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第一章 原子结构与性质
本章说明
本章在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入研究了原子结构，简述了构造原理及运用构造原理进行原子核外电子排布；运用电子云的概念，图文并茂地描述了原子轨道。在比较系统而深入介绍原子结构知识的基础上，使学生比较容易理解元素周期表的结构及元素周期律的知识，为后续章节内容的学习奠定了基础。
本章内容比较抽象，易成为学习难点。作为本书的第一章，教材从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣，注重培养学生的化学学科核心素养。
一、教材分析
本章教材充分考虑了初中化学和高中化学（必修）中的原子结构知识的基础，注意知识的衔接与深化。本章内容包括原子结构、元素周期表和元素周期律等知识，教材以原子结构为基础，并在此基础上推演元素的性质。本章的内容结构如下图所示。
在第一节“原子结构”中，在学生已有原子结构知识的基础上，直接给出核外电子的能层（即“电子层”）和能级（即“电子亚层”）两个概念，给出每一能层有几个能级，每个能级最多可以容纳的电子数，并在能级的基础上引出原子的基态和激发态，以及原子光谱。有了能层和能级的概念，教材直接给出构造原理，并根据构造原理进行核外电子排布。这样一来，教材中没有出现四个量子数的概念，降低了学习难度。构造原理是一个经验规律，构造原理直接给出了原子核外电子排布的次序。该节在描述原子核外电子的运动状态时，借助电子云的概念，形象地引出了原子轨道。有了原子轨道的概念，运用原子轨道对原子核外电子的排布作进一步研究，进而介绍了泡利原理和洪特规则，以及能量最低原理。
在第二节“原子结构与元素的性质”中，首先，从元素周期律、元素周期系的角度说起元素周期表，然后，根据构造原理得出的核外电子排布，解释了元素周期系的基本结构，再通过“探究”栏目要求学生进一步认识元素周期表的结构。关于元素周期律，教材重点讨论原子半径、电离能和电负性的周期性变化。另外，多样化的图表是本章在呈现方式上的特点。
第二节 原子结构与元素的性质
一、元素周期律、元素周期系和元素周期表
1．元素周期律：元素性质随着原子核电荷数递增发生周期性的递变。
2．元素周期系：按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系。这个序列中的元素性质随着核电荷数递增发生周期性重复。
3．元素周期表：呈现元素周期系的表格。
【注】元素周期系只有一个，元素周期表多种多样。
二、构造原理与元素周期表
1．核外电子排布与周期的划分
(1)电子排布与周期划分的本质联系
根据构造原理得出的核外电子排布可以解释元素周期系中每个周期的元素数。第一周期从1s1开始，以1s2结束，只有两种元素。其余各周期总是从ns能级开始，以np结束，而从ns能级开始以np结束递增的核电荷数(或电子数)就等于每个周期里的元素数。
周期 外围电子排布
各周期增加的能级 元素种数
ⅠA族 0族 最外层最多
容纳电子数
一 1s1 1s2 2 1s 2
二 2s1 2s22p6 8 2s、2p 8
三 3s1 3s23p6 8 3s、3p 8 四 4s1 4s24p6 8 4s、3d、4p 18
五 5s1 5s25p6 8 5s、4d、5p 18
六 6s1 6s26p6 8 6s、4f、5d、6p 32
七 7s1 7s27p6 8 7s、5f、6d、7p 32
(2)规律：
①周期序数＝电子层数。
②本周期包含的元素种数＝对应能级组所含原子轨道数的2倍＝对应能级组最多容纳的电子数。
2．核外电子排布与族的划分
(1)划分依据：取决于原子的价电子数目和价层电子排布。
(2)特点：同族元素的价电子数目和价层电子排布相同。
(3)规律
①对主族元素，同主族元素原子的价层电子排布完全相同，价层电子全部排布在ns或ns、np轨道上(见下表)。价层电子数 = 族序数。
族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
价电子
排布 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5
全新课标理念，优质课程资源
1 第一章 原子结构与性质
第二节 原子结构与元素的性质
教学目标：
（一）知识与技能：
1、使学生了解电离能的概念及其内涵，认识主族元素电离能的变化规律，知道电离能与元素化合价的关系。
2、使学生知道主族元素电负性与元素性质的关系，认识主族元素电负性的变化规律。
3、使学生体会原子结构与元素周期律的本质联系。
（二）过程与方法：
运用演绎推理和数据分析掌握电离能和电负性在元素周期表中的变化规律。
（三）情感态度与价值观：
通过电负性电离能的逐步引入，感受科学家们在科学创造中的丰功伟绩，体会量变引起质变，内因是变化的根据的辨证唯物主义思想。
本节知识框架：
教学重点难点：
1、电离能、电负性的含义和它们的一般变化规律
2、核外电子排布与元素周期表周期、族的划分
3、元素的电离能、电负性、化合价的关系
教学媒介：多媒体演示
教学素材：
素材1：主族元素原子得失电子能力的变化趋势 全新课标理念，优质课程资源
2
素材2、元素的化合价
化合价是元素性质的一种体现。观察思考：为什么钠元素的常见价态为+1价，镁元素的为+2价，铝元素的为+3价？化合价与原子结构有什么关系？
素材3、第三周期元素的第一电离能变化趋势图
素材4、同主族元素的第一电离能变化示意图 全新课标理念，优质课程资源
3
教学方法：诱导——启发式、演绎推理和逻辑探究相结合教学
教学过程：
教学环节 教学活动 可能出现的情况 设计意图
复习引入 请同学们写出第3周期及VA族元素原子的价电子排布；
请同学们根据写出的价电子排布分析元素周期表中元素原子得失电子能力的变化规律。 学生写的是电子排布式，没有抓住价电子。 巩固第一节的学习内容，并为本节的教学做准备
过渡 在科学研究和生产实践中，仅有定性的分析往往是不够的，为此，人们用电离能、电子亲和能、电负性来定量的衡量或比较原子得失电子能力的强弱。 学生思维活跃，什么是电离能、电负性呢？
"四川省德阳五中高中化学 第一章 第二节原子结构与元素的性质（3）
新人教版选修3 "
知识与技能
1、了解元素电负性的涵义，能应用元素的电负性说明元素的某些性质
2、能根据元素的电负性资料，解释元素的“对角线”规则。
3、能从物质结构决定性质的视角解释一些化学现象，预测物质的有关性质
4、进一步认识物质结构与性质之间的关系，提高分析问题和解决问题的能力
过程与方法
情感与价值
重点：电负性意义
难点：电负性应用
板书设计：
3、电负性
(1) 键合电子：元素相互化合时，原子中用于形成化学键的电子称为键合电子
孤电子：元素相互化合时，元素的价电子中没有参加形成化学键的电子的孤电子。
（2）定义：用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。
（3）意义：元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强；反之，电负性越小，相应原子在化合物中吸引电子的能力越弱。
(4) 电负性大小的标准：以F的电负性为4.0和Li的电负性为1.0作为相对标准。
(6) 元素电负性的应用
○1 元素的电负性与元素的金属性和非金属性的关系
○2 电负性与化合价的关系
③判断化学键的类型
○4对角线规则：元素周期中处于对角线位置的元素电负性数值相近，性质相似。
教学过程：
［复习］1、什么是电离能？它与元素的金属性、非金属性有什么关系？
2、同周期元素、同主族元素的电离能变化有什么规律？
［讲］元素相互化合，可理解为原子之间产生化学作用力，形象地叫做化学键，原子中用于
形成化学键的电子称为键合电子。电负性的概念是由美国化学家鲍林提出的，用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小(如图1—22)。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大。
［投影］
［板书］3、电负性
(1) 键合电子：元素相互化合时，原子中用于形成化学键的电子称为键合电子
孤电子：元素相互化合时，元素的价电子中没有参加形成化学键的电子的孤电子。
