内容正文:
第1章 原子结构与性质
第一节 原子结构
1.1.3 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
【教材分析】
本节从介绍原子的诞生,原子结构的发现历程入手,首先介绍能层、能级的概念,在原子的基态与激发态概念的基础上介绍电子的跃迁和光谱分析;然后给出构造原理并根据构造原理书写原子的核外电子排布;根据电子云与原子轨道等概念,进一步介绍核外电子的运动状态,并介绍了泡利原理、洪特规则、能量最低原理。本节内容比较抽象 ,教学过程中应注意培养学生的空间想象能力 、分析推理能力及抽象概括能力 。
【课程目标】
课程目标
学科素养
1、知道原子核外电子的排布遵循泡利原理、洪特规则和能量最低原理。
2、掌握1~36号元素的原子核外电子排布图(或叫轨道表示式)。
1. 证据推理与模型认知:原子核外电子的排布遵循泡利原理、洪特规则和能量最低原理,依此可以掌握1~36号元素的原子核外电子排布图(或叫轨道表示式)
【教学重难点】
教学重点:
1、掌握泡利原理、洪特规则和能量最低原理
2、掌握1~36号元素的原子核外电子排布图
教学难点:
1~36号元素的原子核外电子排布图
【教学过程】
[旧知回顾]
[思考交流]
为什么每个原子轨道中最多可容纳两个电子,那么这两个电子的运动状态有什么差异呢?
[新课引入]
只有1个最外层电子的钠原子光谱为什么会在光谱里呈现双线?为什么只有1个最外层电子的银原子在外加电场里加速飞行通过一个不对称磁场时会分成两束?归根结底,为什么一个原子轨道里能容纳两个电子?
[过渡]原子光谱、构造原理都无法解释上述问题,带着这个问题,我们进入本节可的学习。
[讲解]量子力学告诉我们:ns能级各有一个轨道,np能级各有3个轨道,nd能级各有5个轨道,nf能级各有7个轨道。每个能级最多可容纳的电子数: ns、np、nd、nf……分别最多可容纳的电子数2x1、2x3、2x5、2x7……,由此可知,每个轨道里最多能容纳2个电子,这2个电子容纳在同一原子轨道,也就意味着它们的空间运动状态相同。为什么一个轨道允许容纳两个电子?那么这两个电子的运动状态有什么差异呢?
[答疑解惑]
1925年,乌伦贝克和哥德斯密根据实验事实提出假设:电子除了空间运动状态外,还存在一种运动状态叫自旋。
任务一:电子自旋 泡利原理
[讲解]
电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向,简称自旋相反,常