原子的构造〔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)了解原于构造的表示方法；
(3)了解原子构造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“构造决定性质〞、“物质的粒子性〞等辩证唯物主义观点。
教学重点难点
重点：原子构造示意图，离子的形成。
难点：核外电子排布的规律。
教与学互动设计
(一)复习回忆，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 ：
原子核外电子的排布遵循的原理和规则
原子核外电子的排布遵循一系列原理和规则，其中最重要的是泡利不相容原理、能级分裂、洪特规则和阿夫巴夫原理。这些原理和规则对于预测和解释原子的化学性质和行为非常重要。下面将详细介绍每个原理和规则以及它们的应用。
1.泡利不相容原理：由泡利提出的法则，它指出在一个原子的每个电子轨道中，只能有最多两个电子，且这两个电子的自旋方向必须相反。这个原理的意思是，每个电子轨道只能容纳一对电子。这样可以确保电子之间的空间位置和能量是最不相似的，从而使原子更加稳定。
2.能级分裂：能级是原子中电子的能量状态的一种表示。按照能级的升序排列，从核心到外层，每个能级可以容纳一定数量的电子。根据能级理论，电子趋向于填充最低能量的能级。当原子有多个电子时，这些电子将分布在不同的能级上。然而，原子内外层的电子受到不同的引力场作用，因此能级将分裂成若干个亚能级，其中每个亚能级可以容纳一对电子。
3.洪特规则：洪特规则描述了电子在亚能级中排布的顺序。根据洪特规则，电子首先填充低能量亚能级，然后逐渐填充高能量亚能级。在每个能级中，首先填充形状为s轨道的亚能级，然后是p、d、f轨道的亚能级。例如，在3能级中，首先填充3s亚能级，然后填充3p亚能级。这个规则保证电子填充亚能级的顺序使得原子更加稳定。
4.阿夫巴夫原理：根据阿夫巴夫原理，电子填充亚能级时，首先填满一个能级，然后再开始填充下一个能级。这意味着，当同一能级有多个亚能级时，电子应忽略这些亚能级之间的能量差异，优先填充未被填满的亚能级。例如，在4能级中，4s亚能级填满后，尽管4d亚能级能量更高，但电子仍然填充到4d亚能级中，而不是填充到下一个能级的3p亚能级中。这个原则确保了电子填充能级的方式是最稳定的。
这些原理和规则为我们解释了原子核外电子排布的方式。它们揭示了电子在原子中的分布模式，帮助我们理解元素周期表和元素化学性质的规律。此外，它们还用于预测原子的反应性和化学键的形成方式，为我们设计和理解化学反应提供了基础。总之，原子核外电子排布的原理和规则是化学研究的基础，对于理解和探索物质的性质和行为非常重要。
原子的核外电子排布教学设计
教学目标：
1、知识与技能：了解原子核外电子是分层排布的；认识原子结构示意图；了解原子结构与化学性质的关系；了解离子的形成
2、过程与方法：通过小组讨论发展合作精神，培养自学能力；通过学生归纳总结，培养归纳能力。
3、情感态度与价值观：通过原子结构的学习，体会宏观与微观的统一；发展学习化学的兴趣。
教学重点：原子核外电子是分层排布；原子结构示意图；原子结构与化学性质的关系；离子的形成
教学难点：原子结构与化学性质的关系、离子的形成
教学媒体：教科书、教师讲授、板书 教学过程设计
教学步骤
教师活动 学生活动 设计意图
介绍原子
的构成 展示此次授课的课题。
师：同学们，这节课的内容是原子核外电子排布，为了更好地学习这部分内容，我们简单地介绍下原子的构成。
ppt展示原子的构成图，引导学生观察
师：这幅图展示的就是原子。仔细观察会发现原子内部有原子核和电子，那么原子核和核外电子就构成了原子，再观察会发现图中的原子核内有两种小球，一种带正点，一种不带电，带正电称为质子，不带电称为中子。那么质子和中子就构成的原子核。老师已将原子的构成总结在大家的学案上。
听讲、观察、思考
由于学生还未学原子的构成，为了能更好地学习原子的核外电子排布，先将原子的构成做简单的介绍。
ppt展示课本中图片
师：在体育场中央放一只蚂蚁，蚂蚁相对于体育场而言是非常小的；那我们把原子比作体育场，原子核比作蚂蚁，可见原子核相对于原子也是非常小的。此外体育场中的蚂蚁距离体育场边缘有很大的空间，那同样原子核距离原子边缘也有很大的空间，电子就在这个空间中作高速的运动。
师：电子的能量有高有低，能量低的电子在离核近的区域运动，能量高的电子在离核远的区域运动。按照电子离核的从近到远的顺序将电子的运动分为1、2……7层，把核外电子的这种运动称为分层运动或分层排布。
师：为了简明、方便地表示原子核外电子的分层排布，在化学中采用原子结构示意图将其表示出来。该图为氧原子的结构示意图，那示意图中每个部分的含义是什么呢？请观察课本54页图3-11，完成学案上练习1
原子的电子层排布
电子的排布规律
1、电子是在原子核外距核由近及远、能量由低至高的不同电子层上分层排布。
2、每层最多容纳的电子数为2n²个(n代表电子层数)。
3、最外层电子数不超过8个(第一层不超过2个)，次外层不超过18个，倒数第三层不超过32个。
4、电子一般总是尽先排在能量最低的电子层里，即先排第一层，当第一层排满后，再排第二层，第二层排满后，再排第三层。
电子云是电子在原子核外空间概率密度分布的形象描述，电子在原子核外空间的某区域内出现，好像带负电荷的云笼罩在原子核的周围，人们形象地称它为“电子云”。它是1926年奥地利学者薛定谔在德布罗伊关系式的基础上，对电子的运动做了适当的数学处理，提出了二阶偏微分的的著名的薛定谔方程式。这个方程式的解，如果用三维坐标以图形表示的话，就是电子云。 电的速度虽然很快，仅次于光速，但是在没有形成电路之前，一个电子走完1米长的导线大约要1小时长，比蜗牛还慢！
核外电子的分层排布规律：
1、第一层不超过2个，第二层不超过8个；
2、最外层不超过8个。每层最多容纳电子数为2n2个(n代表电子层数)，即第一层不超过2个，第二层不超过8个，第三层不超过18个；
3、最外层电子数不超过8个(只有1个电子层时，最多可容纳2个电子)。
4、最低能量原理：电子尽可能地先占有能量低的轨道，然后进入能量高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态。
5、泡利原理：每个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋状态相反。
6、洪特规则：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，且自旋状态相同。
