第一节-原子结构-第三课时-高二-化学-教学设计

《第一节原子结构第三课时》教学设计刘影海林市雪乡中学【核心素养】培养学生分析问题解决问题的能力【学情分析】初中化学和高中化学必修课程中已经介绍了电子层、原子结构示意图、各电子层能容纳的电子数等知识。通过上两节课的学习，学生拥有了能与能级的概念、理解了关于基态与激发态原子光谱的概念、能够应用构造原理，书写出一些元素的基态原子的电子排布式、学习了原子轨道概念后。发现1、3、5、7是ns、np、nd、nf能级的原子轨道数。【教材分析】本节教材的编写围绕“核外电子排布”这个核心知识点，按两条线索进行编写，一是围绕核外电子排布介绍了构造原理，进而让学生掌握了书写1~36号元素基态原子的核外电子排布式；二是围绕“核外电子运动状态”引出了原子轨道，再从原子轨道的视角进一步研究核外电子排布。之前课程学习了能级概念，紧接着是以光谱学事实为基础学习构造原理，以及根据构造原理介绍了如何书写基态原子的电子排布式，并以表格形式写出一些元素基态原子的电子排布式。但事实上构造原理在分析大量元素的基态原子的电子排布式的基础上抽象出来的经验，只能表达新增电子填入的能级顺序，没有涉及能级的能量高低，甚至有些过度金属元素基态，原子的电子排布不符合构造原理。因此教材中说“可见构造原理是被理想化了的”。【课程标准】1.认识基态原子中核外电子的排布，遵循能量最低原理套利原理和洪特规则。2.知道1~36号元素基态原子核外电子排布。【教学目标】1.知识与技能：认识基态原子中核外电子排布能写出1~36号元素基态原子的轨道表示式。2.过程与方法：基态原子中核外电子的排布，遵循能量最低原理套利原理和洪特规则。3.情感态度和价值观：初步学会运用模型解决实际问题。【教学重、难点】根据构造原理，写出1~36号元素的基态原子的电子排布式；泡利原理和洪特规则。【教学方法】自主学习法、合作探究法、总结归纳法【教学过程设计】教学环节教师指导学生活动设计意图设疑评价作业练习：作业1：对同学的正确书写电子排布式给予可定，对Cr、Cu原子电子排布式给予纠正，并提出疑问：为什么Cr、Cu原子的电子排布式会不同呢？作业2：总结作业内容，并提出问题：为什么每个能级可容纳的最多电子数是那些奇数的2倍，为什么一个原子轨道（一个空间运动状态）允许容纳两个电子？学生带着疑问进行今天的课程。小组讨论（根据教材【资料卡片】）通过提问引起学生的好奇心，吸引学生的注意力，激发学生学习兴趣，让学生尝试分析问题。析疑电子自旋：电子除空间运动状态外，还有一种状态叫做自旋。电子自旋可以比喻成地球的自转。取向和表示方法：电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向。用方向相反的箭头“↑”和“↓”表示自旋状态相反的电子。整理知识点：1.电子自旋及其表示方法2.泡利原理解决为什么每个能级可容纳的最多电子数是那些奇数的2倍，为什么一个原子轨道（一个空间运动状态）允许容纳两个电子的问题，培养学生解决填多少问题的能力。泡利原理：在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,且它们的自旋相反。这个原理被称为泡利原理（也称泡利不相容原理）。如2s2的电子排布图为不能表示为。电子排布的轨道表示式：轨道表示式又称电子排布图，是将每一个原子轨道用一个方框表示，在方框内标明基态原子核外电子分布的式子。其中方框(也可用圆圈)表示原子轨道，能量相同的原子轨道(简并轨道)的方框相连。能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的电子分布情况，自旋方向。过度练习：书写基态氧原子的轨道表示式O：尝试书写N、O原子的轨道表示式尝试应用新学知识解决问题教师评价：氧原子的轨道表示式错误，应该为洪特规则：基态原子中,填入简并轨道(能量相同的原子轨道)的电子总是先单独分占,且自旋平行（自旋方向相同）,称为洪特规则。它不仅适用于基态原子,也适用于基态离子。例如：改正思维漏洞，总结洪特规则在错误中思考问题并解决问题洪特规则特例：有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有1个电子的偏差。因为能量相同的原子轨道在全充满、半充满、全空状态时，体系的能量较低，原子较稳定。相对稳定的状态相对稳定的状态全充满：p6、d10、f14半充满:p3、d5、f7全空:p0、d0、f0练习：写出Cr、Cu电子排布式根据洪特规则特例重新思考Cr、Cu原子电子排布式能量最低原理：多电子原子在基态时原子核外电子优先占有能量最低的轨道，然后依次进入能量高的轨道，这样使整个原子处于能量最低的状态。整个原子的能量有核电荷数、电子数和电子状态三个因素共同决定.在构建基态原子时，电子将尽可能占据能量最低的原子轨道,使整个原子的能量最低,这就是能量最低原理。重新思考能量最低原理自然界的普适规律解疑小组思考：通过今天的学习之后，总结基础态原子核外电子排布的规则，并对开课疑问进行解答。(1)核外电子排布所遵循的规律：①能量最低原理②泡利原理③洪特规则(2)构造原理：“能级交错”现象。(3)洪特规则特例：充满、半充满、全空状态时体系能量较低，原子较稳定。学生小组思考讨论，总结内容。总结本节课知识，并用所学知识再次解决开课问题。悬疑深入思考：1.19~36号元素在元素周期表中位于第几周期？此周期包含多少种元素？为什么？2.根