2024-2025学年高中化学 第1章 第3节 原子结构与元素性质 第1课时 电离能及其变化规律教案 鲁科版选修3

2024-2025学年高中化学第1章第3节原子结构与元素性质第1课时电离能及其变化规律教案鲁科版选修3授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容本节课的教学内容来源于鲁科版选修3《2024-2025学年高中化学第1章第3节原子结构与元素性质第1课时电离能及其变化规律》。本节课主要涉及以下几个方面的内容：

1.电离能的定义：介绍电离能的概念，让学生理解原子失去电子所需的能量。

2.电离能的分类：讲解第一种电离能、第二种电离能等，让学生了解不同电离能的含义。

3.电离能的变化规律：分析同主族、同周期元素的电离能变化规律，让学生能够预测未知元素的电离能。

4.电离能与元素性质的关系：探讨电离能与元素化学性质、金属性、非金属性等方面的关系。

5.电离能的应用：介绍电离能在一些领域中的应用，如材料科学、化学反应等。

6.练习题：布置一些有关电离能的练习题，巩固所学知识，提高学生的应用能力。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，通过学习电离能及其变化规律，提高学生的科学思维能力。具体目标如下：

1.培养学生的科学探究能力：引导学生通过观察、分析、推理等方法，探索电离能的变化规律，培养学生的实验操作能力和问题解决能力。

2.培养学生的科学思维能力：通过分析电离能与元素性质的关系，训练学生的逻辑思维和判断能力，提高学生对化学概念的理解和应用能力。

3.培养学生的科学态度与责任：通过学习电离能在实际应用中的重要性，使学生认识到化学知识在解决实际问题中的价值，培养学生的社会责任感。

4.培养学生的合作与交流能力：鼓励学生在课堂讨论中积极参与，与他人合作探究问题，提高学生的沟通与协作能力。教学难点与重点1.教学重点：

（1）电离能的概念：电离能是指原子失去电子所需的能量，是衡量原子稳定性的重要指标。

（2）电离能的分类：第一种电离能、第二种电离能等，其中第一种电离能指的是原子失去最外层电子所需的能量。

（3）电离能的变化规律：同主族元素从上到下电离能减小，同周期元素从左到右电离能增大。

（4）电离能与元素性质的关系：电离能的大小与元素的化学性质、金属性、非金属性等方面有关。

（5）电离能的应用：电离能在材料科学、化学反应等领域中具有重要意义。

2.教学难点：

（1）电离能的变化规律：学生难以理解同主族、同周期元素的电离能变化规律，需要通过具体例子进行分析。

（2）电离能与元素性质的关系：学生难以把握电离能与元素化学性质、金属性、非金属性等方面的联系，需要通过实例进行讲解。

（3）电离能的应用：学生难以理解电离能在实际领域中的应用，需要通过实际案例进行分析。

（4）电离能的计算：学生难以掌握电离能的计算方法，需要通过练习题进行巩固。

针对以上重点和难点，教师在教学过程中应注重概念的解释、实例的分析和练习的巩固，以帮助学生理解和掌握电离能的相关知识。同时，采用互动式教学、讨论式教学等方法，激发学生的兴趣，提高学生的参与度，促进学生的思考和探究。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：在讲解电离能的概念、分类和变化规律时，教师可以通过清晰、简洁的语言进行讲解，以便学生能够快速理解和掌握。

2.讨论法：在探讨电离能与元素性质的关系时，教师可以组织学生进行小组讨论，引导学生主动思考和探究，提高学生的参与度和积极性。

3.实验法：通过实验室进行电离能的相关实验，让学生亲身体验和观察电离能的变化规律，增强学生的实践操作能力和科学探究能力。

教学手段：

1.多媒体设备：利用多媒体设备展示电离能的相关图像、动画和视频，生动形象地展示电离能的概念和变化规律，提高学生的学习兴趣和理解程度。

2.教学软件：运用教学软件进行互动式教学，如进行电离能的计算练习、解答学生的问题等，提高教学效果和学生的参与度。

3.网络资源：利用网络资源提供相关的学术文章、研究案例等，丰富学生的知识来源，拓宽学生的视野，激发学生的学习兴趣。教学流程1.课前准备（5分钟）

教师提前准备多媒体课件、教学软件、实验器材等相关教学资源。同时，要求学生预习本节课的内容，了解电离能的基本概念和性质。

2.课堂导入（5分钟）

教师通过展示一些与电离能相关的实际案例，如电池、离子化合物等，引导学生思考电离能的重要性，激发学生的学习兴趣。然后，简要介绍本节课的内容和目标，让学生明确学习任务。

3.知识讲解（20分钟）

（1）电离能的概念（5分钟）

教师通过多媒体课件，生动形象地展示电离能的定义，同时进行讲解，让学生理解和掌握电离能的概念。

（2）电离能的分类（5分钟）

教师讲解第一种电离能、第二种电离能等不同类型的电离能，并通过实例进行分析，让学生了解各种电离能的含义和特点。

（3）电离能的变化规律（5分钟）

教师讲解同主族、同周期元素的电离能变化规律，并通过具体例子进行分析，让学生能够预测未知元素的电离能。

（4）电离能与元素性质的关系（5分钟）

教师探讨电离能与元素化学性质、金属性、非金属性等方面的关系，并通过实例进行讲解，让学生能够理解电离能与元素性质之间的联系。

4.课堂互动（5分钟）

教师组织学生进行小组讨论，探讨电离能在实际领域中的应用，如材料科学、化学反应等。学生通过讨论，巩固所学知识，提高应用能力。

5.练习巩固（5分钟）

教师布置一些有关电离能的练习题，让学生在课堂内进行解答。教师及时进行点评和指导，帮助学生巩固所学知识，提高解题能力。

6.课堂小结（5分钟）

教师对本节课的主要内容进行总结，强调电离能的概念、分类、变化规律及其与元素性质的关系。同时，提醒学生注意电离能在实际应用中的重要性。

7.课后作业（课后自主完成）

教师布置一些有关电离能的课后作业，让学生进一步巩固所学知识，提高学生的自主学习能力。

总用时：45分钟学生学习效果1.掌握电离能的概念：学生能够明确电离能的定义，理解原子失去电子所需的能量，并能够区分不同类型的电离能。

2.理解电离能的变化规律：学生能够掌握同主族、同周期元素的电离能变化规律，并能够运用这些规律预测未知元素的电离能。

3.认识电离能与元素性质的关系：学生能够理解电离能与元素的化学性质、金属性、非金属性等方面的联系，并能够运用这些关系解释一些化学现象。

4.了解电离能的实际应用：学生能够了解电离能在材料科学、化学反应等领域中的应用，并能够认识到化学知识在解决实际问题中的价值。

5.提高科学探究能力：学生通过观察、分析、推理等方法，探索电离能的变化规律，培养学生的实验操作能力和问题解决能力。

6.提高科学思维能力：学生通过分析电离能与元素性质的关系，训练学生的逻辑思维和判断能力，提高学生对化学概念的理解和应用能力。

7.培养科学态度与责任：学生通过学习电离能的实际应用，使学生认识到化学知识在解决实际问题中的价值，培养学生的社会责任感。

8.提高合作与交流能力：学生在课堂讨论中积极参与，与他人合作探究问题，提高学生的沟通与协作能力。典型例题讲解1.例题一：判断题

题目：同周期元素的第一种电离能一定大于第二种电离能。（）

讲解：此题考查对电离能分类和变化规律的理解。同周期元素的第一种电离能通常小于第二种电离能，因为第一种电离能是指原子失去最外层电子所需的能量，而第二种电离能是指原子失去次外层电子所需的能量。次外层电子比最外层电子更难失去，因此第二种电离能通常更大。

2.例题二：选择题

题目：下列元素中，第一种电离能最大的是（）

A.钠B.镁C.铝D.硅

讲解：此题考查对同周期元素电离能变化规律的理解。同周期元素从左到右第一种电离能逐渐增大，因为原子核电荷数增加，吸引最外层电子的能力增强，使得失去电子更加困难。在这四个选项中，硅位于周期表的右端，其原子核电荷数最大，因此第一种电离能最大。

3.例题三：填空题

题目：元素的第一种电离能是指原子失去____层电子所需的能量。

答案：最外层

讲解：此题考查对电离能概念的理解。第一种电离能指的是原子失去最外层电子所需的能量，这是电离能的基本概念。

4.例题四：计算题

题目：一个原子序数为20的元素，其第一种电离能是多少？

答案：589.5kJ/mol

讲解：此题考查对电离能计算方法的掌握。首先，需要知道原子序数为20的元素是钙（Ca）。钙的第一种电离能是指钙原子失去最外层电子所需的能量，查阅相关数据可得，钙的第一种电离能为589.5kJ/mol。

5.例题五：应用题

题目：某金属元素的第一种电离能异常高，请推测可能的原因。

答案：可能是因为该金属元素的最外层电子处于全满或半满状态，较为稳定，因此失去电子较为困难。

讲解：此题考查对电离能与元素性质关系的理解。电离能的大小与元素的化学性质、金属性、非金属性等方面有关。当元素的最外层电子处于全满或半满状态时，电子configuration较为稳定，因此失去电子较为困难，导致第一种电离能异常高。教学评价与反馈1.课堂表现：学生在课堂上积极参与，回答问题积极主动，表现出对电离能知识的好奇心和求知欲。在教师提问时，大部分学生能够迅速反应并给出正确答案。

2.小组讨论成果展示：学生在小组讨论中表现出较高的合作精神，能够相互交流和分享自己的观点。讨论成果展示时，学生能够清晰地表达自己的思路，并提出有深度的见解。

3.随堂测试：通过随堂测试，大部分学生能够正确回答有关电离能的题目，显示出对课堂知识的理解和掌握。学生在测试中能够运用所学知识解决问题，并能够灵活运用电离能的变化规律。

4.作业完成情况：学生完成作