2024-2025学年高中化学 第1章 本章重难点专题突破一 描述原子核外电子运动状态的四个量子数教学实录 鲁科版选修3

2024-2025学年高中化学第1章本章重难点专题突破一描述原子核外电子运动状态的四个量子数教学实录鲁科版选修3学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计思路本节课以鲁科版选修3第1章“描述原子核外电子运动状态的四个量子数”为内容，通过结合课本实例，引导学生理解量子数在原子结构中的意义。通过实验演示和课堂互动，使学生掌握量子数的概念、符号、取值范围及意义，强化学生对原子核外电子运动状态的理解，提高学生的化学素养。核心素养目标培养学生的科学探究精神，通过实验和理论分析，使学生能够运用量子数描述原子核外电子的运动状态，提升学生的科学思维能力和化学符号运用能力。同时，增强学生的科学态度与责任，使学生认识到化学知识的实用性和科学性，激发学生对化学学科的兴趣和探索欲望。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生在进入本节课之前，已经学习了化学基本概念，如原子、分子、离子等，以及基本的化学元素和化学键知识。此外，学生应该对电子排布和元素周期表有一定的了解。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对化学的兴趣可能因个人兴趣和学校教学环境而异。一般来说，学生对实验操作和观察现象较为感兴趣。学生的能力方面，部分学生可能具备较强的逻辑推理和抽象思维能力，能够快速理解量子数的概念。学习风格上，有的学生偏好通过实验和直观演示来学习，而有的学生则更倾向于通过阅读和思考来吸收知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战：学生在学习量子数时可能面临以下困难：（1）量子数的概念较为抽象，学生可能难以理解；（2）量子数的符号和取值范围对学生来说是新知识，容易混淆；（3）将量子数与原子核外电子的实际运动状态联系起来，可能存在理解障碍；（4）学生可能对化学符号的应用不够熟练，影响对量子数的理解和应用。教学资源1.软硬件资源：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、实物模型（原子模型）、电子白板。

2.课程平台：学校内部教学资源平台。

3.信息化资源：原子结构动画、量子数计算器、相关化学知识科普视频。

4.教学手段：实验演示、课堂讨论、小组合作、问题解决式学习。教学过程一、导入（约5分钟）

1.激发兴趣：展示生活中常见的电子设备图片，提问学生这些设备的工作原理是否与原子结构有关，引出原子结构的学习。

2.回顾旧知：简要回顾原子结构的基本概念，如原子核、电子云等，引导学生回顾电子排布的知识。

二、新课呈现（约25分钟）

1.讲解新知：

a.介绍量子数的概念，包括主量子数、角量子数、磁量子数和自旋量子数。

b.详细讲解每个量子数的取值范围、符号及其物理意义。

c.通过原子结构示意图，展示量子数在描述原子核外电子运动状态中的作用。

2.举例说明：

a.以氢原子为例，讲解如何利用量子数确定电子的能级和空间运动状态。

b.通过实例，让学生了解量子数在实际化学问题中的应用。

3.互动探究：

a.分组讨论：让学生分组讨论量子数在描述原子核外电子运动状态中的作用。

b.实验演示：展示原子光谱实验，引导学生观察光谱线与量子数的关系。

三、巩固练习（约20分钟）

1.学生活动：

a.让学生根据所学知识，完成课后习题，巩固量子数概念。

b.让学生尝试解释生活中常见的现象，如元素周期表、化学键等。

2.教师指导：

a.及时解答学生在练习过程中遇到的问题。

b.针对学生的错误，引导学生找出原因，并给予指导。

四、课堂小结（约5分钟）

1.回顾本节课所学内容，强调量子数在描述原子核外电子运动状态中的重要性。

2.提出本节课的难点，鼓励学生在课后继续学习和探索。

五、作业布置（约5分钟）

1.布置课后习题，巩固所学知识。

2.鼓励学生思考量子数在其他化学领域的应用，拓展知识面。

教学过程中，教师应密切关注学生的学习情况，适时调整教学策略，确保学生能够理解和掌握量子数的概念和应用。同时，注重培养学生的科学探究精神和团队协作能力。学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握程度：

学生通过本节课的学习，能够准确理解并掌握量子数的概念、符号、取值范围及其在描述原子核外电子运动状态中的作用。他们能够熟练运用量子数进行原子结构的分析和预测，如确定电子的能级、空间运动状态和化学键的形成等。

2.实践应用能力：

学生在学习过程中，通过实验、讨论和实际应用，提高了将量子数知识应用于解决实际问题的能力。例如，他们能够利用量子数解释元素周期表的排列规律，分析不同元素的化学性质，以及预测化学反应的产物。

3.思维能力提升：

通过对量子数的学习，学生的逻辑推理和抽象思维能力得到锻炼。他们能够从微观层面理解宏观现象，如通过量子数分析原子光谱，理解电子跃迁和能级变化。

4.科学探究精神：

学生在学习过程中，积极参与实验和讨论，表现出浓厚的科学探究兴趣。他们能够提出问题、设计实验、收集数据和分析结果，培养了科学探究的基本技能。

5.团队协作能力：

在小组讨论和合作学习的过程中，学生学会了如何与他人交流、分享观点和共同解决问题。他们学会了倾听、尊重和协作，这些都是未来学习和工作中非常重要的能力。

6.学习习惯养成：

学生通过本节课的学习，养成了良好的学习习惯，如课前预习、课后复习和主动查阅资料。他们能够根据自己的学习进度调整学习方法，提高学习效率。

7.综合素质提高：

通过学习量子数，学生不仅掌握了化学知识，还提高了自身的综合素质。他们学会了如何将理论知识与实际应用相结合，培养了创新意识和解决问题的能力。课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.回顾本节课的主要内容，强调量子数的概念、符号、取值范围及其在描述原子核外电子运动状态中的重要性。

2.总结量子数在化学中的应用，如确定电子的能级、空间运动状态和化学键的形成等。

3.强调量子数与其他化学知识点的联系，如元素周期表、化学键和化学反应等。

4.鼓励学生在课后继续探索量子数的应用，拓展知识面。

当堂检测：

1.选择题（每题2分，共10分）

（1）量子数n代表的是：

A.电子的能量

B.电子的角动量

C.电子的轨道形状

D.电子的自旋状态

（2）下列哪个量子数可以唯一确定一个电子的运动状态？

A.主量子数

B.角量子数

C.磁量子数

D.自旋量子数

（3）氢原子的基态电子的量子数为：

A.n=1,l=0,m=0

B.n=1,l=1,m=0

C.n=2,l=1,m=0

D.n=3,l=2,m=0

（4）下列哪个元素的最外层电子排布符合量子数规则？

A.He：1s²

B.Li：2s¹

C.Be：2s²2p²

D.B：2s²2p³

（5）在多电子原子中，电子的能量主要由哪个量子数决定？

A.主量子数

B.角量子数

C.磁量子数

D.自旋量子数

2.填空题（每空2分，共10分）

（1）量子数n的取值范围为______。

（2）量子数l的取值范围为______。

（3）量子数m的取值范围为______。

（4）量子数s的取值范围为______。

（5）在多电子原子中，电子的能量主要由______决定。

3.简答题（每题5分，共10分）

（1）简述量子数在描述原子核外电子运动状态中的作用。

（2）举例说明量子数在化学中的应用。

4.实际应用题（10分）

已知某原子的电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，请写出该原子的电子排布式，并确定其最外层电子的量子数。教学反思今天上了关于量子数的那节课，心里还是有挺多感触的。首先，我觉得这节课挺有挑战性的，因为量子数这个概念对于学生来说确实挺抽象的。我尽量用了一些生活中的例子来帮助他们理解，比如电子在原子中的运动状态就像是在一个“球体”里跳来跳去，而这个球体的形状和大小就由量子数来描述。我发现这样的比喻让学生更容易接受。

但是，我也意识到，有些学生可能还是觉得挺难理解的。我在课堂上看到了一些学生皱着眉头，有的甚至开始分心。这可能是因为量子数的概念确实需要一定的抽象思维能力。所以，我觉得在今后的教学中，我需要更加注重学生的个体差异，对于理解能力较强的学生，可以适当增加难度，而对于理解能力较弱的学生，则要更加耐心地引导。

另外，我在课堂上也发现了一些问题。比如，有些学生在回答问题时，虽然知道答案，但是表达起来不够清晰。这说明我们在日常教学中，不仅要关注学生的知识掌握，还要关注他们的表达能力。因此，我打算在接下来的教学中，增加一些口语表达和写作练习，帮助学生提高这方面的能力。

还有一点，我在课堂互动中感受到了学生的积极性。当我提出问题后，很多学生都踊跃举手发言，这让我很高兴。这说明我们的课堂氛围比较活跃，学生愿意参与到学习中。但是，也有一些学生比较内向，不太愿意