2024年高中化学 第一章 原子结构与性质 第一节 第1课时 能层与能级 构造原理教案 新人教版选修3

2024年高中化学第一章原子结构与性质第一节第1课时能层与能级构造原理教案新人教版选修3课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容分析本节课的主要教学内容是能层与能级的构造原理。学生将学习能层的定义、能层的数量和能量的关系，以及能级的概念和能量分布。具体内容包括：

1.能层的定义和数量：学生将了解能层的概念，以及能层的数量与原子序数的关系。

2.能级的概念和能量分布：学生将学习能级的概念，以及能级的能量分布规律。

3.能层与能级的应用：学生将通过实例了解能层和能级在化学反应中的应用，如电子的跃迁等。

教学内容与学生已有知识的联系：

学生在初中阶段已经学习了原子的基本结构，对原子核和电子有一定的了解。在此基础上，本节课将进一步深入讲解原子的能层和能级的构造原理，帮助学生建立更完善的化学知识体系。通过对能层和能级的理解，学生将能够更好地理解化学反应的本质和化学键的形成。二、核心素养目标本节课旨在培养学生的科学探究与创新意识，通过能层与能级的构造原理的学习，使学生能够：

1.科学探究：学生能够通过实验和观察，探究能层与能级的概念及其能量分布规律，培养实验操作能力和观察能力。

2.证据推理与模型建构：学生能够根据能层与能级的原理，理解和解释化学反应中的电子跃迁现象，培养逻辑思维和模型建构能力。

3.科学计算：学生能够运用能层与能级的知识，进行简单电子排布式的书写和计算，提高数学应用能力和解决实际问题的能力。

4.科学态度与价值观：通过对能层与能级的深入学习，学生能够认识化学在科学和技术中的重要性，培养科学态度和价值观。三、学情分析考虑到本节课的内容属于高中化学的选修课程，学生已经掌握了原子结构的基本知识，对原子的核外电子分布有一定的了解。然而，对于能层与能级的构造原理，以及它们在化学反应中的应用，学生可能存在以下差异：

1.知识层次：大部分学生可能已经掌握了原子的基本结构，但对能层与能级的理解可能不够深入。部分学生可能对电子排布式的书写和计算感到困难。

2.能力层次：学生在实验操作、观察能力方面可能存在差异。此外，对于能层与能级的原理，学生可能需要进一步提高逻辑思维和模型建构能力。

3.素质与行为习惯：学生在学习态度、专注力、合作交流等方面可能存在差异。部分学生可能对化学学习缺乏兴趣，影响学习效果。

针对以上学情，教师在教学过程中应关注以下几点：

1.针对知识层次差异，教师应回顾和巩固原子结构的基本知识，确保学生对能层与能级的理解有扎实的基础。同时，通过具体实例和生活中的化学现象，激发学生的学习兴趣。

2.对于能力层次差异，教师应设计实验和观察活动，提高学生的实验操作能力和观察能力。在教学过程中，引导学生运用能层与能级的原理，解释化学反应中的实际问题，培养学生的逻辑思维和模型建构能力。

3.针对素质与行为习惯方面的差异，教师应关注学生的学习态度，激发学生的学习兴趣。通过设置合理的教学目标和评价体系，鼓励学生主动参与课堂讨论和实践活动。同时，培养学生的合作交流能力，提高课堂氛围。四、教学资源1.软硬件资源：多媒体投影仪、计算机、实验仪器（如电子模型、原子结构模型等）、化学实验室等。

2.课程平台：学校教学管理系统、网络教学资源库等。

3.信息化资源：电子教材、教学课件、教学视频、在线讨论平台等。

4.教学手段：讲授法、实验法、小组讨论法、案例分析法、问题驱动法等。五、教学流程一、导入新课（用时5分钟）

同学们，今天我们将要学习的是《能层与能级》这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们在日常生活中是否遇到过关于原子结构的问题？”（举例说明）这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索能层与能级的奥秘。

二、新课讲授（用时10分钟）

1.理论介绍：首先，我们要了解能层与能级的概念。能层是……（详细解释概念）。它能层与原子的化学性质密切相关，是……（解释其重要性）。

2.案例分析：接下来，我们来看一个具体的案例。这个案例展示了能层与能级在实际中的应用，以及它如何帮助我们解决问题。

3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调能层与能级的构造原理和能量分布这两个重点。对于难点部分，我会通过举例和比较来帮助大家理解。

三、实践活动（用时10分钟）

1.分组讨论：学生们将分成若干小组，每组讨论一个与能层与能级相关的实际问题。

2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的实验操作。这个操作将演示能层与能级的基本原理。

3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。

四、学生小组讨论（用时10分钟）

1.讨论主题：学生将围绕“能层与能级在化学反应中的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。

2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考。

3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。

五、总结回顾（用时5分钟）

今天的学习，我们了解了能层与能级的基本概念、重要性和应用。同时，我们也通过实践活动和小组讨论加深了对能层与能级的理解。我希望大家能够掌握这些知识点，并在日常生活中灵活运用。最后，如果有任何疑问或不明白的地方，请随时向我提问。六、拓展与延伸1.拓展阅读材料：

《化学进展》：能层与能级在现代化学中的地位和作用

《物理化学学报》：能层与能级的计算方法及其在材料科学中的应用

《大学化学》：能层与能级对化学键形成的影响

2.课后自主学习和探究：

（1）能层与能级在化学反应中的具体应用，例如电子跃迁、能级分布等；

（2）能层与能级与其他化学概念的联系，例如化学键、分子轨道等；

（3）能层与能级在实际生活中的应用，例如发光二极管、激光技术等；

（4）研究能层与能级在不同领域中的发展前景和潜在应用，例如材料科学、生物化学等。七、作业布置与反馈1.作业布置：

根据本节课的教学内容和目标，布置适量的作业，以便于学生巩固所学知识并提高能力。具体作业内容如下：

（1）复习能层与能级的概念及其重要性，并总结能层与能级在化学反应中的应用；

（2）分析一个具体的化学反应，说明能层与能级对该反应的影响；

（3）绘制某个分子的电子排布图，并解释其能层与能级的分布情况；

（4）查阅相关资料，了解能层与能级在其他领域中的应用，例如材料科学、生物化学等，并结合实例进行简要分析。

2.作业反馈：

及时对学生的作业进行批改和反馈，指出存在的问题并给出改进建议，以促进学生的学习进步。具体反馈内容如下：

（1）检查学生对能层与能级的概念理解是否准确，是否能正确描述其特点和重要性；

（2）评估学生对能层与能级在化学反应中应用的掌握程度，是否能合理运用相关知识解释实际问题；

（3）检查学生对电子排布图的绘制是否规范，是否能准确表示分子的能层与能级分布；

（4）评估学生对能层与能级在其他领域应用的了解情况，是否能结合实例进行合理分析。

在作业反馈过程中，注意鼓励学生的优点和进步，同时针对不同学生的问题给出针对性的改进建议，帮助学生提高学习效果。八、课后作业为巩固本节课所学的能层与能级的知识，布置以下作业：

1.请简述能层与能级的定义及其在原子结构中的作用。

答案：能层是原子核外电子按能量不同所划分的层次，能级是在每个能层内按能量进一步划分的电子状态。它们共同决定了原子的化学性质和反应能力。

2.请举例说明能层与能级在化学反应中的应用。

答案：在化学反应中，电子的跃迁通常涉及从低能级到高能级的跃迁，这个过程伴随着能量的吸收或释放，从而影响反应速率和平衡。

3.请绘制氢原子的电子排布图，并标出其主要的能层与能级。

答案：氢原子的电子排布图显示只有一个能层（第一能层），其中一个能级（s能级），有一个电子。

4.请解释为什么说能层与能级的理解对理解化学键形成至关重要。

答案：化学键的形成通常涉及原子的电子排布，尤其是最外层电子的排布，能层与能级的理解有助于解释原子间电子的共享或转移，从而理解化学键的类型和性质。

5.请从教材中选取一个案例，分析能层与能级在该案例中的具体应用。

答案：教材中的案例可能是关于荧光光谱的分析，能层与能级在这里用于解释不同电子跃迁所产生的特定光谱线。板书设计1.重点详细阐述：

①能层的定义和数量

②能