高中化学第1章原子结构与性质第1节第1课时能层与能级构造原理与电子排布式教案2

选修3第一章第一节原子结构第一课时能层与能级教学设计一、教材分析本节选自高中化学选修三《物质结构与性质》的第一章第一节原子结构，本节教材内容属于物质结构理论的范畴，而物质结构不仅是本书的重点，也是整个中学化学教材的重点。

通过本课时的学习，学生能够系统地掌握原子结构的知识，并为学习后续内容做好铺垫。

二、学情分析本节是在学生已有原子结构的基础上，进一步更深入的研究原子结构，因而学生有一定的理论基础。

我们在学习新课时，一定要注意与必修二中物质结构与元素周期律的联系，注意把学生已有的知识应用到新知识中来。

三、三维目标知识与技能：1.了解原子的诞生及人类认识原子结构的历程。

2.了解能层、能级,能用符号表示原子核外的不同能级。

3不同能层和能量的关系，同能层不同能级和能量的关系。

过程与方法：情景引入，问题探究，小组合作，能层类比楼层，能级类比楼梯。

情感和价值观：充分认识原子结构理论发展的过程是一个逐步深入完美的过程。

三、教学重难点：认识原子核外电子的能层分布及其能量关系，能用符号表示原子核外的不同能级。

四、教法、学法：本课时教学是微观粒子的结构和理论，许多知识比较抽象，我采用多媒体动画，模型制作等方法将抽象知识具体化，以调动学生的积极性，使“要我学变为我要学”，让学生真正成为学习过程中的主体。

[复习引入]请同学们根据必修二学习的原子核外电子排布规律，用已有的素材模拟钠原子结构，根据学生制作的模型展示成品，由学生归纳核外电子排布规律。

［投影］核外电子排布的排布规律(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)原子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。

由此可知，对于多电子原子而言，按照能量的高低，核外电子是分层排布的，我们把这样的电子层叫能层。

⾼中化学第1章第1节第1课时能层与能级构造原理与电⼦排布式教案新⼈教版选修3第1课时能层与能级构造原理与电⼦排布式⽬标与素养：1.了解原⼦核外电⼦的能层分布，能级分布及其与能量的关系。

(微观探析)2.了解原⼦结构的构造原理，熟记基态原⼦核外电⼦在原⼦轨道上的排布顺序。

(宏观辨识与模型认知)3.熟练掌握1～36号元素基态原⼦的核外电⼦排布式。

(微观探析与科学探究)⼀、原⼦的诞⽣ 1．原⼦的诞⽣2．宇宙的组成元素及其含量宇宙氢(H )：约为宇宙原⼦总数的88.6%氦(He )：约为氢原⼦数的18⼆者合起来约占宇宙原⼦总数的99.7%以上其他90多种天然元素的原⼦总数加起来不⾜1% 3．地球的组成元素地球上的元素?⾮⾦属元素(包括稀有⽓体)：仅22种⾦属元素：绝⼤多数⼆、能层与能级 1．能层2．能级(1)根据多电⼦原⼦中同⼀能层电⼦能量的不同，将它们分成不同能级。

(2)能级⽤相应能层的序数和字母s 、p 、d 、f……组合在⼀起来表⽰，如n 能层的能级按能量由低到⾼的顺序排列为n s 、n p 、n d 、n f 等。

(3)能层序数等于该能层所包含的能级数，如第三能层有能级3s 、3p 、3d 。

(4)s 、p 、d 、f 能级可容纳的电⼦数依次为1、3、5、7的⼆倍。

3．能层、能级中所容纳的电⼦数能层(n)⼀⼆三四五六七……符号K L M N O P Q ……能级1s2s2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s……………………最多电⼦数2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2……………………2 8 18 32 ………………2n2(1)原⼦结构⽰意图中有⼏个能层和能级？[答案]3,4。

(2)能级n s能量⼀定⼤于(n－1)d的能量吗？[答案]不⼀定。

三、构造原理与电⼦排布式1．构造原理(1)含义在多电⼦原⼦中，电⼦在能级上的排列顺序是：电⼦先排在能量较低的能级上，然后依次排在能量较⾼的能级上。

第一章原子结构与性质第一节原子结构（第一课时）核心素养：通过对原子结构的深入学习，培养学生化学模型认知，使学生能描述和表示化学中的原子结构模型，并指出模型表示的具体含义，并培养学生抽象问题具体化的化学思想。

教材分析：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。

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。

本节从介绍原子的诞生入手，在介绍能层、能级的概念后，直接给出构造原理并根据构造原理进行电子排布。

本节内容抽象，教学中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。

学情分析:必修2中学生已经学过初步的原子结构知识，本节在此基础上拓展，注意由浅入深的引入，帮助学生会常见元素核外电子排布的表示。

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。

2. 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。

教学重点1、核外电子的能级分布2、常见元素（1～26号）原子核外电子的排布式的表示教学难点：依据构造原理表示元素原子核外电子的排布教学策略复习和沿伸、类比和归纳、能层类比楼层，能级类比楼梯。

教学思路创设情境1——设疑——引入原子诞生创设情境2——设疑——介绍能级、能层及其关系——学生活动，加深认识举例设疑——书写原子的电子排布式——引出构造原理——强化书写原子的电子排布式[教师点拨]能层即电子层，每个能层又可以分成不同的能级，例如3s能级,3与s的含义?。

①每一能层中能级符号的顺序是__________②任一能层的能级总从______能级开始，能级数解读构造原理图，解释钾原子的核外电子排布，。

学习资料第一课时能层与能级构造原理与电子排布式学习目标：1.知道原子核外电子的能级分布.2。

了解原子结构的构造原理。

3。

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。

［知识回顾］1．原子结构原子（错误!X）错误!质量数(A）＝质子数（Z）＋中子数(N）2．质子数决定了元素的种类，质子数和中子数决定原子种类。

[要点梳理]1．开天辟地-原子的诞生（1）原子的诞生—宇宙大爆炸理论大爆炸错误!大量的氢,少量的氦和极少量的锂错误!其他元素。

(2)宇宙的组成元素氢约占宇宙原子总数的88.6％，氦约占氢原子数的1/8，它们加在一起占宇宙原子总数的99.7％以上,其他90多种天然元素原子的总数加起来不足1%。

（3)地球上的元素绝大多数是金属，非金属（包括稀有气体)仅22种。

2．能层、能级（1）能层(n）:在多电子原子中，核外电子的能量是不同的，按照电子的能量差异将其分成不同能层.通常用K、L、M、N……表示,能量依次升高.（2）能级:在多电子原子中,同一能层里的电子的能量也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用s、p、d、f等表示，同一能层里，各能级的能量按n s、n p、n d、n f(n代表能层）的顺序升高.能级数等于能层序数，M能层的能级符号分别为:3s、3p、3d。

各能级可容纳的最多电子数如下表：(1）构造原理①多电子原子中，原子核外电子大多是按照如图所示的顺序填充的,填满一个能级再填一个新能级。

这个规律称为构造原理。

②根据构造原理,绝大多数原子核外电子遵循下列顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p….（2）电子排布式电子排布式:将K、L、M、N等能层分别用1、2、3、4等数字表示，各能级用s、p、d、f等符号表示，在相应能级符号的右上角用数字表示出该能级上所排布的电子数，这种式子叫电子排布式。

如Na原子的电子排布式为1s22s22p63s1,简化的电子排布式为［Ne]3s1。

第一节原子结构一、教学目标知识与技能1、了解能级与能层的关系。

2、了解原子结构的构造原理。

3、掌握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。

方法与过程1、学会运用观察、阅读等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工。

2、发展学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。

情感态度与价值观1、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。

2、设计情景引导学生参与知识讨论的活动中，并在小组内组员间学习过程中锻炼学生团结协作、勇于质疑的精神，培养小组间竞争意识，懂得悦纳他人。

二、教学重点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。

三、教学难点用构造原理认识原子的核外电子排布。

四、教材分析：教材从原子的诞生引入课题，分别介绍了能层与能级、构造原理、能量最低原理、基态与激发态、光谱、电子云与原子轨道等。

学生在必修一中已经对多电子原子的核外电子排布有了初步认识，进入本节内容，一方面要从电子层过渡到能层，另一方面，要介绍能级、原子轨道、能量最低原理等新知识。

教材完全回避了四个量子数的概念，降低了学习难度，有利于学生更好地接受新知识。

五、学情分析本节的学习是对所学《化学必修2》中的“物质结构元素周期律”的深化，在必修2中学生对核素，原子核外电子的排布已经有了初步的了解，并能根据核外电子的排布规律画出原子结构示意图。

因此，本节的学习是唤起沉淀的知识，构建学生新的微观世界视角。

六、教学理念按照课程标准要求，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。

本节教材内容较抽象，理论性强，学习过程中注意教师的启发、引导，充分发挥学生在学习过程中的主体作用，在归纳、判断、推理的探究活动中生成新知识。

七、教学过程教学内容教学环节时间（大约）教师活动学生活动设计意图复习必修2中的元素周期表和元素周期律的相关知识引入2min在必修2中我们已学习了元素周期表和元素周期律的相关知识，现在回顾一下：元素周期表的结构如何？怎样表示原子结构？Na原子结构示意图：通过复习回顾已学知识引入新知识，是一个由已知到未知的过程，可以达到温故而知新的目的。

第1课时能层与能级构造原理
质疑:1.原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数（
各圆圈间连接线的方向表示随核电荷数增加而增加的电子填入能级的顺序——能级能量高低的顺序
2. 电子排布式
（1）电子排布式书写
通过提问，引导学生讨论问题，得出结论，并加以练习巩固
学生分组讨论。

课堂气氛活跃，老师口头表扬
教学活动4：拓展新知识
失电子的顺序和离子的电子排布式书写，
学会运用构造原理书写电子排布式，会写价电子排布式、简化电子排布式
三. 构造原理与电子排布式
1. 构造原理：
随原子核电荷数递增，原子核外电子的排布遵循如右图的排布顺序，这个排
各圆圈间连接线的方向表示随核电荷数增加而增加的电子填入能级的顺序——能级能量高低的顺序
2. 电子排布式
（1）电子排布式书写
（2）失电子的顺序和离子的电子排布式书写：
（3）简化电子排布式。

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。