人教版高中选修3化学《原子结构》学 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。
2022届高三化学一轮复习导学案: 原子结构 〔人教版〕根底再现 考点一 原子构成 1.构成原子的微粒及作用原子⎩⎪⎨⎪⎧原子核⎩⎪⎨⎪⎧ 质子(Z 个)——决定的种类中子[(A -Z )个]在质子数确定后决定种类同位素核外电子(Z 个)——最外层电子数决定元素的性质2.将以下核素符号(X)周围5个位置数字的含义填写在方框内 3.微粒之间的关系(1)质子数(Z )=核电荷数=____________;(2)质量数(A )=________(Z )+________(N ); (3)阳离子的核外电子数=质子数-_______; (4)阴离子的核外电子数=质子数+________。
1.222 86Rn 具有放射性,从而对人体产生伤害。
该原子的中子数和质子数之差是( ) A .136 B .50 C .86 D .2222.以下离子中,电子数大于质子数且质子数大于中子数的是( ) A .D 3O +B .Li +C .OD -D .OH -考点二 元素、核素、同位素 1.元素、核素、同位素的关系 2.同位素的性质同一元素的各种核素的_____不同,______相同,化学性质______,物理性质_________。
4.如下是四位同学学习原子结构知识后,对这节内容的认识,你认为不正确的选项是( ) 6.有关H 、D 、T 、HD 、H 2、D +、H -这七种微粒的说法正确的选项是( ) A .互为同位素 B .是七种氢元素 C .电子数相同 D .HD 和H 2均是单质 7.以下表达错误的选项是( )A .16O 、18O 属于同一种元素,它们互为同位素B .D 和T 是不同的核素,它们的质子数相等C .14C 和14N 的质量数相等,它们的中子数不等D .6Li 和7Li 的电子数相等,中子数也相等〔A ZX 〕考点三核外电子排布1.电子层的表示方法及能量变化电子层数由内向外数字表示法 1 2 3 4 5 6 7字母表示法由到离核远近――→由到电子能量――→2.原子核外电子排布规律(1)核外电子一般总是尽先排布在__________的电子层里。
《原子结构》【教学目标】1.知识与能力根据构造原理写出1~36号元素原子的电子排布式;2.过程与方法利用图、表等资料,借助多媒体等教学手段,初步学会运用类比、想象、归纳、概括等方法获取信息并进行加工。
鼓励与他人进行交流和讨论,逐步形成良好的学习习惯和学习方法。
3.情感态度与价值观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。
【重点难点】根据构造原理写出1~36号元素原子的电子排布式【教学过程】【导入新课】通过展示图片引出大千世界无所不有。
师:同学们,决定这千变万化世界最基本的微粒是什么呢?生:原子师:对,现在我们一起回答有关原子的几个小问题。
回忆:1. 化学变化中最小的微粒是什么?2. 原子能否再分呢?原子如何构成?3. 原子核的构成如何?4. 质子、中子、电子的特点如何?【板书】第一节原子结构(第一课时)师:这节课的内容有三部分:1、原子的诞生2、能层与能级3、构造原理与电子排布式一原子的诞生师:现在在爆炸宇宙学理论认为宇宙诞生于一次大爆炸。
目前我们已发现90多种天然元素,请问它们是怎么诞生的?生:氢、氦原子通过核聚变逐步熔合而成。
【小结】宇宙大爆炸促使氢、氦原子合成其它原子!师:这些原子的结构又是怎样呢?就让我们一起来了解我们几代科学家的原子结构模型发展吏。
【展示】原子结构理论模型发展史:1805年道尔顿的原子模型:微小的、不可再分的实心球体。
1904年汤姆生的葡萄干布丁模型:正电荷像流体一样均匀分布在原子中,电子就像葡萄干一样散布在正电荷中,它们的负电荷与那些正电荷相互抵消。
1911年卢瑟福的核式结构模型:原子的全部正电荷在原子核内,且几乎全部质量均集中在原子核内部,带负电的电子在核空间进行高速的绕核运动。
二能层与能级1、什么是能层?能层是将核外电子按电子能量差异分成的2、每一能层容纳最多电子数能层一二三四五六七、、、符号K L M N O P Q 、、、容纳最多电子数2 8 1832 5、、、、、、、、、【小结】:每一能层能容纳的最多电子数为2n2(n为能层序数)。
选修3第一章《物质结构与性质》第一节原子结构:(第一课时)教学设计一、教学目标1、知识与技能:(1)进一步认识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、能级分布及其能量关系(3)了解原子结构的构造原理,能用构造原理认识原子的核外电子排布(4)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、方法和过程:复习回顾与知识沿伸、类比和归纳如能层类比楼层,能级类比楼梯。
3、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。
二、教学重点难点根据构造原理写出1~36号元素原子的电子排布式三、教学准备课件准备四、学习方法:预习法、阅读法、归纳法、讨论法五、教学方法:讲解、讨论、归纳、探究法七、教学过程(一)情景引入简介原子结构理论衍变道尔顿原子模型:一切物质都是由最小的不能再分的粒子——原子构成。
原子模型:原子是坚实的、不可再分的实心球汤姆生原子模型:电子是种带负电、有一定质量的微粒,普遍存在于各种原子之中。
汤姆生原子模型: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,中和了电荷,从而形成了中性原子。
卢瑟福原子模型:原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成。
原子核的质量几乎等于原子的全部质量,电子在原子核外空间绕核做高速运动。
玻尔原子模型:当原子只有一个电子时,电子沿特定球形轨道运转;当原子有多个电子时,它们将分布在多个球壳中绕核运动。
不同的电子运转轨道是具有一定级差的稳定轨道。
电子云模型:现代科学家们在实验中发现,电子在原子核周围有的区域出现的次数多,有的区域出现的次数少。
电子在核外空间的概率分布图就像“云雾”笼罩在原子核周围。
因而提出了“电子云模型”。
【板书】第一节原子结构(二)讲授新课一、开天辟地——原子的诞生学生阅读P4页相关内容,总结出宇宙大爆炸——2小时后,诞生物质中最多为氢(88.6%),少量为氦(1/8),极少量为锂——融合形成其他元素。
1.1《原子结构》教学设计(第1课时)一、教学目标:1.进一步熟悉原子核外电子的分层排布,明白原子核外电子的能层散布及其能量关系2.明白原子核外电子的能级散布及其能量关系,能用符号表示原子核外的不同能级3.从科学家探讨物质组成隐秘的史实中体会科学探讨的进程和方式,在抽象思维、理论分析的进程中慢慢形成科学的价值观。
二、教学重点1.原子核外电子的能层散布及其能量关系2.原子核外电子的能级散布及其能量关系三、教学难点:明白原子核外电子的能级散布及其能量关系四、教学方式:教学法、指导阅读法、讨论归纳法、讲练结合法等[引入] 原子的概念[设问] 原子是如何诞生的?[指导阅读]讲义P4页1932年勒梅特第一次提出了现代宇宙大爆炸理论:整个宇宙最初聚集在一个“原始原子”中,后来发生了大爆炸,碎片向四面八方散开,形成了咱们的宇宙。
大爆炸后两小时,诞生了大量的H、少量的He及极少量的Li,然后经太长或短的进展进程,以上元素发生原子核的熔合反映,分期分批的合成了其它元素。
[试探与交流]有谁明白宇宙中最丰硕的元素是那一种?宇宙年龄有多大?地球年龄有多大?[指导阅读讲义后回答]氢元素宇宙中最丰硕的元素占88.6%(氦1/8),另外还有90多种元素,宇宙年龄距近约140亿年,地球年龄已有46亿年。
[介绍]人类对原子的熟悉史——不同时期的原子结构模型1.公元前400连年前,希腊哲学家德谟克利特等人的观点:把组成物质的最小单位叫原子。
2.19世纪初,英国科学家境尔顿提出近代原子说;3.1897年,英国科学家汤姆生发觉了电子,提出原子结构的“葡萄干布丁”模型。
4.卢瑟福原子模型5.波尔原子模型6.原子结构的量子力学模型(电子云模型)[回忆温习] 原子的组成结构?核外电子是如何排布的?[温习讲述]核外电子排布的一样规律——分层排布(1)核外电子老是尽可能先排布在能量较低的电子层,然后由里向外,依次排布在能量慢慢升高的电子层(能量最低原理)。
1.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。
2.了解元素的电离能、电负性的含义。
能应用元素的电离能说明元素的某些性质。
3.理解元素原子半径、元素的第一电离能、电负性的周期性变化。
4.了解元素的“对角线规则”,能列举实例予以说明。
细读教材记主干1.元素的周期序数与原子结构有何关系?如何确定主族元素的主族序数? 提示:周期序数=电子层数=能层数;主族序数=最外层电子数=价电子数。
2.每一周期(第一周期除外)都是从碱金属元素开始到稀有气体元素结束,外围电子排布从 n s 1――→递增n s 2n p 6(He 为 1s 2)。
3.各区元素原子的外围电子排布。
s 区:n s 1~2;p 区:n s 2n p1~6;d 区:(n -1)d1~9n s 1~2;ds 区:(n -1)d 10n s1~2。
4.同周期,同主族,元素性质的变化规律是什么? 提示:(1)同周期从左向右⎩⎪⎨⎪⎧原子半径逐渐减小最高正价:+1―→+7金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强(2)同主族从上到下⎩⎪⎨⎪⎧原子半径逐渐增大金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱5.气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。
同族元素从上到下第一电离能变小,同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA 族与第ⅢA 族、第ⅤA 族与第ⅥA 族之间出现反常。
6.电负性是用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小的。
同周期从左到右,元素的电负性逐渐变大;同主族从上到下,元素的电负性逐渐变小。
[新知探究]1.元素周期系(1)碱金属和稀有气体元素原子的价电子排布对比周期碱金属价电子排布稀有气体价电子排布二锂2s1氖2s22p6三钠3s1氩3s23p6四钾4s1氪4s24p6续表周期碱金属价电子排布稀有气体价电子排布五铷5s1氙5s25p6六铯6s1氡6s26p6每一周期从碱金属元素开始到稀有气体元素结束,价电子排布从n s1递增到n s2n p6,结论但元素周期系的周期不是单调的,每一周期里元素的数目并不总是一样多①形成②原因:元素周期系的形成是由于元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复。
高中化学原子结构教案设计原子结构(也可称为原子模型)是指原子的组成以及部分的搭配和安排。
接下来是小编为大家整理的高中化学原子结构教案设计,希望大家喜欢!高中化学原子结构教案设计一●教学目标1.复习原子构成的初步知识,使学生懂得质量数和X的含义,掌握构成原子的粒子间的关系.2.使学生了解关于原子核外电子运动特征的常识.3.了解核外电子排布的初步知识,能画出1~18号元素的原子结构示意图.4.培养学生的空间想象能力、抽象思维能力、科学的分析推理能力及对所学知识的应用能力.5.使学生认识物质的结构决定物质的性质.●教学重点原子核外电子的排布规律●教学难点1.原子核外电子运动的特征2.原子核外电子的排布规律●课时安排2课时●教学方法启发、诱导、设问、激疑、形象比喻、讨论、练习、讲述●教学用具投影仪、胶片、画面一样的音乐贺卡和普通贺卡、铁锁、电脑●教学过程第一课时[引言][教师举起两张外表一样的生日贺卡][师]同学们,我这儿有两张生日贺卡,现在我把它们打开,请大家说出它们最明显的不同点在哪里?[教师打开贺卡][生]一个会响,一个不会响.[师]如果你想要知道这张音乐贺卡为什么会发出美妙动听的声音,你首先想要做的是什么?[生]拆开看看![师]对!也就是说首先要了解它的结构.我们知道,一种物质之所以区别于另一种物质,是由于它们具有不同的性质.而它们的性质又决定于它们各自的结构.因此,我们很有必要掌握有关物质结构的知识.然而,自然界的物质太多太多,如果我们不假思索地去一个一个地进行认识的话,既耗时间又费精力,这显然是不切合实际的.这就需要我们在研究物质结构的基础上,总结出一些规律,并以此来指导我们的实践.本章我们就来学习这方面的内容.[板书]第五章物质结构元素周期律[师]研究物质的结构首先要解剖物质.我们知道,化学变化中的最小粒子是原子,化学反应的实质就是原子的重新组合,那么,是不是任何两个或多个原子的接触都能生成新物质呢?举例说明.[引导学生根据前面学过的知识来进行分析,如H2与F2在冷暗处就能反应,而H2和I2在常温下却不反应;Na与O2常温下迅速反应生成Na2O,而真金却不怕火炼;再如稀有气体等等……][师]为什么常温下氢原子与氟原子“一拍即合”,而氢原子与氖原子却“老死不相往来”呢?要知其究竟,必须揭开原子内部的秘密,即认识原子的结构.[板书]第一节原子结构(第一课时)[师]关于原子结构,我们在初中就已熟悉.请大家说出构成原子的粒子有哪些?它们怎样构成原子的?[生]构成原子的粒子有质子、中子、电子三种;其中,质子和中子构成了原子的原子核,居于原子中心,电子在核外做高速运动.[师]很好,下面我们用如下形式把它表示出来.[板书]一、原子结构[师]下面,我们通过下表来认识一下构成原子的粒子及其性质.[投影展示表5-1]表5-1 构成原子的粒子及其性质构成原子的粒子电子质子中子电性和电量 1个电子带1个单位负电荷1个质子带1个单位正电荷不显电性质量/kg 9.109×10-31 1.673×10-27 1.675×10-27 相对质量① 1/1836(电子与质子质量之比) 1.007 1.008 注①是指对12C原子质量的1/12(1.661×10-27 kg)相比较所得的数值.[师]通过上表我们知道,构成原子的粒子中,中子不显电性,质子带正电,电子带负电.我这儿有一把铁锁,(举起铁锁)接触它是否会有触电的感觉?[生]不会.[问题探究]金属均由原子构成,而原子中又含有带电粒子,那它为什么不显电性呢?[生]可能是正负电荷互相抵消的缘故吧![师]对,因为原子内部,质子所带正电荷和电子所带负电荷电量相等、电性相反,因此原子作为一个整体不显电性.从原子的结构我们可知,原子核带正电,它所带的电荷数——核电荷数决定于核内质子数,我们用Z来表示核电荷数,便有如下关系:[板书]核电荷数(Z)=核内质子数=核外电子数.[师]下面,我们再来深入了解一下原子核与原子的关系.[问]谁能形象地比喻一下原子核和原子的体积的相对大小?[生]甲回答:如果把原子比作一座十层大楼,原子核就像放置在这所大楼中央的一个樱桃.乙回答:如果假设原子是一座庞大的体育场,而原子核只相当于体育场中央的一只蚂蚁.[师]回答得很好,甲比喻说明对初中的知识掌握很牢固;乙比喻说明大家对新课的预习很到位.确切地讲,原子核的体积只占原子体积的几千万亿分之一.原子核虽小,但并不简单,它是由质子和中子两种粒子构成的,几乎集中了原子的所有质量,且其密度很大.[投影展示有关原子核密度的资料]原子核密度很大,假如在1cm3的容器里装满原子核,则它的质量就相当于1.2×108t,形象地可以比喻为需要3000辆载重4 t的卡车来运载.[师]其实,从表5-1中所示电子、质子、中子的相对质量也可得出原子的质量主要集中在原子核上的结论.从表中可看出,质子和中子的相对质量均近似等于1,而电子的质量只有质子质量的1/1836,如果忽略电子的质量,将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似值加起来,所得数值便近似等于该原子的相对原子质量,我们把其称为质量数,用符号A表示.中子数规定用符号N表示.则得出以下关系:[板书]质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)[师]这样,只要知道上述三个数值中的任意两个,就可推算出另一个数值来.在化学上,我们用符号X来表示一个质量数为A、质子数为Z的具体的X原子.比如C表示质量数为12,原子核内有6个质子和6个中子的碳原子.[问题探究]“ O”与“O”所表示的意义是否相同?[生] O表示原子核内有8个中子的氧原子,而O除表示一个氧原子外,还可表示氧元素.[师]为了熟记X所表示意义及A、Z、N之间的关系,请同学填写下表:[投影练习]粒子符号质子数(Z) 中子数(N) 质量数(A) 用 X表示为①O 8 ? 18 ?②Al ? 14 27 ? ③Ar 18 22 ? ? ④Cl ? ? ? Cl ⑤H ? ? ? H [答案]①10 O ②13 Al ③40 Ar ④1718 35 ⑤10 1 [师]由以上计算我们可得出,组成原子的各粒子之间的关系可以表示如下:[板书] 原子 X[问题探究]是不是任何原子核都是由质子和中子构成的?[生]不是,如上述练习中 H原子,核内无中子,仅有一个质子.[问题探究]假如原子在化学反应中得到或失去电子,它还会显电中性吗?[生]不会,原子失去或得到电子后,成为带电的原子——离子,不显电中性;形成的带正电荷的粒子叫阳离子,带负电荷的粒子叫阴离子.[问题探究]离子所带电荷数与原子在化学反应中失去或得到的电子数之间有什么联系?[生]离子所带电荷数与原子在化学反应中失去或得到的电子数相等,失去几个电子,阳离子就带几个单位的正电荷,得到几个电子,阴离子就带几个单位的负电荷.[师]回答得很好.即:[讲解并板书]离子所带电荷数=质子数-核外电子数[师]这样,我们就可根据粒子的核内质子数与核外电子数的关系,来判断出一些粒子是阳离子还是阴离子.请大家口答下列问题:[投影]1.当质子数(核电荷数)>核外电子数时,该粒子是________离子,带________电荷.2.当质子数(核电荷数)________核外电子数时,该粒子是阴离子,带________电荷.[答案]1.阳正 2.< 负[师]根据以上结论,请大家做如下练习.[投影练习]填写表中空白.粒子符号质子数电子数①S2- ? ? ②Xn+ x ? ③Ym- ? y ④NH ? ?⑤OH- ? ? [学生活动,教师巡视,并指正错误][答案]①1618 ②x-n ③y-m ④1110 ⑤910[小结]本节课我们重点讲了原子结构及构成原子的各粒子之间的关系及其性质,它是几代科学家经过近半个世纪的努力才得出来的结论.[作业]1.用 X符号的形式表示出10种原子.2.课本第94页,二、1、2.●参考练习1.某粒子用 Rn-表示,下列关于该粒子的叙述正确的是( )A.所含质子数=A-nB.所含中子数=A-ZC.所含电子数=Z+nD.所带电荷数=n2.某元素Mn+核外有a个电子,该元素的某种原子的质量数为A,则该原子的核内中子数为( )A.A-a+nB.A-a-nC.A+a-nD.A+a+n参考答案:1.BC(D选项所带电荷数应标明正负)2.B●板书设计第五章物质结构元素周期律第一节原子结构(第一课时)一、原子结构原子 X核电荷数(Z)=核内质子数=核外电子数质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)离子所带电荷数=质子数-核外电子数●教学说明本节教材是在学生初中学习过的《原子》的基础上来进一步学习有关原子结构知识的.由于本节教学内容无演示实验,理论性较强,学生对此处的内容容易产生枯燥感.为此,采用了旧中引新、设问激疑的方法,对学生进行精心的引导,并结合形象的比喻,让学生亲自参与到学习新知识的过程中来,最后通过对所学知识的应用——练习,使本节课的知识得以巩固.另外,本节教材的第一部分内容,用原子结构或构成原子的粒子的相互关系做标题更为合适.此处,采取了前者.第二课时[引言]从上一节课我们所学的知识可以知道:原子核相对于原子很小,即在原子内部,原子核外,有一个偌大的空间供电子运动,那么,电子在核外的运动与宏观物体是否相同?我们又怎样来描述核外电子的运动呢?下面我们就来探讨这个问题.[板书]第一节原子结构(第二课时)二、原子核外电子运动的特征[师]请大家观察以下物体运动的特点,并注意它们的运行轨迹是否确定.[电脑演示以下运动]1.物质的自由落体运动;2.火车的运动;3.炮弹的抛物线运动;4.天体的运行;5.氢原子的一个电子在核外闪烁运动.[讨论]核外电子的运动规律跟宏观物体的运动规律有什么不同?[生]1.宏观物体的运动有固定的方向,电子没有.2.宏观物体的运动有确定的路线,电子没有.[讲述]正如大家所述,宏观物体的运动,如天体的运行、导弹的发射、车辆的行驶等,它们都有确定的轨道,我们可用宏观物体的运动规律准确地测出它们某一时刻所处的位置和运动速度,可以描画出它们的运动轨迹.当电子在原子核外很小的空间内作高速运动时,其运动规律跟普通物体不同.它们没有确定的轨道,因此,我们不能准确地测定电子在某一时刻所处的位置和运动速度,也不能描画出它的运动轨迹.那么,我们应该如何去描述核外电子的运动呢?让我们先来研究氢原子核外唯一的一个电子的运动特点.[电脑显示]氢原子核外一个电子的运动示意图(由慢到快)[师]我们看到,当电子的运动速度加快时,在原子核周围有一团云雾,我们形象地称它为“电子云”——电子形成的云雾之意.[问]氢原子核外只有一个电子,它怎么能形成一团云雾呢?[启发]这是由于电子在核外的运动速度太快(2.2×106 m·s-1),使我们眼花缭乱的结果.[问]大家有没有在什么地方见过类似的现象?[引导学生进行联想][生]1.快速进退录像带时,与此情景有点相似.2.武打影片里,形容剑舞得快时,舞剑人的周围常是一团剑影.3.科幻动画片里,飞牒的运行及争斗场面.4.风车快速旋转时的现象.。
高中化学原子的结构教案教学内容:原子的结构一、教学目标:1. 理解原子的基本结构,包括质子、中子、电子;2. 掌握原子的结构模型,包括量子力学模型和玻尔模型;3. 理解原子的各种性质,如原子序数、原子量等。
二、教学重点:1. 原子的基本结构;2. 原子的结构模型;3. 原子的性质。
三、教学内容:1. 原子的基本结构- 原子由质子、中子、电子三种基本粒子组成;- 质子位于原子核中,带正电荷,质量为1;- 中子位于原子核中,不带电,质量为1;- 电子位于原子核外层轨道上,带负电荷,质量极小,约为质子、中子的1/1836。
2. 原子的结构模型- 玻尔模型:原子核由质子、中子组成,电子围绕核外层轨道运动,各层轨道能量不同,电子在吸收或释放能量的过程中从一个轨道跃迁到另一个轨道;- 量子力学模型:根据波动粒子二象性,用波函数描述电子在原子中的可能分布情况,电子的位置不确定,只有一定的概率存在于某个区域。
3. 原子的性质- 原子序数:原子核中质子的个数,也是元素的序数,不同元素的原子序数不同;- 原子量:元素的平均相对原子质量,在化学计算中起重要作用。
四、教学方法:1. 通过图示、实验等形式展示原子的结构;2. 利用生活中的例子引导学生理解原子的结构模型;3. 提问、讨论的形式激发学生思考,加深理解。
五、教学总结:通过本节课的学习,学生应该掌握原子的基本结构、结构模型和性质,为后续学习化学提供基础知识。
六、作业布置:1. 阅读相关教材,复习本节课内容;2. 完成相关习题,巩固知识点;3. 独立思考,总结学习体会。
人教版高中化学选修三原子结构公开课优质课课件教案人教版高中化学选修三原子结构公开课优质课课件教案视频-新课标人民教育出版社化学选修三第一章原子结构与性质第一节原子结构(第1课时)教学设计一、教学目标1、应用视频、图片、类比和归纳等方法让学生了解宇宙和地球的形成,认识人们研究原子结构的发展过程。
2.进一步了解电子在原子核外的层状排列。
3、知道原子核外电子的能层、能级分布及其能量关系.4、了解电子排布式,能用电子排布式表示简单元素(1~18号)原子核外电子的排布。
5、让学生感受到人们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。
二、教学重点和难点1、原子结构理论发展的过程。
2、核外电子排布式。
三、教学方法视频和图片观察、讲解、归纳、练习。
四、教学用具录播教室、本节课ppt。
五、教学过程:导入:原子是怎样诞生的呢?视频:地球的起源宇宙大爆炸_标清讲解:(展示三张宇宙大爆炸图片)1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论:整个宇宙最初聚集在一个“原始原子”中,后来发生了大爆炸,碎片向四面八方散开,形成了我们的宇宙。
大爆炸后两小时,诞生了大量的H、少量的He及极少量的Li,然后经过长或短的发展过程,以上元素发生原子核的熔合反应,分期分批的合成了其它元素。
一、开天辟地—原子的诞生思考与交流:宇宙中最丰富的元素是那一种?宇宙年龄有多大?地球年龄有多大?讲解:氢元素是宇宙中最丰富的元素,占88.6%(氦约为氢的1/8),另外还有90多种元素,它们的原子总数加起来不足1%。
宇宙年龄距近约140亿年,地球年龄已有46亿年。
地球上的元素绝大多数是金属,非金属仅22种。
建议课外阅读:一颗原子的时空之旅——从大爆炸到生命诞生的故事人类认识原子的过程:(图片讲解)1、古希腊原子论:原子是最小的、不可分割的物质粒子。
原子之间存在着虚空,无数原子从古以来就存在于虚空之中,既不能创生,也不能毁灭,它们在无限的虚空中运动着构成万物。
了解原子核外电子的运动状态O 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.理解原子结构的构造原理,知道原子核外电子的能级分布.了解多电子原子核外电子的运动情况,知道电子云和原子轨道.了解泡利原理和洪细读教材记主干1 .原子由原子核和核外电子构成,原子核一般由质子和中子构成.2 .原子的核外电子是分层排布的,电子的能量越低离核越近,能量越高离核越远.3 . 一至七能层的符号分别为: K 、L 、M N 、O P 、Q,各能层容纳的最多电子数为4 .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,简称能量最低原 理,处于最低能量的原子叫做基态原子.5 .在一个原子轨道里,最多只能容纳 2个电子,而且它们的自旋状态相反,这个原理称为泡利原理.6 .洪特规那么的内容是当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优 先单独占据一个轨道,而且自旋状态相同.原子的诞生、能层与能级原子结构与性质第一节原子结构特规那么.2.3. 4. 了解能量最低原理, 了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁, 了解其简单应用.5.2n 2.1 .原子的诞生 (1)原子的诞生T ,约占原子总数的匿叱宇宙一氮,约为氢原子数的;一 8 /f 其他超.多种天蚣元素原子总数缺乏IX(3)地球上元素的分类L 金属元素;占绝大多数元素一 ------交非金属元素园2种元素(包括稀有气体)2.能层与能级 ⑴能层根据多电子理子■的展外电子的能h 状进,监核外电子 分成不囿的能层符号一督序效1、23心67分利用KJ.M 、NCPq(2)能级根据一电F 原子中同一酷层电『能皿不同’将它们分 一成不同的期缎I_在每一幢鬼中.优僦符号分别为一心3・门,—,其 中n 代表能乐1能层序数过 谟能层所包含的筋级触(3)能层、能级中所容纳的电子数 能 层 (n ) 一 一 三 四 五 六七 … …符K LM N O P Q …@©[新知探究](2)宇宙的组成及各元素的含量氤义[名师点拨]能层与能级的组成与能量关系1 .不同能层的能级组成任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数,即第一能层只有1个能级(1s),第二能层有2个能级(2s和2p),第三能层有3个能级(3s、3P和3d),依次类推.2 .不同能层中各能级之间的能量大小关系(1)不同能层中同一能级,能层序数越大能量越高.例如, 1s<2s<3s<……或2pv 3P <4p< .(2)同一能层中,各能级之间的能量大小关系是svpvdvfv…….例如,第四能层中4sv 4pv 4dv 4f.[对点?M练]1. (2021衡水高二检测)以下表达正确的选项是()A.能级就是电子层B.每个能层最多可容纳的电子数是2n2C.同一能层中不同能级的能量上下相同D.不同能层中的s能级的能量上下相同解析:选B能层是电子层,能级是同一能层中不同能量的电子所占据的分层.同一能层中不同能级的能量上下的顺序是:E( ns)< E( np)< E( nd)< E( nf) ,不同能层能级符号相同时,n越大,能量越高.构造原理与电子排布式[新知探究]电子在能级上的排列顺序是电子选排在能量较低的能级上, 然后依次排在能量较高的能级上.(2)构造原理示意图2.电子排布式 (1)含义将能级上所容纳的电子数标在该能级符号的右上角, 并根据能层从左到右的顺序排列的式子.(2)表示形式及各符号含义站序手能线上填充的鱼建(3)实例根据构造原理,可以写出元素原子的电子排布式,如①Mg 1s 22s 22p 63s 2,简写为[Ne ]3s 2. ② Cl : 1s 22s 22p 63s 23p 5,简写为[Ne ]3s 23p 5.[名师点拨]电子排布式的书写 1 .简单原子的电子排布式(1)根据构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中.如微粒 电子排伸式 微粒 电子排伸式 C1s 22s 22p 2Ne1s 22s 22p 61 .构造原理(1)含义:在多电子原子中,Cl 1s 22s 22P 3s 23p 5 K 1s 22s 22P 3s 23p 4s(2)简化电子排布式:把内层电子到达稀有气体结构的局部,以相应稀有气体元素符号 Ne(1s 22s 22p 6)的结构相同,所以其电子排布式可简化为 1s 22s 22p 63s 23p 64s 〔或[Ar ]4s \2 .复杂原子的电子排布式对于较复杂的电子排布式,应先按能量从低到高排列,然后将同一层的电子移到一起. 如26Fe :先按能量从低到高排列为1s 22s 22p 63s 23p 64s 23d 6,然后将同一层的移到一起,即该原子的电子排布式为 1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s ;简化为[Ar ]3d 64s 2o3 .特殊原子的核外电子排布式当p 、d 、f 能级处于全空、全充满或半充满状态时,能量相对较低,原子结构较稳定.⑴24Cr的电子排布式的书写2,以下原子的电子排布式正确的选项是 ( ) A. 9F :1s 22s 22p 6 B.15P :1s 22s 22p 63s 33p 2C. 21Sc : 1s 22s 22p 63s 23p 64s 23d 1D. 35Br : 1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 5解析:选D 氟原子2P 能级应排5个电子;磷原子的3s 能级应排2个电子,3P 能级应 排3个电子;写电子排布式时,应将同能层的能级移到一起.[新知探究]1 .基态与激发态、光谱外加方括号来表示.如 Na 的核外电子排布式为 1s 22s 22p 63s1,其中第一、二电子层与 [Ne ]3s 1; K 的核外电子排布式为知识点3能量最低原理、电子云与原子轨道[对点?M 练](1)基态原子与激发态原子处于㈱低能M(2)光谱与光谱分析 ①光谱的成因与分类:②光谱分析:在现代化学中,利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素的分析方法. 2 .电子云与原子轨道 (1)电子运动的特点电子质量小,运动速度快,无规那么, 故无法确定某个时刻处于原子核外空间何处.只能确定它在原子核外空间各处出现的概率(2)电子云及形状①含义: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. ②形状(3)原子轨道①定义:电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道. ②各能级所含原子轨道数目3 .核外电子排布 (1)核外电子排布规那么①能量最低原理:原子的电子排布遵循构造原里能使整个原子的能量处于最低状态.4&②泡利原理:在一个原子轨道里,最多只能容纳 2个电子,而且它们的自旋状态相反,这个原理称为泡利原理.③洪特规那么:当电子排布在同一能级的不同轨道时, 基态原子中的电子总是优先单独占 据一个轨道,而且自旋状态相同.〔2〕电子排布图在电子排布图中,用一个方框表示一个原子轨道,用箭头表示电子.[名师点拨]4 .基态原子核外电子排布的规那么〔i 〕核外电子排布所遵循的规律①能量最低原理 ②泡利原理 ③洪特规那么〔2〕构造原理中的“能级交错〞现象从原子核外电子排布的轨道能量顺序看出从第三电子层就会出现能级交错现象,这是因为3d 能级的能量似乎低于 4s 能级,而实际上 E 〔3d 〕> E 〔4s 〕.按能量最低原理,电子在进入 核外电子层时,不是排完 3P 就排3d,而是先排4s,排完4s 才排3d .由于能级交错,在次 外层未达最大容量之前,已出现了最外层,而且最外层未达最大容量时,又进行次外层电子的填充,所以原子最外层和次外层电子数一般达不到最大容量.〔3〕洪特规那么特例有少数元素基态原子的电子排布对于排布原那么有1个电子的偏差.由于能量相同的原子轨道在全充满〔如p 6和d 10〕、半充满〔p 3和d 5〕和全空〔p 0和d 0〕状态时,体系能量较低,原子 较稳定.如 Cr : 1s 22s 22p 63s 23p 63d 44s 2〔错误〕 应为 1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1Cu : 1s 22s 22p 63s 23p 63d 94s 2〔错误〕 应为 1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1 5 .原子核外电子排布的表示方法C:Is 2s 卬 回w LnN:Is Zs匕w叵回rrin结构力、Jg、图意义将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子实例Al — . "S2N? 8 S电子排布式意义用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数实例K: 1s22s22p63s23p64s1简化电子排布式意义为了防止电子排布式书写过于繁琐,把内层电子到达稀有气体结构的局部以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示实例1K: [Ar]4s价电子排布式意义主族兀素的价层电子指最外层电子,价层电子排布式即外围电子排布式实例Al : 3s23p1电子排布图意义每个方框代』个原子轨道,每个箭头代柠-个电子实例Is 2s 2pAl臼臼包〞All3s11 |〞K3P[对点?M练]6 .以下原子或离子的电子排布式正确的选项是 ,违反能量最低原理的是违反洪特规那么的是 ,违反泡利原理的是.① CaT: 1s22s22p63s23p6②F : 1s22s23p615 2s 2p 3pAl Al A. I Jk I A I L* I h I AI 〞I “ I T 〞* | J |T I 〞I③P:④ Cr: 1s22s 22p63s 23p63d44s2⑤ Fe: 1s22s22p63s23p63d64s2⑥ M& : 1s22s22p6解析:根据核外电子排布规律,②中错误在于电子排完3p轨道,正确的应为1s22s22p6.③中没有遵循洪特规那么2s轨道后应排2P轨道而不是电子在能量相同的轨道上排布3s 3pp I I A A *时,应尽可能分占不同的轨道并且自旋状态相同,正确的应为 ।——————I .④中忽略了能量相同的原子轨道在半充满状态时,体系的能量较低,原子较稳定,正确的应为1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1.⑤和⑥正确.⑦违反泡利原理和洪特规那么,所以应为Is 2s 2P臼巴IN AI I答案:①⑤⑥②④③⑦⑦4. 〔2021郑州高二检测〕以下对核外电子运动状况的描述正确的选项是B.当碳原子的核外电子排布由C. 3p 2表示3p 能级有两个轨道D.在同一能级上运动的电子,其运动状态可能相同这一过程释放能量, 正确;C 项3p 2表示3p 能级有两个电子,错误;D 项在同一能级上运动的电子,其运动状态不可能相同,错误.、学业水平达标A.同一原子中,2P,3p,4P 能级的轨道依次增多转变为这一过程释放能量解析:选B A 项同一原子中,2p,3p,4p 能级的轨道数相同,错误;B 项当碳原子的核外电子排布由回□ IM"能量较低,由转变为I学业水平小削.让学 生跄热打率浦北所学. 就蚱速度工琉淮度水平练I强下水平堤小,至灌 提能,每那一档洌,步量较高1.以下说法中,不符合现代大爆炸宇宙学理论的是()A.我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸B.恒星正在不断地合成自然界中没有的新元素C.氢、氨等轻核元素是自然界中天然元素之母D.宇宙的所有原子中最多的是氢元素的原子解析:选B宇宙诞生于一次大爆炸,爆炸后产生了大量的氢、氨及少量的锂,然后氢、氨等发生原子融合反响合成其他元素,该过程在宇宙中仍在进行,但合成的都是元素, 且氢元素仍是宇宙中最丰富的元素.2. (2021烟台高二检测)电子排布有能级顺序,假设以E(n l)表示某能级的能量,以下各式中正确的选项是()A. E(4s)> E(3d)> E(3p x)> R3P y)B. E(3d)> 曰4s)> E(3p)> R3s)C. E(5s)> E(4f)> E(3p x) = E(3p y)D. E(5s)> E(4s)> E(4f)> R3d)解析:选B A项应为日3d)> E(4s),那么为曰3d)> E(4s)>曰3p x) = E^3p y),错误;B项符合构造原理,正确;C项应为E(4f)> E(5s)> E(3p x) = E(3p y),错误;D项E(4f)> E(5s)> E(3d)> E(4s),错误.3. (2021银川高二检测)以下各组表述中,两种微粒一定不属于同种元素原子的是( )A. 3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p2的原子B. M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2的原子C.最外层的电子数是核外电子总数的1的原子和价电子排布式为4s24p5的原子5D. 2p能级有一个未成对电子的基态原子和原子的价电子排布式为2s22p5的原子解析:选B A项中3P能级有一个空轨道,说明3p上填2个电子,因填1个电子有2个空轨道,填3个电子或3个以上电子无空轨道,那么3P上有2个电子,3s上肯定已填满,价电子排布式为3s23p2, A中两微粒相同.B项中M层全充满而N层为4s; M层上有d轨道, 即3s23p63d10,应该是锌元素,3d64s2是铁元素,B选项符合题意.C项中价电子排布式为4s24p5, 那么3d上已排满10个电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,最外层电子数是核.............. 1 ,, 一 ........ 一外电子总数工的原子,可按下述方法讨论:假设最外层电子数为1,核外电子总数为5不可5能,最外层电子数为2,核外电子总数为10不可能,同理,可讨论,只有最外层电子数为7, 核外电子总数为35时合理,其电子排布式也是1s22s22p63s23p63d104s24p5,二者是同种元素的原子.D项中2P能级有一个未成对电子,可以是2p\也可以是2p5,因此二者不一定属于同种元素的原子.4. 〔2021松原高二检测〕以下有关电子云的表达中,正确的选项是 〔〕A.电子云形象地表示了电子在核外某处单位的体积内出现的概率B.电子云直观地表示了核外电子的数目C. 1s 电子云界面图是一个球面,表示在这个球面以外,电子出现的概率为零D.电子云是电子绕核运动形成了一团带负电荷的云雾解析:选A 为了形象地表示电子在原子核外空间的分布状况,人们常用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外出现概率的大小; 点密集的地方,表示电子出现的概率大; 点稀疏的地方,表示电子出现的概率小,这就是电子云.1s 电子云界面以外,电子出现的概率 不为零,只是出现的概率很小.5.〔2021襄阳高二检测〕以下核外电子的表示方法中, 能表示该原子处于能量最低状态 的是〔C. Fe : [Ar]3d 54s 2D. Cu : 3d 104s 1解析:选D A 选项不符合1期侍规那么,2P 轨道上的3个电子应分占三个轨道时能量最低;B 选项为 L 的电子排布图,不是 F 原子的电子排布图;C 选项中Fe 是26号元素,而非25 号;D 选项符合洪特规那么,原子处于能量最低状态.6. A 、B 、C 口 E 代表5种元素.请填空:〔1〕A 元素基态原子的最外层有 3个未成对电子,次外层有 2个电子,该原子的电子排 布图为. 〔2〕B 元素的负一价离子与 C 元素的正一价离子的电子排布式都与僦原子相同,B 元素的符号为, C 的离子结构示意图为 .〔3〕D 元素的正三价离子的 3d 能级为半充满,D 的元素符号为 ,其基态原子的 电子排布式为. 〔4〕E 元素基态原子的 M 层全充满,N 层没有成对电子,只有一个未成对电子,E 的元素 符号为 , 其基态原子的 电子排布图为 解析:〔1〕根据A 元素基态原子的最外层有 3个未成对电子,次外层有 2个电子,可知该元素的基 态原子有 2个电子层,共有7个电子,是N 元素,其 电子排布 图为B.A.)、课下水平提升(一)、选择题1 .以下关于多电子原子核外电子的运动规律的表达正确的选项是A.所有的电子在同一区域里运动B.在离原子核较近的区域内运动的电子能量较高,在离原子核较远的区域内运动的电子能量较低C.处于最低能量的原子叫基态原子D.同一原子中,4s 、4p 、4d 、4f 所能容纳的电子数越来越多,各能级能量大小相等解析:选C 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, A 错误; 在多个电子的原子中, 电子的能量是不相同的, 在离原子核较近的区域内运动的电子能量较 低,在离原子核较远的区域内运动的电子能量较高, B 错误;处于最低能量的原子叫基态原子,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, C 正确;同一原子中,4s 、4p 、4d 、4f 所能容纳的电子数越来越多,是正确的,但第四能层中,能级2P电子排布式与僦原子相同,即都有 .(2)B 元素的负一价离子与 C 元素的正一价离子的18个电子,那么B 元素为Cl 元素,C 元素为K 元素,?的结构示意图为A \\2 8 8 .. 5 型为3d ,那么原子的价电子构型为元素的正三价离子的 3d 能级为半充满,即三价阳离子的构 3d 64s 2,即为26号Fe 元素,基态原子的电子排布式为 1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2o (4)由E 元素基态原子的 M 层全充满,N 层没有成对电子,只有2P答案: EH EH □ (2)Cl (3)Fe1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2(或[Ar]3d 64s 2) 3d⑷Cu [Ar] 基态原子的电子排布图为的能量大小不同:日4s〕< E〔4p〕< E〔4d〕<曰4f〕,所以D错误.2 . 〔2021 ・日照高二检测〕以下电子层中,包含有f能级的是〔〕A. K电子层B. L电子层1. M电子层D. N电子层2. :选D K电子层是第一能层,只有1s能级;L电子层是第二能层,有两个能级,即2s和2p; M电子层是第三能层,有三个能级,即3s、3p、3d; N电子层是第四层,有四个能级,即4s、4p、4d、4f o而根据能级数等于能层序数的关系规律,只有能层序数>4 的电子层中才有f能级.3. 以下多电子原子不同能级能量上下的比拟错误的选项是〔〕A. 1s<2s<3s B . 2P<3p<4pC. 3s<3p<3d D . 4s>3d>3p解析:选D在多电子原子中,由构造原理知日nd〕>E[〔 n+ 1〕s],即4s能级能量小于3d.所以D错误.4. 〔2021汕头高二检测〕以下说法正确的选项是〔〕A.基态原子的能量一定比激发态原子的能量低B. 1s22shp1表示的是基态原子的电子排布C.日常生活中我们看到的许多可见光,如霓虹灯光、节日焰火,都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱解析:选C同类原子基态比激发态的能量低, A选项错误;1s22sZp1不符合构造原理,处于激发态,B选项错误;原子光谱有发射光谱和吸收光谱两种,电子从激发态跃迁到基态时产生发射光谱,从基态到激发态跃迁时产生吸收光谱, D选项错误.5. 〔2021宜昌高二检测〕以下关于价电子构型为3s23p4的粒子描述正确的选项是〔〕A.它的元素符号为OB.它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4C.可以与Hk化合生成液态化合物D.其电子排布图为:'解析:选B价电子构型为3s23p4的元素是16号元素S, O元素的价电子构型为2s22p4, A错误;S元素的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4, B正确;硫和氢气化合生成的硫化氢是气体而不是液体,C错误;当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,且自旋方向相同,所以3P能级上电子排布图违反洪特规那么, D错误.6. 〔2021潍坊高二检测〕以下原子轨道表示式中,表示氧原子的基态电子轨道排布式正确的是〔〕解析:选B轨道〔能级相同的轨道〕中电子优先单独占据1个轨道,且自旋方向相同,回回।J廿|十|原子的能量最低,O原子能量最低排布是15’P , B项正确.7. 〔2021泰安高二检测〕当镁原子由1s22s22p63s2变为1s22s22p63p2时,以下熟悉正确的是〔〕A.镁原子由基态转化成激发态,这一过程中吸收能量8. 镁原子由激发态转化成基态,这一过程中释放能量C.转化后位于p能级上的两个电子处于同一轨道,且自旋状态相同D.转化后镁原子与硅原子电子层结构相同,化学性质相似解析:选A镁原子要从外界吸收能量才能由1s22s22p63s2〔基态〕变为1s22s22p63p2〔激: 态〕,A正确;B错误;转化后位于p能级上的两个电子处于不同轨道,且自旋状态相同,错误;硅原子有14个电子,处于激发态的镁原子的电子数为12个,D错误.8.以下是一些原子的2P能级和3d能级中电子排布的情况.其中违反了洪特规那么的是〔〕①।“ “一।②卜m③上旦引④「A * *⑤y I +1 +「HA.①B.①③C.②④⑤D.③④⑤解析:选C洪特规那么是在原子的同一电子亚层排布的电子, 总是尽先占据不同的轨道,而且自旋方向相同, 这样可以使原子的能量最低, 原子处于稳定状态. ①同一轨道电子的自旋方向相反,违背泡利不相容原理, 错误;②不同轨道的单电子自旋方向相反,违背洪特规那么,正确;③符合洪特规那么,错误;④电子应该尽先占据不同的轨道,每一个轨道有一个电子,自旋方向相同,违反洪特规那么,正确;⑤不同轨道的单电子自旋方向相反,违背洪特规那么,正确;⑥符合洪特规那么,错误.因此违反了洪特规那么的是②④⑤,选项是Co9. 〔2021漳州高二检测〕以下各组中的X和Y两种原子,在周期表中一定位于同一族的是〔〕A. X原子和Y原子最外层都只是一个电子B. X原子的核外电子排布式为Is?, Y原子的核外电子排布式为1s22s之C. X原子的2P能级上有三个电子, Y原子的3P能级上有三个电子D. X原子核外M层上仅有两个电子, Y原子核外N层上也仅有两个电子解析:选C最外层只有一个电子的不一定在同一族,如金属钠和金属铜的最外层都是一个电子,但是钠属于第I A族,而铜属于第I B族,A错误;X原子是He,属于0族元素, Y原子是Be,属于第n A族,B错误;X原子核外M层上仅有两个电子,X是镁原子,属于第HA族,N层上也仅有两个电子的原子除了钙原子,还有锌、铁等原子, D错误.10. 〔2021天水高二检测〕假设某原子在处于能量最低状态时,外围电子排布为4d15s2,那么以下说法正确的选项是〔〕A.该元素原子处于能量最低状态时,原子中共有3个未成对电子B.该元素核外共有5个电子层C.该元素原子的M能层共有8个电子D.该元素原子最外层共有3个电子解析:选B该元素原子处于能量最低^态时,原子中共有1个未成对电子,A错误;该元素原子核外共有5个电子层,B正确;该元素原子的M能层共有18个电子,C错误;该元素原子最外层共有2个电子,D错误.二、非选择题11. 〔2021玉溪高二检测〕如图是s能级和p能级的电子云轮廓图,试答复以下问题.〔1〕s电子云轮廓图呈形,每个s能级有个原子轨道;p电子云轮廓图呈形,每个p能级有个原子轨道,其能量关系为.〔2〕元素X的原子最外层电子排布式为n s n n p n+1,原子中能量最高的是电子, 其电子云在空间有方向;元素X的名称是 ,它的氢化物的电子式是.假设元素Y的原子最外层电子排布式为n s n—np"1,那么Y的元素符号应为原子的电子排布图为 .解析:〔1〕 n s 能级各有1个轨道,n p 能级各有3个轨道,s 电子的原子轨道都是球形的,p 电子的原子轨道都是哑铃形的,每个 p 能级有3个原子轨道,它们相互垂直,分别以 p 、 p y 、p z 表示,能量p x=p y=p z .〔2〕由于元素X 的原子最外层电子排布式为 n s n n p n \ n p 轨道 已排上电子,说明n s 轨道已排满电子,即n= 2,那么元素X 的原子核外电子排布式为 1s 22s 22p 3, 是氮元素;当元素 Y 的原子最外层电子排布式为 n s n —n p-1时,有n —1=2,那么n = 3,那么 Y 元素的原子核外电子排布式为 1s22s 22P 63s 23p 4,是硫元素.HH : N ;答案:〔1〕球 1 哑铃 3 相等 〔2〕2p 三个互相垂直的伸展12. 〔2021襄阳高二检测〕〔1〕写出碑的元素符号 ,原子中所有电子占有 个轨道,核外共有 个不同运动状态的电子. 〔2〕写出Ni 的元素名称 ,该元素在周期表的位置为第 周期,第 族.13. 第四周期基态原子中未成对电子数最多的元素是 ,该元素基态原子的价电 子轨道表示为 .14. 第三电子层上有 个能级,作为内层最多可容纳 个电子,作为最外 层时,最多可含有 个未成对电子.解析:〔1〕神的元素符号为 As,是第33号元素,核外有33个不同运动状态的电子,其 核外电子排布为:1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 3,即有18个轨道.〔2〕馍的元素符号为Ni ,在周 期表中的第四周期,第皿族. 〔3〕第四周期元素中,外围电子排布为 n d x n s y,且能级处于半 满稳定状态时,含有的未成对电子数最多,即外围电子排布为 3d 54s 1,此元素为铭,其基态4s H常由〃.. 1 --- 1. 〔4〕第三电子层上有 s 、p 、d 三2个不同的能级,由于每个电子层最多谷纳 2n 个电子,故当第三层作为内层时,最多可谷纳18个电子,作为最外层时,当3P 轨道仅填充3电子时未成对电子最多,有3个未成对电子. 答案:〔1〕As 18 33 〔2〕馍 四 W 〔3〕铭〔或 Cr 〕(4)318 30 00 Is 汰 2P 3s3p 3d13.根据以下元素基态(能量最低)原子的电子排布特征判断元素,并答复以下问题.(1)写出由 C、D中的三种元素组成的化合物的化学式(至少写出5种):(2)写出用上述元素组成的物质制得A的单质的化学方程式(至少写出2个):_________ ;(3)检验某溶液中是否有D+,可通过反响来实现;检验某溶液中是否含有 B ,通常所用的试剂是和.(4)写出E的元素符号: ,要证实太阳上是否含有E元素,可采用的方法是解析:由A只有1个能层且只含1个电子,判断A为氢元素;B原子3p轨道得1个电子饱和,那么原有5个电子,即B的电子排布式为1s22s22p63s23p5,为氯元素;C原子电子排1s 2s 2p5lul * t上一主“主 q一主布图为I——I I——J l——————1,为氧兀素;D为钾兀素;E为僦兀素.答案:(1)KOH、KClO、KClQHCl.HClQ等(合理即可)电解人人(2)2H 2O====2H4 + QT2K+ 2H2O===2KOH H2 T (合理即可)(3)焰色AgNO稀硝酸(4)Ar 对太阳光进行光谱分析[水平提升]14. (2021唐山高二检测)X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42.X元素原子的4P轨道上有3个未成对电子,丫元素原子的最外层2P轨道上有2个未成对电子.X跟Y 可形成化合物X2Y3, Z元素可以形成负一价离子.请答复以下问题:(1)X元素原子基态时的电子排布式为 ,该元素的元素符号是.(2)Y元素原子的价层电子的电子排布图为 ,该元素的名称是.⑶化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌复原为XZ3,产物还有ZnSO和H2Q该反响的化学方程式是.解析:(1)X元素原子的4P轨道上有3个未成对电子,那么X是第四周期第V A族元素, 即X为As,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3.(2)Y元素原子的最外层2P轨道上有2个未成对电子,。
高中化学选修三第一章原子结构与性质第一节原子结构第1课时 原子结构一、教学目标 知识与技能1、了解原子结构的模型发展史2、理解现代原子结构模型中的能层、能级、原子轨道等重要概念 过程与方法利用教材、资料卡片、制作模型及借助多媒体等教学手段,初步学会运用类比、想象、归纳、概括等方法获取信息并进行加工。
与同伴合作共享资源、观点分享,逐步形成良好的学习习惯和学习方法。
情感态度与价值观1、通过了解人类在揭示原子结构秘密过程中,赞赏科学家为人类所做出的突出贡献。
欣赏他们建立了各种模型,养成批判的思维习惯,热爱科学。
2、认同实验在科学发展中的重要价值。
二、教学重点、难点:重点:原子核外电子的能层、能级分布及其表示 难点:能级概念的建立 三、教学用具:橡皮泥、气球多媒体辅助:PPT 、视频及资料卡片(供学生使用) 四、教学方法:探究、小组合作2、揭秘原子结构(模型)的发展历程:资料卡片——分组讨论————收获启迪1、引课激趣:观看核弹爆炸的蘑菇云3、 对钠原子结构示意图的复习和质疑:在复习了能层的基础上,以上模型可否解释为什么这样排布?核外电子的运动状态到底怎样描述?六、教学过程设计程教重新认识电子的运动[过度] PPT播放原子大小示意图[讲述]科学离不开假设,如果你的同桌突然变成了电子,你做为观察者,会看到什么?[问题3]:能画出电子运动的方向、轨迹是怎样的?讲解:电子的特征:体积小、质量小、运动空间小、高速(接近光速)——无法确定在某一时刻的位置、运动方向等(实验法)。
不完全能照般宏观物体的运动规律。
[过度]怎样描述电子的运动状态?以氢原子为例。
科学家提出了不同与以往的假设:播放模拟动画[问题3] 这一假设是从怎样的角度描述电子的运动状态的?结论:从统计学的角度,描绘成图像[问题4]大家齐动手——根据视频的画面,用橡皮泥做出氢原子的电子云模型思考观看听讲学生讨论、交流观看小组拿到材料:橡皮泥、,动手制作模型、并展示个电子排序,描述(而不是测量)电子的运动状态。
《原子结构》(第二课时)教学设计执教人:一、学习目标1、复习原子核外电子的运动状态,知道电子云和原子轨道。
2、了解泡利原理和洪特规则。
二、教学重点泡利原理和洪特规则。
三、教学设计【环节一】预习情况反馈【教师】从同学们的预习学案可以看出大家能够快速的进入学习状态,这非常好,我为你们点赞。
希望大家能够保持住这种学习劲头,再创辉煌。
大家预习中存在一些问题,反应出大家知识掌握不扎实,下面我们来一一解决这些问题。
(教师点开多媒体第一张)【学生】观看大屏幕,思考问题,然后学生回答,相互补充。
最终达到所有学生都会的目标。
【教师】同学们学案中关于Sc 的电子排布式出错较多,下面大家都来当一当医生,寻找一下错误原因。
(教师点ft,大屏幕上出现图片)【学生】学生独立思考,同位间相互交流,然后逐一进行回答,并说明原因。
【教师】电子排布式与原子结构示意图的关系也是大家的一个困惑点(通过学生的答案分析学生暴露出来的问题,达到有针对性的解决问题的目的,最终解决对原子结构示意图的认识)【教师】点ft展示思维导图【巩固练习】学生完成学案上的巩固练习。
【环节二】简化电子排布式【活动探究】请写出He、Ne、Ar、O、Na、P、Fe、Br 的电子排布式。
【学生】学生独自在学案上完成八种微粒的电子排布式。
【教师】巡视教室,查看学生完成情况,并及时给予指导。
【学生】展示自己的探究成果。
【教师】引导学生思考这种表示方法的优点和缺点。
【交流探讨】1、电子排布式与原子结构示意图相比较有什么联系?2、电子排布式与原子结构示意图相比较有什么优点和缺点?3、如何解决这些缺点?【学生】小组交流探讨,互相介绍自己的认识,然后学生代表进行代表发言。
说明自己和本组同学的观点。
【巩固练习】1、写出下列O、Na、P、Fe、Br 的简化电子排布式。
2、写出O、Na、P、Fe、Br 的价电子排布式(外围电子排布式)(引导学生发现这两种表示方法都是不完善的表示方法。
原子结构与性质【高考新动向】【考纲全景透析】一.原子结构1.能级与能层2.原子轨道3.原子核外电子排布规律⑴构造原理:随着核电荷数递增,大多数元素的电中性基态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动轨道(能级),叫做构造原理。
能级交错:由构造原理可知,电子先进入4s轨道,后进入3d轨道,这种现象叫能级交错。
说明:构造原理并不是说4s能级比3d能级能量低(实际上4s能级比3d能级能量高),而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。
也就是说,整个原子的能量不能机械地看做是各电子所处轨道的能量之和。
(2)能量最低原理现代物质结构理论证实,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,简称能量最低原理。
构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低,而不局限于某个能级。
(3)泡利(不相容)原理:基态多电子原子中,不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。
换言之,一个轨道里最多只能容纳两个电子,且电旋方向相反(用“↑↓”表示),这个原理称为泡利(Pauli)原理。
(4)洪特规则:当电子排布在同一能级的不同轨道(能量相同)时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同,这个规则叫洪特(Hund)规则。
比如,p3的轨道式为或,而不是。
洪特规则特例:当p、d、f轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时,原子处于较稳定的状态。
即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14时,是较稳定状态。
前36号元素中,全空状态的有4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0;半充满状态的有:7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d 54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3;全充满状态的有10Ne 2s22p6、18Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s 24p6。
↑↓↑↓↓↓↑↑↑4. 基态原子核外电子排布的表示方法 (1)电子排布式①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数,这就是电子排布式,例如K :1s 22s 22p 63s 23p 64s 1。
《选修三第一章第一节原子结构》导学案(第1课时)学习时间 2020 — 2020学年上学期周【课标要求】知识与技能要求:1、进一步认识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、识记常见元素(1~36号)[阅读引言]思考并讨论:1、“物质的组成与结构”与“物质的性质与变化”两方面是什么关系?2、物质的组成与结构如何决定性质?分别举例说明。
【讨论归纳】[识图]:p1第一章章图:人类对原子的认识史——不同时期的原子结构模型是怎样的?【阅读思考】阅读教材P4“开天辟地—原子的诞生”:宇宙什么是时候诞生的?我们的地球从那里来?[阅读]科学史话,说明思维性推测与科学假设的关系。
[复习] 必修中学习的原子核外电子排布规律[思考] 这些规律是如何归纳出来的呢?[阅读] P4二、能层与能级【学与问】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(n)间存在什么关系?2.不同的能层分别有多少个能级,与能层的序数(n)间存在什么关系?3.不同层中,符号相同的能级中所能容纳的最多电子数是否相同?[思考与交流]第五能层中所能容纳的最多电子数是多少?说出你推导的两种方法[小结]对多电子原子的核外电子,按能量的差异将其分成不同的能层(n);各能层最多容纳的电子数为2n2。
对于同一能层里能量不同的电子,将其分成不同的能级(l);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s、p、d、f的顺序升高,即E(s)<E(p)<E(d)<E(f)。
各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数见下表:1.比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低。
(1)2s______3s (2)2s______3d (3)3p______3s (4)4f______6f(5)3d______4s (6)3p x________3p z【课后作业】1.现代大爆炸理论认为:天然元素源于氢氦等发生的原子核的融合反应。
《原子的结构》教学设计【课标要求】1.认识物质的微粒性,知道原子是构成物质的微粒。
2.知道原子是由原子核和核外电子构成的。
【教学目标】1.通过原子结构的发现史的学习,学会用历史唯物主义的观点来评价科学家在科学上的贡献,形成化学科学是不断发展的认识;体会科学研究的一般方法和科学态度。
2.通卢瑟福α粒子散射实验分析,认识原子是由原子核和核外电子构成。
3.通过“原子核由质子和中子构成”的结论,结合质子、中子及电子的电性、电量和质量的数据,推证“质子数=核外电子数=核电荷数”4.通过举例,认识原子不仅能构成分子,也能直接构成物质,具有微观粒子的一般性质。
【学情分析】通过前面的学习,学生已经从微观角度认识了水的三态变化、水的电解、氢气燃烧等变化事实,并且以此为载体形成了对于分子、原子的一些基本认识。
本节课帮助学生进一步发展上述认识,但鉴于目前的实验条件还难以让学生直接看到微观真相,而学生本身又处于化学启蒙阶段,缺乏推断原子结构的知识基础,因此通过PPT展示相关史料及微观模拟动画或者示意图,变抽象为具体,辅助学生的想象、推理,促进学生的体验和理解。
【教学重难点】1.教学重点通过再现科学家认识原子构成的发展过程,了解原子是由居于中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成的,培养学生依据现象分析本质,宏观与微观相结合的思维能力。
2.教学难点α粒子散射实验的分析。
【评价设计】1.由于本节课堂容量较大,课堂教学进程的推进既是对已知的评价又是对新知的引导。
2.在整个学习过程中教师的引导语言以及表情以肯定、鼓励为主,激发学生学习的欲望。
3.每个环节的后面都有课堂检测,评价目标的达成情况。
课堂检测1评价目标1的达成;课堂检测2评价目标2的达成;课堂检测3评价目标3的达成;课堂检测1评价目标4的达成。
【教学用具】上课课件、导学案【教学过程】【课堂小结】巩固本节课所学内容,加深对知识的理解【布置作业】如果你是氧原子中的一个电子,请用拟人化的第一人称描述: “我在原子大家庭中的所见所闻”1.描述出原子核、质子、中子的特点。
(人教版选修3)第一章《原子结构与性质》教学设计第二节原子结构与元素的性质(第一课时原子结构与元素周期表)【情景导入】元素的性质跟其在周期表中的位置有相应的关系,所以要探究原子结构与元素的性质的关系首先得研究元素周期表。
本节课我们将对原子结构与元素周期表的关系做进一步探究。
【板书】一、原子结构与元素周期表【板书】活动一、周期与原子结构的关系【思考】阅读教材P13页内容,根据构造原理和碱金属元素原子电子排布式特点,思考元素周期系的形成及原因是什么?【交流1】碱金属元素基态原子的核外电子排布教材P13页:【投影】碱金属原子序数周期基态原子的电子排布式锂 3 二1s22s1或[He]2s1钠11 三1s22s22p63s1或[Ne]3s1钾19 四1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1铷37 五1s22s22p63s23p63d104s24p65s1或[Kr]5s1铯55 六1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1或[Xe]6s1【交流2】(2)周期系的形成:随着元素原子核电荷数的递增,每到出现碱金属,就开始建立一个新的电子层,随后最外层上的电子逐渐增多,最后达到8个电子,出现稀有气体;然后又开始由碱金属到稀有气体,循环往复形成了周期系。
【交流3】(3)原因:元素周期系的形成是由于元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复。
【投影】【讨论1】(1)核外电子排布与周期划分的关系是什么?【交流1】①根据构造原理,将能量相近的能级分为一组,按能量由低到高可分为七个能级组,同一能级组内,各能级能量相差较小,各能级组之间能量相差较大。
【交流2】②每一能级组对应一个周期,且该能级组中最大的能层数等于元素的周期序数。
【交流3】③周期的划分取决于元素原子的能层数(电子层数),同一周期元素原子的能层数(电子层数)相同。
【讨论2】元素周期系中各周期所含元素种类的变化规律是什么?【交流】随着核电荷数的递增,电子在能级里的填充顺序遵循构造原理;元素周期系的周期不是单调的;每一周期里元素的数目并不总是一样多,而是随周期序号的递增渐渐增多,同时,金属元素的数目也逐渐增多。
高二化学《第一章原子结构》精品教案本章教学目标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。
相关考纲要求:必修部分(1)了解元素、核素和同位素的含义。
(2)了解原子构成。
了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
(3)了解原子核外电子排布。
(4)掌握元素周期律的实质。
了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。
(5)以第3周期为例,掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
(6)以IA和VIIA族为例,掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。
(7)了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。
(8)了解化学键的定义。
了解离子键、共价键的形成。
选修部分: 1.了解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。
了解原子核外电子的运动状态。
2.了解元素电离能的含义,并能用以说明元素的某些性质。
3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,了解其简单应用。
4.了解电负性的概念,知道元素的性质与电负性的关系。
本章内容的课时安排:(教参安排)第一节原子结构模型 4课时第二节原子结构与元素周期表 3课时第三节原子结构与元素性质 2课时本章复习 2课时第一节第一节原子结构模型【教学目标】1.了解氢原子光谱的特点和玻尔原子结构模型的基本观点及其对原子结构理论的贡献。
《原子结构》学案
【学习目标】
1、理解原子结构的构造原理
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式
3、知道原子核外电子的排布规律
4、了解基态和激发态的含义
【问题导学】
思考K原子的电子排布式为什么是2、8、8、1而不是2、8、9?
一构造原理与电子排布式
1、何为原子构造原理?
2、分析图1-2,依据距核由近到远的顺序把1s到6d能级排序?
3、分析图1-2,依据能量由低到高的顺序把1s到6d能级排序?
4、书写电子排布式时,能级顺序为?电子填充顺序为?
【思考与交流】
1、写出溴和氪的电子排布式,它们的最外层有几个电子?
2、电子排布式可以简化,如可以把钠的电子排布式写成[Ne]3s1.试问:上式方括号里的符号的意义是什么?你能仿照原子的简化式写出第8号元素氧、第14号元素和第26号元素铁的简化电子排布式吗?
【思考】节日五颜六色的焰火是否是化学变化?若不是化学变化,与原子结构存在这么关系?这些光现象是咋样产生的?
二、能量最低原理、基态和激发态
1、什么是基态原子?什么是激发态原子?两者有何区别?
2、什么是原子光谱?什么是电子跃迁?电子跃迁一定会吸收能量吗?
【思考】
某基态原子第四电子能层只有2个电子,该原子的第三电子层电子数可能是?
1、比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低?
(1)4s,36 (2) 3s,3p,3d (3) 2p,3p,4p
2、下列各原子或离子的电子排布式错误的是()
A Na+1s22s22p6
B F 1s22s22p5
C Cl- 1s22s22p63s23p5
D Ar 1s22s22p63s23p6
3、下列原子构成的单质中既能与硫酸反应又能与烧碱反应,且都产生H2的是()
A 核内无中子的原子
B 电子构型为3s23p1
C 最外层电子数等于倒数第三层电子数的原子
D N层上无电子,最外层电子数等于电子层数的原子
4、下列原子的电子排布式准确的是()
A 、Be 1s22s12p1
B 、
C 1s22s22 p2
C、He 1s12s1
D、 C l 1s22s22 p63s23p5
5、根据下列电子排布式,处于激发态的是()
A 1s22s22 p6 B1s12s1 C 1s22s22 p63s23p5 D 1s22s22 p2
6、根据下列叙述,写出元素名称,画出原子结构示意图,并写出核外电子排布式。
●A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半
●B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍
●C元素的单质在常温下可与水剧烈反应,产生的气体能使带火星的木条复燃
●D元素的次外层电子数是最外层电子数的¼。