原子结构与元素周期表教案

1、原子结构与元素周期表教案原子结构与元素周期表教案一教学目标1 .知识与技能目标：使学生理解能量最低原则，泡利不相容原理，洪特规则等核外电子排布的原则。使学生能完成136号元素基态原子的核外电子排布和价电子排布。使学生知道核外电子排布与周期表中周期，族划分的关系。使学生了解原子半径的周期性变化，并能用原子结构知识解释主族元素原子半径周期性变化的原因2 .过程与方法目标：通过学习，使学生明确原子结构的量子力学模型的建立使元素周期表的建立有了理论基础。3 .情感态度与价值观通过微观世界中核外电子所奉行的“法律”-电子排布原则的认识，发展学生学习化学的兴趣，感受微观世界的奇妙与和谐。二教学重点和难点:

2、原子核外电子排布三原则，核外电子排布与原子半径，周期表中周期，族划分的关系。核外电子排布式，价电子排布式，轨道表示式的书写。三教学方法：活动探究法，学案导学法，联想对比法，自学阅读法，图表法等四教学过程（第1课时）新课引入俗话说，没有规矩不成方圆，不管是自然界还是人类社会，都有自己的规律和规则，我们可以简单看这几张图片，交通有交通规则，停车场有停车场的规矩，就连一个小小的鞋盒，也有自己的规矩。通过第一节“原子结构模型”的学习，我们知道原子核外有不同的原子轨道，那么电子在这些原子轨道上是如何排布的呢？有没有自己的规则和规矩呢？当然有，是什么呢？通过我们教材第二节原子结构与元素周期表，大家就会了解

3、这一微观世界的“法律”。活动探究1-18号元素的基态原子的电子排布提问为什么你的基态原子的核外电子是这样排布的，排布原则是什么？自学阅读阅读基态原子的核外电子排布三原则5分钟。学案导学见附页设问为什么基态原子的核外电子排布要符合此三原则呢师讲自然界有一普遍规律：能量越低越稳定，不管是能量最低原理还是泡利不相容原理，洪特规则，它们的基本要求还是稳定。投影耸入云天的浮天阁师讲通过这张图片，我们可以很清楚的看出生活中随处都有类似的例子，和我们微观世界的规则不谋而合。浮天阁台阶对应能量最低原理，想休息，想稳定，在这高高的楼梯上，你最愿意选择什么地方呢？当然是最低处的台阶。基态原子的电子同样也是能量越低

4、越稳定，为了稳定它们总是尽可能把原子排在能量低的电子层里。如氢原子的电子排布式为1s1.那多电子原子的电子如何排布呢？生答按能量由低到高的顺序排布师讲那么原子轨道的能量高低顺序是什么呢？投影展示原子轨道能量高低顺序图，并指出能级交错现象。师讲装有鞋子的鞋盒可以直观的看为泡利不相容原理，一个鞋盒最多容纳两个鞋子，且方向相反。井然有序的停车场，你看车辆尽可能分占不同的车位，方向相同，这样才能使整个停车场稳定有序，多像洪特规则。投影自选相反的鞋子，井然有序的停车场归纳总结1.基态原子：处于能量最低状态下的原子2、基态原子的核外电子排布原子核外电子的排布所遵循的三大原则：能量最低原则电子先占据能量低的

5、轨道，再依次进入能量高的轨道泡利不相容原理每个轨道最多容纳两个自旋状态相反的电子洪特规则电子在能量相同的轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同思考请写出氯原子的原子结构示意图，根据你的书写请思考，该示意图能否清楚表示各原子轨道电子排布情况？如不能，用什么样的方法才能清楚表示呢？师讲电子排布式可简单写为nlx,其中n为电子层数，x为电子数，角量子数l用其对应的符号表示。轨道表示式用小圆圈表示一个给定量子数n,l,m的原子轨道，用箭头来区别ms不同的电子，如：氮原子的轨道表示式练习书写118号元素的基态原子的电子排布式以氯原子为例比较电子排布式、轨道表示式、原子结构示意图书写的不同过

6、渡在以上书写中大家肯定有一种感觉，写着麻烦，有没有简单点的表示方法呢？师讲33号碑As:Ar3d104s24p3;34号硒Se:Ar3d104s24p4;35号澳Br:Ar3d104s24p5练习依据核外电子排布原则，请试着写出19-36号元素的基态原子的电子排布【阅读】教材P13方法导引【讨论】依据核外电子排布原则，请试着写出19-36号元素的基态原子的电子排布式【师讲】洪特规则特例：能量相同的原子轨道在全充满、半充满和全空状态时，体系能量最低，原子最稳定。学生活动看图1-2-5基态铁原子的能级和核外电子排布示意图提问为什么铁元素的常见价态是+2,+3价师讲价电子的概念，价电子排布式练习价电

7、子指的是,元素的化学性质与密切相关。价电子排布式：例如NaClCrFe典例解析某元素原子共有5个价电子，其中一个价电子的四个量子数为n=3,l=2,m=2,ns=+1/2。试写出该元素原子核外电子排布式课外思考高一时通过必修2的学习，我们已经了解元素周期表，请回忆复习有关知识，并根据前36号元素的核外电子排布思考它们为什么处在元素周期表相应的位詈?（第二课时）投影元素周期表结构联系质疑回想必修2中有关知识，原子结构中最外层电子数=主族序数，电子层数=周期数，这是为什么呢？观察图1-2-6元素周期表的轮廓图，试想元素周期表中电子排布与周期，族划分的内在联系。周期和族的划分与原子的核外电子排布有什

8、么关系呢投影第二课时二核外电子排布与元素周期表板书1.核外电子排布与周期的划分师讲鲍林近似能级图是多电子原子中外层能级高低的一般次序总结，图中小方框表示原子轨道，能量相同的原子轨道连在一起，能量相近的原子轨道归为一组，属于同一能级组。交流研讨根据1-36号元素原子的电子排布，参照鲍林近似能级图，尝试分析原子中电子排布与周期划分的内在联系。学案导学见附页【表格对比】能级组和周期的关系归纳总结周期的划分与能级组有关，一个能级组对应一个周期，一个能级组所容纳的最多电子数等于一个周期所包含的元素种数，主量子数（n）对应周期序数。周期表中的7个周期分别对应7个能级组。过渡周期的划分与能级组有关，族的划分

9、跟什么有关呢？板书2.核外电子排布和族的划分观察思考观察周期表中各族元素的价电子排布，分析其和族的划分的关系。学案导学见附页【归纳总结】二核外电子排布与族的划分规律:由元素的价电子结构判断.1 .nsXn周期XA族2 .ns2npXn周期(2+X)A族3 .(n-1)dXnsYn周期(X+Y)B族(X+Y<7)X+Y>7时为n周期VIII族4 .(n-1)d10nsXn周期XB族5 .ns2np6n周期0族(除氨外)【例题1：指出下列元素是主族元素还是副族元素？位于周期表中第几周期？第几族?1822s22p63s23p4Kr4d105825P2(3)Ar3d34s2Ar3d104s

10、1【例题2：写出原子序数分别为23、33、38三种元素原子的电子排布，并判断它们在周期表中的位置(周期、族)及元素名称。【课堂练习】见投影拓展视野核外电子排布与区的划分投影表格展示s区，d区，ds区，p区在周期表中的位置和价电子排布。投影展示周期表分区第3课时过渡周期表中周期，族的划分均和核外电子排布密切相关，那元素的原子半径和它是否有关呢？板书三、核外电子排布与原子半径联想质疑根据以往所学，我们知道原子是一种客观实体，它的大小对其性质有重要的影响。那么怎么测量原子半径，原子半径和核外电子排布有关吗，原子半径的变化是否有规律可循？自学阅读教材P17-P18页提问检测1.原子半径的概念，2.原子

11、半径的测定3.原子半径的形式【师讲】金属半径（相邻两个金属原子核间距的一半）、共价半径（同种元素的两个原子以共价单键结合时，原子核间距离的一半）、范德华半径（以分子间作用力结合的两个同种原子核间距的一半，主要针对的是稀有气体那些单原子分子，所以范德华半径都比较大），所以一般有下列关系：范得华半径金属半径共价半径【板书】4、原子半径周期性变化学案导学见附页投影主族元素原子半径周期性变化示意图【归纳总结】1）同周期中，从左到右原子半径依次减小。引力斥力，表现为吸引作用2）对于同主族元素的原子来说，自上而下,原子半径逐渐增大引力斥力，表现为排斥作用3)同一周期的过渡元素，从左到右原子半径的减小幅度越

12、来越小，即几乎不影响半径。【投影】元素的原子半径及其相应的比例模型【师讲】有效核电荷【投影】本节精要概括【师讲】核外电子排布的应用及练习【课外作业】根据本节所学内容，查阅有关资料，以对原子结构和元素周期表的新认识为题或自拟题目，写一篇小论文。附：学案第一课时(1) 能量最低原则：核外电子总是尽先占有能量最低的轨道，然后再依次进入能量较高的轨道，这就是能量最低原则。角量子数l相同的能级，其能量次序由主量子数n决定，n值越,其能量越o如E2PE3PE4PE5po主量子数n相同，角量子数不同的能级，其能量随l的增大而,即发生“能级分裂”现象。如E4sE4PE4dE4fo主量子数和角量子数同时变化时，

13、情况较复杂，后面再单独讨论。所以基态原子的核外电子在原子轨道上的排布顺序是1s,一,一,3s,-O(2) 泡利不相容原理：泡利不相容原理可以简单叙述为：(3)洪特规则:洪特规则就是_辨析:电子排布式、轨道表示式、原子结构示意图(以氯原子为例)第二课时一核外电子排布与周期的划分3号原子的电子排布式为其最后一个电子排在第能级组上，该电子的主量子数为,该原子的电子排布共层，属于周期表中的第周期，所以第一周期共种元素等11号原子的电子排布式为其最后一个电子排在第能级组上，该电子的主量子数为,该原子的电子排布共层，属于周期表中的第周期，所以第二周期共种元素。19号原子的电子排布式为其最后一个电子排在第能

14、级组上，该电子的主量子数为,该原子的电子排布共层，属于周期表中的第周期，所以第三周期共种元素。由此看来12号元素原子的电子只能排到第一能级组，它们属于第一周期，310号元素原子的电子只能排到第能级组，它们属于第周期，该能级组内能容纳个电子，该周期内有种元素，1118号元素原子的电子只能排到第能级，它们属于第周期，该能级组内能容纳个电子，该周期内有种元素。二核外电子排布与族的划分第IVA族的价电子排布式为，第即A族的价电子排布式为，所以主族的划分与原子的和价电子排布密切相关，同主族元素的目相同。主族元素的价电子全都排布在最外层的轨道上。主族元素所在的族的序数等于该元素原子的。等对于过渡元素的原子，价电子排布为。第IVB族的价电子排布式为，第即B族的价电子排布式为,虽然同一副族内不同元素原子的不同，价电子数却基本相同，而且族的价电子的数目仍然与族序数相同。例如，金属镒的价电子排布为3d54s2价电子数为一,对应的族序数为VDBo铁原子的价电子排布为,属族，银原子的彳电子排布为,属_族，原子的价电子排布为(n1)d68ns2的三个纵行统称为。I