高二化学 选择性必修2 第4课时 泡利原理 洪特规则 能量最低原理 教学设计

1、泡利原理、洪特规则、能量最低原理教学设计一、课标解读“泡利原理、洪特规则、能量最低原理”是普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）中模块2物质结构与性质的主题1原子结构与元素的性质中的内容。1内容要求认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利原理、洪特规则。知道136号元素基态原子核外电子的排布。2学业要求能结合能量最低原理、泡利原理、洪特规则书写136号元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式，并说明含义。二、教材分析本节内容的功能价值是提高学生的宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知素养，以原子光谱学事实与依据，理解原子核外电子排布的规律和规则的提出背景，并以此为模型，学

2、会利用轨道表示式表示基态原子核外电子的排布。本课时是人教版选择性必修2第一章第一节原子结构第4课时内容，是在学习了能层和能级及电子排布式、价电子排布式、电子云等等概念的基础上，更加深入、直观地走进物质的微观世界原子轨道，并进一步探索核外电子运动的特点和规律。因此，本课时内容是核外电子排布规律的延续，虽内容仍然有些抽象，学生学起来有困难，但教科书在内容编排上注重了由易到难层层深入，形式上图文并茂帮助其理解，这样能够激发和保持学生的学习兴趣。同时。课标要求是“认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则等”，起点高，落点低。三、学情分析学生具备接受能力较强、好奇心强、探究

3、的意识强等特点，在该阶段学生对原子结构以及核外电子排布等已有一定的理解，为这节课的学习也奠定了一定的基础。但对核外电子的运动规律以及原子轨道非常陌生，因此本课时教学的重点是如何让学生利用已有的探究必备相关知识，如原子的组成，物质的远动是有规律的等，将泡利原理和洪特规则熟练地运用于原子轨道的理解中。四、素养目标【教学目标】1.通过对“电子自旋”概念的认识，理解基态原子中核外电子排布规律的泡利不相容原理；2.能利用轨道表示式书写136号元素基态原子的核外电子排布的轨道表示式，并通过书写逐步认识洪特规则及其特例；3.能结合能量最低原理理解基态原子核外电子排布的构造原理、洪特规则及其特例等其它具有特殊

4、价电子排布的现象。【评价目标】1.通过对“电子自旋”“泡利原理”的学习，诊断并发展学生宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的能力；2.通过对136号元素基态原子的核外电子排布的轨道表示式的书写练习，诊断并发展学生利用已有模型解决问题的能力，以及在书写过程中发现问题的能力；3.通过对洪特规则特例等特殊电子排布的认识，诊断并发展学生基于事实辩证的理解科学原理的科学态度与素养。五、教学重点、难点理解并应用泡利原理、洪特规则、能量最低原理表示136号元素基态原子的核外电子排布的轨道表示式。六、教学方法1.教法：问题导学：设置“同一轨道中的两个电子运动状态有什么差异呢？”引导学生对金属电子自旋、泡利原

5、理的认识，“哪一种轨道表示式正确表达了基态碳原子核外电子的排布？”“哪一种轨道表示式正确表达了基态铬原子核外电子的排布？”等问题引起学生认知冲突并引导学生认识洪特规则及其特例。学案激学：设计与与本节内容对应的学案，促进学生建立完整的知识体系。习题测学：设计典型性、代表性和覆盖面的3道课堂练习题，与10道课后作业题目，帮助学生通过测试把握自己的知识掌握程度。活动助学：设计系列让学生动手书写轨道表示式，在练习中熟悉常见元素基态原子的核外电子排布的轨道表示式，同时在练习中发现问题、解决问题。2.学法：观察思考：提供有关能层、能级、各能级轨道类别及数目以及各能级所填入的最多电子数的表格、提供化学史料“

6、电子自旋”相关实验室及理论发展；提出系列问题如“同一轨道中的两个电子运动状态有什么差异呢？”“哪一种轨道表示式正确表达了基态碳原子核外电子的排布？”“哪一种轨道表示式正确表达了基态铬原子核外电子的排布？”等问题逐步引发学生关于基态原子核外电子排布规律与规则的深入认识。书写练习：由学生将136号元素基态原子的核外电子排布的轨道表示式亲自写出，在书写过程中发现问题，深化理解，解决问题。交流讨论：学生通过交流讨论集思广益，判断特定轨道表示式的正误并能够分析其所违背的有关核外电子排布的哪些规律，并能够写出正确的轨道表示式。教学思路目标落实任务环节问题线活动线教学目标1任务一：了解电子自旋、泡利原理情境

7、创设同一轨道中的两个电子状态有什么差异呢？借助教师的表格以及有关“电子自旋”理论化学史料展示，认识电子自旋、泡利原理。教学目标2任务三：正确表示原子核外电子排布符号表征如何表示基态原子核外电子在轨道中的排布呢？引出轨道表示式（电子排布图）的表达方式任务三：了解洪特规则发现问题1哪一种轨道表示式正确表达了基态碳原子核外电子的排布？学生书写Li、Be、B基态原子核外电子排布轨道表示式;写出第6号C元素时，发现问题，理解洪特规则教学目标4任务四：了解洪特规则特例发现问题2“哪一种轨道表示式正确表达了基态铬原子核外电子的排布？”“如何利用洪特规则特例书写基态铜原子的核外电子排布的轨道表示式”学生书写7

8、-24号元素基态原子核外电子排布轨道表示式至第24号Cr元素时，发现问题，理解洪特规则特例，并应用该规则书写Cu的轨道表示式教学目标5任务五：理解能量最低原理理解深化原子整体能量由哪些因素决定？观看几种元素基态原子的价电子排布，发现问题（不符合构造原理、洪特规则特特例），基于事实规避思维误区，深入认识能量最低原理本节课先从前3节所学原子核外电子的运动状态的三个决定因素即能层、能级、原子轨道，引出第四个因素“电子自旋”，并介绍泡利原理；在明确了决定核外电子运动状态的4个因素后，提出问题：“如何表示原子核外电子在轨道中的排布呢？”，介绍轨道表示式的书写方法。在此基础上，让学生书写3-24号元素基态

9、原子核外电子排布的轨道表示式。在书写过程中逐步发现问题，并依次引出洪特规则及其特例。最后在介绍能量最低原理时，引导学生回顾所学核外电子排入不同能级顺序的构造原理，结合特例培养学生基于事实理解能力最低原理。八、教学过程环节教师活动学生活动课堂引入提问：同一轨道中的两个电子的状态有什么差异呢？阅读“资料卡片”思考并讨论泡利原理介绍“电子自旋”；引出“泡利原理”学生基于泡利原理和轨道表示式，书写Li、Be、B基态原子核外电子的轨道表示式。在书写至碳元素时，发现问题如何表示基态原子核外电子在轨道中的排布呢？介绍轨道表示式（电子排布图）洪特规则哪一种轨道表示式正确表达了基态碳原子核外电子的排布？引出“洪

10、特规则”思考并讨论电子填入简并轨道时应遵循的规则洪特规则特例哪一种轨道表示式正确表达了基态铬原子核外电子的排布？引出“洪特规则特例”在书写至基态铬原子核外电子轨道排布式时，发现问题能量最低原理介绍能量最低原理，引导学生基于事实认识能量最低原理交流讨论课堂练习展示3道练习题通过题目对所学知识进行梳理巩固课堂小结引导回顾第一章第一节原子结构知识体系学生进行交流和自我构建知识体系板书设计九、课堂练习（典型性、代表性和覆盖面）1.在d轨道中电子排布成，而不排布成，其直接根据是（ ）A能量最低原理 B泡利不相容原理C原子轨道能级图 D洪特规则2. 以下原子属于基态原子的是（ ）3下列有关锂原子轨道表示式表示的状态中，能量最低的