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学设计 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学设计鲁科版选修3课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教材分析嗨，同学们！今天我们要一起走进化学的奇妙世界，探索“原子结构与元素性质”的奥秘。我们今天要学习的是电离能及其变化规律，这可是鲁科版选修3高中化学第1章第3节的内容哦！别看它名字有点长，但内容可精彩了，能帮助我们更好地理解元素的性质呢！😉二、核心素养目标分析同学们，今天我们要通过学习电离能及其变化规律，提升你们的科学探究能力和科学思维。我们不仅要知道电离能是什么，还要学会如何通过电离能的变化来推断元素的性质。这样，我们就能培养出批判性思维和创造性解决问题的能力，为未来的科学探索打下坚实的基础。🌟三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

同学们在之前的学习中，已经对原子结构有了初步的认识，了解了原子核和电子的基本概念，以及电子在原子中的分布情况。此外，大家对化学元素周期表也有所了解，知道元素周期律的基本规律。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高中生的学习兴趣普遍较高，对于化学这门充满奥秘的学科，他们充满好奇心。在能力方面，同学们具备一定的逻辑思维和抽象思维能力，能够通过观察和实验来获取信息。学习风格上，有的同学偏好通过实验操作来学习，有的则更倾向于理论分析。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在学习电离能及其变化规律时，同学们可能会遇到以下困难和挑战：首先，电离能的概念较为抽象，理解起来可能有一定难度；其次，如何将电离能与元素性质联系起来，需要较强的逻辑推理能力；最后，面对不同元素的电离能数据，如何进行有效的比较和分析，也是一项挑战。因此，我们需要通过多种教学手段，帮助同学们克服这些困难，提升他们的学习效果。💪四、教学资源-实验室设备：电子天平、烧杯、试管、滴定管、电极等

-软件资源：化学教学软件、电子教材、在线化学数据库

-课程平台：学校内部教学平台、教育资源共享平台

-信息化资源：多媒体课件、动画演示、电离能数据表格

-教学手段：实物模型、实验演示、小组讨论、课堂问答五、教学流程一、导入新课（用时5分钟）

详细内容：

1.“同学们，还记得我们之前学习的原子结构吗？今天我们要继续探索原子结构的奥秘，特别是关于电离能的内容。”

2.展示一张原子结构示意图，引导学生回顾原子核和电子的基本概念。

3.提问：“你们知道电离能是什么吗？它对元素的性质有什么影响？”

4.通过一个小故事引入电离能的概念，比如讲述一个原子失去电子后变成离子的故事，激发学生的兴趣。

二、新课讲授（用时15分钟）

1.讲解电离能的定义和意义，举例说明电离能对化学反应的影响。

2.通过实例分析，展示不同元素的电离能数据，引导学生观察电离能的变化规律。

3.讲解影响电离能的因素，如原子半径、核电荷数等，并结合实例进行说明。

三、实践活动（用时10分钟）

1.实验演示：展示如何通过实验测量电离能，让学生观察实验现象，并引导学生思考实验原理。

2.小组讨论：分组让学生根据实验结果，分析不同元素电离能的差异，并讨论影响电离能的因素。

3.案例分析：提供一组元素的电离能数据，让学生分析这些数据，并预测这些元素在化学反应中的行为。

四、学生小组讨论（用时10分钟）

1.举例回答：让学生讨论“为什么金属元素的电离能通常比非金属元素低？”

2.举例回答：让学生讨论“为什么同一主族元素的电离能随着原子序数的增加而增加？”

3.举例回答：让学生讨论“如何通过电离能的变化来预测元素在周期表中的位置？”

五、总结回顾（用时5分钟）

内容：

1.回顾本节课所学内容，强调电离能的定义、意义和影响因素。

2.通过提问的方式，检查学生对电离能的理解程度，如“电离能对化学反应有什么影响？”

3.强调本节课的重难点，如“如何通过电离能的变化规律来预测元素的性质？”

4.布置课后作业，让学生巩固所学知识，如“查阅资料，了解不同元素电离能的实际应用。”六、知识点梳理1.**电离能的定义**：

-电离能是指原子或离子在气相中失去一个电子所需要的最小能量。

-电离能通常以电子伏特（eV）或千焦耳每摩尔（kJ/mol）作为单位。

2.**电离能的类型**：

-**第一电离能**：指中性原子失去第一个电子所需的能量。

-**第二电离能**：指一价阳离子再失去一个电子所需的能量。

-**多电离能**：指更高价态的阳离子继续失去电子所需的能量。

3.**影响电离能的因素**：

-**原子半径**：原子半径越小，核对外层电子的吸引力越强，电离能越高。

-**核电荷数**：核电荷数增加，电子受到的吸引力增强，电离能增加。

-**电子层结构**：内层电子对最外层电子的屏蔽作用，以及电子之间的排斥力也会影响电离能。

4.**电离能的变化规律**：

-**同一周期**：从左到右，随着原子序数的增加，电离能一般呈增加趋势，但存在异常值。

-**同一主族**：从上到下，随着原子序数的增加，电离能一般呈减少趋势。

5.**电离能与元素性质的关系**：

-电离能小的元素，其原子更容易失去电子，表现出较强的还原性。

-电离能大的元素，其原子失去电子的能力较弱，表现出较弱的还原性。

6.**电离能的测定方法**：

-**光谱法**：通过分析原子或离子的光谱线来测定电离能。

-**光电效应法**：利用光电效应来测定电子从原子或离子中被释放的能量。

7.**电离能在化学中的应用**：

-解释化学反应的难易程度。

-预测元素的化学性质。

-分析化学键的形成和断裂。

-评估物质在化学反应中的反应活性。

8.**电离能与物质稳定性的关系**：

-电离能较高的离子或分子通常比较稳定，因为它们不容易失去电子。

-电离能较低的离子或分子可能不太稳定，因为它们容易失去电子。七、反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.**案例教学法的应用**：在讲解电离能及其变化规律时，我尝试引入实际化学问题作为案例，让学生通过分析案例来理解电离能在化学反应中的应用。这种教学方法不仅提高了学生的兴趣，还锻炼了他们的分析问题和解决问题的能力。

2.**互动式教学**：我设计了一些互动环节，如小组讨论、角色扮演等，让学生在课堂上积极参与，这样可以更好地调动他们的学习积极性，同时也培养了他们的团队协作能力。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.**学生理解深度不足**：在教学过程中，我发现有些学生对电离能的概念理解不够深入，特别是在理解电离能的变化规律时，他们往往难以将理论知识与实际应用相结合。

2.**课堂互动不够充分**：虽然我尝试了多种互动式教学方法，但实际效果并不理想，部分学生仍然比较被动，课堂互动的深度和广度有待提高。

3.**教学评价单一**：目前的教学评价主要依靠课堂表现和作业完成情况，缺乏对学生实际应用能力的评估，这可能会影响学生对电离能知识的深入理解和掌握。

反思改进措施（三）改进措施

1.**深化理论教学**：为了帮助学生更好地理解电离能的概念，我计划在教学中加入更多实例，并结合周期表中的元素进行讲解，让学生在实际元素中感受电离能的变化规律。

2.**增强课堂互动**：我将设计更多互动环节，如小组竞赛、问题解答等，鼓励学生积极参与，同时也会关注每个学生的参与度，确保每个学生都有机会表达自己的观点。

3.**多元化教学评价**：为了全面评估学生的学习效果，我计划引入实验报告、项目展示等多种评价方式，以更全面地衡量学生对电离能知识的掌握和应用能力。此外，我还会定期与学生进行一对一的交流，了解他们的学习困难和需求，以便提供更有针对性的帮助。八、重点题型整理1.**题目**：已知某元素的电离能数据如下：第一电离能为XkJ/mol，第二电离能为YkJ/mol，第三电离能为ZkJ/mol。请分析该元素在周期表中的位置，并解释为什么它的电离能随电子数的增加而增加。

**答案**：该元素可能位于周期表的第二周期，因为它在失去第一个电子后，需要较大的能量才能再失去第二个电子，这表明它可能是一个碱土金属。电离能随电子数的增加而增加的原因是，随着电子的移除，剩余电子受到的核电荷数增加，电子与原子核之间的吸引力增强，因此需要更多的能量来移除电子。

2.**题目**：比较钠（Na）和镁（Mg）的电离能，并解释为什么钠的第一电离能比镁低。

**答案**：钠的第一电离能比镁低，因为钠位于周期表的第三周期，而镁位于第二周期。钠的原子半径比镁大，最外层电子距离原子核更远，受到的核电荷数吸引力较小，因此更容易失去电子。

3.**题目**：解释为什么在同一主族中，随着原子序数的增加，电离能通常呈减少趋势。

**答案**：在同一主族中，随着原子序数的增加，电子层数增加，最外层电子距离原子核更远，受到的核电荷数吸引力减小。此外，电子之间的排斥力增加，使得最外层电子更容易被移除，因此电离能减少。

4.**题目**：为什么非金属元素的电离能通常比金属元素高？

**答案**：非金属元素的电离能通常比金属元素高，因为非金属元素倾向于获得电子形成阴离子，而金属元素倾向于失去电子形成阳离子。非金属元素的原子核