2022年人教版高中化學(xué)選修三 1-1-1 原子結(jié)構(gòu)（第一課時(shí)） 教案1

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1、2022年人教版高中化學(xué)選修三 1-1-1 原子結(jié)構(gòu)（第一課時(shí)） 教案1 一、設(shè)計(jì)思想 新課程標(biāo)準(zhǔn)要求中學(xué)化學(xué)立足于學(xué)生，適應(yīng)現(xiàn)代生活和未來(lái)發(fā)展的需要，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，教學(xué)應(yīng)確立以促進(jìn)學(xué)生發(fā)展為主的教育目標(biāo)，著眼于學(xué)生的發(fā)展，因此教學(xué)的設(shè)計(jì)應(yīng)注重學(xué)生的主體地位，發(fā)揮教師組織和引導(dǎo)的主導(dǎo)作用，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。 二、教材分析 《原子結(jié)構(gòu)》選自化學(xué)選修3第一章第一節(jié),,屬于物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論基礎(chǔ)知識(shí),是中學(xué)化學(xué)最重要的基本理論之一,而原子結(jié)構(gòu)又是學(xué)習(xí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論和元素周期律的基礎(chǔ),因此原子結(jié)構(gòu)是本單元也是高中化學(xué)的教學(xué)重點(diǎn)。

2、本節(jié)知識(shí)充分考慮了初中化學(xué)和化學(xué)2中的原子結(jié)構(gòu)知識(shí)的基礎(chǔ)上，教科書(shū)不再重復(fù)建立原子結(jié)構(gòu)的概念，而是直接建立核外電子的能層（即“電子層”）和能級(jí)（即“電子亞層”）的概念，給出每一個(gè)能層有幾個(gè)能級(jí)，每個(gè)能級(jí)最多可以容納幾個(gè)電子，有了能層和能級(jí)的概念，直接給出構(gòu)造原理，并根據(jù)構(gòu)造原理進(jìn)行核外電子排布；學(xué)生對(duì)原子結(jié)構(gòu)知識(shí)的認(rèn)識(shí)是一個(gè)逐步深入的過(guò)程，同時(shí)，課本直接把構(gòu)造原理看做一個(gè)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，直接給出了原子核外電子排布順序，體現(xiàn)了很大的工具作用，使學(xué)生直接會(huì)用。 三、教學(xué)方法 復(fù)習(xí)法、延伸歸納法、討論法、引導(dǎo)分析法 四、學(xué)情分析 第一章 第一節(jié)　原子結(jié)構(gòu) 課 時(shí) 第一課時(shí) 教

3、 學(xué) 目 的 知識(shí) 與 技能 1、進(jìn)一步認(rèn)識(shí)原子核外電子的分層排布 2、知道原子核外電子的能層分布及其能量關(guān)系 3、知道原子核外電子的能級(jí)分布及其能量關(guān)系 4、能用符號(hào)表示原子核外的不同能級(jí)，初步知道量子數(shù)的涵義 5、識(shí)記常見(jiàn)元素（1～36號(hào)） 過(guò)程與方法 復(fù)習(xí)和沿伸、類比和歸納、能層類比樓層，能級(jí)類比樓梯。 情感態(tài)度價(jià)值觀 充分認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)理論發(fā)展的過(guò)程是一個(gè)逐步深入完美的過(guò)程 重 點(diǎn) 原子核外電子的能層、能級(jí)分布及其能量關(guān)系 難 點(diǎn) 能用符號(hào)表示原子核外的不同能級(jí) 教學(xué)過(guò)程 教學(xué)步驟、內(nèi)

4、容 師生活動(dòng) ［閱讀引言］思考并討論： 1、“物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”與“物質(zhì)的性質(zhì)與變化”兩方面是什么關(guān)系？ 2、物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)如何決定性質(zhì)？分別舉例說(shuō)明。 [講] 人類對(duì)原子的認(rèn)識(shí)史——不同時(shí)期的原子結(jié)構(gòu)模型 1、公元前400多年前，希臘哲學(xué)家德謨克利特等人的觀點(diǎn)：物質(zhì)由原子構(gòu)成，且原子是不可分的微粒；原子的結(jié)合和分離是萬(wàn)物變化的根本。 2、19世紀(jì)初，英國(guó)科學(xué)家道爾頓提出近代原子說(shuō)；物質(zhì)由原子組成，且原子為實(shí)心球體，不能用物理方法分割；同種分子的質(zhì)量和性質(zhì)相同 3、1897年，英國(guó)科學(xué)家湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，提出原子結(jié)構(gòu)的“葡萄干布丁”模型：原子是一個(gè)平均分布著正電荷的粒子

5、，電子鑲嵌其中并中和正電荷，使原子呈電中性，原子是可以再分的 4、盧瑟福原子模型：原子由原子核和核外電子組成。原子核帶正電荷，位于原子的中心并幾乎集中了原子的全部質(zhì)量，電子帶負(fù)電荷，在原子核周圍空間作高速運(yùn)動(dòng)。 5、波爾原子模型：電子在原子核外一定軌道上繞核作高速運(yùn)動(dòng) 6、原子結(jié)構(gòu)的量子力學(xué)模型（電子云模型）：現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)：現(xiàn)代科學(xué)家用量子力學(xué)的方法描述核外電子運(yùn)動(dòng)，即運(yùn)用電子云模型描述核外電子的運(yùn)動(dòng)。 [問(wèn)]宇宙什么是時(shí)候誕生的？我們的地球從那里來(lái)？ [板書(shū)]第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu) 一、開(kāi)天辟地—原子的誕生 [講]1932年勒梅特首次提出了現(xiàn)代宇宙大爆炸理論：整個(gè)宇宙最初

6、聚集在一個(gè)“原始原子”中，后來(lái)發(fā)生了大爆炸，碎片向四面八方散開(kāi)，形成了我們的宇宙。大爆炸后兩小時(shí)，誕生了大量的H、少量的He及極少量的Li，然后經(jīng)過(guò)長(zhǎng)或短的發(fā)展過(guò)程，以上元素發(fā)生原子核的熔合反應(yīng)，分期分批的合成了其它元素。 [問(wèn)]有誰(shuí)知道宇宙中最豐富的元素是那一種？宇宙年齡有多大？地球年齡有多大？ [講]閱讀課本后回答：氫元素宇宙中最豐富的元素占88.6%（氦1／8），另外還有90多種元素，宇宙年齡距近約140億年，地球年齡已有46億年。 [強(qiáng)調(diào)]至今，所有恒星仍在合成元素，而且這些元素都是已知的，地球上的元素僅22種。 [板書(shū)]1、 氫元素宇宙中最豐富的元素 2、宇宙年齡距近約

7、140億年，地球年齡已有46億年。 [閱讀]科學(xué)史話，說(shuō)明思維性推測(cè)與科學(xué)假設(shè)的關(guān)系。 [復(fù)習(xí)] 必修中學(xué)習(xí)的原子核外電子排布規(guī)律： ［投影］ 核外電子排布的排布規(guī)律 (1)核外電子總是盡量先排布在能量較低的電子層，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的電子層(能量最低原理)。 (2)原子核外各電子層最多容納2n2個(gè)電子。 (3)原于最外層電子數(shù)目不能超過(guò)8個(gè)(K層為最外層時(shí)不能超過(guò)2個(gè)電子)。(4)次外層電子數(shù)目不能超過(guò)18個(gè)(K層為次外層時(shí)不能超過(guò)2個(gè))，倒數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過(guò)32個(gè)。 說(shuō)明：以上規(guī)律是互相聯(lián)系的，不能孤立地理解。例如；當(dāng)M層是最外層時(shí)，最

8、多可排8個(gè)電子；當(dāng)M層不是最外層時(shí)，最多可排18個(gè)電子 [思考]這些規(guī)律是如何歸納出來(lái)的呢？ ［板書(shū)］二、能層與能級(jí) ［講］由必修的知識(shí)，我們已經(jīng)知道多電子原子的核外電子的能量是不同的，由內(nèi)而外可以分為： ［投影］ 第一、二、三、 四、五、六、七……能層 符號(hào)表示 K、 L、 M、 N、 O、 P、 Q…… 能量由低到高 ［講］例如：鈉原子有11個(gè)電子，分布在三個(gè)不同的能層上，第一層2個(gè)電子，第二層8個(gè)電子，第三層1個(gè)電子。由于原子中的電子是處在原子核的引力場(chǎng)中，電子總是盡可能先從內(nèi)層排起，當(dāng)一層充滿后再填充下一層。理論研究證明，

9、原子核外每一層所能容納的最多電子數(shù)如下： ［投影］ 能 層 一 二 三 四 五 六 七…… 符 號(hào) K L M N O P Q…… 最多電子數(shù) 2 8 18 32 50…… 即每層所容納的最多電子數(shù)是：2n2(n：能層的序數(shù)) ［講］但是同一個(gè)能層的電子，能量也可能不同，還可以把它們分成能級(jí)(S、P、d、f)，就好比能層是樓層，能級(jí)是樓梯的階級(jí)。各能層上的能級(jí)是不一樣的。 ［投影］能級(jí)的符號(hào)和所能容納的最多電子數(shù)如下： 能 層 K L M

10、 N O …… 能 級(jí) 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f …… 最多電子數(shù) 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 …… 各能層電子數(shù)2 8 18 32 50 …… [講]在多電子的原子中，同一能層的電子，能量也可以不同。不同能量的電子分成不同的能級(jí)。每個(gè)能層中，能級(jí)符號(hào)的順序是ns、np、nd、nf……。 任一能層的能級(jí)總是先從s 能級(jí)開(kāi)始，且該能層的能級(jí)

11、數(shù)等于該能層序數(shù)。如第一層只有一個(gè)能級(jí)(1s)，第二層有兩個(gè)能級(jí)(2s和2p)，即能級(jí)數(shù)=能層序數(shù)。s、p、d、f……可容納的電子數(shù)依次是1、3、5、7……的兩倍 ［學(xué)與問(wèn)］英文字母相同的不同能級(jí)中所能容納的最多電子數(shù)是否相同？ ［歸納］s能級(jí)：最多容納2個(gè)電子；p能級(jí)：最多容納6個(gè)電子； d能級(jí)：最多容納10個(gè)電子；f能級(jí)：最多容納14個(gè)電子； ［思考與交流］第五能層中所能容納的最多電子數(shù)是多少？說(shuō)出你推導(dǎo)的兩種方法 第一，依據(jù)每一個(gè)能層最多可容納的電子數(shù)為2n2個(gè)，當(dāng)n=5， 2n2=50 第二、第五能層中有5個(gè)能級(jí)—5s、5p、5d、5f、5g，最多電子數(shù)分別

12、是2、6、10、14、18，所能容納的最多電子數(shù)為50 ［小結(jié)］對(duì)多電子原子的核外電子，按能量的差異將其分成不同的能層(n)；各能層最多容納的電子數(shù)為2n2。對(duì)于同一能層里能量不同的電子，將其分成不同的能級(jí)(l)；能級(jí)類型的種類數(shù)與能層數(shù)相對(duì)應(yīng)；同一能層里，能級(jí)的能量按s、p、d、f的順序升高，即E(s)＜E(p)＜E(d)＜E(f)。 各能層所包含的能級(jí)類型及各能層、能級(jí)最多容納的電子數(shù)見(jiàn)下表： 能 層(n) 一 二 三 四 五 六 七 符 號(hào) K L M N O P Q 能 級(jí)(l) 1s 2s 2p 3s 3p 3

13、d 4s 4p 4d 4f 5s … …… 最多 電子 數(shù) 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 … …… 2 8 18 32 …… 2n2 ［隨堂練習(xí)］ 1、現(xiàn)代大爆炸理論認(rèn)為：天然元素源于氫氦等發(fā)生的原子核的融合反應(yīng)。這于一百多年前，普魯特運(yùn)用思辨性推測(cè)作出“氫是所有元素之母”的預(yù)言，恰好“一致”。下列說(shuō)法正確的是 ( ) A科學(xué)研究中若能以思辨性推測(cè)為核心，就能加快科學(xué)的進(jìn)程 B普魯特“既然氫最輕，它就是其他一切元素之母”的推理是符合邏輯的 C“一致”是巧合，普魯特的預(yù)言沒(méi)有科學(xué)事實(shí)和理論支撐，只是

14、一種猜測(cè)D“現(xiàn)代大爆炸理論”是解釋宇宙誕生的唯一正確的理論 2．支撐“宇宙大爆炸”理論的重要事實(shí)之一是 （ ） A．宇宙原子總數(shù)的88.6％是氫 B．地球上的元素絕大多數(shù)是金屬 C．普魯特“氫是元素之母”的預(yù)言 D．宇宙中存在少量稀有氣體分子 3、以下能級(jí)符號(hào)正確的是 （ ） A 6s B 2d C 3f D 7p 知識(shí) 結(jié)構(gòu) 與 板書(shū) 設(shè)計(jì) 第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu) 一、開(kāi)天辟地—原子的誕生 1、 氫元素宇宙中最豐富的元素 2、宇宙年齡距近約140億年，地球年齡已有46億年。 二、能層與能級(jí) 課后反思