原子核外电子排布的初步知识

1 / 25 原子核外电子排布的初步知识 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址核外电子排布的初步知识教案 教学目标 1.使学生了解原子的核外电子分层排布的规律及原子结构示意图的含义，培养学生的抽象能力和创造思维能力。 2.了解元素的性质跟原子结构的关系。 3.使学生初步认识离子化合物和共价化合物的定义和形成原因。 教学过程 【引言】我们已经知道原子是由原子核和电子构成的，质量很小的电子在核外空间作高速运动。电子是怎样排布在核外空间的呢？这是本节要学习的内容。 【板书】核外电子排布的初步知识（将 “ 核外电子排布 ” 填入板书结构图中预定的方框内，板书设计见后） 【讲述】氢原子核外只有 1 个电子，这个电子在核外的空间里作高速运动。在含有多个电子的原子里，各电子的能量高低不同，决定它们运动离核远近的区域不同。那么，怎样描述运动的电子离核远近区域不同的呢？请同学们带着这个问题阅读教材的有关部分。 生：（自学） 【讨论】自学教材后，请大家讨论上述问题。 师：通常用什么方式描述运动的电子离核的远近呢？ 2 / 25 生：电子层。 【讲解】电子层是用来描述运动的电子离核远近的区域不同。电子能量最低、离核最近的叫第一层，能 量稍高、离核稍远的叫第二层。然后由里向外，依次叫三、四、五、六、七层 这样，电子可以看作是在能量不同的电子层上运动。电子的这种分层运动，又叫核外电子的分层排布。 【板书】把 “ 分层排布 ” 填入板书结构图中预定方框内（其余略）。 【讲述】知道了原子的核电荷数和电子的排布以后，我们就可以画出原子结构示意图。 【投影】 【讲解】投影显示的是氧原子结构示意图。 +8 表示氧原子核内有 8 个质子，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该电子层上的电子数，即第一层上有 2 个电子，第二层（也是最外层）上有个电子。 （把上 述讲解中的要点（原子核、电子层、电子数）填入板书结构图中的方框内。） 师：下面请同学们观察 1 18 号元素的原子结构示意图。 【展示】出示挂图： 1 18 号元素的原子结构示意图（图中各元素原子最外层电子数用不同颜色标出，便于学生观察）。 【投影】（出示研讨题）观察 l 18 号元素原子结构示意图3 / 25 后，请思考稀有气体元素、金属元素、非金属元素的原子最外层的电子数目各有什么特点？ 【观察】引导学生扣住观察要点 “ 原子最外电子层的电子数目 ” ，悉心观察。 【讨论】四人一组讨论，交流观察中收集的信息，争议辨析，统一认识 。 师：请几位同学紧扣研讨题向全班汇报讨论结果。 生：（全班争议，最后趋于统一的认识。） 【小结】稀有气体元素原子的最外层都有 8 个电子（氦是 2个），这种结构叫稳定结构。当然，稳定是相对的，稀有气体的化学性质很稳定，一般不跟其他物质发生化学反应。金属元素原子最外层电子一般少于 4 个，在化学反应中容易失去最外层电子，使次外层变成最外层，达到 8 电子稳定结构。非金属原子最外层电子数目一般多于或等于 4 个，在化学反应中容易得到电子，使最外层达到 8 电子的稳定结构。 【板书】（把小结中的要点填入结构图中的方框内。） 【讲述】由此可见，元素的性质，特别是化学性质，跟它的原子最外层电子数目密切相关。了解这些知识，就可以进一步研究不同元素的原子是怎样形成不同的化合物的。 评注：利用投影显示、挂图展示、板书等形式，启发、引导学生自学、讨论，能在教学双边活动中较好地完成教学任务。 4 / 25 【引言】钠是典型的金属元素，氯是典型的非金属元素，钠和氯的单质相互反应，会生成氯化钠。反应过程如投影所示。 【投影】从活动胶片投影演示可以看出，钠原子失去最外层1 个电子，氯原子得到 1 个电子。 【观察】引导学生按活动胶片投影程序观察原子 变成离子时最外层电子转移的变化情况。 师：氯化钠是怎样形成的呢？ 生：（讨论后再回答。） 【讲解】当钠跟氯气反应时，气态钠原子最外电子层的 l 个电子转移到气态氯原子最外电子层上去。钠原子失去 1 个电子，变成带 1 个单位正电荷的钠离子（阳离子）。氯原子得到 1 个电子，变成带 l 个单位负电荷的氯离子（阴离子）。这两种带相反电荷离子之间相互作用，就形成氯化钠。 【小结】像氯化钠这种由阴、阳离子相互作用而形成的化合物，就是离子化合物。 【板书】离子化合物（填入结构图中方框内） 【讲述】构成离子化合物的微粒是离子， 离子是带电的原子（或原子团），带正电的离子叫阳离子，带负电的离子叫阴离子。 【引言】在氢气的实验室制法一节中，讲到盐酸是氯化氢气体的水溶液。氢气和氯气是怎样化合生成氯化氢气体的呢？5 / 25 请同学们自学教材，并完成练习题（用幻灯投影练习题）。 在氯化氢分子中，氢原子和氯原子通过 _结合在一起。由于 _原子对电子对的吸引力比 _原子稍强些，使电子对偏向 _原子，使 _原子一方略显 _电性。电子对偏离 _原子，使 _原子一方略显 _电性。作为分子整 体仍呈电中性。 生：（学生思考，完成练习。） 师：投影显示上述填空的答案。 生：同学相互批阅，校正答案。 【讲解】氢元素和氯元素都是非金属元素。在化学反应中，双方原子只能各提供最外层上的 1 个电子，形成 1 对共用电子对。该电子对能满足氢、氯两种原子都达到稳定结构而形成氯化氢分子。氯化氢等由共用电子对形成分子的化合物，叫共价化合物。 【板书】共价化合物（填入结构图中方框内） 【练习】（幻灯投影练习） 金属元素的原子，最外层电子数目一般少于 _个。在化学反应中，这种原子容易 _电子而变成 _离子。非金属元素的原子，最外层电子数一般都不少于 _个。在化学反应中，这种原子容易 _电子，变成 _离子。由_、 _离子相互作用而形成的化合物叫 _，如_、 _。以 _形成分子的化合物，叫 _，6 / 25 如 _、 _。 生：（思考，完成练习。） 师：（以每小组纵行为序，用提问的方式进行答题竞赛。） 生：按练习中填空顺序回答（迅速且准确者为优胜）。 师：在化学反应中，不同元素的原子相遇时，既可以由得失电 子的方式形成离子化合物，也可以由共用电子对的方式形成共价化合物。一般说来，金属元素和非金属元素原子相互作用，形成的化合物大多数是离子化合物；非金属元素原子之间相互作用，形成的化合物大多数是共价化合物。 【小结】本节课学习了核外电子分层排布的初步知识，了解稀有气体元素原子、金属元素的原子、非金属元素的原子最外层电子数目特点，知道元素的性质跟它的原子结构密切相关，粗略地讨论离子化合物和共价化合物定义及其形成原因，为学习下一节课打下基础。 评注：要在教学中把握好大纲的教学要求，不能任意拔高，本课执教者已注意 这一点。 【预习】自学化合价。 【作业】课本习题（略）。 教学说明 本课题是初中化学教学中的一个难点，是学生刚学过原子结构、核电荷数、质子数、核外电子数及其相互关系的基础上进行的核外电子排布初步知识的启蒙教学。限于学生的知识7 / 25 水平和认识能力，本节课较好地运用 “ 启发一讨论 ” 教学法的动态活化的教学程序，利用投影、挂图，构成多维直观教学，巧妙地将 “ 宏观物体的运动规律 ” 和 “ 微观粒子运动状态 ” 在教和学的动态平衡中融为一体，顺利地帮助学生建立有关核外电子排布及离子化合物、共价化合物形成原因的大致印象。 专家评 注 本节课有以下一些特点。 1.本课题的内容抽象、难懂，但执教者充分运用挂图、投影等教具，化难为易，有较好的教学效果。 2.在教学中执教者能恰到好处地抓住教学的重点和难点，引导学生开展讨论，由学生代表汇报讨论结果，最后由教师总结，得出正确的结论。这样能充分调动学生学习的积极性，发挥学生的主体作用。 3.本课教学设计思路清晰，教学时根据知识结构总框图，逐层分解，把终极目标分解成一系列中间目标，做到知识、能力层层落实。 （选自名师授课录 中学化学） （二） 教学目标 1.使学生了解含有多 个电子的原子里，电子是分层排布的，建立电子层的概念。 2.使学生了解原子核外电子的排布是有规律的及原子结构8 / 25 示意图的含义，能正确使用原子结构示意图表示 l 18 号元素的原子结构。 3.初步了解元素性质与原子结构的关系，掌握稀有气体元素，金属元素及非金属元素的原子结构特点。 4.初步了解离子化合物和共价化合物的概念及形成过程。 教学重点和难点 核外电子的排布规律及 1 18 号元素原子的核外电子排布。 第一课时 教学过程 引言通过前面的学习，我们已经知道，原子是化学变化中的最小微粒。原子是由原子核 及在核外空间作高速运动的电子构成的。那么，电子在核外的空间是如何排布的呢？ 板书核外电于排布的初步知识 讲述原子是由原子核和核外电子构成的。电子的质量非常小，在核外绕核高速运转。如核电荷数为 1 的氢原子，原于核内有一个带正电荷的质子，核外有一个电子，如图所示。实际上，电子在核外不是在一个平面上运动，而是在空间运动。为了表示方便，把它示意为在一个平面上运动。氢原子核外仅有一个电子，比较简单。在含有多个电子的原子里，电子在核外是如何排布的呢？ 板书一、原子核外的电子是分层排布的。 9 / 25 阅读 课本有关原子核外电子分层排布的内容。 讲述由于电子的能量不同，它们运动的区域也不同。知道了原子的核电荷数及核外电子排布，可以画出原子结构示意图。 板书二、 1 18 号元素的原子结构示意图。 讲述看课本中氢原子、氧原子的原子结构示意图， +1表示原子核内有一个质子，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该电子层上的电子数。出示 1 18 号元素的原子结构示意挂图，引导学生在观察中进行恩考，总结规律： 1.第一层最多能容纳多少个电子？ 2.第二层最多容纳几个电子 3.最外电子层最多可以容纳的电子数？ 板书 三、原子最外层电子数与元素化学性质的关系。 1.稀有气体元素，原子的最外层都有 8 个电子（氦是 2 个）。 阅读课本有关稀有气体元素原子最外层的电子数目的内容。 板书 2.金属元素原子的最外层电子数目一般少于 4 个。 3.非金属元素原子的最外层电子数目一般多于或等于 4 个。 阅读课本中元素性质与原子最外层电子数的关系的有关内容。 练习在练习本上画出氧、钠、镁、硫、氯、氩的原子结构示意图。 （请三位同学在黑板上画，每人画两个）。 10 / 25 讨论课本中的有关习题。 小结 1.核外电子分层排布， 原子结构示意图。 2.元素的化学性质与原子最外层电子数有关。 作业在练习本上画出 1 18 号元素的原子结构示意图。 （高卫平） 第二课时 教学过程 提问金属元素与非金属元素的原子在结构上及得失电子的难易上有何不同？ 学生边回答边小结出下表： 板书 引言我们本节课所要学习的就是不同元素的原子之间是怎样形成化合物的。 板书四、离子化合物 讲述我们知道，钠是金属元素，最外层有一个电子，在化学反应中容易失去；氯是非金属元素，最外层有七个电子，在化学反应中易得到 1 个电子 。当钠跟氯反应时，钠原子将最外层的一个电子转移到氯原子的最外层上，这样，两个原子的最外电子层都成了八个电子的稳定结构。 板书 1.离子化合物的形成过程 讲述在氯化钠的形成过程中，钠原子失去一个电子而带11 / 25 上了一个单位的正电荷；氯原子因得到一个电子而带上了一个单位的负电荷。 板书 2.离子 带电的原子或原子团。 讲述带正电的离子叫阳离子（如 Na+），带负电的离子叫阴离子（如 cl）。两种带相反电荷的离子间相互作用，形成了化合物氯化钠（ Nacl）。 板书钠十氯气 氯化钠 Na 十 c12 Nacl 3.离子化合物：由阴、阳离子相互作用而构成的化合物，叫做离子化合物。 讲述如氯化钾（ kcl）、氯化镁（ mgc12）、氯化钙（ cac12）、氟化钙（ caF2）等。一般说来，由活泼的金属元素与活泼的非金属元素组成的化合物为离子化合物。 两种不同的非金属元素，它们又是如何形成化合物的呢？如氯化氢，氯原子最外层有 7 个电子，易得 1 个电子达 8 个电子的稳定结构；氢原子也易夺取一个电子达 2 个电子的稳定结构，两种元素的原子夺取电子的能力相差不大。因此，当氯与氢形成化合物时，都没能把对方的电子夺取 过来，它们相互作用的结果，是两种元素的原子各提供最外层的一个电子，组成一个电子对，供两个原子共同使用，叫共用电子对。由于氯原子对电子对的吸引力比氢原子稍强，所以电子对偏向氯原子一方，使其显负电性，氢原子一方显正电性，整个12 / 25 分子仍为电中性的。 板书五、共价化合物 以共用电子对形成分子的化合物叫共价化合物。 如：氢气十氯气 氯化氢 （ H2）十（ cl2) （ Hcl） 讲述不同种非金属元素一般通过共用电于对形成共价化合物。如水、二氧化碳等。 思考共用电子对的数目与原子最外层电子数是否有关？ 小结离子化合物、共价化合物的概念、形成过程及根据离子结构示意图写出相应的离子符号。 （选自北京 101 中学优秀教案选） 核外电子排布的初步知识之三 第一课时 教学目的 1.了解原子的核外电子是分层排布的和原子结构示意图的涵义。 2.识记核电荷数从 l 到 18 的元素的原子结构示意图。 3.了解元素性质与原子最外层电子数的关系。 4.使学生对离子化合物和共价化合物的定义和形成原因有一个大致的印象。 5.初步培养学生微观空间想象的能力。 重点和难点 13 / 25 1.原子的核外电子是分层排布的；元素的化学性质与原子最外层电子数的关系；用原子结构的观点来分析离子化合物和共价化合物的形成过程是本节课的重点。 2.对核外电子分层运动的想象是本节课的难点。 教学方法 直观教学与启发式教学相结合。 教学过程 复习提问以氧原子为例，说明构成原子的微粒有哪几种。它们怎样构成原子？为什么整个原子不显电性？ 在提问小结的基础上引入新课 引言从小结中我们知道氧原子的核外有 8 个电子在核外的一定范围的空间里作高速运动，那么象氧原子一样含有多电子的原子它们的核外电子又是如何 运动？有何规律？ 板书核外电子排布的初步知识 一、核外电子是怎样运动的 幻灯投影边投影边讲解，使学生对核外电子的分层排布有一个初步的认识 来源 :学 科 网 指导阅读指导学生阅读课本有关核外电子分层排布的内容，进一步加深对下列问题的想象和了解 1.在含多电子的原子里，电子的能量不同 2.能量低的，通常在离核近的区域运动。能量高的，通常在离核远的区域运动。 14 / 25 3.为了便于说明问题，通常就用电子层来表明运动着的电子离核远近的不同。 4.把能量最低、离核最近的叫第一层，能量稍高、离核稍远的叫第二层，由里往外依次类推，叫三、四、五、六、七层。 强调指出电子的这种分层运动是没有固定轨道的。 可用生活中最形象的比方来加深学生对空间的想象和思维，平常，我们总是用里三层外三层来形容群众看热闹的场面，由于人多，看热闹的人肯定离中心点有远有近，但不难想象，人们并不是有规律地一层一层划分的一清二楚，看热闹并没有固定的层次，里三层外三层只不过是一种形象的描述和比喻罢了。 板书结论：核外高速运动的电子是按照其能量由低到高，离核由近至远的顺序分层排布的。 设问知道了原子的核电荷数和核外电子是 分层排布的。那么，我们能用一个什么样的图式来形象地把这种结构示意出来呢？ 板书二、原子结构示意图 幻灯投影投影自制的氢原子和氧原子的原子结构示意图的幻灯复合片，边投影边讲解圆圈、圆圈内的正号和数字，弧线和弧线上数字分别表示的意义以及原子结构示意图的画法。 板书 1.原子结构示意图的涵义 15 / 25 指导阅读指导学生阅读课本有关原子结构示意图的画法的内容，并要求学生用笔画下来以加深记忆。 板书 2.原子结构示意图的画法：画圆圈标核电、正号写在前，弧线呈扇面，数字一条线。 来源 :学 科 网ZX Xk 学生练习下列氧原子的结构示意图中正确的是 幻灯投影 1 18 号元素的原子结构示意图 来源 :中 .考 .资 .源 .网 领读将课本上的 1 18 号元素以一个横行作一停顿的方式领读，要求他们记住 1 18 号元素的名称和原子结构示意图。 学生练习 1.下列原子结构示意图各表示什么原子？ 2.画出钠原子、氯原子、氖原子的原子结构示意图。 观察分析引导学生对 1 18 号元素原子结构的示意图进行观察对比，分析讨论，找出各类元素原子结构（最外层电子数）的特点及元素性质与原子结 构的关系。 板书三、元素性质与原子结构（最外层电子数）的关系 设问稀有气体元素的原子最外层电子数目有什么特点？这种结构和元素性质有什么关系？学生回答教师总结。 板书 1.稀有气体元素：最外层电子数为 8 个（氦为 2 个）16 / 25 稳定结构，性质稳定。 设问金属元素的原子最外层电子数目有什么特点？ 学生回答教师总结。 板书 2.金属元素：最外层电子数一般少于 4 个，易失电子。 设问非金属元素的原子最外层电子数目又有什么特点呢？学生回答教师总结。 板书 3.非金属元素：最外层电子数一般多于或 等于 4 个，易获得电子。 指导阅读指导学生阅读课本中元素性质与原子结构的关系的有关内容，重点地方用线条划出。 师生小结元素的性质，特别是化学性质跟它的原子的最外层电子数目关系非常密切。 复习巩固 1.元素的种类决定于原子的 (1)电子数 (2)质子数 (3)中子数 2.元素的化学性质，跟原子的 _数关系密切。 (1)最外层电子 (2)电子层 (3)电子 3.下列各元素中，原子结构属于稳定结构的是 (1)Ar (2)o (3)Na 作业 略 第二课时 复习提问挂出 Na、 mg、 cl、 o 的原子结构示意图。请学17 / 25 生回答其涵意。 启发提问这几种元素的原子要怎样变化才能使最外层电子达到稳定结构？（在学生回答的基础上，教师由如何形成化合物引入第二课时的内容。） 引言钠是金属元素，氯是非金属元素。钠和氯的单质都很容易跟别的物质发生化学反应。它们之间也能起化学反应，生成常见的重要的化合物氯化钠（俗名食盐）。现在，我们就用原子结构的有关知识来分析钠原子和氯原子是如何形成氯化钠的。 板书一、氯化钠的形成 操作活动教具操作氯化钠形 成过程的活动演示板，让钠原子最外层的一个电子向氯原子的最外层上转移，从而使双方最外电子层都达到稳定结构。 提问 Na、 cl 原子最外层失得电子后，是否还能保持电中性？ 学生回答后，教师指出： Na、 cl 原子失得电子后将带上不同性质的电荷，它们已经从量变引起了质变，分别叫做钠离子（ Na+）和氯离子 (cl ) 提问 mg、 o 原子最外层失得电子后，又将如何呢？学生回答。 教师强调由于 mg、 o 原子失、得的电子数为 2 个，所以它们各自带上两个单位不同电性的电荷，分别变成了镁离子18 / 25 （ mg2+）和氧离子 (o2-)。 小结类似这样得、失电子后的原子都带有电荷，不能再称之为原子，而叫离子以前我们学过的原子团也往往带有电荷，如 So42-、 oH-、 NH4+、等，它们也叫离子。 板书 1.离子：带有电荷的原子或原子团叫做离子。在此基础上，再引导学生概括出阳离子、阴离子的概念。注意离子所带电荷的表示方法只能是 “+” 、 “ 一 ” 或 “ 几 +”“ 几 ” 。 提问 Na、 cl 原子变成 Na+、 cl-离子后，它们又如何作用呢？ 操作活动教具将画有 Na+和 cl-两个圆纸板向一起靠近、又推斥，反复几次，让两 个离子接近并固定在应有的位置上。边操作边讲解离子间的这种相互作用，说明 Na+和 cl-就是靠这种相互作用才形成化合物氯化钠的。 板书 2.氯化钠的形成： Na 和 cl 原子通过失、得电子变成阳、阴离子，两种离子相互作用而形成。 图示 学生练习启发学生用原子结构示意图和离子结构示意图分析 mg 和 o； mg 和 cl 是如何形成 mgo 和 mgcl2 的。 19 / 25 挂出小黑板后，学生在座位上练习，教师巡视。及时反馈。 板书 3.离子化合物：定义：像氯化钠这种由阴、阳离子相互作用而构成的化合物就是离子化合物。 指导 阅读指导学生将课本离子化合物的有关内容，将常见的一些离子化合物的实例用线条画下来以加深印象。 提问氢、氯两种非金属元素能不能形成比合物呢？ 引导学生回忆在氢气的实验室制法中，我们曾讲到盐酸，它的化学式是 Hcl，盐酸是氯化氢气体的水溶液。实验证明氢元素和氯元素的单质可以互相化合生成氯化氢气体。 启发提问 H、 cl 原子要怎样变化才能使最外层电子达到稳定结构，它们又是如何形成氯化氢分子的呢？ 板书二、氯化氢分子的形成 操作活动教具操作氯化氢分子形成过程的活动演示板，让氢原子核外的一个 活动电子和氯原子最外层的一个活动电子左右移动数次后，再将这两个活动电子同时向两个原子核中间移动，当移动到两核之间，并且离氢原子远些，离氯原子近些的位置时固定下来。边操作边讲解氢、氯都是非金属元素，它们的原子都易获得 1 个电子达到稳定结构。但获电子的能力又相差不大，都不能把对方的电子夺取过来，相互作用的结果是双方各以最外层一个电子组成一个电子对，这个电子对为两个原子所共用 ,在两个原子核外的空间运动，从而使双方原子都达到稳定结构。由于共用电子对同时20 / 25 受 H、 cl 两个原子核的吸引，从而使两个原子形成氯化氢的分子。 板书 l.共用电子对的概念 操作活动教具将写有 Hcl 分子的方纸板挂出。 板书 2.氯化氢分子的形成：以共用电子对形成。并强调共用电子对的偏移程度，说明分子整体不显电性。 启发提问类似氢、氯的一些非金属元素之间形成的化合物又属于什么化合物呢？ 板书 3.共价化合物：定义：像氯化氢这样以共用电子对形成分子的化合物叫共价化合物。 指导阅读阅读课本共价化合物的有关内容，加深对共价化合物形成过程的认识和理解。 本课小结引导学生以氯比钠、氯化氢为例，按下表总结离子化合物与共价化合物的区别 。 作业水分子中的氢原子和氧原子之间以 _相结合，水属于 _化合物。 新乡市二十二中学 窦青丽 （选自新编初中化学教案） 核外电子排布的初步知识之四 教学目的 知识：了解原子的核外电子是分层排布的；了解原子结构示21 / 25 意图的涵义；了解离子的概念及其与原子的区别和联系。常识性介绍离子化合物和共价化合物。 能力：培养学生的观察能力和抽象思维能力。 思想教育：使学生认识到不同事物之间是相互依存和相互转化的。 教学重点 原子的核外电子是分层排布的；元素的化学性质跟它的原子结 构密切相关。 教学难点 对核外电子分层运动想象表象的形成。 教学方法 问题解决法和讨论法。 教学用品 投影仪、抽拉式投影片。 教学过程 附 1：课堂练习一 1、原子核外电子是按 _、 _排布的。 2.某元素的