《能层与能级、基态与激发态-原子光谱》教案

《能层与能级、基态与激发态原子光谱》教案一、课标解读1．内容要求（1）了解有关核外电子运动模型的历史发展过程，认识核外电子的运动特点。（2）知道电子运动的能量状态具有量子化的特征（能量不连续），电子可以处于不同的能级，在一定条件下会发生激发与跃迁。2．学业要求能说明微观粒子的运动状态与宏观物体运动特点的差异。能说明建构思维模型在人类认识原子结构过程中的重要作用，能论证证据与模型建立及其发展之间的关系。二、教材分析本节内容的编排，前言部分核心突出的是建构模型的过程，让学生体验建构模型的过程，同时让学生体会到科学的发展可能会发现有模型的局限性，然后在依据新的证据建立新的模型。然后介绍能层和能级、不同能层和能级中电子能量的差异，及能层最多容纳电子数。第二部分，讲述了原子的两种状态---基态原子、激发态原子及原子光谱。学生学生虽然已经知道原子的是由原子核和核外电子构成，但是这决定他们对元素周期表和性质的认识层次不可能触及本质，因此，本节内容首先深入认识原子原子结构模型，再学习原子结构的量子力学模型，为进一步学习元素週期律的本质打下基础。本节内容主要促进发展证据，推理和魔仙认知科学态度，以社会主义的化学学科核心素养，三、学情分析在初中化学和高中化学必修第二册学习中，学生仅仅了解到了一些有关原子结构和核外电子排布的认识，本章是在学生已有知识和经验基础上，让学生进一步了解核外电子的运动状态，从能量的角度看的核外电子排布，从能级的角度进一步认识元素週期律表结构。。瑜伽去强调把眼睛过程思路与方法更加为写出来，尤其是现代化雪局一起技术手段对物质结构研究所做的重要推动这样让学生更好的认识物质结构研究的过程思路和方法体会物质结构理论的模型特点与本质形成宏观市委宏观性只腿短微观结构的观念，形成从事物的内在本质预测表现性的思想，形成从事物的相关联系统总结规律。四、教学目标1、素能目标（1）通过查阅资料，了解有关原子结构模型的历史发展过程，初步认识元的结构的量子力学模型，知道电子运动的能量状态具有量子化的特征，电子可以处于不同的能层和能级，在一定一定条件下会发生激发跃迁。（2）通过对原子光谱的实验事实进行思考、类比思辨和推理，体会建构思维模型在人类认识原子结构过程的重要作用，能论证证据与模型建立、认知及其发展之间的关系，（3）通过发现证据、提出假说、构建模型的循环过程，展示人类对微观结构的认识过程认识到，科学理论是不断发展的感受。科学家在科学城的人的丰功伟绩体会科学家对科学本质的不懈追求。2、评价目标（1）通过了解有关原子结构模型的历史发展过程，诊断学生对原子的微观结构的认识能力（视角水平、定性水平）（2）通过能级与能层的学习，诊断学生对原子结构的量子力学模型和对核外电子排布的的认识能力（概念水平、定量水平）（3）通过基态原子激发态原子和原子光谱的学习，诊断学生对原子结构中核外电子运动状态的理解能力（综合水平、动态视角）五、教学重点、难点教学重点：能层能级、基态激发态原子教学难点：能层、能级间的能量关系教学方法原子结构的内容比较抽象，教学中，尽量联系学生现实生活密切相关的问题，培养学生对物质结构与性质的学习兴趣，例如学习能层能级时可以让学生联系生活中洋葱的层状结构、学习原子光谱时联系霓虹灯发光和金属焰色试验等等。另外，也可组织学生根据栏目进行开放式讨论，教师可以进精细化指导，帮助学生建立原子结构的现代模型，并用于能层能级概念及其电子能量差别的理解，从发展的观点科学认识原子结构模型的局限性、建构性、应用性和发展性。本部分内容将原来的研究物质结构的价值主题修改为研究物质结构的方法教学思路目标落实任务环节问题线活动线教学目标0任务一：复习巩固原子结构知识情境创设构成原子的微粒有哪些？它们之间的关系如何？学生完成原子结构表示的两种方法并展示。教学目标1任务二：原子结构模型的发展史模型认知原子结构模型出现几种？它们之间的关系如何？请学生介绍分享，教师评价总结。教学目标2任务三：能层能级概念建立应用模型如何用原子结构的“量子力学”模型解释核外电子的排布？借助“思考与讨论”栏目组织学生进行讨论、分享，教师归纳。教学目标3任务四：基态与激发态证据推理核外电子的能量和运动状态是否一成不变？证据何在？通过霓虹灯和焰色试验分析引入主题教学目标4任务五：原子光谱及其应用应用意义价值原子光谱如何产生的？有何应用意义和价值？原子光谱与原子结构模型的关系如何？八、教学过程环节教师活动学生活动巩固复习问题导入1：，“原子结构知多少？”讨论、归纳、分享。完成导学案中新课讲授问题导入2：那么，构成原子的粒子，它们的相对空间位置和大小关系如何呢？学生讨论、交流。概括归纳原子结构模型的历史发展过程和历史意义，突出波尔的量子化模型。学生阅读有关内容并交流分享。讲解“能层”的概念，并从划分依据、能层序数、符号表示、能量比较的角度对其进行解释，介绍核外电子运动状态的四个量子数。了解“能层”的四个要点，知道电子能量高低与能层的关系。知道电子运动的能量状态具有量子化的特征（能量不连续）问题导入3：那么，同一能层中电子的能量是否就相同的呢？学生讨论、交流讲解“能级”的概念，并从划分依据、表示方法、能量比较、最大容量的角度对其进行解释了解“能级”的四个要点，知道电子能量与能级的关系。知道电子可以处于不同的能级。问题导入4：那么，电子的能量和所在能级是否就一成不变的呢？学生讨论、交流讲解“基态、激发态”的概念，并从定义、能量关系的角度对其进行解释，联系霓虹灯等生活实例。知道电子的能量和所在能级不是一成不变的。知道处于不同能级的电子，在一定条件下会发生激发与跃迁。问题导入5：我们知道，化学反应中的能量变化通常以热、光的形式呈现，那么，电子发生跃迁时能量变化又以什么形式呈现呢？学生讨论、交流讲解“原子光谱”的概念，并从定义、光谱种类和应用实例的角度对其进行解释，联系鉴别某些金属元素的方法---焰色试验。了解原子光谱的成因及其应用、知道焰色试验的原理。课堂小结课堂检测展示5道练习题通过检测梳理巩固知识、反馈学情九、板书设计第一章第一节《原子结构》(第1课时)一、能层与能级定义种类符号表示能量关系最大电子容量能层能级（一）能层（二）能级二、基态与激发态原子光谱（一）基态与激发态原子光谱《能层与能级、基态与激发态原子光谱》作业设计一、单选题(共8题)1．原子核外电子的运动状态是化学学科的研究对象，下列有关叙述合理的是()A．核外电子质量很小，在原子核外作高速运动B．电子在核外运动时有确定的轨道和轨迹，且是不变的C．量子力学中，n值决定电子能量，一般n值越大，电子离核越远、能量越低D．玻尔理论能成功地解释钠原子的黄光谱线为双线结构的实验事实【参考答案】A【质量水平】考点细化内容质量水平A核外电子质量很小，在原子核外作高速运动L1B电子在核外运动时有确定的轨道和轨迹，且是不变的L1C量子力学中，n值决定电子能量，一般n值越大，电子离核越远、能量越低L1D玻尔理论能成功地解释钠原子的黄光谱线为双线结构的实验事实L12．符号为N的能层，所含的能级数为（）A．16 B．8 C．4 D．32【参考答案】C【质量水平】考点细化内容质量水平AN的能层所含的能级数为4L1BN的能层所含的能级数为4L1CN的能层所含的能级数为4L1DN的能层所含的能级数为4L13．下列说法中正确的是A．处于最低能量的原子叫做基态原子B．3p表示p能级最大容纳3个电子C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小D．同一原子中，2p、3p、4p能级的电子数依次增多【参考答案】A【质量水平】考点细化内容质量水平A处于最低能量的原子叫做基态原子L1B3p表示p能级最大容纳3个电子L1C同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小L1D同一原子中，2p、3p、4p能级的电子数依次增多L14．下列关于能层与能级的说法中正确的是A．能层就是电子层，每个能层最多可容纳的电子数为n2B．同是p能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是相同的C．任一能层的能级总是从s能级开始至f能级结束D．能级能量4s>3d【参考答案】B【质量水平】考点细化内容质量水平A能层就是电子层，每个能层最多可容纳的电子数为n2L2B同是p能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是相同的L1C任一能层的能级总是从s能级开始至f能级结束L1D能级能量4s>3dL15．若以E(nl)表示某能级的能量，以下各能量关系正确的是()A．E(3s)>E(2s)>E(1s) B．E(3s)>E(3p)>E(3d)C．E(4f)>E(4s)>E(3d) D．E(5s)>E(4s)>E(4f)【参考答案】A【质量水平】考点细化内容质量水平AE(3s)>E(2s)>E(1s)L1BE(3s)>E(3p)>E(3d)L1CE(4f)>E(4s)>E(3d)L2DE(5s)>E(4s)>E(4f)L26．下列有关认识正确的是A．各能级最多能容纳电子数按s、p、d、f的顺序分别为2、6、10、14B．各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束C．各能层含有的能级数为n-1D．各能层含有的电子数为2n2【参考答案】A【质量水平】考点细化内容质量水平A各能级最多能容纳电子数按s、p、d、f的顺序分别为2、6、10、14L1B各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束L1C各能层含有的能级数为n-1L1D各能层含有的电子数为2n2L27．下列叙述不正确的是A．原子的核外电子处于能量最低的状态称为基态B．原子的核外电子吸收能量而高于基态能量的状态称为激发态C．焰色是电子从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道时产生的D．原子的核外电子由能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，辐射的能量可能以光的形式表现出来【参考答案】C【质量水平】考点细化内容质量水平A原子的核外电子处于能量最低的状态称为基态L1B原子的核外电子吸收能量而高于基态能量的状态称为激发态L1C焰色是电子从能量较低轨道跃迁到能量较高的轨道时产生的L1D原子的核外电子由能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，辐射的能量可能以光的形式表现出来L18．下列有关电子层的说法不正确的是A．在量子力学理论中，用量子数n来描述电子离核的远近，称为能层B．n的取值为正整数1、2、3、4、5、6等，对应的符号分别为K、L、M、N、O、P等C．n越大表示该电子层上的电子离核的平均距离越远、能量越高D．当n相同时，电子所具有的能量也一定相同【参考答案】D【质量水平】考点细化内容质量水平A在量子力学理论中，用量子数n来描述电子离核的远近，称为电子层L1Bn的取值为正整数1、2、3、4、5、6等，对应的符号分别为K、L、M、N、O、P等L1Cn越大表示该电子层上的电子离核的平均距离越远、能量越高L1D当n相同时，电子所具有的能量也一定相同L2单选题(共2题)9..比较下列能层或能级中电子的能量高低关系(填“>”、“＝”或