2024秋九年级化学上册 第三单元 物质构成的奥秘 课题2 原子的结构第2课时 原子核外电子的排布 离子教学设计（新版）新人教版

2024秋九年级化学上册第三单元物质构成的奥秘课题2原子的结构第2课时原子核外电子的排布离子教学设计（新版）新人教版学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计思路亲爱的小伙伴们，今天我们要一起揭开原子结构的神秘面纱，探索原子核外电子的排布规律，揭开离子形成的奥秘！这节课，我们不仅要把知识讲清楚，更要让你们感受到化学世界的奇妙与魅力。咱们就像探险家一样，一步步走进原子的内心世界，看看那些活泼的电子是如何在原子核周围跳动的。准备好了吗？让我们一起踏上这趟奇妙的化学之旅吧！😄🚀🧪核心素养目标分析本节课旨在培养学生科学探究能力，通过原子核外电子排布的学习，让学生理解微观粒子间的相互作用，提升他们的科学思维。此外，培养学生严谨求实的科学态度和团队合作精神，通过实验探究和合作学习，让学生体验化学研究的乐趣，激发他们持续探究的兴趣。同时，增强学生的社会责任感，认识到化学在科学技术发展中的重要作用，培养他们为社会发展做出贡献的意识。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

九年级的学生在之前的学习中已经对物质的构成有了初步的认识，了解了分子、原子等基本概念。他们对于原子结构有一定的了解，知道原子由原子核和核外电子组成，但对于电子的排布规律和离子的形成机制可能还比较模糊。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

九年级学生对化学学科普遍持有较高的兴趣，好奇心强，喜欢通过实验和观察来学习。他们的学习能力强，能够通过课本和教师的引导，掌握新知识。学习风格上，既有喜欢独立思考的学生，也有偏好合作学习的学生。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在学习原子核外电子的排布时，学生可能会遇到以下困难：一是理解电子层、能级等概念；二是掌握电子排布的规律，如泡利不相容原理和洪特规则；三是将电子排布与离子的形成联系起来。此外，学生可能对抽象的微观结构难以形成直观印象，需要通过具体实例和模型来帮助理解。教学方法与手段1.讲授法：通过生动的语言和丰富的例子，讲解原子核外电子的排布规律，帮助学生建立起清晰的知识框架。

2.讨论法：组织学生进行小组讨论，鼓励他们提出问题、分享观点，通过互动激发思维，加深对电子排布规律的理解。

3.实验法：利用模拟原子结构的模型或软件，让学生亲自操作，观察电子排布的变化，增强实践操作能力和对知识的直观理解。

教学手段：

1.多媒体课件：运用图片、动画等形式，直观展示电子排布的动态过程，提高教学内容的趣味性和吸引力。

2.教学软件：利用化学模拟软件，让学生在虚拟环境中体验原子结构的构成和变化，加深对知识的印象。

3.实物模型：展示原子结构模型，让学生通过观察和触摸，直观感受电子排布的空间结构。教学过程设计一、导入新课（5分钟）

目标：引起学生对原子核外电子排布的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“同学们，你们知道原子是由什么组成的吗？原子中的电子又是如何分布的呢？”

展示一些原子结构的图片，让学生直观感受原子结构的复杂性。

简短介绍原子核外电子排布的基本概念，强调其重要性，为接下来的学习奠定基础。

二、原子核外电子排布基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解原子核外电子排布的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解原子核外电子排布的定义，包括电子层、能级等概念。

使用图表或示意图展示电子层和能级的分布情况，帮助学生理解。

三、原子核外电子排布案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解原子核外电子排布的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的原子核外电子排布案例，如钠原子和氯原子的电子排布。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解电子排布的多样性。

引导学生思考这些案例在化学反应中的应用，以及电子排布如何影响原子的化学性质。

四、学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与原子核外电子排布相关的主题进行讨论，如“影响电子排布的因素”或“电子排布与化学反应的关系”。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

五、课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对原子核外电子排布的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

六、课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调原子核外电子排布的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括原子核外电子排布的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调原子核外电子排布在化学反应中的重要作用，鼓励学生进一步探索和应用所学知识。

七、布置课后作业（5分钟）

目标：巩固学习效果，提高学生的自学能力。

过程：

布置课后作业，要求学生完成以下任务：

1.查阅资料，了解原子核外电子排布的更多知识。

2.分析一个具体化学反应，解释电子排布在其中的作用。

3.准备一个小型的课堂报告，分享你对原子核外电子排布的理解和认识。教学资源拓展1.拓展资源：

-原子结构模型：通过实体模型或三维打印技术制作的原子结构模型，可以帮助学生直观地理解电子在不同能级上的排布。

-电子排布规律动画：动画演示电子如何填充原子轨道，以及不同元素的电子排布图，让学生通过动态图像理解电子排布的顺序。

-原子光谱图集：收集不同元素的光谱图，展示电子跃迁时产生的光谱线，帮助学生理解电子排布与光谱现象的关系。

-量子化学计算软件：介绍一些可以进行量子化学计算和模拟的软件，如MolecularOrbitalTheory（MOT）等，让学生了解现代化学研究的方法。

2.拓展建议：

-学生可以通过实验操作，使用原子光谱仪观察不同元素的光谱，实际体验电子跃迁的现象。

-鼓励学生阅读相关的科普书籍或期刊文章，如《化学世界》、《自然科学》等，以扩大知识面。

-组织学生参与科学讲座或研讨会，邀请化学专家讲解原子结构的研究进展，激发学生的研究兴趣。

-建议学生利用网络资源，如在线课程平台，学习原子结构的高级理论，如量子力学的基本原理。

-设计一个小型项目，让学生选择一个特定的元素，研究其电子排布、化学性质以及其在自然界中的应用。

-通过小组合作，让学生制作原子结构模型，展示电子排布的规律，并设计相关的教学活动，如“原子结构知识竞赛”。

-引导学生思考原子结构与现代科技的关系，例如在半导体材料、新能源等领域中的应用。

-鼓励学生参与科学实践活动，如参观化学实验室、参加科学夏令营等，以增强对化学学科的兴趣和认识。

-通过角色扮演的方式，让学生扮演化学家，模拟原子结构的发现过程，提高学生的科学探究能力。课后作业1.实践题：

-题目：绘制钠（Na）和氯（Cl）的电子排布图，并解释为什么钠会失去一个电子而氯会获得一个电子形成离子。

-答案：钠的电子排布图为1s²2s²2p⁶3s¹，氯的电子排布图为1s²2s²2p⁶3s²3p⁵。钠失去一个3s电子形成Na⁺离子，氯获得一个3p电子形成Cl⁻离子，以达到稳定的电子排布。

2.应用题：

-题目：解释为什么氧（O）和氟（F）在化学反应中倾向于获得电子，而钠（Na）和钾（K）倾向于失去电子。

-答案：氧和氟的原子核外电子排布接近半满或全满的稳定状态，因此它们倾向于获得电子以达到稳定。钠和钾的原子核外电子排布远离稳定状态，因此它们倾向于失去电子。

3.分析题：

-题目：分析铁（Fe）的电子排布，并解释为什么铁能够形成Fe²⁺和Fe³⁺两种不同的离子。

-答案：铁的电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²。铁可以失去最外层的4s电子形成Fe²⁺，也可以失去4s和3d电子形成Fe³⁺，这是因为3d轨道的电子数少于半满或全满状态，所以可以失去电子。

4.创新题：

-题目：设计一个实验方案，验证电子排布对化学反应速率的影响。

-答案：实验方案可以包括以下步骤：

1.准备两组相同的反应物，如铁粉和稀盐酸。

2.第一组铁粉的电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，第二组铁粉的电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²。

3.分别将两组铁粉加入稀盐酸中，观察反应速率。

4.记录并比较两组铁粉的反应速率，分析电子排布对反应速率的影响。

5.综合题：

-题目：结合原子核外电子排布的知识，解释为什么铜（Cu）在化学反应中不易被氧化，而银（Ag）则容易被氧化。

-答案：铜的电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，银的电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d⁹5s¹。铜的3d轨道已经接近半满状态，因此它不易失去电子被氧化。而银的4d轨道只有一个电子，容易失去这个电子被氧化。课堂小结，当堂检测课堂小结：

今天我们一起探索了原子核外电子的排布规律，了解了电子层、能级、电子亚层等概念，并且学习了如何根据原子序数来确定电子的排布。通过学习，我们发现电子的排布不仅影响着原子的化学性质，还决定了元素在周期表中的位置和它们在化学反应中的行为。

首先，我们明确了电子层和能级的概念，电子层是电子围绕原子核运动的空间区域，而能级是电子层中的能量水平。电子填充原子轨道时，会遵循能级由低到高的原则，同时遵循泡利不相容原理和洪特规则。

在课堂讨论中，我们通过具体的案例，如钠和氯的电子排布，理解了原子失去或获得电子形成离子的原因。我们还分析了铁元素能够形成两种不同离子的情况，这反映了电子排布的多样性和复杂性。

当堂检测：

1.填空题：

-原子核外电子的排布遵循__________原则、__________原理和__________规则。

-在多电子原子中，电子首先填充__________能级，然后是__________能级。

2.选择题：

-下列哪个选项描述了电子在原子核外能级上的填充顺序？

A.1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d

B.1s,2s,2p,3s,3p,