选修3 原子结构与性质 教案

选修3原子结构与性质教案一、教学目标1.知识与技能目标了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素（136号）原子核外电子的排布。了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。理解元素电离能的含义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。2.过程与方法目标通过对原子结构理论发展历程的了解，培养学生科学探究的思维方法和勇于探索的科学精神。通过分析电子排布式、原子轨道等概念，提高学生的逻辑推理能力和抽象思维能力。通过对元素电离能、电负性数据的分析和讨论，培养学生运用数据进行分析和解决问题的能力。3.情感态度与价值观目标感受科学理论在不断发展和完善，体会科学研究的艰辛与喜悦，激发学生学习化学的兴趣。通过对元素性质周期性变化规律的学习，培养学生的辩证唯物主义观点，认识事物变化由量变到质变的规律。

二、教学重难点1.教学重点原子核外电子排布的构造原理。电子排布式的书写。元素电离能、电负性的概念及变化规律。2.教学难点电子云与原子轨道的概念。元素电离能、电负性变化规律的应用。

三、教学方法讲授法、讨论法、多媒体辅助教学法、练习法

四、教学过程

第一课时：原子结构1.导入通过展示一些原子结构模型的图片，引发学生对原子结构的兴趣，提问学生对原子结构已经了解多少，从而引入本节课的主题原子结构与性质。2.原子结构理论的发展简单介绍人类对原子结构认识的发展历程，从道尔顿的实心球模型到汤姆生的葡萄干面包模型，再到卢瑟福的行星模型，最后到玻尔的分层模型。让学生了解科学理论是不断发展和完善的。重点讲解玻尔原子结构模型的要点：原子核外电子在一定的轨道上绕核做高速圆周运动，这些轨道具有确定的能量，称为能级。电子在不同能级之间跃迁时会吸收或释放能量。3.构造原理与电子排布式展示构造原理图，讲解原子核外电子排布的构造原理：随着原子核电荷数的递增，原子核外电子按照能量由低到高的顺序依次排布。介绍能级的顺序：1s＜2s＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d＜4p＜5s＜4d＜5p＜6s＜4f＜5d＜6p＜7s＜5f＜6d＜7p等。以氢原子为例，讲解电子排布式的书写：氢原子的电子排布式为1s¹，其中"1"表示电子所在的能层，"s"表示能级，"¹"表示该能级上的电子数。让学生练习书写120号元素的电子排布式，教师巡视指导，及时纠正学生的错误。4.能量最低原理、基态与激发态讲解能量最低原理：原子核外电子总是优先占据能量最低的轨道，使整个原子体系的能量处于最低状态。介绍基态与激发态的概念：处于最低能量的原子叫做基态原子；当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。通过动画展示电子跃迁的过程，帮助学生理解。5.课堂小结回顾本节课所学内容，包括原子结构理论的发展、构造原理、电子排布式、能量最低原理、基态与激发态等。强调电子排布式的书写规范和能量最低原理的应用。

第二课时：电子云与原子轨道1.复习导入提问学生上节课所学的电子排布式的书写方法以及能量最低原理的内容，检查学生的掌握情况，同时为本节课的学习做好铺垫。2.电子云展示电子云的图片，讲解电子云的概念：电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。以氢原子为例，说明电子云的形状：氢原子的电子云是球形对称的，在离核越近的地方电子出现的概率越大，但在离核很远的地方电子也有出现的概率。通过动画展示电子云的形成过程，让学生直观地感受电子云的概念。3.原子轨道讲解原子轨道的概念：量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。介绍s轨道、p轨道的形状和伸展方向：s轨道是球形的，p轨道是哑铃形的，p轨道有三个相互垂直的伸展方向。展示s轨道和p轨道的模型，让学生观察并加深印象。讲解泡利原理和洪特规则：泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反。洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同。通过实例让学生理解泡利原理和洪特规则的应用，如氮原子的电子排布式为1s²2s²2p³，2p能级上的3个电子分别占据3个不同的p轨道，且自旋状态相同。4.课堂练习给出一些元素的原子序数，让学生写出其电子排布式，并判断电子在原子轨道中的排布是否符合泡利原理和洪特规则。教师巡视指导，及时反馈学生的练习情况，针对学生出现的问题进行讲解。5.课堂小结总结本节课所学的电子云、原子轨道、泡利原理和洪特规则等内容。强调原子轨道的形状、伸展方向以及电子在原子轨道中的排布规则对于理解原子结构和元素性质的重要性。

第三课时：元素周期律与元素周期表的应用1.复习导入回顾上节课所学的电子云、原子轨道以及电子排布的相关知识，提问学生电子排布与元素性质之间有什么关系，从而引入本节课的内容元素周期律与元素周期表的应用。2.元素周期律展示元素周期表，引导学生观察元素的原子半径、主要化合价等性质在周期表中的变化规律。讲解原子半径的变化规律：同一周期从左到右，原子半径逐渐减小（稀有气体元素除外）。原因是随着核电荷数的增加，原子核对核外电子的吸引作用增强，使原子半径逐渐减小。同一主族从上到下，原子半径逐渐增大。原因是电子层数增多，原子核对最外层电子的吸引作用减弱，使原子半径逐渐增大。讲解主要化合价的变化规律：同一周期从左到右，最高正化合价逐渐升高，最低负化合价从ⅣA族开始，绝对值逐渐减小。同一主族元素的最高正化合价和最低负化合价基本相同（氟无正价，氧无最高正价）。通过具体元素的例子，让学生进一步理解原子半径和主要化合价的变化规律。3.元素周期表的分区介绍元素周期表的分区：s区、p区、d区、ds区和f区。讲解各区元素的原子结构特点和性质特点：s区元素：最外层电子数为1或2，易失去电子，是活泼金属元素。p区元素：最外层电子数为37，既有金属元素又有非金属元素，非金属性逐渐增强。d区元素：最外层电子数为12，次外层电子数为19，常有多种化合价，是过渡金属元素。ds区元素：最外层电子数为12，次外层电子数为18，化合价比较固定。f区元素：最外层电子数为2，次外层电子数为818，倒数第三层电子数为114，镧系和锕系元素。通过元素周期表的分区，让学生了解不同区域元素的性质差异，体会元素周期表的重要应用。4.课堂讨论给出一些元素，让学生根据元素周期律和元素周期表的分区，讨论这些元素的性质特点，如金属性、非金属性、最高价氧化物对应的水化物的酸碱性等。组织学生进行小组讨论，然后每组派代表发言，教师进行点评和总结。5.课堂小结总结本节课所学的元素周期律和元素周期表的分区等内容。强调元素周期律和元素周期表对于研究元素性质、预测元素性质以及寻找新元素等方面的重要意义。

第四课时：元素电离能和电负性1.导入通过展示一些化学反应的图片，提问学生化学反应中元素的原子发生了什么变化，从而引出元素电离能和电负性的概念。2.元素电离能讲解元素电离能的概念：气态原子或气态离子失去一个电子所需要的最小能量叫做电离能，常用符号I表示，单位为kJ/mol。介绍第一电离能、第二电离能等概念：第一电离能：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，用I₁表示。第二电离能：气态基态正离子再失去一个电子所需要的最低能量，用I₂表示，以此类推。展示一些元素的第一电离能数据表格，引导学生分析第一电离能的变化规律：同一周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族和ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素。原因是ⅡA族元素的最外层电子排布为ns²，处于全充满状态，比较稳定，失去一个电子需要较大的能量；ⅤA族元素的最外层电子排布为ns²np³，p轨道处于半充满状态，比较稳定，失去一个电子也需要较大的能量。同一主族从上到下，元素的第一电离能逐渐减小。原因是电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引作用减弱，失去电子越来越容易。通过具体例子，让学生理解第一电离能与元素金属性、非金属性的关系：第一电离能越小，元素越容易失去电子，金属性越强；第一电离能越大，元素越难失去电子，非金属性越强。3.元素电负性讲解元素电负性的概念：元素的电负性是用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大。展示一些元素的电负性数据表格，引导学生分析电负性的变化规律：同一周期从左到右，元素的电负性逐渐增大。原因是随着核电荷数的增加，原子半径减小，原子核对键合电子的吸引力增强。同一主族从上到下，元素的电负性逐渐减小。原因是电子层数增多，原子半径增大，原子核对键合电子的吸引力减弱。讲解电负性的应用：判断元素的金属性和非金属性：电负性大于1.8的元素一般为非金属元素，电负性小于1.8的元素一般为金属元素。判断化学键的类型：一般来说，两种元素电负性差值大于1.7时，形成离子键；电负性差值小于1.7时，形成共价键。4.课堂练习给出一些元素的电离能数据或电负性数据，让学生判断这些元素的金属性、非金属性强弱，以及化学键的类型等。教师巡视指导，及时反馈学生的练习情况，针对学生出现的问题进行讲解。5.课堂小结总结本节课所学的元素电离能和电负性的概念、变化规律以及应用。强调元素电离能和电负性对于理解元素性质和化学键类型的重要性。

五、教学评价1.课堂提问通过课堂提问，及时了解学生对所学知识的掌握情况，检查学生对概念的理解、规律的应用等方面的能力，针对学生的回答进行点评和指导，强化学生的学习效果。2.课堂练习布置适量的课堂练习，让学生在课堂上完成，通过练习巩固所学知识，提高学生运用知识解决问题的能力。教师巡视指导，及时发现学生存在的问题并进行纠正，对学生的练习情况进行及时评价。3.作业评价认真批改学生的课后作业，对作业中存在的问题进行详细记录和分析，针对学生的错误进行个别辅导或在课堂上进行集中讲解。通过作业评价，了解学生对本节课知识的掌握程度以及存在的薄弱环节，以便调整教学策略，进行有针对性的复习和巩固。4.测验评价定期进行单元测验，通过测验全面考查学生对本单元知识的掌握情况，评估学生的学习效果。对测验结果进行统计分析，了解学生在知识、技能和能力等方面的优势和不足，为后续教学提供参考依据，制定个性化的教学计划，帮助学生提高学习成绩。

六、教学反思在本