2024-2025年高中化学 第1章 第3节 第1课时 电离能及其变化规律教学设计 鲁科版选修3

2024-2025年高中化学第1章第3节第1课时电离能及其变化规律教学设计鲁科版选修3学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计思路嗨，亲爱的同学们，今天咱们这节课要来探讨电离能及其变化规律啦！🤔🌟我知道，电离能这个概念可能听起来有点高深，但其实它就像是我们化学世界的“力量榜”，揭示了原子在失去电子时的“耐力”强弱。咱们从课本的基础知识出发，通过实验和案例，一起感受电离能的魅力。比如，我会在课堂上演示一下钠原子和氯原子在失去电子时的“力量对比”，让你们直观地看到电离能的变化规律。🔍💡课堂上，我会用各种生动的小故事和实例来活跃气氛，让你们在轻松愉快的氛围中掌握知识点。咱们一起加油，把这节课上的电离能变成你们心中的“小强”吧！🌈🎉核心素养目标1.培养学生运用化学知识解释电离能现象的能力。

2.增强学生的实验操作技能，通过实验探究电离能的变化规律。

3.培养学生的科学探究精神，学会从实验中提取信息，形成科学结论。

4.提高学生的科学思维，学会分析、比较和归纳电离能的相关知识。学情分析进入高中阶段，同学们对化学学科的兴趣和认知有了进一步的提升。就本节课的内容来看，学生们在初中阶段已经接触过原子结构和离子形成的基本概念，对电离能有一定的了解。然而，由于电离能是一个较为抽象的概念，学生在理解和应用上可能存在以下情况：

1.学生层次：班级中既有对化学基础概念掌握较好的学生，也有对概念理解较为吃力的学生。因此，教学过程中需要兼顾不同层次学生的学习需求。

2.知识方面：大部分学生能够回忆起原子结构、电子排布等基础知识，但对于电离能的定义、影响因素以及变化规律等较为复杂的知识点，理解上可能存在困难。

3.能力方面：学生在实验操作能力上有所提高，但实验探究能力、分析问题和解决问题的能力还有待加强。

4.素质方面：学生的科学探究精神、团队合作意识较强，但面对抽象概念时，独立思考和批判性思维能力有待提升。

5.行为习惯：课堂参与度较高，但部分学生在课堂上容易分心，需要教师及时引导。

这些学情特点对课程学习产生了一定影响，因此在教学过程中，教师需根据学生的实际情况，调整教学策略，注重启发式教学，引导学生积极参与课堂活动，培养他们的科学素养和探究能力。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：系统讲解电离能的基本概念和变化规律，引导学生建立知识框架。

2.讨论法：组织学生就电离能的影响因素进行小组讨论，培养合作学习能力和批判性思维。

3.实验法：通过实验演示钠、氯等元素的电离过程，直观展示电离能的变化。

教学手段：

1.多媒体展示：利用PPT展示电离能的相关知识，增强视觉效果。

2.在线资源：借助网络平台提供电离能相关的实验视频和资料，拓展学习资源。

3.互动软件：使用互动教学软件，进行在线问答和游戏化学习，提高学习趣味性。教学流程一、导入新课（用时5分钟）

详细内容：

1.开场白：同学们，今天我们来探索一个有趣的化学现象——电离能。你们知道，原子在失去电子时会变成离子，而电离能就是描述这个过程中原子需要消耗的能量。今天，我们就来揭开电离能的神秘面纱。

2.回顾旧知：请同学们回忆一下，我们在学习原子结构时，提到了电子排布和能级。这些知识今天将会帮助我们更好地理解电离能。

3.提问引导：那么，电离能的大小与什么因素有关呢？我们该如何探究电离能的变化规律呢？让我们带着这些问题开始今天的课程。

二、新课讲授（用时15分钟）

1.讲解电离能的定义：首先，我会详细介绍电离能的定义，以及它与我们之前学过的原子结构、电子排布等知识的关系。

2.分析电离能的影响因素：接着，我会引导学生分析影响电离能的因素，如原子核电荷数、原子半径、电子层结构等。

3.讲解电离能的变化规律：通过具体实例，我会讲解电离能的变化规律，如同一主族元素从上到下电离能逐渐减小，同一周期元素从左到右电离能逐渐增大。

三、实践活动（用时15分钟）

1.实验演示：我会演示一个简单的实验，展示钠原子和氯原子在失去电子时的电离能对比，让学生直观感受到电离能的变化。

2.课堂练习：我会给出几个关于电离能的计算题，让学生在课堂上进行练习，巩固所学知识。

3.角色扮演：我会让学生分组扮演原子和离子，通过角色扮演的方式，让学生更深入地理解电离能的概念。

四、学生小组讨论（用时10分钟）

1.学生分组：将学生分成若干小组，每组4-6人。

2.讨论主题：每个小组讨论以下问题：

-电离能的大小与哪些因素有关？

-为什么同一主族元素从上到下电离能逐渐减小？

-同一周期元素从左到右电离能逐渐增大的原因是什么？

3.小组代表发言：每组选派一位代表进行发言，分享小组讨论的结果。

五、总结回顾（用时5分钟）

内容：

1.回顾本节课所学内容：电离能的定义、影响因素、变化规律等。

2.强调重点：重点讲解电离能的变化规律，以及如何运用这些规律分析实际问题。

3.预告下节课内容：下节课我们将学习电离能与化学反应的关系，敬请期待。知识点梳理1.电离能的概念

-电离能是指气态原子在失去一个电子变成气态阳离子时所吸收的能量。

-电离能是衡量原子在化学反应中失去电子难易程度的重要参数。

2.电离能的影响因素

-核电荷数：随着核电荷数的增加，原子的吸引力增强，电离能增大。

-原子半径：原子半径越小，核外电子距离原子核越近，电离能越大。

-电子层结构：处于不同能级的电子对原子核的屏蔽效应不同，影响电离能的大小。

3.电离能的变化规律

-同一主族元素：从上到下，原子半径逐渐增大，核电荷数不变，电离能逐渐减小。

-同一周期元素：从左到右，原子半径逐渐减小，核电荷数增加，电离能逐渐增大。

4.电离能与化学反应的关系

-电离能的大小直接影响化学反应的难易程度。

-电离能较低的原子更容易失去电子，参与氧化还原反应。

-电离能较高的原子在化学反应中较难失去电子，反应活性较低。

5.电离能的实验测定

-通过光电效应实验，测定不同原子的电离能。

-光电效应实验的基本原理：当光子能量大于或等于原子的电离能时，原子失去电子。

-实验数据处理：根据光子能量和光电效应的实验数据，计算原子的电离能。

6.电离能的应用

-电离能可用于分析元素的性质，如金属元素与非金属元素的分类。

-电离能可用于预测化学反应的方向和速率。

-电离能可用于解释某些物质的物理化学性质，如熔点、沸点、导电性等。

7.电离能的相关概念

-电离能：指气态原子失去一个电子所需的能量。

-电负性：指原子吸引电子的能力，与电离能有一定的关联。

-还原电位：指还原反应发生时，反应物失去电子所需的能量。

-氧化电位：指氧化反应发生时，反应物获得电子所需的能量。

8.电离能的数学计算

-电离能的计算公式：\(E=h\cdotf-\phi\)，其中\(E\)为电离能，\(h\)为普朗克常数，\(f\)为光子的频率，\(\phi\)为金属的逸出功。

-电离能的计算方法：根据光电效应实验数据，利用上述公式计算电离能。板书设计①电离能的概念与定义

-电离能：气态原子失去一个电子变成气态阳离子所需吸收的能量

-能量单位：kJ/mol

②电离能的影响因素

-核电荷数：\(Z\)越大，电离能\(E\)越大

-原子半径：\(r\)越小，电离能\(E\)越大

-电子层结构：内层电子对核的屏蔽效应，影响电离能

③电离能的变化规律

-同一主族：从上到下，电离能逐渐减小（原子半径增大）

-同一周期：从左到右，电离能逐渐增大（原子半径减小，核电荷数增加）

④电离能与化学反应

-电离能低的元素更容易失去电子，参与氧化还原反应

-电离能高的元素在化学反应中较难失去电子

⑤电离能的实验测定

-光电效应实验：利用光子能量与电离能的关系

-计算公式：\(E=h\cdotf-\phi\)（\(h\)：普朗克常数，\(f\)：光子频率，\(\phi\)：金属的逸出功）

⑥电离能的应用

-分析元素性质：金属与非金属分类

-预测化学反应：反应方向与速率

-解释物质的性质：熔点、沸点、导电性等课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《化学元素周期表中的电离能规律》

本篇阅读材料详细介绍了元素周期表中电离能的分布规律，以及这些规律对元素性质和化学反应的影响。通过阅读，学生可以更深入地理解电离能在化学中的重要性。

-视频资源：《电离能的实验探究》

这段视频展示了如何通过实验测定不同元素的电离能，以及实验过程中需要注意的细节。观看视频可以帮助学生直观地了解电离能的测定方法。

2.拓展要求：

-鼓励学生利用课后时间阅读相关材料，观看视频，自主学习和拓展电离能的知识。

-学生可以尝试总结电离能在化学反应中的应用，例如在氧化还原反应、酸碱反应等方面的体现。

-鼓励学生进行小组讨论，分享各自的学习心得，互相解答疑问。

-教师可提供以下指导和建议：

-对于阅读材料，教师可以引导学生关注以下问题：

-电离能在元素周期表中的分布规律有哪些？

-电离能的变化对元素性质有何影响？

-电离能在化学反应中的应用有哪些？

-对于视频资源，教师可以提醒学生注意以下内容：

-实验原理和步骤

-实验中可能遇到的问题及解决方法

-实验结果的分析和解释

-学生在拓展学习过程中，如有疑问，可随时向教师寻求帮助，教师应及时解答学生的问题，确保学生在学习过程中获得充分的指导和支持。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.创设情境教学：在讲解电离能的概念和变化规律时，我尝试通过创设实际情境，如金属的导电性、酸碱反应等，让学生在实际问题中理解电离能的作用，提高学生的学习兴趣。

2.多媒体辅助教学：利用多媒体设备展示电离能的动画演示，帮助学生直观地理解电离能的变化过程，增强课堂的趣味性和互动性。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生对抽象概念理解困难：在讲解电离能这一抽象概念时，部分学生反映难以理解，需要更多的时间去消化吸收。

2.实验操作细节讲解不足：在实验演示环节，由于时间限制，我可能没有详细讲解实验操作的每一个细节，导致部分学生操作不规范。

3.课堂互动不足：虽然我尝试通过提问和讨论来增加课堂互动，但实际效果可能并不理想，部分学生参与度不高。

反思改进措施（三）

1.加强概念讲解的深度和广度：针对学生对抽象概念理解困难的问题，我将在未来的教学中，更加注重对电离能概念的深入讲解，并结合实例帮助学生理解。

2.优化实验操作指导：为了确保实验操作的规