2024-2025学年新教材高中化学 第一章 原子结构与性质 1.1 能层与能级教案 新人教版选择性必修2

2024-2025学年新教材高中化学第一章原子结构与性质1.1能层与能级教案新人教版选择性必修2主备人备课成员教学内容2024-2025学年新教材高中化学第一章原子结构与性质1.1能层与能级教案新人教版选择性必修2。本节课将深入探讨以下内容：

1.原子结构的层次性，包括原子核和电子云的组成；

2.能层的概念及其划分，重点介绍K层、L层、M层等；

3.能级的定义，包括s、p、d、f等能级的电子分布特点；

4.电子在能层与能级上的排布规律，如泡利不相容原理、洪特规则等；

5.能层与能级对原子性质的影响，例如原子半径、电离能等；

6.结合实例分析，探讨不同元素的能层与能级特点，及其与元素周期律的关联。核心素养目标1.培养学生的科学探究能力，使其能够通过观察、实验、分析等方法，理解原子结构与性质之间的关系；

2.培养学生的宏观与微观联系思维，能从电子排布的角度解释和预测原子性质；

3.培养学生的证据推理能力，通过实例分析，理解不同元素能层与能级特点，并运用到元素周期律的解释中；

4.培养学生的创新意识，激发学生对化学学科的兴趣，鼓励提出问题、解决问题，培养科学精神；

5.培养学生的团队合作意识，通过小组讨论、分享观点，提高交流与表达能力，为未来学术和社会交往奠定基础。学情分析本节课的教学对象为高中学生，他们已经具备了一定的化学基础知识，如原子结构的基本概念、元素周期表等。但在原子结构与性质方面的知识深度和广度仍有待提高。以下从学生层次、知识、能力、素质及行为习惯等方面进行分析：

1.学生层次：

（1）知识层面：学生对原子结构的基本概念有所了解，但能层与能级的概念较为抽象，理解程度有限，需要通过具体实例和形象比喻帮助学生深化理解。

（2）能力层面：学生在分析问题和解决问题的能力上存在差异，部分学生对实验和观察现象缺乏足够的好奇心和探究精神。

（3）素质层面：学生的科学素养和逻辑思维能力参差不齐，部分学生缺乏证据推理和批判性思维。

2.知识方面：

（1）学生对电子排布规律、泡利不相容原理等知识掌握程度不一，影响对原子性质的理解。

（2）学生对能层与能级对原子性质的影响认识不足，需要通过实例分析，提高学生的认识。

3.能力方面：

（1）学生的实验操作能力有待提高，对实验现象的观察和分析能力需加强。

（2）学生在解决问题时，可能缺乏证据推理和逻辑分析能力，需要教师引导和培养。

4.素质方面：

（1）学生的科学探究精神需要激发，鼓励学生提问、思考、讨论，培养创新意识。

（2）学生的团队合作意识需要加强，以提高课堂参与度和交流表达能力。

5.行为习惯方面：

（1）部分学生缺乏学习主动性，需要教师通过设计有趣的课堂活动，激发学生学习兴趣。

（2）部分学生课堂纪律松散，注意力不集中，需要教师加强课堂管理，关注学生学习状态。学具准备Xxx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：针对能层与能级的基本概念和电子排布规律，采用讲授法进行系统讲解，确保学生掌握基本理论知识。

（2）讨论法：针对原子结构与性质的关系，组织学生进行小组讨论，鼓励学生提出问题、分析问题、解决问题，培养学生的批判性思维和团队合作意识。

（3）实验法：设计相关实验，让学生亲自动手操作，观察实验现象，从而加深对能层与能级影响原子性质的理解。

2.教学手段：

（1）多媒体设备：利用多媒体设备展示原子结构模型、电子排布图等，使抽象的理论知识形象化，便于学生理解。

（2）教学软件：运用化学教学软件，如ChemOffice、3D分子模型等，让学生直观地观察原子结构，提高学习兴趣。

（3）网络资源：引导学生利用网络资源查阅相关资料，拓展知识面，培养学生的自主学习能力。

此外，还可以采用以下教学手段：

（4）实物模型：展示原子结构实物模型，帮助学生建立空间概念，加深对原子结构的认识。

（5）案例分析：选取具有代表性的元素进行分析，让学生了解不同元素的能层与能级特点，提高学生的分析能力。

（6）思维导图：引导学生利用思维导图整理知识体系，巩固所学内容，提高学生的逻辑思维能力。教学流程（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解能层与能级的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。设计预习问题，如“电子在原子中是如何分布的？”激发学生思考，为课堂学习能层与能级内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确教学目标和重难点。准备教学用具和多媒体资源，确保教学过程的顺利进行。设计课堂互动环节，提高学生学习能层与能级的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的原子结构基本概念，帮助学生建立知识之间的联系。提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为学习新课打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解能层与能级知识点，结合实例帮助学生理解。突出重点，强调难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕能层与能级问题展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。

技能训练：

总结归纳：

在新课呈现结束后，对知识点进行梳理和总结。强调重点和难点，帮助学生形成完整的知识体系。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对知识的掌握情况。鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决问题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍与能层与能级相关的拓展知识，如元素周期律。拓宽学生的知识视野，引导学生关注学科前沿动态。

情感升华：

结合内容，引导学生思考化学与生活的联系，培养学生的社会责任感。鼓励学生分享学习心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的能层与能级内容，强调重点和难点。肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。知识点梳理二、核心素养目标

1.培养学生的宏观与微观联系思维，使其能够从原子的能层与能级角度理解原子结构与性质之间的关系；

2.培养学生的科学探究能力，使其能够运用所学知识解释和预测元素周期律中的规律；

3.培养学生的证据推理能力，使其在分析原子结构与性质关系时，能够运用实例进行有效论证；

4.培养学生的创新意识，激发学生对化学学科的兴趣，鼓励学生提出问题、解决问题，发展学生的批判性思维。课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.本节课我们学习了能层与能级的基本概念，理解了电子在原子中的排布规律，以及能层与能级对原子性质的影响。

2.我们通过实例分析，探讨了不同元素的能层与能级特点，以及它们与元素周期律的关联。

3.学生应该掌握泡利不相容原理、洪特规则等基本原理，并能运用这些原理解释原子结构和性质的关系。

当堂检测：

一、选择题

1.电子在原子中的排布遵循以下哪个原则？

A.泡利不相容原理

B.洪特规则

C.能量最低原理

D.所有以上原则

2.以下哪个能级具有最高的能量？

A.s能级

B.p能级

C.d能级

D.f能级

3.在L层中，最多可以容纳多少个电子？

A.2

B.8

C.18

D.32

二、简答题

1.解释泡利不相容原理。

2.说明洪特规则。

3.举例说明能层与能级对原子性质的影响。

三、案例分析题

给定以下元素：氢（H）、碳（C）、铁（Fe）、铜（Cu）。

1.描述这些元素的电子排布。

2.分析它们在元素周期表中的位置。

3.解释它们的化学性质与能层与能级的关系。

四、实验设计题

设计一个实验，通过观察实验现象来验证能层与能级对原子性质的影响。

当堂检测答案：

一、选择题

1.D.所有以上原则

2.D.f能级

3.B.8

二、简答题

1.泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋状态相反。

2.洪特规则：电子优先填充能量最低的空轨道，等能量轨道先填充半满的。

3.例如，原子半径随着能层的增加而增大，电离能随着能级的增加而减小。

三、案例分析题

1.氢（H）：1s^1

碳（C）：1s^22s^22p^2

铁（Fe）：1s^22s^22p^63s^23p^63d^64s^2

铜（Cu）：1s^22s^22p^63s^23p^63d^104s^1

2.氢位于第一周期第一族，碳位于第二周期第四族，铁位于第四周期第八族，铜位于第四周期第一族。

3.举例来说，碳的四个价电子位于2s和2p轨道，使其具有较强的化学活性；铜的外层电子排布为3d^104s^1，使其具有良好的导电性和导热性。

四、实验设计题

（此处为学生自主设计，教师可根据学生的设计方案进行评价和指导）板书设计①重点知识点：

1.原子结构层次：原子核、电子云

2.能层：K层、L层、M层等

3.能级：s、p、d、f等

4.电子排布规律：泡利不相容原理、洪特规则

5.能层与能级对原子性质的影响：原子半径、电离能等

②重点词句：

1.原子结构层次：原子核由质子和中子组成，电子云围绕原子核运动。

2.能层：能层是原子中电子能量相近的一组电子云。

3.能级：能级是能层中电子能量相同的一组原子轨道。

4.电子排布规律：泡利不相容原理指出每个原子轨道最多容纳两个电子，且自旋相反；洪特规则指出电子优先填充能量最低的空轨道，等能量轨道先填充半满的。

5.能层与能级对原子性质的影响：原子半径随着能层的增加而增大，电离能随着能级的增加而减小。

③艺术性与趣味性设计：

1.利用图形和颜色来区分不同的能层和能级，如用不同颜色表示不同能层，用不同形状表示不同能级。

2.设计有趣的电子排布图，如用卡通形象代表电子，展示电子在原子中的排布。

3.利用实物模型或立体图形展示原子结构，让学生直观地感受原子内部的结构。

4.设计互动环节，如让学生上台演示电子排布过程，增加课堂趣味性。

板书设计应简洁明了，突出重点，同时注重艺术性和趣味性，以激发学生的学习兴趣和主动性。教学反思与总结本节课的教学过程中，我采用了讲授、讨论和实验等多种教学方法，努力激发学生的学习兴趣和主动性。在课堂导入环节，我通过展示与能层与能级相关的图片和视频，成功地吸引了学生的注意力。然后，我通过讲解和实例分析，帮助学生理解了能层与能级的概念及其对原子性质的影响。在课堂互动环节，我组织了小组讨论和实验活动，让学生在实践中体验和探究，提高了他们的合作精神和实践能力。

在教学过程中，我也注意到了一些问题和不足。例如，在讨论环节，部分学生参与度不高，可能是因为他们对相关概念的理解还不够深入。在实验环节，部分学生的操作不够熟练，需要我在今后的教学中加强指导。此外，我发现部分学生在课堂纪律方面还有待提高，需要我在课堂管理方面加强。

针对教学中存在的问题和不足，我将在今后的教学中采取以下改进措施。首先，我将在课前准备阶段更加注重学生的预习，提供更多相关的学习材料，以帮助他们更好地理解相关概念。其次，我将在课堂教学中增加更多的互动环节，鼓励学生积极参与讨论和实验，以提高他们的参与度和实践能力。同时，我将在课堂管理方面加强，确保课堂秩序良好，为学生创造一个良好的学习环境。

最后，我将不断反思和总结自己的教学方法和策略，努力提高自己的教学水平。我相信，通过不断努力，我能够更好地满足学生的需求，帮助他们取得更好的学习效果。课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《原子结构与性质：能层与能级的奥秘》

-视频资源：《探索元素周期律的奥秘》

2.拓展要求：

-鼓励学生利用课后时间进行自主学习和拓展。

-教师可提供必要的指导和帮助，如推荐阅读材料、解答疑问等。

在课后拓展环节，学生可以通过阅读《原子结构与性质：能