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高一化學(xué)《原子結(jié)構(gòu)與元素周期表》教案

時(shí)間:2022-08-25 19:32:20 化學(xué)教案 我要投稿
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高一化學(xué)《原子結(jié)構(gòu)與元素周期表》教案

  作為一名人民教師,總不可避免地需要編寫教案,借助教案可以有效提升自己的教學(xué)能力?靵(lái)參考教案是怎么寫的吧!下面是小編整理的高一化學(xué)《原子結(jié)構(gòu)與元素周期表》教案,供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。

高一化學(xué)《原子結(jié)構(gòu)與元素周期表》教案

  教學(xué)目標(biāo):

  1、理解能量最低原則、泡利不相容原理、洪特規(guī)則,能用以上規(guī)則解釋1~36號(hào)元素基態(tài)原子的核外電子排布;

  2、能根據(jù)基態(tài)原子的核外電子排布規(guī)則和基態(tài)原子的核外電子排布順序圖完成1~36號(hào)元素基態(tài)原子的核外電子排布和價(jià)電子排布;

  教學(xué)重難點(diǎn):

  解釋1~36號(hào)元素基態(tài)原子的核外電子排布;

  教師具備:

  多媒體課件

  教學(xué)方法:

  引導(dǎo)式啟發(fā)式教學(xué)

  教學(xué)過(guò)程:

  知識(shí)回顧:

  1、原子核外空間由里向外劃分為不同的電子層?

  2、同一電子層的電子也可以在不同的軌道上運(yùn)動(dòng)?

  3、比較下列軌道能量的高低(幻燈片展示)

  聯(lián)想質(zhì)疑:

  為什么第一層最多只能容納兩個(gè)電子,第二層最多只能容納八個(gè)電子而不能容納更多的電子呢?第三、四、五層及其他電子層最多可以容納多少個(gè)電子?原子核外電子的排布與原子軌道有什么關(guān)系?

  引入新課:

  通過(guò)上一節(jié)的學(xué)習(xí),我們知道:電子在原子核外是按能量高低分層排布的,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。原子中的電子在各原子軌道上按能級(jí)分層排布,在化學(xué)上我們稱為構(gòu)造原理。下面我們要通過(guò)探究知道基態(tài)原子的核外電子的排布。

  板書:一、基態(tài)原子的核外電子排布

  交流與討論:(幻燈片展示)

  講授:通過(guò)前面的學(xué)習(xí)我們知道了核外電子在原子軌道上的排布是從能量最低開始的,然后到能量較高的電子層,逐層遞增的。也就是說(shuō)要遵循能量最低原則的。比如氫原子的原子軌道有1s、2s、2px、2py、2pz等,其核外的惟一電子在通常情況下只能分布在能量最低的1s原子軌道上,電子排布式為1s1。也就是說(shuō)用軌道符號(hào)前的數(shù)字表示該軌道屬于第幾電子層,用軌道符號(hào)右上角的數(shù)字表示該軌道中的電子數(shù)(通式為:nlx)。例如,原子C的電子排布式為1s2s22p2;鶓B(tài)原子就是所有原子軌道中的電子還沒(méi)有發(fā)生躍遷的原子,此時(shí)整個(gè)原子能量處于最低.

  板書:1、能量最低原則

  講解:原則內(nèi)容:通常情況下,電子總是盡先占有能量最低的軌道,只有當(dāng)這些軌道占滿后,電子才依次進(jìn)入能量較高的軌道,這就是構(gòu)造原理。原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài),簡(jiǎn)稱能量最低原則。打個(gè)比方,我們把地球比作原子核,把能力高的大雁、老鷹等鳥比作能量高的電子,把能力低的麻雀、小燕子等鳥比作能量低的電子。能力高的鳥常在離地面較高的天空飛翔,能力低的鳥常在離地面很低的地方活動(dòng)。

  練習(xí):請(qǐng)按能量由低到高的順序?qū)懗龈髟榆壍馈?/p>

  學(xué)生:1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f5g6s

  講解:但從實(shí)驗(yàn)中得到的一般規(guī)律,卻跟大家書寫的不同,順序?yàn)?s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s…………大家可以看圖1—2—2。

  板書:能量由低到高順序:1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s……

  過(guò)渡:氦原子有兩個(gè)原子,按照能量最低原則,兩電子都應(yīng)當(dāng)排布在1s軌道上,電子排布式為1s2。如果用個(gè)圓圈(或方框、短線)表示滿意一個(gè)給定量子數(shù)的原子軌道,這兩個(gè)電子就有兩種狀態(tài):自旋相同《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案或自旋相反《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案。事實(shí)確定,基態(tài)氦原子的電子排布是《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案,這也是我們對(duì)電子在原子軌道上進(jìn)行排布必須要遵循的另一個(gè)原則――泡利不相容原理。原理內(nèi)容:一個(gè)原子軌道中最多只能容納兩個(gè)電子,并且這兩個(gè)電子的自旋方向必須相反;或者說(shuō),一個(gè)原子中不會(huì)存在四個(gè)量子數(shù)完全相同的電子。

  板書:2、泡利不相容原理

  講解:在同一個(gè)原子軌道里的電子的自旋方向是不同的,電子自旋可以比喻成地球的自轉(zhuǎn),自旋只有兩種方向:順時(shí)針?lè)较蚝湍鏁r(shí)針?lè)较。在一個(gè)原子中沒(méi)有兩個(gè)電子具有完全相同的四個(gè)量子數(shù)。因此一個(gè)s軌道最多只能有2個(gè)電子,p軌道最多可以容納6個(gè)電子。按照這個(gè)原理,可得出第n電子層能容納的電子總數(shù)為2n2個(gè)

  板書:一個(gè)原子軌道最多容納2個(gè)電子且自旋方向必須相反

  交流研討:C:最外層的p能級(jí)上有三個(gè)規(guī)道

  可能寫出的基態(tài)C原子最外層p能級(jí)上兩個(gè)電子的可能排布:

  ①2p:《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案 《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案

  《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案②2p:

  《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案③《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案2p:《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案

 、2p 《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案 《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案

  p有3個(gè)軌道,而碳原子2p能層上只有兩個(gè)電子,電子應(yīng)優(yōu)先分占,而不是擠入一個(gè)軌道,C原子最外層p能級(jí)上兩個(gè)電子的排布應(yīng)如①所示,這就是洪特規(guī)則。

  板書:3、洪特規(guī)則

  在能量相同的軌道上排布,盡可能分占不同的軌道并切自旋方向平行

  交流與討論:

  1、寫出11Na、13Al的電子排布式和軌道表示式,思考17Cl原子核外電子的排布,總結(jié)第三周期元素原子核外電子排布的特點(diǎn)

  2、寫出19K、22Ti、24Cr的電子排布式的簡(jiǎn)式和軌道表示式,思考35Br原子的電子排布,總結(jié)第四周期元素原子電子排布的特點(diǎn),并仔細(xì)對(duì)照周期表,觀察是否所有原子電子排布都符合前面的排布規(guī)律

  [講述]洪特規(guī)則的特例:對(duì)于能量相同的軌道(同一電子亞層),當(dāng)電子排布處于全滿(s2、p6、d10、f14)、半滿(s1、p3、d5、f7)、全空(s0、p0、d0、f0)時(shí)比較穩(wěn)定,整個(gè)體系的能量最低。

  小結(jié):核外電子在原子規(guī)道上排布要遵循三個(gè)原則:即能量最低原則、泡利不相容原理和洪特規(guī)則。這三個(gè)原則并不是孤立的,而是相互聯(lián)系,相互制約的。也就是說(shuō)核外電子在原子規(guī)道上排布要同時(shí)遵循這三個(gè)原則。

  閱讀解釋表1-2-1:電子排布式可以簡(jiǎn)化,如可以把鈉的電子排布式寫成[Ne]3S1。

  板書:4、核外電子排布和價(jià)電子排布式

  活動(dòng)探究:

  嘗試寫出19~36號(hào)元素K~Kr的原子的核外電子排布式。

  小結(jié):鉀K:1s22s22p63s23p64s1;鈣Ca:1s22s22p63s23p64s2;

  鉻Cr:1s22s22p63s23p63d44s2;鐵Fe:1s22s22p63s23p63d64s2;

  鈷Co:1s22s22p63s23p63d74s2;銅Cu:1s22s22p63s23p63d94s2;

  鋅Zn:1s22s22p63s23p63d104s2;溴Br:1s22s22p63s23p63d104s24p5;

  氪Kr:1s22s22p63s23p63d104s24p6;

  注意:大多數(shù)元素的原子核外電子排布符合構(gòu)造原理,有少數(shù)元素的基態(tài)原子的電子排布對(duì)于構(gòu)造原理有一個(gè)電子的偏差,如:K原子的可能電子排布式與原子結(jié)構(gòu)示意圖,按能層能級(jí)順序,應(yīng)為

  1s22s22p63s23p63d1;《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案,但按初中已有知識(shí),應(yīng)為1s22s22p63s23p64s1;《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案

  事實(shí)上,在多電子原子中,原子的核外電子并不完全按能層次序排布。再如:

  24號(hào)鉻Cr:1s22s22p63s23p63d54s1;

  29號(hào)銅Cu:1s22s22p63s23p63d104s1;

  這是因?yàn)槟芰肯嗤脑榆壍涝谌錆M(如p6和d10)、半充滿(如p3和d5)、和全空(如p0和d0)狀態(tài)時(shí),體系的能量較低,原子較穩(wěn)定。

  講授:大量事實(shí)表明,在內(nèi)層原子軌道上運(yùn)動(dòng)的電子能量較低,在外層原子軌道上運(yùn)動(dòng)的電子能量較高,因此一般化學(xué)反應(yīng)只涉及外層原子軌道上的電子,我們稱這些電子為價(jià)電子。元素的化學(xué)性質(zhì)與價(jià)電子的數(shù)目密切相關(guān),為了便于研究元素化學(xué)性質(zhì)與核外電子間的關(guān)系,人們常常只表示出原子的價(jià)電子排布。例如,原子C的電子排布式為1s2s22p2,還可進(jìn)一步寫出其價(jià)電子構(gòu)型:2s22p2 。圖1-2-5所示鐵的價(jià)電子排布式為3d64s2。

  總結(jié):本節(jié)課理解能量最低原則、泡利不相容原理、洪特規(guī)則,能用以上規(guī)則解釋1~36號(hào)元素基態(tài)原子的核外電子排布;能根據(jù)基態(tài)原子的核外電子排布規(guī)則和基態(tài)原子的核外電子排布順序圖完成1~36號(hào)元素基態(tài)原子的核外電子排布和價(jià)電子排布。

  一個(gè)原子軌道里最多只能容納2個(gè)電子,而且自旋方向相反,這個(gè)原理成為泡利原理。推理各電子層的軌道數(shù)和容納的電子數(shù)。當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí),總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道,而且自旋方向相同,這個(gè)規(guī)則是洪特規(guī)則。

  板書設(shè)計(jì):

  基態(tài)原子的核外電子排布

  1、能量最低原則

  能量由低到高順序:1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s……

  2、泡利不相容原理

  一個(gè)原子軌道最多容納2個(gè)電子且自旋方向必須相反

  3、洪特規(guī)則

  在能量相同的軌道上排布,盡可能分占不同的軌道并切自旋方向平行

 。、核外電子排布和價(jià)電子排布式

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