选修3第一章《原子结构与性质》全章教案.doc

第一节 原子结构第一课时 知识与技能：1、进一步认识原子核外电子的分层排布 2、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系3、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系4、能用符号表示原子核外的不同能级，初步知道量子数的涵义5、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布 6、能用电子排布式表示常见元素（136号）原子核外电子的排布教学内容：一、原子结构理论发展 从古代希腊哲学家留基伯和德谟克利特的朴素原子说到现代量子力学模型，人类思想中的原子结构模型经过多次演变，给我们多方面的启迪。 现代大爆炸宇宙学理论认为，我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸。大爆炸后约两小时，诞生了大量的氢、少量的氦以及极少量的锂。其后，经过或长或短的发展过程，氢、氦等发生原子核的熔合反应，分期分批地合成其他元素。复习必修中学习的原子核外电子排布规律： 核外电子排布的一般规律 (1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。 (2)原子核外各电子层最多容纳 个电子。 (3)原于最外层电子数目不能超过 个(K层为最外层时不能超过 个电子)。 (4)次外层电子数目不能超过 个(K层为次外层时不能超过 个)，倒数第三层电子数目不能超过 个。 说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。例如；当M层是最外层时，最多可排 个电子；当M层不是最外层时，最多可排 个电子练习:1、画出下列原子的结构示意图：Be、N、Na、Ne、Mg 在这些元素的原子中，最外层电子数大于次外层电子数的有 ，最外层电子数与次外层电子数相等的有 ，最外层电子数与电子层数相等的有 ；L层电子数达到最多的有 ，K层与M层电子数相等的有 。2、A元素原子的M电子层比次外层少2个电子。B元素原子核外L层电子数比最外层多7个电子。（1）A元素的元素符号是 ，B元素的原子结构示意图为_； （2）A、B两元素形成化合物的化学式及名称分别是_ _ _。二、能层与能级能层：多电子原子的核外电子的_是不同的，按电子的_差异，可将核外电子分成不同的能层由内而外可以分为： 第一、二、三、四、五、六、七能层符号表示 K、 L、 M、 N、 O、 P、 Q 能量由低到高能 层能 级最多电子数各能层总电子数（1） 每个能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf（2） s、p、d、f可容纳的电子数依次是 、 、 、 的两倍练习1、下列符号代表一些能层或能级的能量，请将它们按能量由低到高的顺序排列：（1）EK EN EL EM ，（2）E3S E2S E4S E1S ，（3）E4s E4d E4P E4f 。三、构造原理即电子所排的能级顺序： , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,能量最低原理：原子的电子排布遵循_,能使整个原子的能量处于_元素原子的电子排布：（118号）1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18第二课时知识与技能：1、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布2、能用电子排布式表示常见元素（136号）原子核外电子的排布3、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理4、知道原子的基态和激发态的涵义5、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱，了解其简单应用教学内容：一、电子云和原子轨道： (1)电子运动的特点：质量 运动空间 运动速度 。因此，电子运动来能用牛顿运动定律来描述，只能用统计的观点来描述。我们不可能像描述宏观运动物体那样，确定一定状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间如何，而只能确定它在原子核外各处出现的概率。概率分布图看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。常把电子出现的概率约为90%的空间圈出来，人们把这种电子云轮廓图成为原子轨道。S的原子轨道是 形的，能层序数越大，原子轨道的半径越 。 P的原子轨道是 形的，每个P能级有 个轨道，它们互相垂直，分别以 、 、 为符号。P原子轨道的平均半径也随能层序数 。 二、重点难点: 泡利原理和洪特规则量子力学告诉我们：ns能级各有 个轨道，np能级各有 个轨道，nd能级各有 个轨道，nf能级各有 个轨道.来表示。泡利原理: 而每个轨道里最多能容纳2个电子，通常称为电子对，用方向相反的箭头“”洪特规则: 当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先 轨道，而且自旋方向 练习写出5、6、7、8、9号元素核外电子排布轨道式。并记住各主族元素最外层电子排布轨道式的特点：(成对电子对的数目、未成对电子数和它占据的轨道。 2 电子排布式可以简化，如可以把钠的电子排布式写成Ne3S1。上式方括号里的符号的意义是什么？你能仿照钠原子的简化电子排布式写出第8号元素氧、第14号元素硅和第26号元素铁的简化电子排布式吗?思考写出24号、29号元素的电子排布式，价电子排布轨道式，阅读周期表，比较有什么不同，为什么？从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子层排布。它们是否符合构造原理?洪特规则的特例：对于同一个能级，当电子排布为全充满、半充满或全空时，是比较稳定的。练习：1、用轨道表示式表示下列原子的价电子排布。(1)N (2)Cl (3)O (4)Mg 2、以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断，哪些违反了泡利不相容原理，哪些违反了洪特规则。(1) (2) (3) (4) (5) (6) 违反泡利不相容原理的有 ，违反洪特规则的有 。3、下列原子的外围电子排布中，那一种状态的能量较低？试说明理由。(1)氮原子：A B ；(2)钠原子：A3s1 B3p1 ；(3)铬原子：A3d54s1 B3d44s2 。 同步训练1、以下能级符号正确的是（）A.6s B.2d C.3f D.7p2、下列个能层中不包含p能级的是（） A.N B.M C.L D.K3、下列符号代表一些能层或能级的能量，请将它们按能量由低到高的顺序排列：（1）EK EN EL EM（2）E3s E2s E4s E1s（3）E3s E2d E2p E4f4、下列关于1S电子在原子核外出现的概率分布图的说法中，正确的是（）A、通常用小黑点来表示电子的多少B、小黑点密表示在该核外空间的电子数多C、小黑点密表示在该核外空间的单位体积内电子出现的概率大D、通常用小黑点来表示电子绕核作高速圆周运动5、下列关于多电子原子核外电子的运动规律的说法正确的是 A.核外电子是分层运动的 B.所有电子在同一区域运动 C.能量高的电子在离核近的区域运动 D.能量低的电子在离核近的绕核旋转，2.下列原子构成的单质中既能与稀硫酸反应又能与烧碱溶液反应，且都产生H2是 A.核内无中子的原子 B.N层上无电子，最外层上的电子数等于电子层数的原子C.电子构型为3S23P1 D.最外层电子数等于倒数第三层上的电子数的原子第3课时知识与技能：1、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理2、知道原子的基态和激发态的涵义3、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱，了解其简单应用重点难点：能量最低原理、基态、激发态、光谱教学过程：引入在日常生活中，我们看到许多可见光如灯光、霓虹灯光、激光、焰火与原子结构有什么关系呢？ 创设问题情景：利用录像播放或计算机演示日常生活中的一些光现象，如霓虹灯光、激光、节日燃放的五彩缤纷的焰火等。 提出问题：这些光现象是怎样产生的? 问题探究：指导学生阅读教科书，引导学生从原子中电子能量变化的角度去认识光产生的原因。问题解决：联系原子的电子排布所遵循的构造原理，理解原子基态、激发态与电子跃迁等概念，并利用这些概念解释光谱产生的原因。 应用反馈：举例说明光谱分析的应用，如科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦，化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量，还可以让学生在课后查阅光谱分析方法及应用的有关资料以扩展他们的知识面。一、能量最低原理：原子的电子排布遵循_,能使整个原子的能量处于_简称能量最低原理。二、基态原子与激发态原子 ：处于_ 的原子叫做基态原子，当基态原子的电子_能量后，电子会跃迁到_，变成激发态原子。 三、光谱与光谱分析 (1)、光谱： 不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放_, 可以用光谱仪摄取各种元素的电子的 _ 或_，总称原子光谱。 （2）、光谱分析： 在现代化学中，常利用_上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。 课堂练习1、同一原子的基态和激发态相比较 A、基态时的能量比激发态时高 B、基态时比较稳定C、基态时的能量比激发态时低 D、激发态时比较稳定2、生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁有关的是 A、钢铁长期使用后生锈 B、节日里燃放的焰火C、金属导线可以导电 D、卫生丸久置后消失3、比较多电子原子中电子能量大小的依据是 A元素原子的核电荷数 B原子核外电子的多少 C电子离原子核的远近 D原子核外电子的大小4、当氢原子中的电子从2p能级，向其他低能量能级跃迁时 A. 产生的光谱为吸收光谱B. 产生的光谱为发射光谱C. 产生的光谱线的条数可能是2 条D. 电子的势能将升高.5、下列电子排布式中，原子处于激发状态的是A.1s22s22p5 B.1s22s22p43s2 C.1s22s22p63s23p63d54s1 D.1s22s22p63s23p63d34s26、下列叙述中，正确的是A.在一个基态多电子的原子中，可以有两个运动状态完全相同的电子B.在一个基态多电子的原子中，不可能有两个能量完全相同的电子C.在一个基态多电子的原子中，M层上的电子能量肯定比L层上的电子能量高D.如果某一基态3p能级上仅有2个电子，它们自旋方向必然相反7人们常将在同一原子轨道上运动的、自旋方向相反的2个电子，称为“电子对”；将在同一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子”。以下有关主族元素原子的“未成对电子”的说法，错误的是A.核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中一定含有“未成对电子”B.核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中一定不含“未成对电子”C.核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中可能含有“未成对电子”D.核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中不一定含“未成对电子”8.下列元素中价电子排布不正确的是A.V：3d34s2 B.Cr：3d44s2 C.Ar：3s23p6 D.Ni：3d84s29.基态原子的第5电子层只有2个电子，则该原子的第四电子层中的电子数肯定为