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高一化學(xué)《原子結(jié)構(gòu)與元素周期表》教案
作為一名人民教師，總不可避免地需要編寫(xiě)教案，借助教案可以有效提升自己的教學(xué)能力�？靵�(lái)參考教案是怎么寫(xiě)的吧！下面是小編整理的高一化學(xué)《原子結(jié)構(gòu)與元素周期表》教案，供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。
教學(xué)目標(biāo)：
1、理解能量最低原則、泡利不相容原理、洪特規(guī)則，能用以上規(guī)則解釋1~36號(hào)元素基態(tài)原子的核外電子排布；
2、能根據(jù)基態(tài)原子的核外電子排布規(guī)則和基態(tài)原子的核外電子排布順序圖完成1~36號(hào)元素基態(tài)原子的核外電子排布和價(jià)電子排布；
教學(xué)重難點(diǎn)：
解釋1~36號(hào)元素基態(tài)原子的核外電子排布；
教師具備：
多媒體課件
教學(xué)方法：
引導(dǎo)式啟發(fā)式教學(xué)
教學(xué)過(guò)程：
知識(shí)回顧：
1、原子核外空間由里向外劃分為不同的電子層？
2、同一電子層的電子也可以在不同的軌道上運(yùn)動(dòng)？
3、比較下列軌道能量的高低（幻燈片展示）
聯(lián)想質(zhì)疑：
為什么第一層最多只能容納兩個(gè)電子，第二層最多只能容納八個(gè)電子而不能容納更多的電子呢？第三、四、五層及其他電子層最多可以容納多少個(gè)電子？原子核外電子的排布與原子軌道有什么關(guān)系？
引入新課：
通過(guò)上一節(jié)的學(xué)習(xí)，我們知道：電子在原子核外是按能量高低分層排布的，同一個(gè)能層的電子，能量也可能不同，還可以把它們分成能級(jí)（s、p、d、f），就好比能層是樓層，能級(jí)是樓梯的階級(jí)。各能層上的能級(jí)是不一樣的。原子中的電子在各原子軌道上按能級(jí)分層排布，在化學(xué)上我們稱為構(gòu)造原理。下面我們要通過(guò)探究知道基態(tài)原子的核外電子的排布。
板書(shū)：一、基態(tài)原子的核外電子排布
交流與討論：（幻燈片展示）
講授：通過(guò)前面的學(xué)習(xí)我們知道了核外電子在原子軌道上的排布是從能量最低開(kāi)始的，然后到能量較高的電子層，逐層遞增的。也就是說(shuō)要遵循能量最低原則的。比如氫原子的原子軌道有1s、2s、2px、2py、2pz等，其核外的惟一電子在通常情況下只能分布在能量最低的1s原子軌道上，電子排布式為1s1。也就是說(shuō)用軌道符號(hào)前的數(shù)字表示該軌道屬于第幾電子層，用軌道符號(hào)右上角的數(shù)字表示該軌道中的電子數(shù)（通式為：nlx）。例如，原子C的電子排布式為1s2s22p2�；鶓B(tài)原子就是所有原子軌道中的電子還沒(méi)有發(fā)生躍遷的原子，此時(shí)整個(gè)原子能量處于最低．
板書(shū)：1、能量最低原則
講解：原則內(nèi)容：通常情況下，電子總是盡先占有能量最低的軌道，只有當(dāng)這些軌道占滿后，電子才依次進(jìn)入能量較高的軌道，這就是構(gòu)造原理。原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)，簡(jiǎn)稱能量最低原則。打個(gè)比方，我們把地球比作原子核，把能力高的大雁、老鷹等鳥(niǎo)比作能量高的電子，把能力低的麻雀、小燕子等鳥(niǎo)比作能量低的電子。能力高的鳥(niǎo)常在離地面較高的天空飛翔，能力低的鳥(niǎo)常在離地面很低的地方活動(dòng)。
練習(xí)：請(qǐng)按能量由低到高的順序?qū)懗龈髟榆壍馈?/p>
學(xué)生：1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f5g6s
講解：但從實(shí)驗(yàn)中得到的一般規(guī)律，卻跟大家書(shū)寫(xiě)的不同，順序?yàn)?s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s…………大家可以看圖1—2—2。
板書(shū)：能量由低到高順序：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s……
過(guò)渡：氦原子有兩個(gè)原子，按照能量最低原則，兩電子都應(yīng)當(dāng)排布在1s軌道上，電子排布式為1s2。如果用個(gè)圓圈（或方框、短線）表示滿意一個(gè)給定量子數(shù)的原子軌道，這兩個(gè)電子就有兩種狀態(tài)：自旋相同《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案或自旋相反《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案。事實(shí)確定，基態(tài)氦原子的電子排布是《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案，這也是我們對(duì)電子在原子軌道上進(jìn)行排布必須要遵循的另一個(gè)原則――泡利不相容原理。原理內(nèi)容：一個(gè)原子軌道中最多只能容納兩個(gè)電子，并且這兩個(gè)電子的自旋方向必須相反；或者說(shuō)，一個(gè)原子中不會(huì)存在四個(gè)量子數(shù)完全相同的電子。
板書(shū)：2、泡利不相容原理
講解：在同一個(gè)原子軌道里的電子的自旋方向是不同的，電子自旋可以比喻成地球的自轉(zhuǎn)，自旋只有兩種方向：順時(shí)針?lè)较蚝湍鏁r(shí)針?lè)较�。在一個(gè)原子中沒(méi)有兩個(gè)電子具有完全相同的四個(gè)量子數(shù)。因此一個(gè)s軌道最多只能有2個(gè)電子，p軌道最多可以容納6個(gè)電子。按照這個(gè)原理，可得出第n電子層能容納的電子總數(shù)為2n2個(gè)
板書(shū)：一個(gè)原子軌道最多容納２個(gè)電子且自旋方向必須相反
交流研討：C：最外層的p能級(jí)上有三個(gè)規(guī)道
可能寫(xiě)出的基態(tài)C原子最外層p能級(jí)上兩個(gè)電子的可能排布：
�、�2p：《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案 《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案
《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案②2p：
《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案③《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案2p：《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案
④2p 《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案 《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案
p有3個(gè)軌道，而碳原子2p能層上只有兩個(gè)電子，電子應(yīng)優(yōu)先分占，而不是擠入一個(gè)軌道，C原子最外層p能級(jí)上兩個(gè)電子的排布應(yīng)如①所示，這就是洪特規(guī)則。
板書(shū)：３、洪特規(guī)則
在能量相同的軌道上排布，盡可能分占不同的軌道并切自旋方向平行
交流與討論：
1、寫(xiě)出11Na、13Al的電子排布式和軌道表示式，思考17Cl原子核外電子的排布，總結(jié)第三周期元素原子核外電子排布的特點(diǎn)
2、寫(xiě)出19K、22Ti、24Cr的電子排布式的簡(jiǎn)式和軌道表示式，思考35Br原子的電子排布，總結(jié)第四周期元素原子電子排布的特點(diǎn)，并仔細(xì)對(duì)照周期表，觀察是否所有原子電子排布都符合前面的排布規(guī)律
[講述]洪特規(guī)則的特例：對(duì)于能量相同的軌道（同一電子亞層），當(dāng)電子排布處于全滿（s2、p6、d10、f14）、半滿（s1、p3、d5、f7）、全空（s0、p0、d0、f0）時(shí)比較穩(wěn)定，整個(gè)體系的能量最低。
小結(jié)：核外電子在原子規(guī)道上排布要遵循三個(gè)原則：即能量最低原則、泡利不相容原理和洪特規(guī)則。這三個(gè)原則并不是孤立的，而是相互聯(lián)系，相互制約的。也就是說(shuō)核外電子在原子規(guī)道上排布要同時(shí)遵循這三個(gè)原則。
閱讀解釋表１－２－１：電子排布式可以簡(jiǎn)化，如可以把鈉的電子排布式寫(xiě)成[Ne]3S1。
板書(shū)：４、核外電子排布和價(jià)電子排布式
活動(dòng)探究：
嘗試寫(xiě)出19～36號(hào)元素K～Kr的原子的核外電子排布式。
小結(jié)：鉀K：1s22s22p63s23p64s1；鈣Ca：1s22s22p63s23p64s2；
鉻Cr：1s22s22p63s23p63d44s2；鐵Fe：1s22s22p63s23p63d64s2；
鈷Co：1s22s22p63s23p63d74s2；銅Cu：1s22s22p63s23p63d94s2；
鋅Zn：1s22s22p63s23p63d104s2；溴Br：1s22s22p63s23p63d104s24p5；
氪Kr：1s22s22p63s23p63d104s24p6；
注意：大多數(shù)元素的原子核外電子排布符合構(gòu)造原理，有少數(shù)元素的基態(tài)原子的電子排布對(duì)于構(gòu)造原理有一個(gè)電子的偏差，如：K原子的可能電子排布式與原子結(jié)構(gòu)示意圖，按能層能級(jí)順序，應(yīng)為
1s22s22p63s23p63d1；《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案，但按初中已有知識(shí)，應(yīng)為1s22s22p63s23p64s1；《原子結(jié)構(gòu)和元素周期表》第一課時(shí)教案
事實(shí)上，在多電子原子中，原子的核外電子并不完全按能層次序排布。再如：
24號(hào)鉻Cr：1s22s22p63s23p63d54s1；
29號(hào)銅Cu：1s22s22p63s23p63d104s1；
這是因?yàn)槟芰肯嗤脑榆壍涝谌錆M（如p6和d10）、半充滿（如p3和d5）、和全空（如p0和d0）狀態(tài)時(shí)，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定。
講授：大量事實(shí)表明，在內(nèi)層原子軌道上運(yùn)動(dòng)的電子能量較低，在外層原子軌道上運(yùn)動(dòng)的電子能量較高，因此一般化學(xué)反應(yīng)只涉及外層原子軌道上的電子，我們稱這些電子為價(jià)電子。元素的化學(xué)性質(zhì)與價(jià)電子的數(shù)目密切相關(guān)，為了便于研究元素化學(xué)性質(zhì)與核外電子間的關(guān)系，人們常常只表示出原子的價(jià)電子排布。例如，原子C的電子排布式為1s2s22p2，還可進(jìn)一步寫(xiě)出其價(jià)電子構(gòu)型：2s22p2 。圖１－２－５所示鐵的價(jià)電子排布式為3d64s2。
總結(jié)：本節(jié)課理解能量最低原則、泡利不相容原理、洪特規(guī)則，能用以上規(guī)則解釋1～36號(hào)元素基態(tài)原子的核外電子排布；能根據(jù)基態(tài)原子的核外電子排布規(guī)則和基態(tài)原子的核外電子排布順序圖完成1~36號(hào)元素基態(tài)原子的核外電子排布和價(jià)電子排布。
一個(gè)原子軌道里最多只能容納2個(gè)電子，而且自旋方向相反，這個(gè)原理成為泡利原理。推理各電子層的軌道數(shù)和容納的電子數(shù)。當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋方向相同，這個(gè)規(guī)則是洪特規(guī)則。
板書(shū)設(shè)計(jì)：
基態(tài)原子的核外電子排布
1、能量最低原則
能量由低到高順序：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s……
2、泡利不相容原理
一個(gè)原子軌道最多容納２個(gè)電子且自旋方向必須相反
�。�、洪特規(guī)則
在能量相同的軌道上排布，盡可能分占不同的軌道并切自旋方向平行
４、核外電子排布和價(jià)電子排布式
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