专题1 微观结构与物质的多样性
第一单元 核外电子排布与周期律
一、教学目标与教学设计的核心问题
在化学1的基础上，学生已对原子结构、核外电子排布及元素的金属性和非金属性有所了解。本单元则较为系统地学习核外电子排布与周期律的重要原理和规律。本教案侧重引导学生，在学习相关知识的同时，让学生理解：
(1).科学家得出元素周期律所用的思维方式与方法。重点有归纳与演绎。
(2).利用原子结构更好的学习元素周期律与元素周期表。
(3).利用元素周期表的典型应用示例，认识科学理论的应用价值。
二、教学目标
1.知识与技能：
(1).了解1-18号元素核外电子排布及相应的规律，并能用原子结构示意图表示上述元素的核外电排布。
(2).认识元素周期律，了解核外电排布与元素金属性、非金属性、化合价、原子半径的周期性变化。
(3).了解周期表的基本结构，了解主族元素在周期表中的位置与其原子结构及性质之间的关系。知道同周期、同主族元素性质的变化趋势及规律。
2.过程与方法：
(1).利用原子半径的周期性变化、钠镁铝的活泼性顺序、氢化物的热稳定性变化趋势、同周期元素化合价上升等，学习归纳思维方法。
(2).利用元素周期表的应用学习演绎思维方法。
3.情感态度与价值观
利用元素周期表及元素周期律发现简史，学习科学研究中的去伪存真，培养学生的创新意识。
4.教学重点：
(1).1-18号元素核外电子排布。
(2).元素周期律。
(3).元素周期表的基本结构。
5.教学难点：
元素周期律
三、教学过程
[板书] [第一课时 原子核外电子的排布]
[问题情景]
画出1-18号所有元素的原子结构示意图。
[问题与探究]
按某些共同特征，将上述18种元素分组，说明你分组的依据及优势（注意：不能与图1-2重复）
例如：可以按核外电子偶数分组，可以按单质状态分组。
[小结]
科学理论来自于客观事实。但科学理论在被证实之前，会有很多瑕疵，从简单到复杂，是所有科学理论的发展路线。
原子的结构（二）
《原子核外电子的排布》
教学目标
1．知识与技能
(1)初步了解原于核外的电子是分层排布的；
(2)了解原于结构的表示方法；
(3)了解原子结构与元素化学性质的关系；
(4)了解离子的形成过程，认识离子是构成物质的一种粒子。
2．过程与方法
(1)通过学生间相互讨论、交流，增强学生归纳知识、获取知识的能力；
(2)运用多媒体动画片、白板照相机、课文插图等辅助手段，演示离子的形成过程，化抽象为直观，增强学习的效果。
3．情感、态度与付值观
(1)初步体会物质构成的奥秘，培养学生的抽象思维能力、想像力和分析推理能力；
(2)树立“结构决定性质”、“物质的粒子性”等辩证唯物主义观点。
教学重点难点
重点：原子结构示意图，离子的形成。
难点：核外电子排布的规律。
教与学互动设计
(一)复习回顾，课前热身
1．构成原子的粒子有质子、中子、电子三种。
2．质子和中子构成原子核，居于原子的中央，带正电，电子带负电，绕原子核作高速运动。
(二)创设情境，导入新课
[演示]原子核占据原子的体积，说明电子运动的空间很大
[观察]氢原子核外电子运动情况，
【讨论】多电子原子的电子排布情况
[分析] 电子不像宏观物体运动有固定的轨道，但有经常出现的区域，科学家把这样的区域称为电子层。
（三）讲授新课
一、核外电子的排布
[归纳]核外电子的运动又称为核外电子的分层排布
按照电子层离原子核由近到远的顺序
电子层数 ： 一 二 三 四 五 六 七 ……
电子能量 ： 低————高
离核距离 ： 近————远
[过度]核外电子有多个时，他们又是如何在电子层上分布的呢？
[归纳]核外电子的排布规律 ：
2-1-3-3物质结构 元素周期律：原子核外电子的能级排布和第四周期过渡元素性质的关系
学习目标：1.根据构造原理写出1~36号元素原子的电子排布式。2.原子核外价电子排布和第四周期过渡元素性质的关系。
一．能层与能级
1．能层即电子层：在多电子原子里，由于电子的能量各不相同，它们运动的区域也不同。通常能量最低的电子在离核最近的区域运动，能量高的电子在离核较远的区域运动。根据多电子原子核外电子的能量差异可将核外电子分成不同的能层。
2．能级即电子亚层：在多电子原子中，同一能层电子的能量也可能不同，这样同一能层就可分成不同的能级。在每一个能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf…（n代表能层）。
3．原子轨道及泡利原理：量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为原子轨道。在一个原子轨道里，最多只能容纳自旋状态相反（用“↑↓”表示）的2个电子，这个原理称为泡利原理。
1410621062622能级最多电子数74f54d34p53d1813sM812sL322能层最多电子数1331原子轨道数4s3p2p1s能级符号NK能层各能层、能级中最多电子数：最多电子数=原子轨道数×21s<2s<3s<4s<5s…能量：ns
二．构造原理
1．构造原理及能量最低原理：从氢原子开始，随着原子核电荷数的递增，电子大多是按右上图所示的能级顺序填充的，填满一个能级再填一个新能级，这个规律称为构造原理。原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态。即在基态原子里，电子优先排布在能量最低的能级里，然后排布在能量逐渐升高的能级里，即能量最低原理。
2．基态、激发态与原子光谱及基态原子电子排布式：最低能量状态，即基态。当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。将阿拉伯数字放在能级符号前表示能层数，将阿拉伯数字标在能级符号右上角表示该能级上排布的电子数，即基态原子电子排布式。如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2（不按填充顺序写），简化的电子排布式为：[Ar] 3d64s2。原子参加化学反应时形成化合价的电子即价电子。主族元素的最外层电子就是价电子；过渡元素的外围电子一般包括最外层的s电子和次外层的d电子，有的还包括倒数第三层的f电子；元素周期表中呈现的电子排布是各元素原子的外围电子排布。Fe的价电子排布式为：3d64s2。
1 第1课时 原子核外电子的运动特征
[核心素养发展目标] 1.了解原子核外电子运动的特点，能说明微观粒子的运动状态与宏观物体运动特点的差异，培养宏观辨识与微观探析的学科核心素养。2.理解“电子云”的概念，会用电子云和原子轨道的模型来描述原子核外电子运动的特征，培养证据推理和模型认知的学科核心素养。
一、核外电子运动的特点及电子云
1．原子核外电子的运动特点
(1)电子的质量很小，带负电荷。
(2)相对于原子和电子的体积而言，电子运动的空间很大。
(3)电子运动的速度很快，接近光速。
2．电子云图：用小点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会的大小所得到的图形。
3．电子云轮廓图：是指量子力学描述电子在原子核外空间运动的主要区域。一般是将出现的概率约为90%的空间圈出来，制作电子云的轮廓图，称为原子轨道。如氢原子核外电子的电子云轮廓图的绘制：
(1)电子云中的小黑点并不代表一个电子而是代表电子在该处出现过一次。小黑点的疏密程度表示电子在原子核外出现的概率大小。小黑点稀疏的地方，表示电子在该处出现的概率小；小黑点密集的地方，表示电子在该处出现的概率大。
(2)离核越近，电子出现的概率越大，小黑点越密集。
例1 下列关于氢原子电子云图的说法正确的是( )
A．通常用小黑点来表示电子的多少，黑点密度大，电子数目多
B．黑点密度大，单位体积内电子出现的机会多
C．通常用小黑点来表示电子绕核做高速圆周运动
D．电子云图是对运动无规律性的描述
答案 B
解析 黑点的疏密表示电子出现的概率大小，不表示电子数目的多少，黑点密度大，电子出现的频率高，故A错误，B正确；小黑点表示电子在核外空间某处出现的机会，不代表电子的运动轨迹，故C错误；电子云图反映电子在核外无规则运动时在某点出现的概率，是对运 2 动的描述，故D错误。
二、核外电子运动状态的描述
对于多电子原子来说，常从以下几个方面来描述：
1．电子层
