2024-2025学年高中化学 第1章 微型专题（一）核外电子排布表示方法的判断及应用教学设计 鲁科版选修3

2024-2025学年高中化学第1章微型专题（一）核外电子排布表示方法的判断及应用教学设计鲁科版选修3备课组主备人授课教师授教学科授课班级XX年级课题名称设计思路本节课以鲁科版选修3第1章微型专题（一）核外电子排布表示方法的判断及应用为教学内容，结合高中化学教学实际，引导学生掌握核外电子排布的表示方法，并应用于实际化学问题的解决。通过实例分析和小组讨论，提升学生的化学思维能力和实验操作技能。核心素养目标培养学生化学学科的核心素养，包括：理解物质的电子结构，发展学生的模型建构能力；通过核外电子排布的判断和应用，提升学生的科学探究和实验技能；强化学生的科学态度与价值观，培养学生对化学知识的兴趣和责任感。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生进入高中阶段学习时，已经具备了一定的化学基础知识，包括原子结构、化学键、物质的结构和性质等。在核外电子排布方面，学生已经学习了电子层的概念、电子排布原则以及基态原子的电子排布式等。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

学生对化学学科普遍感兴趣，尤其是对物质的微观结构有较强的探索欲望。学生具备一定的抽象思维能力，能够理解电子排布的规律。学习风格上，部分学生偏好通过实验操作来学习，而另一部分学生则更倾向于理论学习和逻辑推理。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在学习核外电子排布表示方法的判断及应用时，学生可能面临以下困难和挑战：一是理解电子排布原则的复杂性，如泡利不相容原理和洪特规则；二是应用电子排布式解决实际化学问题时，可能难以建立电子排布与化学性质之间的联系；三是对于一些特殊的电子排布情况，如半满、全满和全空状态的稳定性，学生可能难以理解和记忆。因此，教学中需注重引导学生逐步深入理解，并通过多种教学手段帮助学生克服这些困难。教学资源准备1.教材：确保每位学生拥有鲁科版选修3教材，以供本节课学习核外电子排布表示方法。

2.辅助材料：准备核外电子排布图、电子云模型图、电子排布周期表等图表，以及相关视频讲解，辅助学生理解电子排布的动态过程。

3.实验器材：准备电子探针、原子模型等实验器材，用于辅助教学，帮助学生直观感受电子排布。

4.教室布置：设置分组讨论区，确保每组有足够的空间进行讨论；实验操作台配备必要的安全防护措施，确保实验安全。教学流程1.导入新课

详细内容：

（1）通过展示自然界中各种元素的图片，引导学生思考元素的存在形式和化学性质。

（2）提出问题：“元素的本质是什么？它们是如何形成各种化合物的？”

（3）引入本节课的主题：核外电子排布表示方法的判断及应用。

2.新课讲授

详细内容：

（1）讲解电子层、电子亚层、电子云等基本概念，并结合实例说明。

（2）介绍泡利不相容原理和洪特规则，通过动画演示电子排布过程。

（3）讲解基态原子的电子排布式，以周期表为例，引导学生掌握电子排布的规律。

3.实践活动

详细内容：

（1）学生独立完成核外电子排布图绘制，巩固所学知识。

（2）小组合作，分析常见元素的电子排布，讨论电子排布与化学性质的关系。

（3）教师展示不同元素的电子排布图，引导学生观察规律，总结特点。

4.学生小组讨论

写3方面内容举例回答：

（1）讨论电子排布与元素周期表的关系：举例说明，如第一周期元素电子排布为1s²，第二周期元素电子排布为1s²2s²2p⁶等。

（2）讨论电子排布与化学性质的关系：举例说明，如氧元素（O）的电子排布为1s²2s²2p⁴，具有2个未成对电子，表现出较强的氧化性。

（3）讨论电子排布与元素族的关系：举例说明，如第IA族元素（如钠Na）的电子排布为1s²2s²2p⁶3s¹，表现出金属性。

5.总结回顾

内容：

（1）回顾本节课所学内容，强调核外电子排布表示方法的重要性。

（2）总结电子排布规律，引导学生关注电子排布与化学性质之间的联系。

（3）布置课后作业，巩固所学知识。

用时：45分钟

教学流程如下：

1.导入新课（5分钟）

2.新课讲授（15分钟）

-讲解基本概念（5分钟）

-介绍泡利不相容原理和洪特规则（5分钟）

-讲解基态原子的电子排布式（5分钟）

3.实践活动（10分钟）

-学生独立完成核外电子排布图绘制（5分钟）

-小组合作分析常见元素的电子排布（5分钟）

4.学生小组讨论（10分钟）

5.总结回顾（5分钟）教学资源拓展1.拓展资源：

-电子排布的量子力学基础：介绍量子力学中的波函数、薛定谔方程等基本概念，以及如何用这些概念来解释电子的分布。

-元素周期律的发现与发展：介绍门捷列夫元素周期表的发现过程，以及现代元素周期表的构成和意义。

-化学键的类型和性质：讨论共价键、离子键、金属键等不同类型化学键的形成机制和特性。

-原子结构与分子结构的关系：探讨原子如何通过化学键形成分子，以及分子结构对物质性质的影响。

2.拓展建议：

-学生可以通过阅读相关的科普书籍或学术论文，深入了解电子排布的量子力学背景。

-建议学生利用网络资源，如教育平台上的视频讲座，来观看元素周期表的发现历程和相关科学家的故事。

-提供一些在线化学模拟软件，让学生通过虚拟实验来观察和操作不同类型的化学键，加深对化学键性质的理解。

-鼓励学生参与学校的化学实验课程，通过实际操作来观察和记录原子与分子结构的形成过程。

-建议学生阅读关于现代化学研究的最新进展，了解原子结构与分子结构在材料科学、生物化学等领域的应用。

-组织学生进行小组项目研究，选择一个特定的元素或化合物，深入研究其电子排布和化学性质，并撰写研究报告。

-通过参加化学竞赛或科学展览，让学生将所学知识应用于实际问题解决，提高他们的创新能力和团队合作精神。

-建议学生阅读化学史相关的书籍，了解化学学科的发展历程，激发他们对化学学习的兴趣和好奇心。

-提供一些化学实验的演示视频，让学生在安全的环境下观察化学实验现象，增强他们的实验操作技能和观察能力。课后作业1.题型：电子排布式书写

题目：写出以下元素的基态原子的电子排布式：

（1）碳（C）的电子排布式

（2）铁（Fe）的电子排布式

答案：

（1）1s²2s²2p²

（2）[Ar]3d⁶4s²

2.题型：电子排布规律应用

题目：根据以下元素的电子排布式，判断它们所在的周期和族：

（1）元素X的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶

（2）元素Y的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵

答案：

（1）元素X位于第四周期，第ⅡA族

（2）元素Y位于第四周期，第ⅦB族

3.题型：电子排布与化学性质关系

题目：分析以下元素的电子排布，解释它们在化学反应中的行为：

（1）钠（Na）的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s¹

（2）氯（Cl）的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁵

答案：

（1）钠原子最外层只有一个电子，容易失去电子形成Na⁺离子，表现出强还原性。

（2）氯原子最外层有七个电子，容易获得一个电子形成Cl⁻离子，表现出强氧化性。

4.题型：电子排布与元素周期律关系

题目：根据以下元素的电子排布，判断它们在元素周期表中的位置：

（1）元素A的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴

（2）元素B的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵

答案：

（1）元素A位于第三周期，第ⅥA族

（2）元素B位于第四周期，第ⅦB族

5.题型：电子排布与分子结构关系

题目：根据以下元素的电子排布，预测它们的分子结构：

（1）碳（C）的电子排布式为1s²2s²2p²

（2）氧（O）的电子排布式为1s²2s²2p⁴

答案：

（1）碳原子与四个氢原子形成四个共价键，形成甲烷（CH₄）分子，为正四面体结构。

（2）氧原子与两个氢原子形成两个共价键，形成水（H₂O）分子，为V形结构。作业布置与反馈作业布置：

为了巩固学生对核外电子排布表示方法的理解和应用，布置以下作业：

1.完成教材中关于电子排布的练习题，包括书写电子排布式、判断电子排布的周期和族、分析电子排布与化学性质的关系等。

2.选择一个自己感兴趣的元素，研究其电子排布，撰写一份简短的报告，包括电子排布式、电子层数、最外层电子数、化学性质等。

3.分析以下元素的电子排布，并解释其在化学反应中的行为：

-钠（Na）：1s²2s²2p⁶3s¹

-氯（Cl）：1s²2s²2p⁶3s²3p⁵

4.根据以下元素的电子排布，预测它们的分子结构：

-氢（H）：1s¹

-氧（O）：1s²2s²2p⁴

5.设计一个实验方案，通过观察实验现象来验证某一元素的最外层电子数。

作业反馈：

1.及时批改作业，确保每位学生的作业都能得到反馈。

2.对于作业中的错误，用红笔标注，并附上简短的评语，指出错误的原因和正确