2024-2025学年高中化学 第1章 第2节 原子结构与元素周期表 第1课时 基态原子的核外电子排布教案 鲁科版选修3

2024-2025学年高中化学第1章第2节原子结构与元素周期表第1课时基态原子的核外电子排布教案鲁科版选修3科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024-2025学年高中化学第1章第2节原子结构与元素周期表第1课时基态原子的核外电子排布教案鲁科版选修3教材分析本节课选自鲁科版选修3，标题为“原子结构与元素周期表第1课时基态原子的核外电子排布”。教材中，此章节主要介绍了原子结构的基础知识，重点解析了基态原子的核外电子排布规律，以及与元素周期表的关系。通过本节课的学习，学生可以掌握1-36号元素的电子排布规律，理解电子层、轨道、自旋量子数等概念，并能运用这些知识解释元素周期表中的相关现象。教学内容与课本紧密关联，旨在培养学生对化学知识的理解和应用能力。核心素养目标本节课的核心素养目标旨在培养学生以下能力：通过探究原子核外电子排布规律，提高学生的科学探究能力和逻辑思维能力；结合元素周期表，使学生能够运用化学知识解释宏观现象，培养其宏观与微观相结合的思考方式；激发学生的创新意识，使其在理解电子排布的基础上，能够预测元素性质，培养其化学知识的创新应用能力。同时，通过本节课的学习，引导学生树立正确的科学态度，认识化学在生活中的重要性，提高其社会责任感。重点难点及解决办法重点：基态原子的核外电子排布规律，元素周期表中电子排布与元素性质的关系。

难点：理解电子排布中的量子数概念，以及其对电子排布的影响。

解决办法：通过多媒体动画演示原子结构及电子排布过程，帮助学生直观理解电子层、轨道等概念；设计小组讨论环节，让学生合作探究电子排布规律，引导学生从实践中发现规律，加深理解；结合具体元素案例，对比分析不同电子排布对元素性质的影响，帮助学生突破难点；设置问答环节，及时解答学生疑问，巩固重点知识，提高学生的理解和应用能力。教学资源准备1.教材：确保每位学生都提前准备好鲁科版选修3教材，包含本节课相关内容的学习资料。

2.辅助材料：准备原子结构模型图、元素周期表、电子排布动画视频等多媒体资源，以便形象展示教学内容。

3.实验器材：如需进行演示实验，提前检查实验器材的完整性和安全性，确保实验过程顺利进行。

4.教室布置：根据教学需求，设置分组讨论区，便于学生交流；预留实验操作空间，便于教师演示和学生观察。同时，配备多媒体设备，方便展示辅助教学材料。教学过程首先，让我们打开教材，翻到“原子结构与元素周期表”这一章节。今天我们将重点探讨基态原子的核外电子排布，这是理解元素周期表的关键。

1.导入新课

上课之前，我先请大家回顾一下上一节课我们学习了哪些内容。对，我们了解了原子的基本结构，知道了电子、质子和中子的基本概念。那么今天，我们将更深入地探讨原子的内部世界，了解电子是如何在原子核外排布的。

2.自主学习

现在，请大家翻到教材第10页，阅读“基态原子的核外电子排布”这一部分内容。阅读过程中，请注意以下几个问题：

（1）什么是量子数？它对电子排布有什么影响？

（2）什么是电子层？什么是轨道？

（3）原子的核外电子排布遵循哪些基本规律？

给大家10分钟的时间进行自主学习，然后我会请一些同学来回答这些问题。

3.课堂讲解

首先，我们来看量子数。量子数是描述电子在原子中运动状态的一系列数字，包括主量子数、角动量量子数、磁量子数和自旋量子数。它们决定了电子在原子中的能量、空间取向和自旋状态。

那么，原子的核外电子排布遵循哪些基本规律呢？这里有两个重要的规律：

（1）泡利不相容原理：一个轨道最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋量子数必须相反。

（2）能级顺序：电子首先填充能量较低的轨道，然后依次填充能量较高的轨道。

4.案例分析

为了帮助大家更好地理解这些概念，我们将结合具体元素周期表来分析。

请看教材第11页的元素周期表。我们可以发现，周期表中的元素按照原子序数递增的顺序排列，而原子序数实际上就是原子的核外电子数。

现在，我们来分析第2周期的元素。以氧元素（O）为例，它的原子序数为8，那么它的核外电子排布是怎样的呢？根据刚才讲的规律，我们可以得出氧元素的电子排布：1s²2s²2p⁴。

5.实践应用

现在，让我们将所学知识运用到实际问题中。请大家思考以下问题：

（1）为什么氢原子只有一个电子？

（2）为什么过渡元素具有多种氧化态？

（3）如何通过核外电子排布预测元素的化学性质？

这些问题将帮助大家巩固所学知识，并提高解决实际问题的能力。

6.总结反馈

同时，如果大家在学习过程中遇到任何问题，请随时提问，我会尽力为大家解答。

7.作业布置

课后，请同学们完成教材第12页的习题1、2、3，以巩固本节课所学内容。同时，预习下一节课我们将要学习的内容：原子结构与化学键。学生学习效果1.理解核外电子排布的基本规律：学生掌握了泡利不相容原理、能级顺序等基本概念，能够解释原子的核外电子是如何排布的，以及这些规律如何决定元素的性质。

2.掌握量子数的概念：学生能够描述主量子数、角动量量子数、磁量子数和自旋量子数对电子排布的影响，理解这些量子数如何决定电子的能量状态和空间分布。

3.应用元素周期表：学生能够结合周期表，分析具体元素的电子排布，并运用这些知识预测元素的化学性质和反应行为。

4.解决实际问题：学生通过案例分析，学会了如何将核外电子排布的理论知识应用于解释实际问题，如氢原子的电子排布、过渡元素的氧化态等。

5.增强科学探究能力：在自主学习、讨论和问题解答的过程中，学生的科学探究能力和逻辑思维能力得到了锻炼和提高。

6.培养创新意识：学生在理解电子排布的基础上，能够主动思考如何将这些知识应用于新的情境，为解决化学问题提供创新思路。

7.提高化学知识的实际应用能力：通过本节课的学习，学生能够将原子结构与元素周期表的知识运用到实际化学问题中，提高了解决问题的能力。

8.树立正确的科学态度：学生在学习过程中认识到化学知识在生活中的重要性，增强了学习化学的兴趣和责任感。典型例题讲解1.例题一：写出氧原子（O）的核外电子排布式。

解答：氧原子的原子序数为8，根据核外电子排布规律，其电子排布式为1s²2s²2p⁴。

2.例题二：解释为什么氮原子（N）的电子排布式为1s²2s²2p³，而不是1s²2s²2p⁴？

解答：根据泡利不相容原理，一个轨道最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋量子数必须相反。氮原子的原子序数为7，因此其电子排布式为1s²2s²2p³。若排布为1s²2s²2p⁴，则违背了泡利不相容原理。

3.例题三：根据电子排布式，预测碳（C）和硅（Si）的化学性质。

解答：碳原子的电子排布式为1s²2s²2p²，硅原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p²。由于它们的最外层电子数相同，都为4个，因此碳和硅具有相似的化学性质，如形成四个共价键。

4.例题四：解释为什么钠（Na）和钾（K）的化学性质相似。

解答：钠原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s¹，钾原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹。它们的最外层电子数都为1，因此钠和钾具有相似的化学性质，如活泼的金属特性、易失去最外层电子等。

5.例题五：根据电子排布式，解释铁（Fe）具有多种氧化态的原因。

解答：铁原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁶。铁的3d轨道上有6个电子，可以失去不同数量的电子形成多种氧化态，如Fe²⁺、Fe³⁺等。这是因为铁的3d轨道上的电子较易失去，从而导致其具有多种氧化态。板书设计1.核外电子排布规律

-泡利不相容原理

-能级顺序

2.量子数及其影响

-主量子数

-角动量量子数

-磁量子数

-自旋量子数

3.元素周期表与电子排布

-氧元素（O）：1s²2s²2p⁴

-氮元素（N）：1s²2s²2p³

-碳元素（C）：1s²2s²2p²

-硅元素（Si）：1s²2s²2p⁶3s²3p²

-钠元素（Na）：1s²2s²2p⁶3s¹

-钾元素（K）：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹

-铁元素（Fe）：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁶

4.电子排布与化学性质

-碳与硅的相似性

-钠与钾的活泼性

-铁的多种氧化态

板书设计将采用图示、表格、流程图等形式，使结构清晰、条理分明，突出重点。同时，使用不同颜色的粉笔标出关键信息，增强艺术性和趣味性，激发学生学习兴趣和主动性。课堂1.课堂评价

-在课堂教学中，我将通过以下方式了解学生的学习情况：

a.提问：针对课程中的重点、难点知识，向学生提问，检验他们的理解和掌握程度。

b.观察：在小组讨论、实验操作等环节，观察学生的参与程度、合作能力和操作技能。

c.测试：进行课堂小测验，检查学生对核外电子排布规律、量子数等知识点的掌握情况。

-及时发现问题并进行解决：针对学生在课堂学习中遇到的问题，我会及时给予解答和指导，确保学生能够跟上教学进度。

2.作业评价

-对学生的作业进行认真批改和点评，关注以下几个方面：

a.知识点掌握：检查学生是否能够正确书写元素的电子排布式，以及运用所学知识解释实际问题。

b.思维能力：评价学生分析问题、解决问题的能力，如对典型例题的解答过程。

c.书写规范：要求学生作业书写整洁、规范，培养良好的学习习惯。

-及时反馈学生的学习效果：将作业批改结果及时反馈给学生，指出他们的优点和不足，鼓励学生继续努力。教学反思与改进在本次“原子结构与元素周期表”的教学中，我发现了一些值得反思和改进的地方。

首先，在课堂导入环节，我发现部分学生对原子的基本结构知识掌握不够牢固，导致在后续学习中难以跟上进度。为了解决这个问题，我决定在下一节课开始前，先进行一个简单的复习，帮助学生巩固原子结构的基础知识。

其次，在自主学习环节，我发现部分学生对量子数的概念理解不够深入，导致在后续讨论中无法积极参与。为了提高学生的理解能力，我计划在下一节课中增加一些生动的例子和直观的图表，帮助学生更好地理解量子数的含义和作用。

再次，在案例分析环节，我发现学生对元素周期表的运用还不够熟练，无法将核外电子排布与元素的性质联系起来。为了提高学生的运用能力，我计划在下一节课中增加一些具体的元素