【人教版】高中化学选修3《物质结构与性质》全册教案

第一章原子的结构和性质第1节原子结构：(第1小时)知识和技能：1 .进一步认识原子核外电子的分层构型2 .了解原子核外电子的能量层分布及其能量关系3 .了解原子核外电子的能级分布及其能量关系用符号表示原子核外的不同能级，初步知道量子数的意思5、理解原子结构的结构原理，用结构原理可以认识原子的核外电子配置6 .可以表示电子排列式中常见元素(136号)的原子核外电子的排列方法与过程：复习与沿伸，类比与归纳，能阶类比阶，能阶类比阶。情感与价值观：充分认识原子结构理论发展的过程是逐渐完善的过程。教育过程：一、原子结构理论的发展从古希腊哲学家雷格布和德莫克里斯的朴素原子谈现代量子力学模型、人类思想中的原子结构模型经过多次演化，给了我们多方面的启示。 在现代大爆炸宇宙论中，我们所处的宇宙被认为是在大爆炸中诞生的。 大爆炸后约2小时当时产生了大量的氢、少量的氦、极少量的锂。 之后，经过漫长的发展过程或短暂的发展过程氢、氦等发生原子核的融合反应，分割合成其他元素。“复习”必修中学到的原子核外电子配置规则：核外电子配置的尸体一样的规则(1)核外电子始终配置在能量低的电子层，然后从内侧向外侧依次配置配置在能量逐渐上升的电子层中。(2)原子核外的各电子层最多可容纳29个电子。(3)最外层的电子数不得超过8个(k层为最外层时不得超过2个)。(4)次外层的电子数不得超过18个(k层为次外层时不得超过2个)，相反第三层电子数不得超过32个。 说明：以上法则是相互关联的，不能孤立地理解。 例如在m层为最外层情况下在这种情况下，最多可以排出8个电子；在m层不是最外层的情况下，最多可以排出18个电子“想法”这些法则是怎样概括的？二、能级和能级根据必修的知识，我们已经知道多电子原子核外电子的能量不同，也可以由内而外划分：第一、二、三、四、五、六、七能层符号表示k、l、m、n、o、p、q能量从低到高例如，钠原子有11个电子，分布在3个不同的能量层，第一层有2个电子，第二层有8个电子电子，第3层1电子。 原子中的电子在原子核的引力场，所以电子总是尽可能的先从内层排出，层填满后可填充下一层。 理论研究证明，原子核外的所有层都是可行的可容纳的最大电子数量如下：能阶一二三四五六七符号K L M N O P Q最大电子数2 8 18 32 502也就是说，每层所容纳的电子的最大数量是2n(n :能量层的序数)但是，相同能量层的电子的能量有可能不同，也可以分为能级(s、p、d、f )例如能楼是一层，能楼是一层楼梯。 各自的能量水平不同。能级符号和可容纳的电子数最大值如下：能量层K L M N O 能级1s2s2p3s3d4s4d4f最大电子数2、6、6、10、6、14各能量层的电子数28183250(1)对于每个能量层，能级符号的顺序为ns、np、nd、nf(2)任一能量层、能量级数=能量层序号(3) s、p、d、f可容纳的电子数量依次是1、3、5、7的2倍3、结构原理基于结构原理，只要我们知道原子序数，几乎可以写出所有元素原子的电子配置。即电子排列基准顺序：1S2 s2p 3s4S3 P4 S3 P4 S5 D5 p 6s 4f 5d 6p7s元素原子的电子构型： (136号)1氢气H 1s2261钠Na 1s2s2p3s钾K 1s2s2p3s3p4s 【Ar】4s少数元素的基态原子的电子配置对于结构原理有一个电子的错位51铬Cr Ar3d4s24101铜Cu Ar3d4s29课堂练习1 .写出cl (氯)、Sc (钪)、Br (溴)的电子配置22625氯：1s2s2p3s3p钪：1s2s2p3s3p3d4s溴：1s2s2p3s3p3d4s4p根据结构原理，如果知道原子序号，就可以写出元素原子的电子排列。 这样的电子排列基态原子的。编写2，1-36号元素的核外电子构型。简述3.1-36号元素的核外电子构型。把写法总结起来记忆。画出4、Be、n、Na、Ne、Mg原子的结构图在这些元素原子中，最外层的电子数大于下一外层的电子数的是最外层的电子数和下一外层的电子数子数相等是因为最外层电子数与电子层数相等l层的电子数最多的是k层和m层的电子数相等。5、下面的符号表示能量层或能级的能量。 请按照能量从低到高的顺序排列(1)EEEEKNLM(2)EEEE3S 2S 4S 1S(3)E E E E。3S3d2P4f6、a元素原子的m电子层比二次外层少2电子。 b元素原子核外l层的电子数比最外层多7电子。 (1)A元素的元素符号是b元素的原子结构图是.(2)A、b两种元素形成化合物化学式和名称分别为_第一节原子结构：(第二阶段)知识和技能：1、理解原子结构的结构原理，用结构原理可以认识原子的核外电子配置2 .可以表示电子排列式中常见元素(136号)的原子核外电子的排列3 .原子核外电子的配置知道遵循能量的最低原理4、了解原子的基态和激发态的含义5、初次了解原子核外电子的迁移和吸收或发射光谱，了解其简单应用教育过程： 2222222222222222222222222222226电子也可以分为不同的能级。 能量层和能级的符号和能够容纳的最大电子数如下根据(1)，原子核外的电子可以分为不同的能量层，能够按能量层配置的电子的最大数量为除了k层，其他能量层成为最外层时，最大只存在电子。 (2)从上表中发现了许多规则。 例如，s能级只能容纳两个电子，处于各自的能级等于数量。 请再写一条法则。2、a、b、c、d均为主族元素，已知a原子在l层上的电子数是k层的3倍的b元素的原子核2外k、l层上电子数之和等于m、n层的电子数之和的c元素的c离子和氖原子的核外电子的配置完全相同，d原子核外比c原子核外多5个电子。 (1)A元素在周期表中的位置是b元素的原子序号为(2)写c和d单体反应的化学方程式。“引入”电子在核外空间运动，能用宏观牛顿运动法则来描述吗？4、电子云和原子轨道：(1)电子运动的特点：质量极小运动空间极小极高速运动。因此，电子运动可以用牛顿运动法则来描述，只能用统计学的观点来描述。 我们不能像描绘宏观运动物体一样，确定一定状态的核外电子在某一时刻处于原子核外空间什么？ 只能确定出现在原子核之外的概率。概率分布图看起来像云雾，因此在图像上称为电子云。 电子出现的概率大约为90%有了空间，人们把这个电子云的轮廓图作为原子轨道。s的原子轨道为球形，能量层的编号越大，原子轨道的半径越大。p的原子轨道为纺锤形，每p能级有3个轨道，它们相互垂直，分别以p、p、p为符号xyz公司号令。 p原子轨道的平均半径也随能层序数的增大而增大。s电子的原子轨道均为球形(原子核位于球心)，能量层编号越大，原子轨道的半径越大越长越大。 这是因为1s、2s、3s电子的能量依次升高，在更远离核的地区出现电子的概率高逐渐增大，电子云蔓延到越来越大的空间。 这是很难理解的事，比方说，神州五号要依据克服地球的引力需要推进力(提供能量)，2s电子比1s电子的能量高，克服原子核吸引出现在远离核的空间的概率大于1s，因此2s电子云必然比1s电子云扩散。(2) 重点难点泡利原理和洪特规则量子力学表明，ns能级各有一个轨道，np能级各有三个轨道，nd能级各有五个轨道一个轨道，nf能级各有七个轨道。 每个轨道最多可容纳两个电子，通常称为电子对用反方向箭头表示。一个原子轨道最多只能容纳两个电子，而且自旋方向相反，这个原理是泡沫的原因理科。推论各电子层的轨道数和容纳的电子数。电子配置在相同能级的不同轨道上时，总是单独占据轨道，优先自旋方向同样，这个规则是洪特规则。练习会写入5、6、7、8和9号元素核外电子配置轨道式。 我记得主要元素在最外面层电子配置轨道式的特征：(对电子对的数、未对电子数和它所占的轨道)。“思维”以下是第二周期中原子的核外电子配置。 请从各个符号的意思和里面说出来我得到了一些信息。阅读“思考”24号、29号元素的电子配置式、价格电子配置轨道式、周期表比较不同，为什么从元素周期表中检测出铜、银、金周边电子层的配置。符合结构原理吗？12 .电子配置方式可简单，例如钠的电子配置方式可写作Ne3S。 问题：上式方括号中符号的意思是什么？可以按照钠原子的简化电子排列写出第8元素的氧，是第14号元素硅和第26号元素铁的简略电子配置式吗洪特规则特例：如果在相同的能量级别上，电子放置为完整、半完整或完整空间，则为比较稳定。课堂练习1 .以下原子的价电子构型用轨道公式表示：(1)N (2)Cl (3)O (4)Mg2、以下是在几个原子的2p能级和3d能级上配置电子的情况。 试着判断哪个东西违反了泡沫利非互换原理，什么样的违反了洪特规则。o(1)(2)(3) 表示 和零件(4) (5)(6)违反泡沫不相容原理，有违反洪特规则的。3、以下原子的周边电子配置，其状态的能量低吗？ 试着说明理由。(1)氮原子： A.Bo负 啊2s 2p 2s 2p灬11(2)钠原子： A.3s B.3p灬5142(3)铬原子： A.3d4s B.3d4s的双曲馀弦值。4、核外电子配置式和轨道式是表示原子核外电子配置的两种不同方式。 请比较这两个表现方式的共同点和不同点。5、原子核外电子运动的特征是什么？科学家如何解释电子运动的状态？ 以氮原子为例说明原子核外电子配置遵循的原理。第一节原子结构：(第三阶段)知识和技能：1 .原子核外电子的配置知道遵循能量的最低原理2 .了解原子的基态和激发态的含义3、初次了解原子核外电子的迁移和吸收或发射光谱，了解其简单应用重点难点能量最低原理、基态、激发态、光谱教育过程：在“引进”的日常生活中，我们看到了许多可见光，如灯光、氖光、激光、焰火和原子结构创建问题剧本有哪些关系：利用视频广播或电脑在日常生活中发现一些光现象，如霓虹灯，激光和节日放的彩色烟花等。 提出问题：这些光现象是怎么发生的？ 问题探究：指导学生阅读教科书，指导学生从原子中电子能量的变化角度认识光产出生的原因。解决问题：结合原子电子排列的结构原理，理解原子基态、激发态和电子跳跃运用迁移等概念，用这些概念说明光谱的原因。 应用反馈：例如，科学家在太阳光谱分析中发现了稀有气体在体氦、化学研究中利用光谱分析，测定一些物质的存在和含量，也可以让学生放学后查光有关光谱分析方法和应用的资料拓展知识面。10； 总结原子的电子配置按照结构原理使整个原子的能量达到最低状态，简称能量最低原理。处于最低能量的原子叫做基态原子。基态原子的电子吸收能量后，电子转变为高能级，成为激发态原子。 电子从高能量当量的激发状态转变为低能量的激发状态或者基态时，会释放出能量。 光是电子发射能量量的重要形式之一。 不同元素的原子迁移时，会吸收或放出不同的光，能够用分光器吸收各种元素的电子的吸收光谱和发光光谱统称为原子光谱。 许多元素是在原子光谱中发现的。 现代化学中充分利用原子光谱上的特征光谱鉴定元素，称为光谱分析。“阅读分析”分析教材p8的发光光谱图和吸收光谱图，认识两个光谱特征。阅读p8科