2021学年高中化学第一章1.2原子光谱构造原理与电子排布式教案人教版必修2.doc

第二节 元素周期律（第一课时）--原子核外电子排布【学习目标与素养】1．微观探析：认识原子结构。

了解原子核外电子的排布。

2．宏观辨识与微观探析：能够正确书写1～20号元素的原子结构示意图。

认识原子结构以及元素在元素周期表中位置的关系。

3．会找10电子、18电子的粒子，能根据原子结构特殊性推断元素。

【学习重难点】1.了解原子核外的电子排布；知道元素周期表的结构；2.找10电子、18电子的粒子，能根据原子结构特殊性推断元素。

【学习过程】（一）复习基础知识原子的构成一、原子的构成1．构成（1）原子⎩⎪⎨⎪⎧ 原子核⎩⎨⎧ 质子(相对质量近似为1，带1个单位正电荷）中子（相对质量近似为1，不带电）核外电子(带1个单位负电荷)（2）关系：原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数（电中性原子中）。

2．质量数（1）概念：质子和中子的相对质量都近似为1，忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫作质量数。

（2）关系：质量数（A ）＝质子数（Z ）＋中子数（N ）。

（二）新课：一、核外电子排布1．电子层（1）概念：在多电子原子里，把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层，称作电子层。

（2）不同电子层的表示及能量关系各电子层由内到外电子层数 1 2 3 4 56 7字母代号K L M N O P Q离核远近由近到远能量高低由低到高2．电子分层排布（1）能量最低原理核外电子总是优先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外排布在能量逐步升高的电子层里，即按K→L→M→N……顺序排列。

（2）电子层最多容纳的电子数①第n层最多容纳2n2个电子。

如K、L、M、N层最多容纳电子数分别为2、8、18、32。

②最外层电子数目最多不能超过8个（K层为最外层时不能超过2个）。

③次外层最多能容纳的电子数不超过18个。

倒数第三层不超过32个。

说明：以上规律是互相联系的，不能孤立理解。

3．（1）原子（离子）结构的表示方法，如下所示（2）原子结构示意图中，核内质子数等于核外电子数，而离子结构示意图中，二者则不相等。

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 AZ 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。

第二节元素周期律第1课时原子核外电子的排布元素周期律1.了解原子的核外电子能量高低与分层排布的关系，了解核外电子分层排布的规律。

2.了解元素的原子结构和元素性质的周期性变化。

3.理解元素周期律的内容和实质。

原子核外电子的排布1．电子层(1)含义：在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动，人们把不同的区域简化为不连续的壳层，称之为电子层。

(2)表示方法电子层n 1 2 3 4 5 6 7 字母K L M N O P Q 离核远近由近到远能量高低由低到高2.电子分层排布的规律(1)电子总是尽可能先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。

(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。

(3)原子最外层电子数不能超过8(K层为最外层时不能超过2)，次外层电子数不能超过18。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高。

()(2)稀有气体元素的原子最外层都排有8个电子。

()(3)M层为最外层时最多容纳的电子数不超过8个。

()(4)原子核外各电子层容纳的电子数为2n2个。

()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×2．下面关于多电子原子的核外电子的运动规律的叙述正确的是()①核外电子是分层运动的②所有电子在同一区域里运动③能量高的电子在离核近的区域内运动④能量低的电子在离核近的区域内运动A．①④B．②③C．①③D．②④解析：选A。

原子核外电子是分层运动的，能量越低离核越近，能量越高离核越远。

3．甲、乙两元素原子的第2层电子数都是其他层电子总数的2倍。

下列推断正确的是()A．甲与乙处于同一周期B．甲与乙处于同一主族C．甲与乙指的是碳和铝D．甲与乙的原子序数之和是偶数解析：选D。

L层最多可有8个电子，当其他层共有4个电子时符合题意，根据核外电子排布规律，镁符合条件；当L层未填满电子时，K层的2个电子已填入，此时L层应有4个电子，碳符合条件。

第一章原子结构与性质第一节原子结构1.1.2构造原理与电子排布式电子云与原子轨道【教材分析】本节从介绍原子的诞生，原子结构的发现历程入手，首先介绍能层、能级的概念，在原子的基态与激发态概念的基础上介绍电子的跃迁和光谱分析；然后给出构造原理并根据构造原理书写原子的核外电子排布；根据电子云与原子轨道等概念，进一步介绍核外电子的运动状态，并介绍了泡利原理、洪特规则、能量最低原理。

本节内容比较抽象，教学过程中应注意培养学生的空间想象能力、分析推理能力及抽象概括能力。

【课程目标】课程目标学科素养1.了解原子核外电子排布的构造原理。

2.能应用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。

3.了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道1．宏观辨识与微观探析：通过认识原子结构及核外电子排布，知道原子核外电子的能层、能级及电子排布规律2.证据推理与模型认知：结合原子模型的演变过程，掌握原子核外电子排布的构造原理【教学重难点】教学重点：构造原理与电子排布式电子云与原子轨道教学难点：电子排布式原子轨道【教学过程】[复习回顾]上节课，我们研究了原子核外电子的排布，核外电子分层排布，同一能层有不同的能级，同时研究基态与激发态、原子光谱，这节课研究以原子光谱事实为依据的构造原理。

[思考交流］（1）核外电子在能级中依据什么规律排布？（2）核外电子在能级中的排布又可以如何表示？[学生活动一］请画出1～18号元素的原子结构示意图。

结合已有的能级知识，分析核外电子在能级中的排布规律。

[学生活动二］根据核外电子在能层中的排布规律，画出K的原子结构示意图。

分析K中电子填入的能量最高的能级，并说明判断的依据。

[归纳小结］电子在能级中的排布规律--能级交错核外电子在能级中的排布顺序：3p→4s→3d随核电荷数增大，电子并不总是填满一个能层后再填入下一个能层，这种现象称为能级交错。

K、Ca的光谱学实验均表明，二者最外层填充的电子均在4s能级。

（人教版必修2）第一章《物质结构元素周期律》教学设计第二节元素周期律（第一课时原子核外电子排布）【情景导入】我们已学习了元素周期表的结构，那么这张表又有何意义呢？我们能否从其中总结出元素的某些性质规律，以方便我们应用，解决新的问题呢？这就是我们本节课所要研究的内容。

【板书】活动一、电子的能量及电子层【思考】阅读教材P13页内容，思考在多电子原子中的电子的能量与运动区域有何关系？【交流投影】【讨论】阅读教材P13页第二自然段内容，回答电子层及其与能量有何关系？【交流1】（1）科学研究证明，电子的能量是不相同的，它们分别在能量不同区域内运动。

我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层，分别用n=1、2、3、4、5、6、7来表示从内到外的电子层，并分别用符号K、L、M、N、O、P、Q来表示。

【交流2投影】（2）能量高的电子在离核较远的区域运动，能量低的电子在离核较近的区域运动。

这就相当于物理学中的万有引力，离引力中心越近，能量越低；越远，能量越高。

如下表：各电子层（由内到外）序号（n） 1 2 3 4 5 6 7 符号K L M N O P Q 与原子核的距离近→远能量低→高【交流3投影】（3）电子层模型示意图【问题探究】在理解核外电子排布时要注意哪些问题？【交流1】(1)核外电子排布的规律是相互联系的，不能孤立地理解，如当M层不是最外层时，最多可以排18个电子，而当它是最外层时，最多可以排8个电子。

【交流2】(2)电子不一定排满M层才排N层，如K和Ca的核外电子排布情况分别为。

【典例1】某短周期元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，那么该原子()A．有3个电子层B．有2个电子层C．最外层电子数是8 D．核电荷数是10【答案】 B【解析】第一层排满为2个电子，第二层排满为8个电子，第三层为最外层时，最多排8个电子，若该原子有3个电子层，依题意可知最外层(第3层)要排到24个电子，这不可能，则该原子只有2个电子层，第一层为2个电子，第二层为6个电子。

第2课时构造原理与电子排布式电子云与原子轨道[核心素养发展目标] 1.结合构造原理形成核外电子排布式书写的思维模型，并根据思维模型熟练书写1～36号元素的电子排布式。

2.通过原子轨道和电子云模型的学习，全面了解核外电子运动状态的描述方法。

一、构造原理与电子排布式1．构造原理(1)含义以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。

(2)示意图2．电子排布式将能级上所容纳的电子数标在该能级符号右上角，并按照能层从左到右的顺序排列的式子。

如氮原子的电子排布式为[应用体验](1)根据构造原理，试比较下列能级的能量高低(填“＞”或“＜”)。

①4s________3d；②6s________4f________5d。

答案①＜②＜＜(2)根据构造原理，写出下列基态原子的核外电子排布式①2He：_______________________________________________________________ _________；②8O：_______________________________________________________________ _________；③10Ne：_______________________________________________________________ _________；④14Si：_______________________________________________________________ _________；⑤18Ar：_______________________________________________________________ _________；⑥19K：________________________________________________________________________；⑦21Sc：_______________________________________________________________ _________；⑧26Fe：_______________________________________________________________ _________。

第一章第一节第二课时《构造原理与电子排布式》教学设计一、课标解读“核外电子的排布规律”是《普通高中化学课程标准》选择性必修课程模块2《物质结构与性质》主题1“原子结构与元素的性质”中二级标题“核外电子排布规律”的内容。

1．内容要求知道原子核外电子按照能量不同分为不同的的能层能级，了解原子核外电子排布的构造原理，认识基态原子中的核外电子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则等。

知道1-36号元素基态原子核外电子的排布。

2．学业要求能够运用化学符号表征基态原子的核外电子排布和价电子排布，能依据物质的微观结构，描述或预测物质的性质和在一定条件下可能发生的化学变化。

二、教材分析旧教材是把原子光谱的内容放在核外电子排布的后面，而新教材则提前，充分体现了核外电子排布规律是建立在原子光谱学的事实基础上，体现了科学发展的演变历程：基于证据——建构模型——模型局限——发现新证据——建构新模型，进一步体会科学认识是循序渐进并不断发展的。

鲁科版和苏教版的教材先介绍了核外电子的运动状态，再讲述核外电子排布的规律。

而人教版是先介绍核外电子排布规律，再讲述核外电子的运动状态，最后总结三个规律：泡利原理、洪特规则、能量最低原理。

三、学情分析在化学必修学习阶段。

学生对原子结构与元素周期表的关系有了一定的认识，如原子的电子层数和同期序数的关系，最外层电了数和主族序数的关系，对主族元素的原子结构如何决定性质有了一定的理解，但是并不了解原子结构与周期、族等元素周期表的构成的深层关系，尤其是对过渡元素的结构与性质没有概念。

在第一节课上，学生已经了解了原子结构的发现历程，并且知道核外电子按照能量不同分为能层、同一能层的电子分成不同能级。

知道电子运动的能量状态具有量子化的特征，知道基态、激发态与原子光谱。

四、素养目标【教学目标】1．通过了解原子核外排布的构造原理，写出1-36号元素基态原子的电子排布式、简化电子排布式，增强证据推理意识；2．通过元素基态原子价层电子排布式的书写，探讨元素可能的化合价，提升结构决定性质的认识。

第二节元素周期律教学过程：第一课时［引言］从前面我们所讨论原子结构和元素的性质关系可知，核电荷数不同的碱金属之间及卤族元素之间，在原子结构和性质上都呈现出一定的相似性和递变性，那么，在其他的核电荷数不同的元素之间，是否也存在着某种关系或规律呢？［板书］2元素周期表一、原子核外电子的排布［讲解］科学研究证明，多电子原子中的电子在核外运动并不是杂乱无章的，电子分别在能量不同的区域内运动。

1〕电子层2〕电子层的划分〔电子白板投出〕电子层(用n表示)1234567电子层符号K LMNOPQ离核距离近远能量上下低高〔3〕核外电子的排布规律〔电子白板投出〕2②最外层电子数不超过8个(K层是最外层时，最多不超过2个)；次外层电子数目不超过18个，倒数第三层不超过32个。

③核外电子总是尽可能的先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。

(即排满 K层再排L层，排满L层才排M层)。

4〕原子结构示意图。

电子白板投出钠原子的结构示意图可表示为，请大家说出各局部所表示的含义。

［生］圆圈表示原子核，+11表示核电荷数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层电子数。

［练习师巡］请根据以上规律画出课本P14表中核电荷数为1～20的元素原子结构示意图。

［电子白板投出订正并练习］1.判断以下示意图是否正确？为什么？［答案］(A、B、C、D均错)A、B违反了最外层电子数为8的排布规律，C的第一电子层上应为2个电子，D项不符合次外层电子18的排布规数不超过律。

〔5〕离子结构示意图［电子白板投出练习］2.写出以下离子的离子结构示意图：2+F-Br-Ca2+ Mg答案：2.［问］稀有气体的最外层电子数有什么特点？〔6〕稳定结构：把最外层为8个电子(假设只有K层且为2个电子)的结构，称为稳定结构。

［科学探究］填P14表，并注意原子序数、元素的核外电子排布、原子半径和主要化合价等方面的变化，思考并讨论它们有什么变化规律？［把表投影出并讲述］从上表可以看出：随着原子序数的递增，每隔一定数目的元素，会重复出现原子最外层电子从1个递增到8个的情况(H、He除外)，这种周而复始的重现的现象，我们称之为周期性。

原子轨道与电子排布原理【教学目标】1、了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。

2、知道原子核外电子的排布遵循泡利原理、洪特规则和能量最低原理。

3、掌握1～36号元素的原子核外电子排布图(或叫轨道表示式)。

【教学重难点】1、掌握泡利原理、洪特规则和能量最低原理；2、掌握1～36号元素的原子核外电子排布图。

【教学过程】1.新课导入[学生活动]根据所学知识填写学案。

[设问]原子核外电子是如何运动的呢？[讲解]20世纪处，丹麦科学家玻尔把原子类比为太阳系，提出了原子的行星模型。

认为核外电子象行星绕太阳那样绕原子核运动。

1916年玻尔因此获得诺贝尔物理奖。

然而，在后来的十年间，玻尔建立的行星模型被量子理论学彻底否定了。

[引入]电子在核外空间运动，能否用宏观的牛顿运动定律来描述呢？2.新课讲授[板书]一、电子云与原子轨道1．电子运动的特点：①质量极小②运动空间极小③极高速运动。

[讲解]因此，电子运动不能用牛顿运动定律来描述，只能用统计的观点来描述。

我们不可能像描述宏观运动物体那样，确定一定状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间如何，而只能确定它在原子核外各处出现的概率。

[板书]2．电子云[讲解]概率分布图看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。

电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。

小点代表的是概率密度，也就是单位体积内出现的概率；小点越密，表示概率密度越大。

需要注意的一点，小点不是电子。

[讲解]电子云图很难绘制，使用不便，我们常使用电子云轮廓图。

绘制电子云轮廓图的目的是表示电子云轮廓的形状，对核外电子的空间运动状态有一个形象化的简便描述。

例如，绘制电子云轮廓图时，常把电子出现的概率约为90%的空间圈出来，即精简版电子云，人们把这种电子云轮廓图成为原子轨道。

[板书]3、原子轨道[讲解]量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。

s电子的原子轨道都是球形的(原子核位于球心)，能层序数越大，原子轨道的半径越大。