高中化学《原子结构》教案12 新人教版选修3

原子结构第二课时复习能层、能级、构造原理等上节课内容。过渡通过上节课学习我们知道，电子排布都遵循能量最低原理，我们学习第四部分。板书四、能量最低原理、基态与激发态、光谱1、能量最低原理原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态。讨论节日五颜六色的焰火是否是化学变化？若不是化学变化，与电子存在什么关系？（参阅课本）。讲解 节日焰火与核外电子发生跃迁有关。板书2、基态处于最低能量的原子。激发态当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。讲解 各种焰色反应是由对应的各种元素决定的。钙、锶、钡以及碱金属的挥发性化合物在高温火焰中，接受了能量，使原子外层的电子从基态激发到了高态，该电子处于激发态；处于激发态的电子是十分不稳定的，在极短的时间内（约10s）便跃迁到基态或较低的能级上，并在跃迁过程中将能量以一定波长的光能形式释放出来。由于各种元素的能级是被限定的，因此在向基态跃迁时释放的能量也就不同。碱金属及碱土金属的能级差正好对应于可见光范围，于是我们就看到了各种色彩。 投影图1-4 激光的产生与电子跃迁有关转折同学们都听说过“光谱”一词，什么是光谱呢？板书3、不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱讲述资料：1868年8月18日，法国天文学家詹森赴印度观察日全食，利用分光镜观察日珥，从黑色月盘背面如出的红色火焰，看见有彩色的彩条，是太阳喷射出来的帜热其他的光谱。他发现一条黄色谱线，接近钠光谱总的D1和D2线。日蚀后，他同样在太阳光谱中观察到这条黄线，称为D3线。1868年10月20日，英国天文学家洛克耶也发现了这样的一条黄线。经过进一步研究，认识到是一条不属于任何已知元素的新线，是因一种新的元素产生的，把这个新元素命名为 helium，来自希腊文helios（太阳），元素符号定为He。这是第一个在地球以外，在宇宙中发现的元素。为了纪念这件事，当时铸造一块金质纪念牌，一面雕刻着驾着四匹马战车的传说中的太阳神阿波罗（Apollo）像，另一面雕刻着詹森和洛克耶的头像，下面写着：1868年8月18日太阳突出物分析。投影图1-5 图1-6板书4、光谱分析利用原子光谱线上的特征谱线来鉴定元素。阅读科学史话玻尔与光谱。体会“类比”是一种科学思维方法；体会理论对实验的指导意义。 板书五、电子云与原子轨道设问原子核外电子是如何运动的呢？讲述20世纪处，丹麦科学家玻尔把原子类比为太阳系，提出了原子的行星模型。认为核外电子象行星绕太阳那样绕原子核运动。1916年玻尔因此获得诺贝尔物理奖。然而，在后来的十年间，玻尔建立的行星模型被量子理论学彻底否定了。提问核外电子的质量、运动速率、运动空间（学生回答）。讲解既然电子有不同于宏观物体的特征，其运动也与宏观物体不同。只能通过确定它在原子核外各处出现的概率，而无法确定某个时刻处于原子核外空间核处。板书1、电子运动特点：只能通过确定它在原子核外各处出现的概率，而无法确定某个时刻处于原子核外空间核处。投影图1-101s电子在原子核外出现的概率分布图阅读资料卡片，理解概率的含义。讲解对于图1-10可以这样理解：手持一架虚拟的高速照相机拍摄电子，电子每出现一次，拍的一张照片，拍成千上万张，然后将照片叠加在一起得到的图象。板书 2、电子云-由此得到的概率分布图看起来象云雾一样，形象的称为电子云。投影图1-11电子云轮廓图的制作过程：讲解最后的图为电子云轮廓图，图内电子出现几率为90% ，人们将这种电子云轮廓图称为电子轨道。注意电子轨道是一空间区域。投影图1-12s能级的原子轨道：问题s电子轨道都是球形的（原子核位于球心），能层序数越大，原子轨道的半径越大。为什么？讲解这是因为1s、2s 、3s 电子的能量依次增高，电子在离核更远的区域出现的几率增大，电子云越来越向更大的空间扩展。举例神州5号。投影p能级原子轨道图讲解P原子轨道是纺锤形，每个p能级有三个原子轨道，它们相互垂直，分别以px、py、pz为符号，而且，p原子轨道的半径也随n值增大而增大。板书 3、s电子轨道都是球形；P原子轨道是纺锤形分别以px、py、pz为符号。科学探索以第二周期电子排布为例，探索电子排布规律。汇报S原子轨道最多能容纳2个电子；p原子轨道最多能容纳6个电子；d原子轨道最多能容纳10个电子。讲解量子力学告诉我们，ns 能级各有一个轨道，np能级各有3个轨道；nd能级各有5轨道；nf能级各有7个轨道，每个轨道最多可容纳2个电子。思考各能级最多容纳的电子数是多少？如何从能级角度推导每一层最多容纳的电子数？板书4、一个原子轨道可用一个表示，如O：5、两个规律：泡利不相容原理：一个原子轨道里最多容纳两个电子，且自旋方向相反。洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先占据一个轨道，而且自旋方向相同。小结略。课堂练习1、关于光谱分析，下列说法错误的是： A、光谱分析的依据是每种元素都有其独特的特征谱线 B、光谱分析不能用连续光谱 C、光谱分析既可以用线状谱也可以用吸收光谱D、分析月亮的光谱可得知月球的化学组成2、在太阳的光谱中有许多暗线，这表明 A、太阳内部含有这些暗线所对应的元素 B、太阳大气层中缺少这些暗线所对应的元素 C、太阳大气层中含有这些暗线所对应的元素D、地球的大气层中含有这些暗线所对应的元素 参考答案：1、D 2、D 作业P13 5、6、7、8板书计划 四、能量最低原理、基态与激发态、光谱1、能量最低原理原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态。2、基态处于最低能量的原子。激发态当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。3、不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱4、光谱分析利用原子光谱线上的特征谱线来鉴定元素。五、电子云与原子轨道1、电子运动特点：只能通过确定它在原子核外各处出现的概率，而无法确定某个时刻处于原子核外空间核处。2、电子云-由此得到的概率分布图看起来象云雾一样，形象的称为电子云。3、