2024-2025学年新教材高中化学 专题2 研究物质的基本方法 3.2 原子核外电子排布（1）教学实录 苏教版必修1

2024-2025学年新教材高中化学专题2研究物质的基本方法3.2原子核外电子排布（1）教学实录苏教版必修1课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：2024-2025学年新教材高中化学专题2研究物质的基本方法3.2原子核外电子排布（1）

2.教学年级和班级：高中一年级1班

3.授课时间：2024年10月15日星期二上午第二节课

4.教学时数：1课时二、核心素养目标分析本节课旨在培养学生的科学探究能力、科学态度与价值观以及科学、技术、社会、环境（STEAM）意识。学生将通过实验探究原子核外电子排布规律，提高观察、实验操作和数据分析能力。同时，引导学生理解电子排布与元素性质的关系，培养对化学现象的理性思考和批判性思维，增强对化学学科的兴趣和责任感。三、学习者分析1.学生已经掌握的知识：学生已具备初中化学基础知识，包括元素周期表、原子结构模型、化学反应等。对电子的基本概念有所了解，能够描述原子的基本粒子构成。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高中一年级学生对化学学科普遍具有好奇心和求知欲，尤其是对新知识的探索。他们在学习过程中表现出较强的动手能力和观察力，但对于较为抽象的原子结构理论，部分学生可能存在理解上的困难。学生的学习风格各异，有的学生偏好通过实验和直观材料来学习，有的则更倾向于理论分析和逻辑推理。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在原子核外电子排布的学习中，学生可能难以理解电子在不同能级上的排布规律，尤其是在面对较为复杂的元素时。此外，对于电子云概念的理解，学生可能由于缺乏直观的图像辅助而感到困惑。部分学生可能在计算电子排布时遇到繁琐的计算步骤，导致学习兴趣下降。因此，教学过程中需注重理论联系实际，通过实例和模拟实验帮助学生建立正确的电子排布观念。四、教学方法与策略1.采用讲授与讨论相结合的教学方法，通过讲解原子核外电子排布的基本原理，引导学生深入理解电子排布规律。

2.设计“电子排布挑战”游戏，让学生通过模拟电子在不同能级上的排布，增强对电子排布规则的理解和记忆。

3.利用多媒体教学，展示原子结构模型和电子云动画，帮助学生直观地认识电子排布的空间分布。

4.安排小组实验，让学生通过实际操作，观察和记录电子排布对元素性质的影响，提高实验操作能力和科学探究能力。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台发布PPT和视频，要求学生预习原子核外电子排布的基本概念和能级分布。

-设计预习问题：例如，“你能根据元素周期表预测某些元素的电子排布吗？”

-监控预习进度：通过班级微信群收集学生的预习反馈，确保所有学生都能按时完成预习。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生阅读相关资料，理解电子排布的基本原则。

-思考预习问题：学生尝试预测不同元素的电子排布，并记录自己的思路。

-提交预习成果：学生提交预习笔记和思考问题，以便教师了解预习效果。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：通过预习，培养学生的自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台和微信群进行资源共享和进度监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解电子排布的概念，为课堂学习打下基础。

-培养学生的自主学习能力和问题解决能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过展示原子结构模型和电子云动画，引出电子排布的重要性。

-讲解知识点：详细讲解电子排布的规则，如奥夫鲍原理、洪特规则等。

-组织课堂活动：进行小组讨论，让学生根据元素周期表预测电子排布。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，积极思考电子排布的规律。

-参与课堂活动：学生在小组讨论中分享自己的预测和思路。

-提问与讨论：学生提出疑问，与同学和教师共同探讨。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过讲解，帮助学生理解电子排布的规则。

-实践活动法：通过小组讨论，让学生在实践中应用所学知识。

-合作学习法：通过小组合作，培养学生的团队协作能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解电子排布的规律，掌握电子排布的技能。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：要求学生完成与电子排布相关的练习题，巩固所学知识。

-提供拓展资源：推荐相关书籍和在线资源，鼓励学生进行深入探索。

学生活动：

-完成作业：学生独立完成作业，巩固课堂所学。

-拓展学习：学生利用拓展资源，加深对电子排布的理解。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：学生通过完成作业和拓展学习，提升自主学习能力。

-反思总结法：学生通过反思总结，发现自己的不足并提出改进措施。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的电子排布知识，提高解题能力。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识面，激发学习兴趣。六、知识点梳理1.原子核外电子排布的基本概念

-电子排布：指原子核外的电子按照一定的规则分布在不同的能级和轨道上。

-能级：电子在原子中能量不同的状态，用主量子数n表示。

-轨道：电子在原子中运动的空间区域，用角量子数l表示。

-自旋：电子在原子中具有的自旋角动量，用磁量子数m表示。

2.电子排布的规则

-奥夫鲍原理（AufbauPrinciple）：电子填充原子轨道时，优先填充能量较低的轨道。

-洪特规则（Hund'sRule）：在等能量的轨道上，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。

-泡利不相容原理（PauliExclusionPrinciple）：在一个原子中，不能有两个电子具有完全相同的四个量子数。

3.电子排布的周期性

-周期性：元素的性质随着原子序数的增加而呈现周期性变化。

-周期表：根据元素的性质和电子排布，将元素分为若干周期和族。

4.电子排布的能级分布

-s轨道：能量最低，可以容纳2个电子。

-p轨道：能量次之，可以容纳6个电子。

-d轨道：能量较高，可以容纳10个电子。

-f轨道：能量最高，可以容纳14个电子。

5.电子排布的实例

-氢原子：只有一个电子，填充在1s轨道上。

-氦原子：有两个电子，分别填充在1s轨道上。

-氧原子：有8个电子，填充在1s、2s和2p轨道上。

-铝原子：有13个电子，填充在1s、2s、2p、3s和3p轨道上。

6.电子排布与元素性质的关系

-元素的金属性和非金属性：金属性元素的外层电子较少，容易失去电子；非金属性元素的外层电子较多，容易获得电子。

-元素的化学性质：电子排布决定了元素的化学性质，如氧化还原性、酸碱性等。

-元素的物理性质：电子排布影响了元素的物理性质，如熔点、沸点、密度等。

7.电子排布的应用

-化学反应：了解电子排布有助于分析化学反应的机理和预测反应产物。

-材料科学：电子排布对材料的性质和性能有重要影响，如导电性、磁性等。

-生物化学：电子排布与生物大分子的结构和功能密切相关。

8.电子排布的局限性

-电子排布模型无法解释所有现象，如电子云的形状和分布。

-电子排布模型需要不断改进和完善，以适应新的实验数据和理论发展。

9.电子排布的学习方法

-理解基本概念：掌握电子排布的基本概念和规则。

-练习实例：通过实例分析，加深对电子排布的理解。

-应用拓展：将电子排布应用于化学反应、材料科学和生物化学等领域。

-反思总结：不断总结和反思，提高学习效果。七、课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.回顾本节课的主要内容和重点，强调原子核外电子排布的基本原则和规律。

2.总结奥夫鲍原理、洪特规则和泡利不相容原理在电子排布中的作用和重要性。

3.讨论电子排布的周期性以及如何通过电子排布预测元素的性质和位置。

4.强调电子排布与元素化学性质和物理性质之间的关系，以及电子排布在实际应用中的重要性。

5.引导学生反思本节课的学习过程，总结学习心得，并提出进一步提高学习效果的方法。

当堂检测：

1.选择几个典型的元素，让学生根据其电子排布写出元素的化学符号，并说明其所在周期和族。

-例如：给出电子排布1s²2s²2p⁶，学生应能写出化学符号Ne，并指出其位于第二周期、第VIII族。

2.设计一个填空题，让学生根据电子排布规则填写缺失的量子数。

-例如：对于一个原子，其电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，请填写以下空缺：

-第三个能级的轨道数为_______

-第三个能级中磁量子数m为-1的轨道最多容纳_______个电子

3.提出一个思考题，让学生讨论电子排布在化学反应中的作用。

-例如：讨论电子排布如何影响元素的氧化还原性质，并举例说明。

4.进行一个小组讨论，让学生根据所学知识分析一个实际案例。

-例如：分析某种元素的化学性质，讨论其电子排布对性质的影响。

5.出示几个选择题，考察学生对电子排布知识的掌握程度。

-例如：以下哪个元素的最外层电子排布符合洪特规则？

A.1s²2s²2p⁴

B.1s²2s²2p⁶

C.1s²2s²2p⁵

D.1s²2s²2p³八、教学反思与改进这节课下来，我觉得有几个方面值得反思和改进。

首先，我在导入新课的时候，可能过于依赖多媒体了。虽然动画和图片能吸引学生的注意力，但我觉得应该更多地通过提问和讨论来激发学生的思考。比如，我可以在展示原子结构模型之前，先提出一些问题，让学生思考电子是如何分布在原子核外的。这样既能让学生参与进来，也能更好地引导他们理解电子排布的概念。

其次，我发现有些学生在讨论环节参与度不高，可能是因为他们对电子排布的理解不够深入。为了解决这个问题，我打算在未来的教学中，提前给学生一些预习任务，比如让他们查阅资料，了解电子排布的历史和背景。这样，在课堂上讨论时，他们就能有更多的话要说，也能更好地参与到讨论中来。

再来说说课堂活动的设计。我发现有些活动虽然有趣，但对学生知识的巩固帮助不大。比如，那个“电子排布挑战”游戏，虽然学生们玩得很开心，但我感觉他们并没有真正理解电子排布的规律。因此，我计划在未来的教学中，设计一些更具挑战性和知识性的活动，比如让学生通过实验来观察电子排布对元素性质的影响，这样既能提高他们的动手能力，也能加深对知识的理解。

另外，我觉得在讲解知识点时，我应该更加注重与实际应用的结合。比如，在讲解电子排布与元素性质的关系时，我可以结合一些实际例子，让学生看到化学知识与生活的联系。这样，他们不仅能够记住理论知识，还能学会如何运用这些知识解决实际问题。

最后，我觉得课后作业的布置也需要改进。有时候，作业题目过于简单，学生很快就完成了，这样并不能有效地巩固知识。我打算在未来的教学中，设计一些更具层次性的作业，既有基础题，也有提高题，让学生在完成作业的过程中，能够逐步提升自己的能力。内容逻辑关系①基本概念与规则

-电子排布：原子核外的电子按照能级、轨道和自旋分布的规律。

-能级：由主量子数n描述，表示电子的能量状态。

-轨道：由角量子数l描述，定义电子运动的空间区域。

-自旋：由磁量子数m描述，电子自旋角动量的取向。

②电子排布原则

-奥夫鲍原理：电子优先填充能量较低的轨道。

-洪特规则：等能量轨道上电子尽量分占不同轨道，自旋方向相同。

-泡利不相容原理：同一原子中，两个电子不能具有完全相同的四个量子数。

③周期性与元素性质

-周期性：元素性质随原子序数增加而周期性变化。

-周期表：根据元素性质和电子排布分类。

-元素性质：电子排布影响元素的金属性、非金属性、化学性质等。

④能级分布

-s轨道：能量最低，容纳2个电子。

-p轨道：能量次之，容纳6个电子。

-d轨道：能量较高，容纳10个电子。

-f轨道：能量最高，容纳14个电子。

⑤应用实例

-氢原子：1s轨道填充1个电子。

-氧原子：1s²2s²2p⁴，电子分布在1s、2s和2p轨道。

-铝原子：1s²2s²2p⁶3s²3p¹，电子分布在多个能级。

⑥教学活动设计

-导入新课：通过提问、讨论或案例引出电子排布概念。

-讲解知识点：详细讲解电子排布规则和实例。

-课堂活动：小组讨论、实验、游戏等，促进学生参与和互动。

-课后作业：设计具有层次性的作业，巩固知识，提升能力。课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《化学元素的故事》，这本书以生动的故事形式介绍了化学元素的发现和性质，可以帮助学生了解元素的历史和科学家的探索过程。

-视频资源：《原子结构动画演示》，通过动画形式展示电子在不同能级和轨道上的排布，帮助学生直观理解电子排布的动态过程。

2.拓展要求：

-鼓励学生利用课后时间阅读《化学元素的故事》，重点关注书中提到的元素及其电子排布的描述，思考这些元素的性质是如何与它们的电子排布相关的。

-观看《原子结构动画演示》视频，注意观察电子在不同能级和轨道上的运动，尝试预测电子在特定能级上的分布情况。

-学生可以记录下自己在阅读和观看过程中的疑问，准备在下一节课上与同学和老师讨论。

-教师推荐阅读材料：《化学元素周期