物质结构与性质教案.doc

1、1第一章 物质结构与性质教案教材分析：一、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(136 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。本章知识分析：本章是在学生已有原子结

2、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。总之，本章按照 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。尽管本章内容比较抽象，是学习难点，但作为本书的第一章，教科书从内容和形式上都比2较注意激发和保持学生的学习兴趣，重视培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣。 通过本章的学习，学生能够比较系统地掌握原子结构的知识，在原子水平上认识物质构成的规律，并能运用原子结构知识解释一些化学

3、现象。注意本章不能挖得很深，属于略微展开。一一一 原子结构第一课时知识与技能：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、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 6、能用电子排布式表示常见元素（136 号）原子核外电子的排布方法和过程：复习和沿伸、类比和归纳、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。教学过程：1、原子结构理论发展从古代希腊哲学家留基伯和德谟克利特的朴素原子说到现代

4、量子力学模3型，人类思想中的原子结构模型经过多次演变， 给我们多方面的启迪。现代大爆炸宇宙学理论认为，我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸。大爆炸后约两小时，诞生了大量的氢、少量的氦以及极少量的锂。其后， 经过或长或短的发展过程，氢、氦等发生原子核的熔合反应，分期分批地合成其他元素。复习必修中学习的原子核外 电子排布规律：核外电子排布的尸般规律(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 29个电子。(3)原于最外 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

5、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。 说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。例如；当 M 层是最外层时，最多可排 8 个电子；当 M 层不是最外层时，最多可排 18 个电子思考这些规律是如何归纳 出来的呢？2、能层与能级由必修的知识，我们已经知道多电子原子的核外电子的能量是不同的，由4内而外可以分为： 第一、二、三、四、五、六、七能层符号表示 K、 L、 M、 N、 O、 P、 Q 能量由低到高例如：钠原子有 11 个电子，分布在三个不同的能层上，第一层 2 个电子，第二层 8 个电子，第三层 1 个电子。由于原子中的 电子是

6、处在原子核的引力场中，电子总是尽可能先从内层排起，当一 层充满后再填充下一层。理 论研究证明，原子核外每一层所能容纳的最多电子数如下：能 层 一 二 三 四 五 六 七符 号 K L M N O P Q最多电子数 2 8 18 32 50即每层所容纳的最多电子数是：2n 2(n：能层的序数)但是同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级(S、P、d、F)，就好比能 层是楼层，能级是楼梯的阶级。各能层上的能级是不一样的。能级的符号和所能容纳的最多电子数如下：能 层 K L M N O 能 级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 最多电子数 2 2 6 2 6

7、10 2 6 10 14 各能层电子数 2 8 18 32 50 51 每个能层中，能级符号的顺序是 ns、np、nd、nf2 任一能层，能级数=能层序数3 s、p、d、f可容纳的电子数依次是 1、3、5、7的两倍3、构造原理根据构造原理，只要我们知道原子序数，就可以写出几乎所有元素原子的电子排布。即电子所排的能级顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s元素原子的电子排布：（136 号）氢 H 1s1钠 Na 1s22s22p63s1钾 K 1s22s22p63s23p64s1 【Ar】4s1有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理

8、有一个电子的偏差，如：铬 24Cr Ar3d54s1铜 29Cu Ar3d104s1练习1、写出 17Cl（氯）、 21Sc(钪)、 35Br（溴）的电子排布氯：1s 22s22p63s23p5钪：1s 22s22p63s23p63d14s2溴：1s 22s22p63s23p63d104s24p5根据构造原理只要我们知道原子序数，就可以写出元素原子的电子排布，这样6的电子排布是基态原子的。2、写出 136 号元素的核外电子排布式。3、写出 136 号元素的简化核外电子排布式。总结并记住书写方法。4、画出下列原子的结构示意图：Be、 N、Na、Ne、Mg回答下列问题：在这些元素的原子中，最外层电

9、子数大于次外层电子数的有 ，最外层电子数与次外层电子数相等的有 ，最外层电子数与电子层数相等的有 ；L 层电子数达到最多的有 ，K 层与 M 层电子数相等的有 。5、下列符号代表一些能层或能级的能量， 请将它们按能量由低到高的顺序排列：（1）EK EN EL EM ，（2）E3S E2S E4S E1S ，（3）E3S E3d E2P E4f 。6、A 元素原子的 M 电子层比次外层少 2 个电子。 B 元素原子核外 L 层电子数比最外层多 7 个电子。（1）A 元素的元素符号是 ，B 元素的原子结构示意图为_；（2）A、B 两元素形成化合物的化学式及名称分别是_ _ _。反思：这部分的内容比

10、较抽象，学习时要强调对 n l m ms 这些概念理解记忆，7牢记它们的不同，这样对后面的学习起铺垫作用第二课时知识与技能：1、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2、能用电子排布式表示常见元素（136 号）原子核外电子的排布3、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理4、知道原子的基态和激发态的涵义5、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱，了解其简单应用教学过程：课前练习1、理论研究证明，在多电子原子中， 电子的排布分成不同的能 层，同一能层的8电子，还可以分成不同的能级。能 层和能级的符号及所能容纳的最多电子数如下： (1)根据 的不同，原子核外电子可以分成不同

11、的能层，每个能层上所能排布的最多电子数为 ，除 K 层外，其他能层作最外层时，最多只能有 电子。（2）从上表中可以发现许多的规律，如 s 能级上只能容纳 2 个电子，每个能层上的能级数与 相等。请再写出一个规律 。2、A、B、C、D 均为主族元素，已知 A 原子 L 层上的电子数是 K 层的三倍；B 元素的原子核外 K、L 层上电子数之和等于 M、N 层电 子数之和；C 元素形成的C2 离子与 氖原子的核外电子排布完全相同， D 原子核外比 C 原子核外多 5 个电子。则（1）A 元素在周期表中的位置是 ，B 元素的原子序数为 ；（2）写出 C 和 D 的单质发生反应的化学方程式 。引入电子在

12、核外空间运 动，能否用宏 观的牛顿运 动定律来描述呢？4、电子云和原子轨道：9(1)电子运动 的特点： 质量极小 运动空间极小 极高速运动。因此，电子运动来能用牛顿运动定律来描述，只能用统计的观点来描述。我 们不可能像描述宏观运动物体那样，确定一定状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间如何，而只能确定它在原子核外各处出现的概率。概率分布图看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。常把电子出现的概率约为 90%的空间圈出来，人们把这种电子云轮廓图成为原子轨道。S 的原子轨道是球形的，能层序数越大，原子轨道的半径越大。 P 的原子轨道是 纺锤形的，每个 P 能级有 3 个轨道，它们互相垂直，分别

13、以Px、Py、Pz为符号。P 原子轨 道的平均半径也随能层序数增大而增大。s 电子的原子轨道都是球形的(原子核位于球心)，能层序数，2 越大，原子轨道的半径越大。这是由于 1s，2s，3s电子的能量依次增高， 电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大，电子云越来越向更大的空间扩展。这是不难理解的，打个比喻，神州五号必须依靠推动(提供能量)才能克服地球引力上天，2s 电子比 1s 电子能量高，克服原子核的吸引在离核更 远的空间出现的概率就比 1s 大，因而 2s 电子云必然比 1s 电子云更扩散。(2) 重点难点泡利原理和洪特 规则10量子力学告诉我们：ns 能级各有一个轨道， np 能级各有 3

14、 个轨道，nd 能级各有 5 个轨道，nf 能级各有 7 个轨道.而每个轨道里最多能容纳 2 个电子，通常称为电子对，用方向相反的箭头“”来表示。一个原子轨道里最多只能容纳 2 个电子，而且自旋方向相反，这个原理成为泡利原理。推理各电子层的轨道数和容纳的电子数。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，而且自旋方向相同，这个规则是洪特规则。练习写出 5、6、7、8、9 号元素核外电子排布轨道式。并记住各主族元素最外层电子排布轨道式的特点：(成对电子对的数目、未成对电子数和它占据的轨道。思考下列表示的是第二周期中一些原子的核外 电 子排布，请说出每种符号的意义及从中获得的一些信息。思考写出 24 号、29 号元素的电子排布式，价 电子排布轨道式，阅读周期表，比较有什么不同，为什么？从元素周期表中查出铜、银、金的外 围电子层排布。它们是否符合构造原理?