高中化学 第一章 第一节 原子结构 第3课时 原子核外电子排布规则教学设计 新人教版选修3

高中化学第一章第一节原子结构第3课时原子核外电子排布规则教学设计新人教版选修3课题课型修改日期教具课程基本信息1.课程名称：原子核外电子排布规则教学设计

2.教学年级和班级：高中一年级（1）班

3.授课时间：2022年10月25日上午第二节课

4.教学时数：1课时核心素养目标1.发展科学探究能力：通过实验和观察，学生能够提出问题、设计实验、分析数据和得出结论，培养科学探究的实践能力。

2.培养科学思维：学生能够运用结构模型和量子理论来理解原子结构，发展逻辑推理和批判性思维能力。

3.增强科学态度与价值观：学生认识到原子结构的重要性，以及其在化学和物理学科中的应用，激发对科学研究的兴趣和责任感。教学难点与重点1.教学重点，

①理解原子核外电子的能级和轨道概念，掌握电子在原子轨道中的排布规律。

②掌握核外电子排布的能级图和电子排布式，能够根据元素周期表中的元素写出其电子排布式。

③应用电子排布规则解释元素的化学性质和化合物结构。

2.教学难点，

①理解电子能级和轨道的量子力学原理，学生可能对电子在原子轨道中的概率分布难以直观理解。

②掌握电子排布的能级顺序和轨道填充原则，学生可能对能级图中能级之间的能量差和轨道填充顺序感到困惑。

③将电子排布规则应用于复杂原子和离子，学生可能难以判断电子在不同能级和轨道上的分布情况。

④结合电子排布分析化学反应和化合物的稳定性，学生需要综合运用所学的知识，可能存在理解和应用上的困难。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：通过系统讲解，帮助学生理解原子核外电子排布的基本原理和规则。

2.讨论法：组织学生围绕特定问题进行讨论，激发学生的思维，加深对电子排布规则的理解。

3.案例分析法：通过分析具体化学物质的电子排布，让学生学会应用电子排布规则解决实际问题。

教学手段：

1.多媒体课件：利用PPT展示电子排布图、能级图等，直观展示电子排布的规律。

2.实验演示：通过简单的实验演示，如电子云模型，帮助学生形象理解电子在原子中的分布。

3.在线资源：利用网络资源，如互动化学网站，提供在线练习和模拟实验，增强学生的学习体验。教学过程设计：导入环节：

1.创设情境：展示生活中常见的化学物质图片，如水、盐、金属等，引导学生思考这些物质的组成。

2.提出问题：引导学生思考物质的微观结构，提出“原子是如何构成的？”的问题。

3.激发兴趣：通过提问，引发学生对原子结构的兴趣，为新课的讲解做好铺垫。

用时：5分钟

讲授新课：

1.原子结构概述：介绍原子的基本结构，包括原子核和核外电子，强调电子在原子中的作用。

2.电子能级和轨道：讲解电子能级和轨道的概念，介绍主量子数、角量子数、磁量子数和自旋量子数。

3.电子排布规则：讲解电子排布规则，包括泡利不相容原理、洪特规则和能级图的使用。

4.应用实例：通过具体的例子，如氢原子、氦原子等，展示电子排布的应用。

用时：15分钟

巩固练习：

1.课堂练习：布置一些简单的电子排布练习题，让学生独立完成。

2.小组讨论：将学生分成小组，讨论练习题中的问题，互相解答疑惑。

3.汇报交流：各小组选派代表汇报讨论结果，教师点评并总结。

用时：10分钟

课堂提问：

1.提问环节：教师针对新课内容提出问题，检验学生对知识的掌握情况。

2.学生回答：鼓励学生积极回答问题，教师给予及时反馈和评价。

3.解答疑惑：针对学生提出的问题，教师进行解答，帮助学生理解和掌握知识。

用时：5分钟

师生互动环节：

1.创设问题情境：教师提出与原子核外电子排布相关的问题，激发学生的思考。

2.学生讨论：学生分组讨论，共同探讨问题，培养团队合作能力。

3.分享成果：各小组分享讨论成果，教师给予评价和指导。

用时：10分钟

核心素养能力的拓展要求：

1.培养学生的科学探究能力：通过实验、观察和讨论，让学生了解原子核外电子排布的实验和理论依据。

2.培养学生的科学思维：引导学生运用逻辑推理和批判性思维，分析电子排布规律。

3.增强学生的科学态度与价值观：引导学生认识到原子结构的重要性，激发对科学研究的兴趣和责任感。

教学双边互动：

1.教师与学生互动：教师通过提问、解答、指导等方式，与学生进行互动，关注学生的学习情况。

2.学生与学生互动：通过小组讨论、分享成果等方式，促进学生之间的互动，共同提高。

3.教师与教材互动：教师根据教材内容，结合实际学情，灵活调整教学策略，提高教学效果。

1.回顾本节课的主要内容，强调重点和难点。

2.鼓励学生在课后继续学习和探究，提高自己的科学素养。

3.布置课后作业，巩固学生对原子核外电子排布规则的理解和掌握。

用时：5分钟

总计用时：45分钟知识点梳理：1.原子结构的基本概念

-原子由原子核和核外电子组成。

-原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。

-核外电子带负电，在原子核外按能级分布。

2.电子能级和轨道

-电子能级：电子在原子中具有不同的能量状态，称为能级。

-主量子数（n）：决定电子能级的主量子数，取值为正整数（n=1,2,3,...）。

-角量子数（l）：决定电子轨道的角量子数，取值范围为0到(n-1)。

-磁量子数（m_l）：决定电子在轨道中的空间取向，取值范围为-l到l。

-自旋量子数（m_s）：决定电子的自旋状态，取值为+1/2或-1/2。

3.电子排布规则

-泡利不相容原理：一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，且它们的自旋量子数必须相反。

-洪特规则：在同一能级的不同轨道上，电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。

-能级图：用能级图表示电子在原子中的排布，能级由主量子数和角量子数决定。

4.电子排布式的书写

-根据电子能级和轨道的填充顺序，写出元素的电子排布式。

-电子排布式包括能级符号、轨道符号和电子数，例如：1s^22s^22p^63s^23p^6。

5.元素周期表与电子排布

-元素周期表中的元素按照原子序数排列，原子序数等于核外电子数。

-元素周期表的周期与电子能级对应，主族元素的电子排布与它们所在的周期有关。

-过渡元素和内过渡元素的电子排布较为复杂，涉及d轨道和f轨道的填充。

6.电子排布与化学性质

-元素的化学性质主要由其最外层电子（价电子）决定。

-最外层电子的排布决定了元素的氧化还原性质、酸碱性、化学键类型等。

-通过电子排布可以预测元素的化学反应和化合物的稳定性。

7.复杂原子的电子排布

-对于原子序数较大的原子，电子排布较为复杂，可能涉及电子的激发和跃迁。

-需要根据电子排布规则和能量最低原理，分析复杂原子的电子排布情况。

8.电子排布与元素周期律

-元素周期律是指元素的性质随着原子序数的增加而呈现周期性变化的规律。

-电子排布是导致元素周期律的原因之一，通过电子排布可以解释元素周期律的现象。内容逻辑关系：1.原子结构与电子能级

①原子核由质子和中子组成，带正电。

②核外电子带负电，围绕原子核运动。

③电子占据不同的能级，能级由主量子数n表示。

2.电子轨道与量子数

①电子轨道由角量子数l和磁量子数m_l确定。

②l的取值范围是0到(n-1)，m_l的取值范围是-l到l。

③电子轨道的空间取向由m_l决定。

3.电子排布规则

①泡利不相容原理：每个轨道最多容纳两个电子，自旋相反。

②洪特规则：在同一能级的不同轨道上，电子尽可能分占不同轨道，自旋相同。

③能级图：用能级图表示电子在不同能级上的分布。

4.电子排布式

①电子排布式用能级符号和轨道符号表示电子的分布。

②例如：1s^22s^22p^63s^23p^6表示电子在各个能级和轨道上的分布。

5.元素周期表与电子排布

①元素周期表按原子序数排列，原子序数等于核外电子数。

②元素的化学性质与最外层电子排布密切相关。

③元素周期表的周期对应电子能级，主族元素电子排布与周期有关。

6.电子排布与化学性质

①最外层电子决定元素的化学性质。

②氧化还原性质、酸碱性、化学键类型等都与电子排布有关。

③通过电子排布可以预测元素的化学反应和化合物的稳定性。

7.复杂原子的电子排布

①对于原子序数较大的原子，电子排布可能涉及激发和跃迁。

②需要根据电子排布规则和能量最低原理分析复杂原子的电子排布。

8.电子排布与元素周期律

①元素周期律是元素性质随原子序数增加而呈现周期性变化的规律。

②电子排布是导致元素周期律的原因之一。

③通过电子排布可以解释元素周期律的现象。教学反思：这节课上完了，我觉得有几个点值得反思。首先，我觉得我在导入环节做得还可以，通过展示生活中的化学物质，学生们对原子结构产生了兴趣。不过，我发现有些学生对于原子核和核外电子的基本概念还是有点模糊，可能需要在后续的教学中加强这些基础知识的讲解。

在讲授新课的过程中，我尽量用简单易懂的语言解释了电子能级和轨道的概念，但我也注意到一些学生在理解电子在轨道中的概率分布时显得有些吃力。这可能是因为这个概念比较抽象，我可能在讲解时没有结合足够的生活实例或者具体的物理模型来帮助他们更好地理解。

课堂练习环节，我设计了几个简单的电子排布题，目的是让学生巩固所学知识。但是，我发现有些学生在解答过程中对能级图中能级之间的能量差和轨道填充顺序感到困惑，这说明我在讲解电子排布规则时可能没有做到足够清晰和详细。

在师生互动环节，我尝试通过提问和解答的方式来激发学生的思考，但我觉得还可以进一步鼓励学生主动提问和表达自己的观点。有些学生似乎对课堂上的讨论不太适应，可能需要更多的时间去适应这种教学方式。典型例题讲解：1.例题：根据泡利不相容原理，填写下列原子的电子排布式。

解答：氖（Ne）的原子序数为10，电子排布式为1s^22s^22p^6。

2.例题：写出氧原子（O）的电子排布式，并说明其最外层电子数。

解答：氧原子的原子序数为8，电子排布式为1s^22s^22p^4。最外层电子数为6。

3.例题：根据洪特规则，写出氮原子（N）的电子排布式。

解答：氮原子的原子序数为7，电子排布式为1s^22s^22p^3。根据洪特规则，2p轨道上的三个电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。

4.例题：判断以下说法是否正确，并说明理由。

说法：所有原子的电子都按照能级从低到高的顺序填充轨道。

解答：不正确。有些原子的电子会先填充能量较高的轨道，然后再填充能量较低的轨道，这是由于电子间的相互作用和能级分裂等原因。

5.例题：根据能级图，确定铁原子（Fe）的电子排布式。

解答：铁原子的原子序数为26，电子排布式为1s^22s^22p^63s^23p^63d^64s^2。根据能级图，3d轨道的能量高于4s轨道，但3d轨道先被填充，这是由于电子间的相互作用和能级分裂等原因。课堂：在课堂上，我通过多种方式对学生的学习情况进行评价：

1.课堂提问：通过提问，我可以了解学生对知识的掌握程度。我会设计一些与课本内容相关的问题，让学生在回答的过程中展示他们的理解和应用能力。例如，我会问学生：“根据洪特规则，为什么氮原子的2p轨道上的三个电子会尽可能分占不同的轨道？”这样的问题能够激发学生的思考，并检验他们对理论的理解。

2.观察学生参与度：通过观察学生在课堂上的参与度，我可以评估他们对课程的兴趣和注意力。如果学生积极参与讨论，提出问题，或者对实验表现出浓厚的兴趣，这通常意味着他们学得很好。

3.小组讨论和合作：我鼓励学生在小组内讨论问题，这不仅能提高他们的沟通和团队合作能力，还能通过相互之间的交流来巩固知识。我会观察学生在小组讨论中的表现，以及他们是否能够有效地应用所学的电子排布规则。

4.实时反馈：在课堂上，我会及时给予学生反馈，无论是表扬他们的正确答案，还是纠正他们的错误理解。这种即时的反馈有助于学生及时