原 子 基 态 的 核外 电子 排 布.doc

原 子 基 态 的 核外 电子 排 布,是 将 Z 个 电子 按 保 里 原理、能 量 最 低 原理 和 洪 特 规 则 填 充 在原 子 轨道 上。但 还 有 许多问.题 值 得讨论,诸 如:原子 核外的 电子 在 全充满、半 充满 和全 空 时具 有较 低 的 能 量和 较 大 的 稳定 性,对 于 这个 问 题 有 的 教 科书是 用 洪 特 规 则 来解 释 的,L I J L Z 川 有 的书刊上又认为 讨 论 核外 电子 的 排 布 完 全 可 以 不用 洪 特 规则。 4 5 1比除 这 个 问 题 外 还有 轨道 能 级高低 次 序、轨 道 的 填充顺 序 等。我 们 试 图从 对称性 的 角度 对上述 问 题或核外 电 子的 排布中 有 关 问 题予 以 解 释。一、原 子 轨 道与对称性通 过 解 Sohr6 i dngo r方程得到 的 原子 轨 道s、p、d、f 轨道,如果 从对称性 的 角 度 去 考察这 些 原子 轨 道,贝 叹 有s轨 道 是球 对 称的,三 个等 能 量 的 简并 p 轨 道 若 以 每 个 p 轨 道的伸展 方向 为顶 点,将 三 个 P 轨道 的六 个 顶 点 连 接 起 来 则为 一 个 正 八 面 体,用 同 样的 方法 观 察 五 个 d 轨道 则 为 三十 二 面 体,七 个 f 轨 道 的面 将更 多。总 之,单 个p、d、f 轨道 虽 然 不 象 S 轨道 那 样 完全 对称,然而,只 要L 相 同的每 组 简并 轨 道填满电子 其 电子 云 的 分 布 具有球对称特 点,因为这 时 的 角度分 布 的 节 面 数 为 零。例 如,n相 同不相 同 的 各 原子 轨 道 之 所 以 S 轨道 能 量 最 低,就 是 由 于 它 的对 称 性 最 高,是球对称 的.推 之 即可 得 出L 相同 的 简 并轨 道 整 体 构 型 对 称性 越高、体 系 的 能 量 越 低,也 越 稳 定。根据 这个结 果 我 们认 为可 用 于对 上 面 所提 的问题 进 行讨 论。本 文 从教 学的 角 度 出 发,讨 论 了 核 外 电子 排 布 中 的能 量最 低 原 理、原 子 轨 道 能 级图、能 级交 错和H u n d 规则 的 问 题,并 对 钻 穿 效 应 作 了 一 些详述。在讨 论 中也 涉 及 到一 些理 论探讨,但我 们 的 目 的则是 在 于 对 核外 甩 子 排 布 的 基 本 原理( 主 要是 能量最 低 原理 ) 的 教学谈谈自 己 的粗 浅的看 法。 摘要： 初中接触化学科目的时候， 学生已基本了解了原子的结构， 知道原子核和核外电子构成原子， 高中阶段， 将详细学习原子结构模型的发展历史 随着新课标的推进， 对该部分知识的重视程度和教学方法都有所改进， 本文针对原子结构的演变过程、 当前的教学现状和教学设计进行分析总结关键词： 原子结构； 演变过程； 教学设计一、 原子结构模型的演变过程在对原子结构的认识过程中， 人类经历几千年的探索和艰苦的工作， 众多科学家一生为之奋斗， 下面简单介绍原子结构模型探索发展历史 原子的概念最早是由古希腊的哲学家德谟克利特提出的， 德谟克利特认为原子是不可分割的， 是组成一切物质的基本单位 年， 英国科学家道尔顿提出了世界上第一个原子结构模型， 他认为原子是微小的实心球体， 并且是不能分割的粒子， 建立了近代原子学说 年， 汤姆生发现了电子， 电子的质量非常小， 是带负电荷的 汤姆生在发现电子的基础上提出了原子的葡萄干布丁模型 汤姆生的学生卢瑟福在做 粒子轰击金箔的实验时惊奇地发现原子的大部分是空的， 认为电子按照一定轨道围绕着一个带正电荷的很小的原子核运动， 年， 卢瑟福提出了核式模型 世纪末， 当人们用卢瑟福的核式模型解释光谱现象时， 发现与经典的电磁理论不符合 年， 玻尔为了解释氢原子线状光谱这一事实， 基于卢瑟福的原子核理论和普朗克的量子说， 巧妙地将二者进行结合， 提出了原子结构的玻尔型 他认为电子的能量是量子化的、 不连续的， 核外电子在特定轨道上运动， 但玻尔理论建立在旧量子论的基础， 只能解释较简单的氢原子光谱， 对于稍微负责的原子光谱无法解释， 存在一定的缺陷 世纪 年代， 随着科技的发展， 建立电子云模型 二、 原子结构模型的演变的教学现状当前， 教师在对该部分知识进行讲解的时候通常采用四种方式， （ ） 让学生自学； （ ） 三句两句一带而过； （ ） 提前做成 课件， 课堂上简单介绍； （ ）使用 技术动态演示不同的原子模型 出现这种授课问题， 一方面是因为教材上对该部分知识的阐述较少， 教学资源少 另一方面是因为教师的不重视， 部分教师因为受专业知识的限制， 对原子结构模型的理解程度不够， 通常在授课过程中教师将本部分知识与之后的原子核、 电子排布知识进行合并， 简单介绍原子结构模型重点讲解原子核和电子排布 新课标的教学意图是让学生在学习化学知识时， 了解科学的探索过程及轨迹， 理解科学的博大精深， 体会科学与人文的融合， 引领正确的价值观念， 正确的科学精神 三、 原子结构模型的教学策略 教学目的本文以原子结构模型的演变为背景， 学习科学真理的探索过程 一方面， 让学生明白理并不是亘古不变的， 理论知识是与谬误、 偏见不断斗争得出的， 理论具有暂时性，随着科技的发展和人类认知能力的提高， 新的理论终将代替旧的理论， 科学 的 发 展 带 动 人 类 的 发 展， 人 类 文 明 正 是在这种日益更 替 的 科 学 发 展 中 推 进 的 另 一 方 面， 纠 正 学生错误的认知观点， 科学从天才提出的那一刻起并不是永恒的， 科学的真伪 需 要 用 实 践 进 行 证 明， 实 践 是 检 验 科 学的真理 抱 着 怀 疑 的 态 度 将 前 人 的 研 究 成 果 应 用 于 实 践中， 吸收其精华， 摈 弃 错误观 点， 创 造 新 观 点， 依 靠 科 学 成果不断完善真 理 注 重 学 科 的 交 融， 向 学 生 展 示 科 学 在 其他领域中的应用， 领悟科学的发展背景 教学手段当前多媒体技术的普遍应用， 教师在教学过程中应充分利用现有资源， 充实课堂内容 讲解原子结构模型的过程中配合精美的 图形， 冲击学生的视觉， 提高学习的兴趣， 化抽象为具体， 加深印象， 强化理解 另外， 配合当前的社会热点和趣味试验等情景引出问题， 让学生在阅读社会热点和趣味试验的过程中思考问题， 随之用课本知识对其进行讲解， 培养学生用科学的态度、 专业的知识解释生活常见问题的能力 教学反思一方面， 课堂上经过老师的设计， 有意的引导， 发动学生的积极讨论， 在活泼开放的学习氛围中达到教学目的， 老师与学生的积极沟通， 学生之间的竞相发言， 是课堂学习的最佳境界 老师给予学生充分发挥和思考的舞台， 在活泼的课堂气氛中， 学习程度较差的学生得到发言机会， 实现自我存在， 激发学习激情， 理解所学知识， 达到教学效果 另一方面， 随着课堂的丰富， 教学时间是固定有限的， 教学必须在把握时间的基础上向学生讲解所有知识， 比较考验老师对知识重难点的把握能力 学生提问的随意性加大了老师的教学难度， 专业知识水平的限制， 可能使老师无法全面讲解学生的