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

PAGE3-能层与能级【教学目标】1、了解人类相识原子的过程2、进一步相识原子核外电子的分层排布3、知道原子核外电子的能层和能级分布及其能量关系4、能用符号表示原子核外的不同能级。【教学重难点】1.重点：原子核外电子的能层、能级分布及其能量关系。2.难点：能用符号表示原子核外的不同能级。【教学过程】1.新课导入[引入]人类在相识自然的过程中，经验了多数的艰辛，正是因为有了多数的探究者，才使人类对事物的相识一步步地走向深化，也越来越接近事物的本质。随着现代科学技术的发展，我们现在所学习的科学理论，还会随着人类对客观事物的相识而不断地深化和发展。展示与反应速率有关的图片。[投影]展示人类相识原子的过程[讲解]公元前400多年前，希腊哲学家德谟克利特等人的观点：物质由原子构成，且原子是不行分的微粒；原子的结合和分别是万物改变的根本。19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子说；物质由原子组成，且原子为实心球体，不能用物理方法分割；同种分子的质量和性质相同。1869年，俄国化学家门捷列夫发觉了元素周期律。1897年，英国科学家汤姆生发觉了电子，提出原子结构的“葡萄干布丁”模型：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，电子镶嵌其中并中和正电荷，使原子呈电中性，原子是可以再分的。1909年，卢瑟福和他的助手做了闻名α粒子散射试验。依据试验，卢瑟福在1911年提出原子有核模型。卢瑟福原子模型：原子由原子核和核外电子组成。原子核带正电荷，位于原子的中心并几乎集中了原子的全部质量，电子带负电荷，在原子核四周空间作高速运动。玻尔原子模型：电子在原子核外肯定轨道上绕核作高速运动。1920年，丹麦科学家玻尔在他提出的氢原子模型（1913年）基础上，提出构造原理，即从氢起先，随核电荷数递增，新增电子填入原子核外“壳层”的依次，由此开启了用原子结构说明元素周期律的篇章。5年后，玻尔的“壳层”落实为“能层”与“能级”，厘清了核外电子的可能状态，困难的原子光谱得以诠释。原子结构的量子力学模型（电子云模型）：现代原子结构学说：现代科学家用量子力学的方法描述核外电子运动，即运用电子云模型描述核外电子的运动。到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。2.新课讲授[师]在初中和必修的学习中我们已经对原子结构有了肯定了解，下面让我们一起来回顾一下原子的结构。[投影][板书]一、能层与能级[讲解]由必修的学问，我们已经知道多电子原子的核外电子的能量是不同的。核外电子按能量不同分成能层。电子的能层由内向外排序，其序号、符号以及所能容纳的最多电子数如下：[投影][师]核外电子依据核外电子的能量不同分层排布,离核越远，能量越低。那么能层越高，电子的能量越高，能量的凹凸依次为E（K）<E（L）<E（M）<E（N）<E（O）<E（P）<E（Q）。[过渡]但是同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级(S、P、d、f)，就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。各能层上的能级是不一样的。[投影]能级的符号和所能容纳的最多电子数如下：[讲解]任一能层的能级总是从s能级起先，能级数等于该能层序数。能级的字母代号总是按s、p、d、f排序的，字母前的序数是它们所处的能层序数，每个能级最多可容纳的电子数依次为自然数中的奇数序列1、3、5、7...的2倍。多电子原子中，同一能层不同能级的能量依次：E（ns）<E（np）<E（nd）<E（nf）[思索与探讨]一个能层的能级数与能层序数（n）间存在什么关系？一个能层最多可容纳的电子数与能层序数（n）间存在什么关系？[学生活动]小组探讨，依据表格数据总结规律。[归纳]能层的能级数等于该能层序数。一个能层最多可容纳的电子数为2n2个。[提问]以s、p、d、f为符号的能级分别最多可容纳多少个电子？3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数是否相同？[生]以s、p、d、f为符号的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7的二倍。3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数相同。[提问]第五能层最多可容纳多少个电子？它们分别容纳在几个能级中？各能级最多容纳多少个电子？[生]第五能层最多可容纳50个电子；它们分别容纳在5个能级；各能级最多容纳电子数分别为2,6,10,14,18个。[小结]原子核外电子分层排布规律（1）各能层最多能容纳2n2个电子。即：能层序号1234567符号KLMNOPQ最多电子数281832507298（2）最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时不超过2个）；次外层电子数最多不超过18个；倒数第三层不超过32个。（3）核外电子总是尽先排满能量最低、离核最近的能层，然后才由里往外，依次排在能量较高能层。而失电子总是先失最外层电子。[强调]以上几点是相互联系的，不能孤立地理解，必需同时满意各项要求。【板书】1.1.1能层与能级一、能层与能级1.能层能层序号123456