源：泡利原理、洪特规则和能量最低原理的概念和应用资料，电子排布实例问题

f.作用和目的：帮助学生深入理解电子排布的基本规律，培养学生的合作能力和批判性思维，提高学生的学习兴趣和主动性。

3.课后拓展应用

a.教师活动：教师布置电子排布的实际应用问题，如预测特定元素的电子排布，鼓励学生在课后进行自主探索和解决。

b.学生活动：学生在课后通过查阅资料、完成实际应用问题，将理论知识应用于实践，提高自己的实践能力。

c.教学方法：自主学习法、问题驱动法

d.教学手段：在线资源、电子书籍

e.教学资源：电子排布的实际应用问题

f.作用和目的：帮助学生巩固课堂所学知识，培养学生的自主学习能力和实践能力，提高学生的学习效果和效率。教学资源拓展a.电子排布计算器：介绍一种电子排布计算器的使用方法，帮助学生快速预测元素的电子排布。

b.元素周期表：提供元素周期表的详细信息，包括元素的电子排布、原子量、化学性质等。

c.原子结构模型：介绍原子结构模型的制作方法，帮助学生更好地理解和记忆原子结构。

d.电子排布实验：介绍电子排布实验的原理和步骤，帮助学生通过实验验证电子排布的规律。

2.拓展建议

a.自主学习：鼓励学生利用在线资源，如视频讲座、电子书籍等，深入学习电子排布的相关知识。

b.小组讨论：组织学生进行小组讨论，共同解决电子排布的实际问题，提高学生的合作能力和批判性思维。

c.实验操作：鼓励学生参与电子排布的实验操作，通过实验加深对理论知识的理解，提高实践能力。

d.问题解决：引导学生提出电子排布的问题，鼓励学生通过自主学习和小组讨论来解决问题，提高学生的自主学习能力和解决问题的能力。

e.应用实践：鼓励学生将电子排布的知识应用于实际问题中，如预测特定元素的电子排布，提高学生的实践能力和创新能力。重点题型整理1.泡利原理的定义及其应用

a.题目：请解释泡利原理的定义，并说明其在原子结构中的应用。

b.答案：泡利原理是指每个原子轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子。在原子结构中，泡利原理用于解释为什么某些原子的电子排布会出现间隙，如氦原子的电子排布为1s²。

2.洪特规则的理解和应用

a.题目：请解释洪特规则的含义，并给出一个具体的实例来说明洪特规则的应用。

b.答案：洪特规则是指电子在能量相同的轨道上尽可能占据不同的亚轨道。例如，氧原子的电子排布为1s²2s²2p⁴，根据洪特规则，2p轨道上的电子应尽可能占据不同的亚轨道，因此氧原子的电子排布中2p轨道上有四个电子。

3.能量最低原理的运用

a.题目：请解释能量最低原理的含义，并说明如何运用能量最低原理来预测电子排布。

b.答案：能量最低原理是指电子总是倾向于填充能量较低的轨道。预测电子排布时，应先填充能量较低的轨道，然后再填充能量较高的轨道。例如，钠原子的电子排布为1s²2s²2p⁶3s¹，根据能量最低原理，钠原子的电子首先填充了1s、2s和2p轨道，然后再填充了能量较高的3s轨道。

4.电子排布的规律

a.题目：请说明电子排布的规律，并给出一个具体的元素实例来说明。

b.答案：电子排布的规律包括泡利原理、洪特规则和能量最低原理。例如，氮原子的电子排布为1s²2s²2p³，根据泡利原理，2p轨道上只能有六个电子；根据洪特规则，2p轨道上的电子应尽可能占据不同的亚轨道；根据能量最低原理，电子首先填充了能量较低的1s、2s和2p轨道，然后再填充了能量较高的轨道。

5.电子排布与元素周期表的关系

a.题目：请解释电子排布与元素周期表之间的关系，并给出一个具体的元素实例来说明。

b.答案：电子排布与元素周期表之间有密切的关系。元素周期表的纵向表示原子序数，而原子序数是由核外电子数决定的。电子排布决定了元素在周期表中的位置。例如，碳原子的电子排布为1s²2s²2p²，根据电子排布，碳原子有六个核外电子，因此它在元素周期表中位于第六周期。反思改进措施a.引入多媒体教学：利用多媒体课件、教学软件等现代化教学手段，提高教学效果和效率，增强学生学习兴趣。

b.实践操作与理论结合：通过实验操作、小组讨论等实践活动，让学生在实践中加深对理论知识的理解，提高实践能力。

c.差异化教学：针对不同学生的学习特点和需求，采用不同的教学方法，如讲授法、讨论法、合作学习法等，提高教学效果。

2.存在主要问题

a.理论知识过于抽象：学生对泡利原理、洪特规则和能量最低原理等理论知识的理解可能存在困难，需要教师更加注重实例讲解和形象化教学。

b.电子排布的复杂性：某些元素电子排布的复杂性可能使学生难以理解和记忆，需要教师采用更加直观的教学手段，如动画演示、图表展示等。

c.自主学习能力不足：学生可能缺乏自主学习的能力和习惯，需要教师