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（新人教版）高中化学选修3 《物质结构与性质》全册教学案第一章原子结构与性质教材分析：一、本章教学目标1．了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。
2．了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。
3．了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。
4．认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。
5．能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。
6．从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。
本章知识分析：本章是在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入地研究原子的结构，从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等，并图文并茂地描述了电子云和原子轨道；在原子结构知识的基础上，介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。
总之，本章按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质，为后续章节内容的学习奠定基础。
尽管本章内容比较抽象，是学习难点，但作为本书的第一章，教科书从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣，重视培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣。
通过本章的学习，学生能够比较系统地掌握原子结构的知识，在原子水平上认识物质构成的规律，并能运用原子结构知识解释一些化学现象。
注意本章不能挖得很深，属于略微展开。
相关知识回顾（必修2）1.原子序数：含义：（1）原子序数与构成原子的粒子间的关系：原子序数＝＝＝＝。
（3）原子组成的表示方法a. 原子符号：A z X A zb. 原子结构示意图：c.电子式：d.符号表示的意义：A B C D E （4）特殊结构微粒汇总：无电子微粒无中子微粒2e-微粒8e-微粒10e-微粒18e-微粒2.元素周期表：（1）编排原则：把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行叫周期；再把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序有上到下排成纵行，叫族。
高中化学选修3 《物质结构与性质》导学案第一章原子结构与性质一、本章学习目标1．了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。
2．了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。
3．了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。
4．认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。
5．能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。
6．从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。
复习总结必修中学习的原子核外电子排布规律：(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。
(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。
(3)原于最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子(4)次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个)，倒数第三层电子数目不能超过32个。
说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。
例如；当M层是最外层时，最多可排8个电子；当M层不是最外层时，最多可排18个电子一、能层与能级由必修的知识，我们已经知道多电子原子的核外电子的能量是不同的，由内而外可以分为：第一、二、三、四、五、六、七……能层符号表示K、L、M、N、O、P、Q……能量由低到高例如：钠原子有11个电子，分布在三个不同的能层上，第一层2个电子，第二层8个电子，第三层1个电子。
由于原子中的电子是处在原子核的引力场中，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。
理论研究证明，原子核外每一层所能容纳的最多电子数如下：能层一二三四五六七……符号K L M N O P Q……最多电子数 2 8 18 32 50……即每层所容纳的最多电子数是：2n2(n：能层的序数) ，但是同一个能层的电子，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。
2 元素金属性、非金属性强弱的判断方法集锦1.元素的金属性强弱判断方法(1)单质跟水或酸置换出氢的反应越容易发生,说明其金属性越强。
(2)最高价氧化物对应水化物的碱性越强,说明其金属性越强。
(3)金属间的置换反应：依据氧化还原反应的规律,金属甲能从金属乙的盐溶液里置换出乙,说明甲的金属性比乙强。
(4)金属活动性顺序表――――――――――――――――――――→K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H )Cu Hg Ag Pt Au金属性逐渐减弱(5)金属阳离子氧化性的强弱：阳离子的氧化性越强,对应金属的金属性就越弱。
(6)原电池反应中的正负极：两金属同时作原电池的电极,负极的金属性较强。
(7)元素的第一电离能的大小：元素的第一电离能数值越小,元素的原子越易失去电子,元素的金属性越强。
但元素的外围电子排布影响元素的第一电离能。
如Mg(3s 2为全充满状态,稳定)的第一电离能大于Al 的第一电离能。
(8)元素电负性越小,元素失电子能力越强,元素金属性越强。
2.元素的非金属性强弱判断方法(1)单质跟氢气化合的难易程度、条件及生成氢化物的稳定性：越容易跟H 2化合,生成的氢化物也就越稳定,氢化物的还原性也就越弱,说明其非金属性也就越强。
(2)最高价氧化物对应水化物的酸性越强,说明其非金属性越强。
(3)非金属单质间的置换反应。
例如,Cl 2＋2KI===2KCl ＋I 2,说明Cl 的非金属性大于I 。
(4)元素的原子对应阴离子的还原性越强,元素的非金属性越弱。
(5)元素的第一电离能的数值越大,表明元素失电子的能力越弱,得电子的能力越强,元素的非金属性越强。
但元素的外围电子排布影响元素的第一电离能。
如I 1(P)>I 1(S),但非金属性：P<S 。
(6)元素电负性越大,元素得电子的能力越强,元素的非金属性越强。
【典例4】 具有下列特征的元素,一定是非金属元素的是( ) A.对应氢氧化物是两性氢氧化物 B.具有负化合价C.最高价氧化物对应的水化物是酸D.具有可变化合价解析 在化合物中金属元素只能显正化合价,非金属元素可以显正化合价和负化合价；过渡元素(金属)也具有可变化合价(如Fe ＋2、Fe ＋3)；KMnO 4对应的含氧酸中Mn 显＋7价,为金属元素。
第一章《物质结构与性质》选修3教案第一节原子结构：(第一课时)知识与技能：1、进一步理解原子核外电子的分层排布2、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系3、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系4、能用符号表示原子核外的不同能级，初步知道量子数的涵义5、理解原子结构的构造原理，能用构造原理理解原子的核外电子排布6、能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布方法和过程：复习和沿伸、类比和归纳、能层类比楼层，能级类比楼梯。
情感和价值观：充分理解原子结构理论发展的过程是一个逐步深入完美的过程。
课前预习：1、对多电子原子的核外电子，按能量的差异将其分成不同的；各能层最多容纳的电子数为。
对于同一能层里能量不同的电子，将其分成不同的；能级类型的种类数与能层数相对应；同一能层里，能级的能量按的顺序升高，即E（s）＜E（p）＜E（d）＜E（f）。
2、在同一个原子中，离核越近，n越小的电子层能量。
同一电子层中，各能级的能量按s、p、d、f、……的次序学习过程1、原子结构理论发展〖复习〗原子核外电子排布规律：说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。
例如；当M层是最外层时，最多可排8个电子；当M层不是最外层时，最多可排18个电子〖思考〗这些规律是如何归纳出来的呢？2、能层与能级理论研究证明，原子核外每一层所能容纳的最多电子数如下：能层一二三四五六七……符号 K L M N O P Q……最多电子数 2 8 18 32 50……能级的符号和所能容纳的最多电子数如下：能层 K L M N O ……能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f ……最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 ……各能层电子数 2 8 18 32 50 ……（1）每个能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……（2）任一能层，能级数=能层序数（3）s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍3、构造原理电子所排的能级顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s……元素原子的电子排布：（1—36号）见 p 6[案例练习]1、以下能级符号准确的是（）A. 6sB.2dC.3fD.7p2、以下能级中轨道数为5的是（）A.s能级B.p能级C.d能级D.f能级3、比较以下多电子原子的原子轨道的能量高低（1）1s,3d (2) 3s,3p,3d (3)2p,3p,4p 4、请根据构造原理，写出以下基态原子的电子排布式（1）N （2）Ne（3）29Cu （4）Ca[课后作业]1、以下各原子或离子的电子排布式错误的选项是（）A．Al 1s22s22p63s23p1 B．O2- 1s22s22p6C．Na+ 1s22s22p6 D．Si 1s22s22p22、以下符号代表一些能层或能级的能量，请将它们按能量由低到高的顺序排列：（1）E3S E2S E4S E1S，（2）E3S E3d E2P E4f。
而中化学选修3 6物质结构与性质》全册教学案高中化学选修3《物质结构与性质》全册教学案第一章原子结构与性质教材分析：一、本章教学目标1. 了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素（1〜36号）原子核外电子的排布。
2. 了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。
3. 了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。
4.认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。
5.能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。
6.从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。
本章知识分析：本章是在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入地研究原子的结构，从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等，并图文并茂地描述了电子云和原子轨道：在原子结构知识的基础上，介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。
总之，本章按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质，为后续章节内容的学习奠定基础。
尽管本章内容比较抽象，是学习难点，但作为本书的第一章，教科书从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣，重视培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣。
通过本章的学习，学生能够比较系统地掌握原子结构的知识，在原子水平上认识物质构成的规律，并能运用原子结构知识解释一些化学现象。
注意本章不能挖得很深，属于略微展开。
相关知识回顾（必修2）1.原子序数：含义：_______________________________________________________________________（1）原子序数与构成原子的粒子间的关系：原子序数====c（3）原子组成的表示方法a.原子符号：A zX A zb.原子结构示意图：c.电子式：________d.符号的意义：A B C D E ⑷特殊结构微粒汇总：无电子微粒无中子微粒2e-微粒8e-微粒10e-微粒______________________________________________________________________________18e-微粒________________________________________________________________________2.元素周期表：（1）编排原则：把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行叫周期;再把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序有上到下排成纵行,叫族。
3 元素推断题的主要类型与解题方法解答原子结构、元素在元素周期表中的位置、元素及其化合物的性质间的推断试题的思路一般可用下面的框线关系表示：推断题大体有下列三种类型：1.已知元素原子或离子的核外电子排布推断性质。
方法为要注意一些元素原子电子排布的特殊性(短周期元素)。
(1)族序数等于周期数的元素：H、Be、Al。
(2)族序数等于周期数两倍的元素：C、S。
(3)族序数等于周期数3倍的元素：O。
(4)周期数是族序数两倍的元素：Li。
(5)周期数是族序数3倍的元素：Na。
2.已知元素的特殊性质推断其在周期表中的位置：以下是元素具有的特殊性质：(1)最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：C、Si。
(2)最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。
(3)除H外,原子半径最小的元素：F。
(4)最高正化合价不等于族序数的元素：O、F。
(5)第一电离能最大的元素(稀有气体除外)：F；第一电离能最小的元素：Cs(放射性元素除外)。
(6)电负性最小的元素：Cs(0.7)；电负性最大的元素：F(4.0)。
3.已知元素的单质或化合物的性质、用途、存在的特殊性推断元素的结构。
有些单质或化合物的性质、用途、存在等具有特殊性,可作为推断元素的依据：(1)地壳中含量最多的元素或通常氢化物呈液态的元素：O。
(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物水溶液呈碱性的元素：N。
(3)所形成化合物种类最多的元素或有单质是自然界中硬度最大的物质的元素：C。
(4)地壳中含量最多的金属元素或常见氧化物、氢氧化物呈两性的元素：Al。
(5)最活泼的非金属元素或气态氢化物(无氧酸)可腐蚀玻璃或氢化物最稳定的元素：F。
(6)最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物碱性最强的元素：Cs。
(7)焰色反应呈黄色、紫色的元素：Na、K。
(8)最轻的单质元素：H；最轻的金属元素：Li。
(9)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物能够化合的元素：N；能起氧化还原反应的元素：S。
(10)单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。
(11)单质易溶于CS2的元素：P、S。
(12)单质常温下呈液态的元素：Br、Hg。
4.核外电子数相同的微粒相互推断(1)与稀有气体原子电子层结构相同的离子①与He原子电子层结构相同的离子有H－、Li＋、Be2＋；②与Ne原子电子层结构相同的离子有F－、O2－、N3－、Na＋、Mg2＋、Al3＋；③与Ar原子电子层结构相同的离子有Cl－、S2－、P3－、K＋、Ca2＋。
(2)核外电子总数为10的粒子①阳离子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH＋4、H3O＋；②阴离子：N3－、O2－、F－、NH－2、OH－；③分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4。
(3)核外电子总数为18的粒子①阳离子：K＋、Ca2＋；②阴离子：P3－、S2－、HS－、Cl－；③分子：Ar、HCl、H2S、F2、H2O2、PH3、SiH4、C2H6、CH3OH、N2H4。
(4)核外电子总数及质子总数均相同的粒子①Na＋、NH＋4、H3O＋；②F－、OH－、NH－2；③Cl－、HS－；④N2、CO、C2H2。
【典例6】元素A、B、C都是短周期元素,它们的原子序数大小为A<B<C。
A元素原子的最外层电子数为次外层电子数的2倍；B元素原子的次外层电子数是最外层电子数的2倍。
B与C可形成共价化合物BC4。
请回答下列问题：(1)这三种元素所对应的气态氢化物中最不稳定的是__________(填化学式),该氢化物在空气中燃烧的化学方程式为____________________________________________________。
(2)它们的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是__________,最弱的是__________。
(填酸的化学式)(3)BC 4的化学式是__________。
BC 4不稳定,遇水易形成B 的含氧酸及C 的氢化物。
近代海战中为了掩蔽军事目标,通常采用喷BC 4和液氨的方法以形成烟幕,有关化学反应用方程式表示为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析 在短周期元素中,若一种元素原子的最外层电子数比次外层电子数多,则该元素原子只可能是有两个电子层,故不难推知A 为C,原子结构示意图为；由A 、B 、C 为短周期元素,且B 元素的原子次外层电子数比最外层电子数多,可推知为Si ；B 与C 形成BC 4,C 可能是H 、F 、Cl,又因原子序数A<B<C,所以C 只能为Cl 。
答案 (1)SiH 4 SiH 4＋2O 2=====点燃SiO 2＋2H 2O (2)HClO 4 H 2SiO 3(3)SiCl 4 SiCl 4＋3H 2O===H 2SiO 3＋4HCl 、 HCl ＋NH 3===NH 4Cl【典例7】 在元素周期表前四周期中,有A 、B 、C 、D 四种元素,它们的原子序数依次增大,A 原子有3个未成对电子；B 元素原子次外层有8个电子,1 mol B 单质与足量盐酸反应可生成1 mol H 2,B 单质不易与冷水反应；C 元素的＋3价离子的d 轨道是半充满的；D 元素易形成－1价离子。
(1)(2)A 元素位于第______周期______族,A 的最高价氧化物分子式为__________,对应水化物分子式为________,A 的气态氢化物分子式为__________。
(3)B 元素位于第______周期______族,B 单质在A 单质中燃烧的化学方程式为________________________________________________________________________, 燃烧产物与水反应的化学方程式为__________________________________________ ________________________________________________________________________。
(4)C 元素位于第______周期______族,C 2＋的电子排布式为__________________________,在含C 2＋的水溶液中,滴入氯水后再滴入数滴KSCN 溶液,现象是________________,上述反应的离子方程式为____________________________________________________________ ________________,________________________________________________________________________________。
在含C 3＋的水溶液中加足量铁粉充分振荡后,滴入KSCN 溶液,现象是________________________________________________________________________, 上述反应的离子方程式为__________________________________________________。
(5)D 元素位于第______周期______族,在C 2＋与D －形成的化合物的水溶液中,滴入足量氯水,反应的化学方程式为______________________________________________________。
(6)写出B 与D 两种元素形成的化合物的电子式：__________________________,此化合物属于________化合物。
(7)四种元素中电负性最大的元素是________(用元素符号表示,下同),第一电离能最小的元素是__________。
A 、B 两种元素的原子半径大小关系是____________,单核离子的离子半径大小是________________。
解析 A 原子有3个未成对电子,其外围电子排布为2s 22p 3或3s 23p 3；1 mol B 与盐酸反应产生1 mol H 2,B 为ⅡA 族元素Mg 或Ca,又由于B 比A 的原子序数大且不易与冷水反应,则B 为Mg 元素,那么A 为氮元素。
C 元素的＋3价离子的d 轨道是半充满的即3d 5,那么它的原子的外围电子排布式为3d 64s 2,C 为铁元素；D 元素在第四周期(原子序数比C 大)且易形成－1价阴离子,它是溴元素。
推出了A 、B 、C 、D 四种元素,则(1)～(7)小题可依次推理作答。
(2)二 ⅤA N 2O 5 HNO 3 NH 3 (3)三 ⅡA 3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2 Mg 3N 2＋6H 2O===3Mg(OH)2↓＋2NH 3↑ (4)四 Ⅷ 1s 22s 22p 63s 23p 63d 6 溶液变血红色2Fe 2＋＋Cl 2===2Fe 3＋＋2Cl －Fe 3＋＋3SCN －===Fe(SCN)3 溶液不变血红色 2Fe 3＋＋Fe===3Fe 2＋(5)四 ⅦA 2FeBr 2＋3Cl 2===2FeCl 3＋2Br 2 (6)(7)N Mg Mg>N Mg 2＋<N 3－。
