能层与能级、基态与激发态、构造原理 教学设计 高二化学人教版（2019）选择性必修2

课时教学设计课题§1.1.1能层与能级、基态与激发态、构造原理课型新授课教学时数7课时教学课时第1课时备课总数第1课时【学情分析】初中我们学习了原子核外电子的排布，高一必修部分强化了物质结构和元素周期律。通过系统的学习，学生已经理解了原子结构模型，学会了原子的电子排布式，认识了1~18号元素原子结构及其规律的基础知识，为新一节学习提供了实践依据，这节课开始通过通过认识原子结构与核外电子的排布，理解能层与能级的关系，理解核外电子的排布规律进而掌握构造原理。。【学习目标】1.通过认识原子结构与核外电子的排布，理解能层与能级的关系，理解核外电子的排布规律。2.理解基态与激发态的含义与关系，能辨识光谱与电子跃迁之间的关系。3.结合构造原理形成核外电子排布式书写的思维模型，并能根据思维模型熟练书写1～36号元素的电子排布式。重点：对知识进行系统整理，使之条理化；掌握构造原理。难点：应用所学知识，解决实际问题，培养分析、推理和迁移的能力。【任务评价】1.通过重点知识的演练和介绍，完成任务一形成知识结构化。2.解题方法和解题技巧的应用与练习，完成任务并能有效解决各种实际问题。【教学方法】学法：练习法、比喻法、回忆巩固教法：学思结合法、学思理解记忆法【学习活动设计】一、复习引入：教师活动：引导学生朗读P6及其前一页“绪言”部分，利用6分钟阅读本节教材内容！学生活动：思考并回答老师提问。设计意图：通过简单的开头，让学生明确本节课主要内容。二、新课讲授：任务一：学习能层与能级教师活动：1920年，丹麦科学家玻尔在氢原子模型基础上，提出构造原理，开启了用原子结构解释元素周期律的篇章。1925年以后，玻尔的“壳层”落实为“能层”与“能级”，理清了核外电子的可能状态，复杂的原子光谱得以诠释。1936年，德国科学家马德隆发表了以原子光谱事实为依据的完整的构造原理。一、能层与能级1．能层(1)核外电子按能量不同分成能层并用符号K、L、M、N、O、P、Q…表示。(2)能层越高，电子的能量越高，能量的高低顺序为E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)。2．能级(1)定义：根据多电子原子的能量也可能不同，将它们分为不同能级。(2)表示方法：分别用相应能层的序数和字母s、p、d、f等表示，如n能层的能级按能量由低到高的排列顺序为ns、np、nd、nf等。(3)能层、能级与最多容纳的电子数归纳总结：二、基态与激发态原子光谱1．基态原子与激发态原子(1)基态原子：处于最低能量状态的原子。(2)激发态原子：基态原子吸收能量，电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子。(3)基态、激发态相互间转化的能量变化2．光谱(1)光谱的成因及分类学生活动：阅读体会(1)不同能层之间，符号相同的能级的能量随着能层数的递增而增大。(2)在相同能层各能级能量由低到高的顺序是ns<np<nd<nf。(3)不同能层中同一能级，能层数越大，能量越高。例如：1s<2s<3s<4s……(1)电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量；反之，将吸收能量。光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一。(2)电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移)，而原子得失电子时发生的是化学变化。(3)一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。拓展知识：电子跃迁的形式(1)电子吸收能量→从低能级跃迁至较高能级→吸收光谱。(2)电子从高能级跃迁到低能级→释放能量→发射光谱。科学史话：①霓虹灯发光原理：充有氖气的霓虹灯能发出红光，产生这一现象的原因是通电后在电场作用下，放电管里氖原子中的电子吸收能量后跃迁到能量较高的能级，且处在能量较高的能级上的电子会很快地以光的形式释放能量而跃迁到能量较低的能级上，该光的波长恰好处于可见光区域中的红色波段。②焰色试验中产生的焰色是电子跃迁的结果，焰色的产生与消失是物理变化，该过程中可能伴随化学变化。焰色发生的过程：基态原子eq\o(→,\s\up7(吸收能量))激发态原子eq\o(→,\s\up7(释放能量))能量较低的激发态或基态原子。③光谱分析法鉴定元素的原因一种元素有一种原子光谱，一种原子光谱对应着一种元素，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱(总称原子光谱)，所以，可以用光谱分析法鉴定元素。活动意图：引导学生分析、归纳每一小节的主要内容。任务二：构造原理与电子排布式。1．构造原理随着原子核电荷数的递增，绝大多数元素的原子核外电子排布遵循下列顺序：2．电子排布式：电子排布式中能级符号右上角的数字表示该能级的电子数。如：Al原子电子排布式中各符号、数字的意义为学生活动:（1）练习原子或离子的电子排布式书写的“构填层写”规则：例：写出下列原子或离子的电子排布式：①8O：1s22s22p4；②19K：1s22s22p63s23p64s1；可简写为[Ar]4s1；③17Cl：1s22s22p63s23p5；可简写为[Ne]3s23p5；④16S2－：1s22s22p63s23p6。(2)简化的电子排布式将电子排布式中的内层电子排布用相应的稀有气体元素符号加方括号来表示而得到的式子称为简化的电子排布式。如氮、钠、钙的简化电子排布式分别为[He]2s22p3、[Ne]3s1、[Ar]4s2。(3)特例：Cr：[Ar]3d54s1、Cu：[Ar]3d104s1。活动意图：应用不同题型及考点，进行模型分析，诊断学生对知识的理解及内化。三、课堂小结：本节课主要通过复习知识点，让学生巩固所学知识，并形成知识体系，然后通过分析题型及考向，让学生学会分析问题，并与高考有机结合。四、课后作业：活动意图：学习目标核心素养结合构造原理形成核外电子排布式书写的思维模型，并能根据思维模型熟练书写1～36号元素的电子排布式。宏观辩识与微观结合：