鲁科版高中化学选修三1.2《原子结构与元素周期表》第3课时教案
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第二节原子结构与元素的性质一、教材分析本节课是人教版化学选修3第一章第二节的教学内容,是在必修2第一章《物质结构元素周期律》, 选修3第一章第一节《原子结构》基础上进一步认识原子结构与元素性质的关系。
本节教学内容分为两部分:第一部分在复习原子结构及元素周期表相关知识的基础上,从原子核外电子排布的特点出发,结合元素周期表进一步探究元素在周期表中的位置与原子结构的关系。
第二部分在复习元素的核外电子排布、元素的主要化合价、元素的金属性与非金属性变化的基础上,进一步从原子半径、电离能以及电负性等方面探究元素性质的周期性变化规律。
本节教学需要三个课时,本教学设计是第一课时的内容。
总的思路是通过复习原子结构及元素周期表的相关知识引入新知识的学习,然后设置问题引导学生进一步探究原子结构与元素周期表的关系,再结合教材中的“科学探究”引导学生进行问题探究,最后在学生讨论交流的基础上,总结归纳元素的外围电子排布的特征与元素周期表结构的关系。
根据新课标的要求,本人在教学的过程中采用探究法,坚持以人为本的宗旨,注重对学生进行科学方法的训练和科学思维的培养,提高学生的逻辑推理能力以及分析问题、解决问题、总结规律的能力。
二、教学重点1、原子结构与元素周期表的关系及原子核外电子排布的周期性变化。
2、电离能得定义及与原子结构之间的关系。
3、电负性及其意义。
三、教学难点1、电离能得定义及与原子结构之间的关系2、电离能得定义及与原子结构之间的关系3、电负性的应用。
四、教学方法复习法、延伸归纳法、讨论法、引导分析法1. 可以以问题思考的形式复习原子结构、元素周期律和元素周期表的相关知识,引导学生从元素原子核外电子排布特征的角度进一步认识、理解原子结构与元素在周期表中位置的关系。
2. 对于电离能和电负性概念的教学,应突出电离能、电负性与元素性质间的关系。
在了解电离能概念和概念要点的基础上,重点引导学生认识、理解元素电离能与元素性质间的关系。
第二册第一章原子结构与元素周期律第一节原子结构一.教材分析(一)知识脉络通过初中的化学学习,同学们已经知道原子是由原子核和核外电子构成的。
本节教材,就是要在已有经验的基础上继续深入地探讨原子核的结构以及核外电子的排布的规律,并利用原子结构的知识解释某些元素的部分性质,使学生初步了解原子的最外层电子排布与元素的性质(得失电子能力、化合价等)的关系。
同时,通过原子结构知识的学习,为后阶段学习元素周期律、元素周期表和分子结构打下基础。
(二)知识框架(三)新教材的主要特点:新教材(必修)与旧教材相比,删掉了描述核外电子运动特征的电子云;降低了核外电子排布规律的要求;增加了原子结构示意图,元素的部分化学性质与原子的最外层电子排布的关系;调整了核素、同位素在教材中出现的位置。
使得它更符合知识的逻辑关系,符合学生认识规律。
同时,新教材更注重了让学生参与学习,提高了学生学习的主动性,更注重了学生能力的培养。
二.教学目标(一)知识与技能目标1.引导学生认识原子核的结构,懂得质量数和 A Z X的含义,掌握构成原子的微粒间的关系;知道元素、核素、同位素的涵义;掌握核电荷数、质子数、中子数、质量数之间的相互关系。
2.引导学生了解原子核外电子的排布规律,使他们能画出1~18号元素的原子结构示意图;了解原子的最外层电子排布与元素的原子得、失电子能力和化合价的关系。
(二)过程与方法目标通过对构成原子的微粒间的关系和氢元素核素等问题的探讨,培养学生分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。
(三)情感态度与价值观目标1.通过构成物质的基本微粒的质量、电性的认识,了解微观世界的物质性,从而进一步认识物质世界的微观本质;通过原子中存在电性不同的两种微粒的关系,认识原子是矛盾的对立统一体。
2.通过人类探索原子结构的历史的介绍,使学生了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程,培养他们的科学态度和科学精神,体验科学研究的艰辛与喜悦。
第二节原子结构与元素周期表在化学必修课程中,学生对原子结构与周期表的关系有了一定的认识,如原子最外层电子数和主族序数的关系,但是对于原子结构与周期、族等元素周期表的构成之间的深层关系并未揭示。
因此,本节在量子力学模型的基础上,进一步介绍基态原子的核外电子排布的内容,并利用基态原子的核外电子排布的知识分析周期、族与原子结构的内在关系以及原子结构与原子半径周期性变化的内在关系。
本节教材内容框架为:1、知识与技能(1)使学生了解基态原子的核外电子排布。
(2)理解泡利不相容原理及洪特规则和能量最低原则,学会原子核外电子排布式写法。
(3)使学生掌握核外电子排布与元素周期表,掌握鲍林近似能级图。
(4)使学生掌握核外电子排布与原子半径,掌握原子半径的变化规律。
2、过程与方法问题式导学,采取设疑激思、自主探究、引导归纳等方法3、情感与价值观(1)培养学生的爱国主义情操。
使学生“以天下任为己任”的意识建立起来。
(2)培养学生辩证唯物主义的观点及求索现象背后科学本质的精神。
1、教学设想(1)通过知识的复习,从原来知识的基础上进行迁移,让学生了解电子在原子核外分层排布的假想,通过回顾1—18号元素的原子结构示意图探索思考第一层最多容纳两个电子,第二层最多容纳8个电子的原因。
(2)让学生自学教材14~16页,掌握基态原子的核外电子排布,写出1~18号元素基态原子的核外电子排布的情况,总结出基态原子核外电子排布的原则。
(3)在学生自学基础上,教师重点讲解基态原子核外电子排布的三个规律,让学生理解并记忆,再做相应巩固练习。
(4)引导学生在学习基态原子核外电子排布规律的基础上写出1~18号元素的基态原子的电子排布式和轨道表示式;要求学生熟记鲍林近似能级图。
记忆方法可编制顺口溜(1;2,2;3,3;4,3,4;5,4,5;6,4,5,6;7,5,6,7)(即1s,2s,2p,3s;3p,4s,3d;4p,5s,4d,5p,6s,4f,5d;6p,7s,5f,6d,7p……)。
原子结构与元素性质-鲁科版选修三教案
1. 概述
本教案通过鲁科版选修三的相关内容,介绍了原子结构和元素性质的基本概念和相关知识点,帮助学生加深理解,掌握相关的基础知识。
2. 原子结构
2.1 原子结构的基本组成
学生需要理解原子结构的基本组成,即原子核和电子,原子核由质子和中子组成,电子围绕原子核不断运动。
2.2 质子、中子和电子的性质和作用
本部分介绍了质子、中子和电子的性质和作用,如质子数和质量数的概念,以及电子在原子中的运动轨道等。
2.3 原子的量子结构
学生需要理解量子理论的基本概念,如波粒二象性、波长、频率等,以及原子的能级、光谱等。
3. 元素性质
3.1 元素周期表
本部分介绍了元素周期表的组成和结构,以及主族、副族、金属、非金属等概念。
3.2 元素的物理和化学性质
学生需要理解元素的物理和化学性质,如原子半径、离子半径、电负性等,以及元素的化合价、化合物的结构和性质等。
3.3 元素周期律和化学反应中的应用
本部分介绍了元素周期律的基本概念和周期表分类,以及化学反应中的应用,如酸碱反应、氧化还原反应等。
4. 总结
通过学习本教案,学生应该掌握原子结构和元素性质的基本概念和相关知识点,巩固相关的基础知识,为后续学习和应用打下基础。
第2节原子结构与元素周期表第1课时基态原子的核外电子排布【教学目标】1.理解能量最低原则、泡利不相容原理、洪特规则,能用以上规则解释1~36号元素基态原子的核外电子排布;2.能根据基态原子的核外电子排布规则和基态原子的核外电子排布顺序图完成1~36号元素基态原子的核外电子排布和价电子排布;【教学重难点】解释1~36号元素基态原子的核外电子排布;【教师具备】多媒体课件【教学方法】引导式启发式教学【教学过程】【知识回顾】1.原子核外空间由里向外划分为不同的电子层?2.同一电子层的电子也可以在不同的轨道上运动?3.比较下列轨道能量的高低(幻灯片展示)【联想质疑】为什么第一层最多只能容纳两个电子,第二层最多只能容纳八个电子而不能容纳更多的电子呢?第三、四、五层及其他电子层最多可以容纳多少个电子?原子核外电子的排布与原子轨道有什么关系?【引入新课】通过上一节的学习,我们知道:电子在原子核外是按能量高低分层排布的,同一个能层的电子,能量也可能不同,还可以把它们分成能级(s、p、d、f),就好比能层是楼层,能级是楼梯的阶级。
各能层上的能级是不一样的。
原子中的电子在各原子轨道上按能级分层排布,在化学上我们称为构造原理。
下面我们要通过探究知道基态原子的核外电子的排布。
【板书】一、基态原子的核外电子排布【交流与讨论】(幻灯片展示)【讲授】通过前面的学习我们知道了核外电子在原子轨道上的排布是从能量最低开始的,然后到能量较高的电子层,逐层递增的。
也就是说要遵循能量最低原则的。
比如氢原子的原子轨道有1s、2s、2p x、2p y、2p z等,其核外的惟一电子在通常情况下只能分布在能量最低的1s原子轨道上,电子排布式为1s1。
也就是说用轨道符号前的数字表示该轨道属于第几电子层,用轨道符号右上角的数字表示该轨道中的电子数(通式为:nl x)。
例如,原子C的电子排布式为1s2s22p2。
基态原子就是所有原子轨道中的电子还没有发生跃迁的原子,此时整个原子能量处于最低.【板书】1.能量最低原则【讲解】原则内容:通常情况下,电子总是尽先占有能量最低的轨道,只有当这些轨道占满后,电子才依次进入能量较高的轨道,这就是构造原理。
高中化学鲁科版必修3《物质结构与性质》全册教案第1章原子结构第1节原子结构模型第1课时【教学目标】1.了解“玻尔原子结构模型”,知道其合理因素和存在的不足。
2.知道原子光谱产生的原因。
3.能利用“玻尔原子结构模型”解释氢原子的线状光谱。
【教学重点】1.基态、激发态及能量量子化的概念。
2.原子光谱产生的原因3.利用跃迁规则,解释氢原子光谱是线状光谱及其他光谱现象。
【教学难点】1.能量量子化的概念。
2.原子光谱产生的原因【教学方法】启发式讨论式【教学过程】教学环节活动时间教学内容教师活动学生活动设计意图一、联想·质疑2分钟在美丽的城市,我们经常可以看到五光十色的霓虹灯,霓虹灯为什么能发出五颜六色的光?我们马上就会知道。
【板书】第1节原子结构模型第1课时引起学生对本节课的学习兴趣。
量子力学前的原子结构模型二、复习旧课3分钟提问1.请同学们指出原子是由什么构成的?2.请同学们描述一下核外电子运动有什么特征?对学生的回答加以完善。
回答问题为评价各种原子结构模型提供知识支持三、导入新课5分钟1.介绍道尔顿原子学说的内容。
2.让学生评价“道尔顿原子学说”有那些不足之处,并对学生的评价加以完善同组内交流、讨论,并对“道尔顿原子学说”进行评价。
学生思考问题并做出否定的回答。
培养学生合作精神和分析、评价能力。
1.使学生认识到原子结构模型是不断发展、完善的。
2.使学生认识到化学实验对化学理论发展的重要意义。
四、171.道尔顿原子学说2.卢瑟福原子【板书】一、道尔顿原子学说1.介绍卢瑟福原子结构的核式模1.阅读“玻尔原子结构模1.使学生认识到“玻尔原子结构模型”对展开新课分钟结构的核式模型3.玻尔原子结构模型型。
2.让学生思考:“卢瑟福原子结构的核式模型”能解释氢原子的光谱是线状光谱吗?【板书】二.卢瑟福原子结构模型1、逐条分析“玻尔原子结构模型”。
【板书】2、玻尔原子结构模型(1)行星模型点拨:这里的“轨道”实际上就是我们现在所说的电子层。
第一节原子结构模型第3课时量子力学对原子核外电子运动状态的描述(2)【教学目标】1.初步认识原子结构的量子力学模型,能用n、l、m、ms 这四个量子数描述核外电子的运动状态2.知道主量子数n 、角量子数l 和磁量子数m对应着n电子层中l能级中的原子轨道3。
了解原子轨道的图象是原子轨道在空间的一种形象化表示4.会辨认不同的原子轨道示意图【教学重点】1.用四个量子数描述核外电子的运动状态。
2.n、ι、m、m s的相互关系及有关量子限制3。
原子轨道和电子云的概念及形状4。
书写能级符号及原子轨道符号【教学难点】1。
n、ι、m、m s的相互关系及有关量子限制.2.原子轨道和电子云的概念【教学过程】教学环节活动时间教学内容教师活动学生活动设计意图一、复习旧课导入新课3分钟教师让学生回答下列问题①为什么在通常条件下,钠原子中的处于n=4能层的电子跃迁到n=3能层的状态时,在高分辨光谱仪上看到的不是一条谱线,而是多条谱线?②在高分辨光谱仪中,氢原子的电子从n=2跃迁到n=1层时,得到两条靠得很近的谱线?1。
回答问题2.思考老师提出的问题。
复习旧知识,引入新问题,导入新课教学.二、展15分钟3.磁量子数m【板书】第1节原子结构模型原子结构的量子力学模型(2)教师讲解:磁量子数既原子轨道个数。
原子轨学生完成下列习题1.写出巩固新学知识。
开新课道是指一个电子空间运动状态。
根据光谱现象,科学家发现同一能级电子空间运动状态不尽相同,一个能级包含着一个或若干个原子轨道。
【板书】3.磁量子数m①角量子数ι和磁量子数m的关系角量子数ι和磁量子数m的关系既能级与原子轨道个数的关系.对于一个确定的ι值,m值可取0、±1、±2、±3……±ι,共(2ι+1)个数值.当ι=2时,m有0、±1、±2五个取值;既d能级有五个原子轨道。
②原子轨道的表示方法s能级只有一个原子轨写出下列各能级所有原子轨道符号(1)n=1(2)n=22.计算下列各能层所有原子轨道数目(1)n=1(2)n=2。
教材:鲁科版选修三物质结构与性质第一章第二节原子结构与元素周期表《第二节原子结构与元素周期表》教学设计教学目标知识与技能●理解能量最低原则、泡利不相容原理和洪特规则,学会原子核外电子排布式写法。
●使学生掌握鲍林近似能级图,掌握核外电子排布与元素周期表关系●使学生掌握原子半径与核外电子排布的关系,掌握原子半径的变化规律。
过程与方法●掌握化学理论知识的学习方法──逻辑推理法、抽象思维法、总结归纳法。
情感与价值观●体验科学研究的过程和认知的规律性,在认识上和思想方法上都得到提升。
教学重点难点●能量最低原则、泡利不相容原理、洪特规则●元素周期表周期的划分与族的划分●原子半径变化规律教学方法问题式导学、自主探究、引导归纳等方法课时安排3课时第一课时[教学目标]理解能量最低原则、泡利不相容原理和洪特规则,学会原子核外电子排布式写法。
体验科学研究的过程和认知的规律性,在认识上和思想方法上都得到提升。
[重难点]能量最低原则、泡利不相容原理和洪特规则原子轨道能量由低到高顺序[板书设计]一、基态原子的核外电子排布1. 原子的核外电子排布原则a.能量最低原则b.泡利不相容原理一个原子轨道最多容纳2个电子且自旋方向必须相反c.洪特规则在能量相同的轨道上排布,尽可能分占不同的轨道并切自旋方向平行2.元素(19—36号)基态原子核外电子排布能量由低到高顺序:1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→……[教学过程](第一课时)教学环节教师活动学生活动设计意图引课[多媒体展示] 老张游世博。
[问题]画出1—18号元素的原子结构示意图认真观看[练习]创设情境,构建生活线索,引发学生对原子结构学习的兴趣。
第一板块(1—18号)探索新知----引领方法能量最低原则以H原子为例引导学生思考适时引出“轨道表示式”类比:地球、老鹰、麻雀倾听理解得出结论创设生活情境,激发学习兴趣。
复杂问题简单化,便于学生接受理解泡利不相容原理以He原子为例引导学生思考类比:两个人一个单人床倾听理解得出结论洪特规则以N原子为例引导学生思考类比:多人多张单人床倾听理解得出结论第二板块(1—18号)活动探究----体会思路[问题]书写基态原子核外电子排布式和轨道表示式C 、O 、F 、Na 、Mg 、Si书写对照纠错探因举一反三体会书写核外电子排布和轨道表示的一般方法第三板块(19—36号)学无止境---挑战自我承接第二板块,请同学书写(1)Ti 、 Fe(2)Cr 、 Cu核外电子排布式利用结论:练习V、As适时引出价电子概念书写对照纠错探因得出结论让学生先犯错,再反思,发现问题,自主解决问题,体验学习乐趣概括整和【问题】本节课的收获?思考讨论回答构建知识线索布置作业书写前36号(课堂未练习到的)基态原子核外电子排布式和轨道表示式巩固所学第二课时[教学目标]掌握核外电子排布与元素周期表关系体验科学研究的过程和认知的规律性,在认识上和思想方法上都得到提升[重难点]鲍林近似能级图[板书设计]二、核外电子排布与元素周期表1.周期的划分(1)与能级组有关(2)每个周期所含元素总数恰好是原子轨道总数的2倍(3)主量子数(n)对应周期序数2.族的划分(1)与原子的价电子数目和价电子排布密切相关(2)主族元素:族的序数=价电子数,最外层电子即为价电子(3)过渡元素:价电子排布却基本相同,(n-1)d1~10ns1~2ⅢB~ⅦB副族:价电子数=族序数[教学过程]教学环节联想回顾探究新知教师活动前面我们学习了基态原子核外电子排布的规律,下面我们探讨一下其与元素周期表的关系。
教材:鲁科版选修三物质结构与性质
《第二节原子结构与元素周期表》
一、基态原子的核外电子排布
第一板块(1—18号)探索新知----引领方法
画出1—18号元素的原子结构示意图
a.以H为例
电子排布式轨道表示式
:
b. 以He为例
电子排布式轨道表示式
:
c. 以N 为例
电子排布式轨道表示式
结论:
第二板块(1—18号)活动探究----体会思路
书写下列基态原子核外电子排布式和轨道表示式(书写、对照、纠错、探因)
C 、 O 、
F 、 Na 、
Mg 、 Si 、
第三板块(19—36号)学无止境---挑战自我
a.书写基态原子核外电子排布式(书写、对照、纠错、探因)
Ti
Fe 结论:
b.再书写基态原子核外电子排布式(书写、对照、纠错、探因)
Cr
Cu
结论:
练习:V、As
总结收获:。
电离能及其变化规律--效果分析
1.通过知识回顾,检查学生在《必修2》中,对元素周期表规律的认识,为本节课的学习做铺垫。
2.通过分析图像和图表,探究电离能的周期性变化规律,调动了学生学习的兴趣。
并激发学生求知的热情,培养学生自主学习的能力。
3.通过图表探究,教师巧妙设问,引起学生的思考。
培养学生分析问题,解决问题的能力。
4.教师的引导作用得到了有效地体现。
使学生既学到了知识又发展了能力,行之有效地落实了教学的三维目标。
5.多媒体展示学生探究的结果,小组讨论,师生共同点评,使学生充分参与分析解决化学问题的过程。
6.通过练习与反馈,及时考察学生对电离能相关知识的理解程度。
7.通过课后习题组,巩固了本节课的相关知识。
逐步探寻解决问题的方法,并从中发现存在的疑问。
第一节原子结构模型
第3课时量子力学对原子核外电子运动状态的描述(2)
【教学目标】
1.初步认识原子结构的量子力学模型,能用n、l、m、ms 这四个量子数描述核外电子的运动状态
2.知道主量子数n 、角量子数l 和磁量子数m对应着n电子层中l能级中的原子轨道
3.了解原子轨道的图象是原子轨道在空间的一种形象化表示
4.会辨认不同的原子轨道示意图
【教学重点】
1.用四个量子数描述核外电子的运动状态。
2.n、ι、m、m s的相互关系及有关量子限制
3.原子轨道和电子云的概念及形状
4.书写能级符号及原子轨道符号
【教学难点】
1.n、ι、m、m s的相互关系及有关量子限制。
2.原子轨道和电子云的概念
【教学过程】
个原子轨道。
0、
②原子轨道的表示方法
n。
第1节原子结构模型
3.磁量子数m
4.自旋磁量子数ms。
化学:1.3《原子结构与元素的性质》教案(鲁科版选修3)
第1课时电离能及其变化规律
【教学目标】
1.了解电离能的概念及内涵;
2.认识主族元素电离能的变化规律并能给予解释。
【教学重点】电离能及其变化规律。
【教学难点】电离能变化规律的特例
【教学媒介】多媒体演示
【教学方法】诱导——启发式、演绎推理和逻辑探究相结合教学
【教学过程】
【板书设计】
一、电离能及其变化规律
1. 电离能概念:
2. 符号:
3. 意义:
第3节原子结构与元素的性质
第2课时元素的电负性及其变化规律【教学目标】
1.了解电负性的概念及内涵;
2.认识主族元素电负性的变化规律并能给予解释。
3.了解化合价与原子结构的关系。
【教学重点】电负性概念及其变化规律。
【教学难点】电负性变化规律
【教学媒介】多媒体演示
【教学方法】诱导——启发式、演绎推理和逻辑探究相结合教学【教学过程】
元素的最高正价等于它所在的族序数(除Ⅷ族和0族外)
反映了原子间的成键能力和成键类型
【板书设计】
二、元素的电负性及其变化规律
1.电负性的概念
2.电负性的变化规律
3. 电负性的意义。
第二节原子结构与元素周期表第一课时基态原子的核外电子排布【教学目标】1.理解能量最低原则、泡利不相容原理、洪特规则,能用以上规则解释1~36号元素基态原子的核外电子排布;2.能根据基态原子的核外电子排布规则和基态原子的核外电子排布顺序图完成1~36号元素基态原子的核外电子排布和价电子排布;【教学重难点】解释1~36号元素基态原子的核外电子排布;【教师具备】多媒体课件【教学方法】引导式启发式教学【教学过程】【知识回顾】1.原子核外空间由里向外划分为不同的电子层?2.同一电子层的电子也可以在不同的轨道上运动?3.比较下列轨道能量的高低(幻灯片展示)【联想质疑】为什么第一层最多只能容纳两个电子,第二层最多只能容纳八个电子而不能容纳更多的电子呢?第三、四、五层及其他电子层最多可以容纳多少个电子?原子核外电子的排布与原子轨道有什么关系?【引入新课】通过上一节的学习,我们知道:电子在原子核外是按能量高低分层排布的,同一个能层的电子,能量也可能不同,还可以把它们分成能级(s、p、d、f),就好比能层是楼层,能级是楼梯的阶级。
各能层上的能级是不一样的。
原子中的电子在各原子轨道上按能级分层排布,在化学上我们称为构造原理。
下面我们要通过探究知道基态原子的核外电子的排布。
【板书】一、基态原子的核外电子排布【交流与讨论】(幻灯片展示)【讲授】通过前面的学习我们知道了核外电子在原子轨道上的排布是从能量最低开始的,然后到能量较高的电子层,逐层递增的。
也就是说要遵循能量最低原则的。
比如氢原子的原子轨道有1s、2s、2p x、2p y、2p z等,其核外的惟一电子在通常情况下只能分布在能量最低的1s原子轨道上,电子排布式为1s1。
也就是说用轨道符号前的数字表示该轨道属于第几电子层,用轨道符号右上角的数字表示该轨道中的电子数(通式为:nl x)。
例如,原子C的电子排布式为1s2s22p2。
基态原子就是所有原子轨道中的电子还没有发生跃迁的原子,此时整个原子能量处于最低.【板书】1.能量最低原则【讲解】原则内容:通常情况下,电子总是尽先占有能量最低的轨道,只有当这些轨道占满后,电子才依次进入能量较高的轨道,这就是构造原理。
第二节原子结构与元素周期表第3课时◆教学目标1.知道运用构造原理书写元素的基态原子的电子排布式,能运用电子排布式解释元素周期系的基本结构。
2.知道价层电子及价层电子排布,能从原子价层电子数目和价层电子排布角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分。
◆教学重难点构造原理如何决定了元素周期表的形式周期表的分区,不同分区元素价电子构型的特征。
◆教学过程一、新课导入【知识回顾】学生根据学案回顾核外电子排布的规律,泡利不相容原理和洪特规则的内容【引入】通过必修课的学习,我们知道电子层数相同的元素在同一周期,同主族元素最外层电子数相同,原子核外的电子排布与元素周期表周期、族的划分有什么内在联系。
【交流研讨】请观察元素周期表的轮廓图,分析讨论原子的核外电子排布与元素周期表中周期、族的划分有什么内在联系?二、讲授新课1.价电子【讲解】化学家曾尝试建立核外电子排布、原子轨道能级与元素周期表之间的关系,以便从能量的角度解释元素性质呈现周期性变化的原因。
美国化学家鲍林基于大量光谱实验数据及近似的理论计算,提出了多电子原子的原子轨道近似能级图,在这个图中,他将能量相近的原子轨道归为一组,由此得到的7个能级组与元素周期表中的7个周期相对应。
不同能级组之间的能量差较大,同一能级组内能级之间的能量差较小。
进一步研究表明通常只有最外能级组的电子才有可能参与化学反应,最外层能级组中那些有可能参与化学反应的电子成为价电子。
元素周期表中给出了元素的价层电子排布式,如基态铁的价电子排布式为3d64s2。
【问题】请查阅书末元素周期表中的价层电子排布,归纳主族元素和过渡元素的价电子层分别有什么特点?【讲解】主族元素的价层电子就是最外层电子过渡元素的价层电子包括最外层的s电子,次外层的d电子对于镧系、锕系还包括倒数第三层的f电子【阅读材料】徐光宪外层电子能级顺序与能级组关于原子中电子的能级高低,我国化学家徐光宪对这一问题也进行过深入的研究,提出判断外层电子能级高低的(n+0.7l)规则。
第一章第3节原子结构与元素性质第1课时电离能及其变化规律【教材分析】这一部分是学生在学习了《化学(必修2)》的基础上而且已经能从原子结构的角度,结合元素周期表定性的判断元素原子得失电子的难易程度。
元素第一电离能是元素的一个重要性质,新教材将其纳入《元素性质的递变规律》,使得元素的性质的知识学习更加完整。
电离能是元素的重要性质,也是学习化学键、离子键和共价键的基础。
本节教材设置本部分内容的目的:一是介绍定量表示元素原子失电子强弱——电离能;二是探究电离能的变化规律,并从微观角度加以解释;三是利用规律实际应用——电离能的应用,使知识升华。
在进行电离能基本概念的探讨时,教材设置了【联想质疑】栏目,培养了学生分析数据的能力,有了定量的思想;探究电离能的变化规律是设置了[交流研讨],旨在培养学生分析图表、知识整合的能力,还培养学生的合作探究规律;让学生的思维能力提高,最后构建起新的“构(原子结构)——位(元素在周期表中的位置)——性(元素性质)”三者关系的认识平台。
【学情分析】学生在学习了《化学(必修2)》后已经能从原子结构的角度,结合元素周期表定性的判断元素原子得失电子的难易程度。
并且能利用原子结构的知识,结合元素周期表,利用元素周期律,构建起了“构——位——性”的认识平台,熟练推断三者的关系。
同时需要教师进一步引导学生自主探究的能力,分析问题的能力。
【教学目标】知识与技能目标:1、了解电离能的概念与内涵,认识主族元素电离能的变化规律。
2、知道电离能与元素化合价的关系。
3、使学生体会原子结构与与元素周期律的本质联系。
过程与方法目标:让学生体会用定量思想认识元素的性质。
情感态度与价值观目标:引导学生在量子力学模型的基础上,对“结构——位置——性质”关系的认识有一个本质的提升。
【教学重难点】重点:第一电离能的周期性变化规律。
VA族元素的第一电离能的变化进行讨论:结合上表请分析:1.电离能描述的是元素的哪种性质?2.你能分析第一电离能的数值和性质的1.各周期中元素的第一电离能数值有何特点?同一周期:自左而右,元素的I1呈学生分组讨论得出结论:(小组代表发言)对同一周期的元素而言,碱金属元素的第一电离能最小,稀有同主族元素的第一1.同一主族:自上而下,元素的I1逐渐同一主族元素,自上而下第一电离能逐渐减小。
安徽省怀远县包集中学高中化学选修3:第一节原子结构模型构造思想化学思想就是人脑分析、思考、解答、处理化学问题过程中心理思维过程的总和。
建构模型思想是化学研究中重要的思想方法,其核心是抓住化学对象或问题的主要方面,剔除次要方面,从而建构实验过程中的理想模型或创建物质形态的理想模型;这种化学研究的思想在对微观世界的研究中有相当重要的位置。
在本章原子结构、核外电子的排布,能级和能层等的研究中有重要体现本章导读重要指数链接考题的★例2、(05`上海)充分认识原子结构理论发习时注重类比和归纳、能素★★★★例1、(06、江苏)例3、(04·海淀)例4、(04·天津)例6、(04·济南) 以上规律是互相联系的,分层排布的特点。
位★★★★★例7、(04·上海)例8、(04·海淀)例11、(06 广东)核心是弄清位-构-性三者元素性质的位-构-性思想化★★★★★例12、(06天津理综)例14、(06年北京)元素周期表是元素周期律一致性和相互体现的特点的关★★例15、(03上海)电负性和电离能的比较;期性变化的体现。
第1节原子结构模型绚丽壮观的焰火增加了节日欢乐的气氛,都市夜空色彩夺目的美景会给你留下不可磨灭的记忆。
渐渐长大的你是否想过,这给你带来惊异和欢乐的美景是如何产生的?是什么产生了这不同颜色的光?这一节内容的学习,将会帮助我们揭开其中的秘密。
高手支招之一:细品教材一.原子结构模型的提出原子结构模型简明形象地表示出了人类对原子结构认识逐步深化的演变过程。
1、道尔顿原子模型( 1803 年):原子是组成物质的基本的粒子,它们是坚实的、不可再分的实心球。
2、汤姆生原子模型( 1904 年):原子是一个平均分布着正电荷的粒子,其中镶嵌着许多电子,中和了正电荷,从而形成了中性原子。
3、卢瑟福原子模型( 1911 年):在原子的中心有一个带正电荷的核,它的质量几乎等于原子的全部质量,电子在它的周围沿着不同的轨道运转,就像行星环绕太阳运转一样。
高中化学选三教案
主题:原子结构
目标:学生能够理解原子的基本结构,了解原子的构成成分及其性质。
教学内容:
1. 原子的基本组成:质子、中子、电子;
2. 原子的结构模型:约翰逊-卢瑟福模型、卢瑟福模型、量子力学模型;
3. 原子的性质:原子序数、原子量、同位素。
教学过程:
第一课:质子、中子、电子的性质及相互关系
1. 介绍质子、中子、电子的发现历史和性质;
2. 讲解质子、中子、电子在原子中的位置及作用;
3. 利用示意图展示原子中质子、中子、电子的排列组合。
第二课:约翰逊-卢瑟福模型及卢瑟福模型
1. 回顾约翰逊-卢瑟福模型对原子结构的假设及缺陷;
2. 讲解卢瑟福模型对原子结构的提出及其优势;
3. 展示卢瑟福模型对放射性衰变的解释。
第三课:量子力学模型及原子性质
1. 介绍量子力学模型对原子结构的贡献及原理;
2. 讲解原子序数、原子量的概念及计算方法;
3. 通过实例展示同位素的概念及特点。
教学方法:讲授、示例分析、讨论互动。
教学评估:课后作业、小测验。
教学资料:PPT、实验装置、化学元素周期表。
教学提示:学生可以通过实验、讨论等方式加深对原子结构的理解,鼓励他们积极思考、提出问题。
第二节原子结构与元素周期表
第三课时核外电子排布与原子半径
【教学目标】
1.了解原子半径的周期性变化,能用原子结构的知识解释主族元素原子半径周
期性变化的原因;
2.明确原子结构的量子力学模型的建立使元素周期表的建立有了理论依据。
【教学重难点】了解原子半径的周期性变化,能用原子结构的知识解释主族元素原子半径周期性变化的原因;
【教师具备】多媒体课件
【教学方法】讨论式启发式
【教学过程】
【学生活动,教师可适当引导】
先复习回顾了有关元素周期表的知识,然后利用鲍林近似能级图在交流研讨中我们知道了周期的划分与能级组有关,而且每个周期所含元素总数恰好是原子轨道总数的2倍,主量子数(n)对应周期序数。
在族的划分讨论中我们又知道了族的划分与原子的价电子数目和价电子排布密切相关;主族元素中有这样的关系:族的序数等于价电子数,最外层电子即为价电子;过渡元素则也有一些关系:价电子排布却基本相同,(n-1)d1~10ns1~2;ⅢB~ⅦB副族:价电子数等于族序数。
最后还了解了s区、p区、d区、ds区、f区元素的价电子排布特点。
【联想质疑】我们知道,原子是一种客观实体,它的大小对其性质有着重要的影响。
那么,人们常用来描述原子大小的“半径”是怎样测得的?元素的原子半径与原子的核外电子排布有关吗?在元素周期表中,原子半径的变化是否有规律可循?
【复习回顾】让学生活动回忆必修课本中学过的对应的知识。
在周期表中,同一周期从左到右,随着核电荷数的递增原子半径逐渐减小;同一主族从上而下,随着核电荷数的递增原子半径逐渐增大。
其中影响原子半径的因素:电子层数相同,质子数越多,吸引力越大,半径越小;最外层电子数相同,电子层数越多,电子数越多,半径越大。
还有一个比较半径大小的方法:首先比较电子层数,电子层数越多,半径越
大;如果电子层数一样,则比较核电荷数,核电荷数越大,半径越小;如果电子层数和核电荷数都一样,那就比较最外层电子数,最外层电子数越多,半径越大。
【过渡】从现代量子力学理论中,我们知道核外电子是在具有一定空间范围的轨道上运动,而且是无规则的,我们只知道电子存在的概率,那整个原子的半径又是如何得到的呢?
【学生阅读】课本P17的原子半径和追根寻源。
【学生归纳,教师可适当引导】
首先将原子假定为一个球体,然后采用一些方法进行测定。
常用的一种方法是根据固态单质的密度算出1mol原子的体积,再除以阿伏加得罗常数,得到一个原子在固态单质中平均占有的体积,再应用球体的体积公式得到原子半径。
还有一种方法是指定化合物中两个相邻原子的核间距为两个原子的半径之和,再通过实验来测定分子或固体中原子的核间距,从而求得相关原子的原子半径。
有三种半径,分别为共价半径、金属半径和范德华半径。
【讲解】共价半径由共用电子对结合(共价键)结合的两个原子核之间距离的一半,比如氢气(H2),两个氢原子共用一对电子形成,测得两原子间原子核距离,然后除以2就得到一个半径,我们称之为共价半径。
金属半径是金属晶体中两个相邻金属原子原子核距离的一半,这种半径比共价半径要大,因为金属原子与金属原子之间未共用电子,也就是两原子间没有重叠。
(可以画图来讲解)范德华半径或者简称范氏半径,主要针对的是那些单原子分子(稀有气体),也就是相邻两原子间距离的一半,所以范德华半径都比较大。
【板书】三、核外电子排布与原子半径
1.原子半径
共价半径
金属半径
范德华半径
【过渡】了解完原子半径之后,我们接下来要讨论元素的原子半径与原子的核外电子排布是否有关,并且得出结论。
【指导分析图1-2-10主族元素的原子半径变化示意图】
1.观察同一周期元素原子半径的变化.
2.观察同一主族元素原子半径的变化.
【师生共同分析归纳】
1.同一周期主族元素原子半径从左到右逐渐变小,而且减小的趋势越来越弱。
这是因为每增加一个电子,核电荷相应增加一个正电荷,正电荷数增大,对外层电子的吸引力增大,使外层的电子更靠近原子核,所以同一周期除了稀有气体外原子半径是逐渐减小的。
但由于增加的电子都在同一层,电子之间也产生了相互排斥,就使得核电荷对电子的吸引力有所减弱。
所以半径变化的趋势越来越小。
2.同一主族元素原子半径从上而下逐渐变小。
这是因为没增加一个电子层,就使得核电荷对外层的电子的吸引力变小,而距离增加得更大,所以导致核对外层电子的吸引作用处于次要地位,原子半径当然逐渐变小。
【指导分析图1-2-11】
【归纳】从总的变化趋势来看,同一周期的过渡元素,从左到右原子半径的减小幅度越来越小。
【思考】为什么会有这种情况产生?
【讲解】以第四周期为例,这是因为增加的电子都分布在d的轨道上,从钪到钒半径是逐渐减小的,由于d轨道的电子未充满,电子间的作用较小,而核电荷却依次增加,对外层电子云的吸引力增大,所以原子半径依次减小。
到铬原子时,d轨道处于半充满状态,这种情况会使能量达到较低,核电荷虽然仍在增加,但对外层电子云的吸引力增大得并不多,所以使半径有些增大。
到锰时,4s轨道电子增加,电子间的作用,核电荷增加带来的核对电子的吸引作用减缓。
铁、钴、镍d轨道未处于半充满或全充满状态,核电荷增加带来的核对电子的吸引作用缓缓增加,所以半径又有所下降。
而铜、锌d轨道处于全充满状态,处于能量较低状态所以又使半径增大。
总之,在过渡元素中,外层电子对外层电子的排斥作用与核电荷增加带来的核对电子的吸引作用大致相当,使有效核电荷的变化幅度不大。
【板书】2.原子半径的周期性变化
主族元素:同一周期从左到右逐渐减小,同一主族从上而下逐渐增大
过渡元素:同一周期呈波浪式变化,同一族仍是从上而下递增
【板书设计】
三、核外电子排布与原子半径
1.原子半径
共价半径
金属半径
范德华半径
2.原子半径的周期性变化
主族元素:同一周期从左到右逐渐减小,同一主族从上而下逐渐增大
过渡元素:同一周期呈波浪式变化,同一族仍是从上而下递增第3节原子晶体
与分子晶体
第2课时分子晶体
【教学目标】
1.了解干冰的宏观性质,明确分子晶体的概念。
2.理解分子晶体的空间结构特点及微粒的堆积方式。
3.知道分子晶体熔沸点高低与晶体结构及微粒间作用力的关系。
【教学重难点】掌握分子晶体的结构与性质特点。
【教学方法】
1.利用多媒体手段展示图片,激发学生学习兴趣,引导学生去探究分析分子晶体的结构特点。
2.利用图片、模型以及教材上的“联想·质疑”“交流·研讨”等栏目,承上启下,使课堂学习环环相扣。
3.课堂上利用学案导学,通过学生自学、小组讨论、上黑板展示、师生评价等形式,完成学习目标。
并通过迁移应用、当堂反馈等习题的设置,巩固所学知识、检测学生的学习效果,使教学更有针对性。
【教学过程】。