2024-2025学年高中化学 第1章 第2节 第1课时 基态原子的核外电子排布教案 鲁科版选修3

2024-2025学年高中化学第1章第2节第1课时基态原子的核外电子排布教案鲁科版选修3课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、教学内容本节课的教学内容来自于2024-2025学年高中化学第1章第2节第1课时，鲁科版选修3。本节课主要讲解基态原子的核外电子排布。具体内容包括：

1.核外电子排布的规则和原理：学生需要了解电子在原子核外空间的排布规律，以及这一排布方式背后的物理原理。

2.原子轨道和电子云：通过学习原子轨道和电子云的概念，学生能够更好地理解电子在原子核外的排布情况。

3.电子排布的表示方法：学生需要学会用电子排布式和电子排布图来表示原子的核外电子排布。

4.电子排布的应用：通过实例分析，让学生了解电子排布对原子性质的影响，以及电子排布在化学反应中的重要作用。二、教学目标分析本节课的核心素养目标主要包括：

1.科学思维：通过学习核外电子排布的规则和原理，培养学生的逻辑思维能力和科学推理能力，使其能够运用所学知识解释和预测化学现象。

2.科学探究：通过小组讨论、实验观察等探究活动，培养学生的合作意识和问题解决能力，使其能够运用所学知识进行科学探究。

3.科学态度：通过学习电子排布在化学反应中的重要作用，培养学生的科学态度和责任感，使其能够认识到化学知识在解决实际问题中的价值。

4.科学知识与技能：通过学习原子轨道、电子云的概念以及电子排布的表示方法，提高学生对原子结构的理解，使其能够运用电子排布知识分析和解决化学问题。三、学情分析本节课针对的是高中化学选修3的学生，他们在学习本节课之前，应该已经掌握了原子结构的基本概念，如原子核、电子等，同时也应该具备一定的数学基础，能够理解和运用简单的数学公式。

在知识方面，学生应该已经了解了原子的基本结构，知道原子由原子核和核外电子组成，同时也应该掌握了一些基本的化学键知识，如离子键、共价键等。在能力方面，学生应该具备一定的观察能力，能够通过实验观察到电子的排布情况，同时也应该具备一定的推理能力，能够通过已知知识推理出未知知识。在素质方面，学生应该具备一定的自主学习能力，能够在教师的引导下独立完成学习任务。

在学习行为习惯方面，学生的学习习惯存在差异。有的学生喜欢通过实验来学习，有的学生则更喜欢通过理论来学习。对于本节课，实验观察是重要的学习手段，因此，教师需要充分考虑学生的学习习惯，采用多种教学手段，满足不同学生的学习需求。

对于课程学习，学生的知识基础、能力水平和素质将对学习效果产生直接影响。对于知识基础较好的学生，他们在学习本节课时会相对轻松，能够快速理解和掌握新知识；而对于知识基础较差的学生，他们可能需要更多的指导和帮助，才能理解和掌握新知识。对于能力水平较高的学生，他们能够通过实验观察和推理，快速掌握电子排布的规则和原理；而对于能力水平较低的学生，他们可能需要更多的实践和指导，才能理解和掌握电子排布的规则和原理。对于素质较高的学生，他们能够主动参与学习，积极思考问题，能够更好地理解和掌握新知识；而对于素质较低的学生，他们可能需要更多的激励和引导，才能积极参与学习和思考。四、教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：在讲解核外电子排布的规则和原理时，教师可以通过讲授法向学生传授知识。通过清晰的讲解和生动的例子，帮助学生理解和掌握电子排布的规律。

2.讨论法：在讲解原子轨道和电子云的概念时，教师可以组织学生进行小组讨论。通过学生之间的互动和交流，促进他们共同探讨问题，培养他们的合作意识和解决问题的能力。

3.实验法：在讲解电子排布的表示方法时，教师可以引导学生进行实验观察。通过实际操作和观察电子排布的实验现象，学生能够更好地理解和记忆电子排布的表示方法。

教学手段：

1.多媒体设备：利用多媒体设备，教师可以展示电子排布的动画和图片，生动形象地展示电子在原子核外的排布情况。通过视觉和听觉的结合，提高学生的学习兴趣和理解能力。

2.教学软件：运用教学软件，教师可以设计互动式的电子排布游戏或模拟实验。通过学生的主动参与和操作，增强他们的实践能力和学习动力。

3.虚拟实验室：利用虚拟实验室，学生可以亲身体验电子排布的实验过程，观察实验现象，并进行自主探索。这种现代化教学手段能够激发学生的学习兴趣，培养他们的科学思维和探究能力。五、教学实施过程1.课前自主探索：

-教师活动：设计并发布预习任务，包括电子排布的基本概念和原理，要求学生通过查阅资料或复习课本内容进行自主学习。

-学生活动：学生独立完成预习任务，通过阅读课本、查找资料等方式，对电子排布的相关知识进行自主学习。

-教学方法：自主学习法

-教学手段：课本、资料查询工具

-教学资源：课本、网络资源

-作用和目的：培养学生自主学习的能力，提前了解电子排布的基本概念，为课堂学习打下基础。

2.课中强化技能：

-教师活动：通过讲授法向学生讲解核外电子排布的规则和原理，并结合实例进行解释。组织学生进行小组讨论，探讨原子轨道和电子云的概念。引导学生进行实验观察，观察电子排布的实验现象。

-学生活动：学生认真听讲，参与小组讨论，进行实验观察。

-教学方法：讲授法、讨论法、实验法

-教学手段：多媒体设备、实验器材

-教学资源：多媒体课件、实验器材

-作用和目的：通过讲授法帮助学生理解和掌握电子排布的规律，通过讨论法培养学生的合作意识和解决问题的能力，通过实验法增强学生的实践能力和学习动力。

3.课后拓展应用：

-教师活动：布置课后作业，要求学生运用所学的电子排布知识分析和解决实际问题，如分析化合物的电子排布、预测化学反应等。

-学生活动：学生独立完成课后作业，运用所学的电子排布知识分析和解决实际问题。

-教学方法：实践应用法

-教学手段：课本、作业本

-教学资源：课本、网络资源

-作用和目的：通过课后作业的拓展应用，巩固学生对电子排布知识的掌握，培养学生的应用能力和解决问题的能力。六、教学资源拓展1.拓展资源：

-电子排布与元素周期表：介绍元素周期表的排列规律，与电子排布的关系，以及如何通过元素周期表来预测元素的电子排布。

-化学键的类型与电子排布：探讨不同类型的化学键（如离子键、共价键、金属键）与电子排布的关系，以及如何通过电子排布来判断化学键的类型。

-分子轨道理论：介绍分子轨道理论的基本概念，以及如何应用分子轨道理论来分析和解释分子的性质和化学反应。

-量子力学与电子排布：简要介绍量子力学在电子排布研究中的应用，以及量子力学对电子排布理论的发展和影响。

2.拓展建议：

-学生可以查阅相关科学书籍或学术论文，深入了解电子排布的理论背景和研究进展。

-学生可以尝试使用在线科学教育资源，如科学视频讲座、在线课程等，来加深对电子排布的理解和掌握。

-学生可以参与科学讨论组或论坛，与其他学生或科学家进行交流和讨论，获取更多的观点和见解。

-学生可以进行自主研究项目，如设计实验来验证电子排布的规律，或撰写研究论文来探讨电子排布在化学中的应用。

-学生可以参加科学竞赛或学术活动，如科学展览、研究项目展示等，展示自己的学习和研究成果，并与其他学生进行交流和学习。七、课堂1.课堂评价：

-提问：教师可以通过提问的方式了解学生对电子排布知识的理解和掌握情况。例如，教师可以提问学生关于电子排布规则、原子轨道和电子云的概念等问题，学生需要能够清晰地回答问题并解释其背后的原理。

-观察：教师可以观察学生在课堂上的参与情况和行为表现。例如，学生是否积极参与小组讨论、实验观察等，是否能够主动提出问题和解决问题。

-测试：教师可以设计一些课堂小测验或练习题，测试学生对电子排布知识的掌握情况。例如，教师可以给出一些化学方程式的电子排布问题，学生需要能够正确地填写电子排布式和电子排布图。

2.作业评价：

-批改：教师需要认真批改学生的作业，并对学生的答案进行点评。对于正确的解答，教师可以给予肯定和鼓励，对于错误的解答，教师需要指出错误的原因，并给出正确的解答方法和思路。

-反馈：教师需要及时向学生反馈作业评价的结果，让学生了解自己的学习效果和存在的问题。教师可以通过口头反馈、书面反馈等方式，与学生进行沟通和交流。

-鼓励：教师需要鼓励学生继续努力，给予学生积极的鼓励和支持。例如，教师可以对学生的进步给予表扬，对学生的努力给予肯定，并鼓励学生继续坚持学习和探索。八、内容逻辑关系①电子排布规则：

-泡利不相容原理：每个轨道上最多只能容纳两个自旋相反的电子。

-能量最低原理：电子会优先占据能量最低的轨道。

-洪特规则：在相同能量的轨道上，电子会优先占据不同的轨道，且自旋方向相同。

②原子轨道和电子云：

-原子轨道：电子在原子核外空间运动的一定的区域，具有特定的能量。

-电子云：描述电子在原子核外空间概率分布的模型，电子云的密度表示电子出现的概率。

③电子排布的应用：

-元素周期表：根据电子排布的规律，元素周期表中的元素按照原子序数递增排列，具有相似性质的元素位于同一族。

-化学键的形成：电子排布决定了原子之间的化学键类型，如离子键、共价键等。

-分子性质的预测：通过分析分子的电子排布，可以预测分子的化学性质和反应活性。典型例题讲解1.例题1：根据泡利不相容原理，一个原子轨道上最多可以容纳几个电子？

答案：一个原子轨道上最多可以容纳两个电子，且这两个电子的自旋方向相反。

2.例题2：根据能量最低原理，电子在填充轨道时会优先占据哪个轨道？

答案：电子会优先占据能量最低的轨道。

3.例题3：根据洪特规则，当多个电子处于相同能量的轨道时，它们会怎样分布？

答案：当多个电子处于相同能量的轨道时，它们会优先占据不同的轨道，且自旋方向相同。

4.例题4：如何表示氧气分子O2的电子排布？

答案：氧气分子O2的电子排布可以表示为：1s²2s²2p⁴。

5.例题5：已知氢原子核外有3个电子，请写出氢原子的电子排布式。

答案：氢原子的电子排布式为：1s¹2s¹2p¹。

补充和说明：

1.例题1考查了对泡利不相容原理的理解。泡利不相容原理是量子力学中的一个基本原理，它说明了在一个原子轨道上，最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋方向相反。这是由于电子的量子态是离散的，每个电子的自旋量子数s只能取值为±ℏ/2，其中ℏ是约化普朗克常数。因此，两个电子占据同一个轨道时，它们的自旋方向必须相反，以满足泡利不相容原理。

2.例题2考查了对能量最低原理的理解。能量最低原理是指在填充电子时，电子会优先占据能量最低的轨道。这是因为在最低能量的轨道上，电子的动能最大，最稳定。根据这个原理，我们可以预测电子在多电子原子中的排布顺序，从而确定原子的电子排布式。

3.例题3考查了对洪特规则的理解。洪特规则是描述多电子原子中电子分布的一个重要规则。根据洪特规则，当多个电子处于相同能量的轨道时，它们会优先占据不同的轨道，且自旋方向相同。这个规则的解释可以从量子力学的角度进行，即在相同能量的轨道上，电子占据不同的轨道可以增大系统的对称性，从而降低系统的能量。

4.例题