第一章 原子结构与性质 课件 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

第一章 原子结构与性质 ——事实驱动与问题驱动 广东广雅中学 王焯强 一、问题驱动与事实驱动 为什么不同的金属元素有不同的焰色？ 非金属元素有焰色吗？ 电子层模型的依据是什么？ 原子核外第n层最多容纳电子数为什么是2n2？ 一、问题驱动与事实驱动 为什么不同的金属元素有不同的焰色？ 核外电子吸收能量后发生跃迁，从能量较低的能级跃迁到能量较高的能级，即原子从基态变为激发态；激发态能量高，不稳定，核外电子从较高能级返回较低能级，以光的形式释放能量。所释放能量的大小对应一定波长的光。在焰色试验中，不同金属或它们的化合物在灼烧时会放出多种不同波长的光 ，在肉眼能感知的可见光范围内 ，因不同光的波长不同，呈现的颜色也就存在差异 。 这里可以给学生强调一点，不同能层上电子的能量是不一样的，相同能层上电子的能量也不完全相同，因为能层还有亚层，即能级，不同能级上电子的能量也不相同。 一、问题驱动与事实驱动 非金属元素有焰色吗？ 非金属元素没有焰色，因为当电子从较高能级返回较低能级时，所放出的光的波长在可见光区，我们才能用肉眼感知到，在紫外光区或红外光区我们是看不到的。 须要给学生指出，虽然非金属元素没有焰色，但它们有不同的原子光谱，其实这个也在强调一个问题，就是原子中不同能级上电子的能量状态是不一样的。 一、问题驱动与事实驱动 电子层模型的依据是什么？ 必修一中的电子层模型其实就是玻尔原子模型，玻尔原子模型是指电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速圆周运动。该原子模型是玻尔为了解释氢原子光谱是由具有特定波长、彼此分立的谱线组成的线状光谱这一实验事实而提出的。 玻尔原子模型的其中一个主要观点是在不同轨道上运动的电子具有不同的能量。这里面提到的轨道即原子轨道，不同能层上的电子的能量是不同的，相同能层上不同能级中的电子的能量也是不同的，不同的能级具有不同的原子轨道。 一、问题驱动与事实驱动 原子核外第n层最多容纳电子数为什么是2n2？ 根据上面能层、能级及不同能级上可填充的电子数，可以得到答案。在给学生讲解这个问题时，可以结合不同能层具有什么能级，不同能级上可以填充多少个电子的角度来分析。 二、几点建议 熟悉新课标中的内容要求与学业要求 电子云与原子轨道：学业要求（×）、内容要求（√）、教学目标（√）、教学重难点（√）、高考题（√） 准确把握教材变化 轨道表示式、元素周期系、构造原理与元素周期表 充分利用教材与教参 教材：思考与讨论、探究、资料卡片等； 教参：内容分析、教学建议、教学案例等 准确把握概念 能层、能级、核外电子排布式、价层电子排布式、原子轨道等 三、教材内容分析 第一节 原子结构 第二节 原子结构与元素的性质 （4课时） （3课时） 核外电子排布规律 周期表中的位置 原子半径、电离能、 电负性 四、第一节 原子结构 学业要求、教学目标、教学重难点：参考教师用书； 新旧教材对比： ①基态与激发态、光谱调至构造原理之前； ②能量最低原理调至本节最后； ③电子排布图→轨道表示式。 教学思路： 四、第一节 原子结构 1. 能层与能级 能层与能级的关系； 能级的表示方法； 每个能级所能容纳的电子数； 能级间的能量关系 四、第一节 原子结构 2. 基态与激发态 原子光谱 基态原子：处于最低能量状态的原子； 激发态原子：基态原子吸收能量，电子跃迁到较高能级； 原子光谱：不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。 思考： 原子光谱是否只有一条谱线？ 不同原子的原子光谱是否相同？ 原子光谱具有差异的原因是什么？ 四、第一节 原子结构 原子光谱是否只有一条谱线？ 核外电子吸收能量后跃迁到不同的能级，处于高能级的电子返回不同能级时释放的能量大小是不同的，所以原子吸收光谱或原子发射光谱的谱线都是复杂的，不止一条（右图是氢原子的能级图）。 不同原子的原子光谱是否相同？ 不同原子的能层及能级都是有差别的，所以核外电子吸收能量会发生不同的跃迁行为（主要体现在能量差异），所得原子光谱的谱线自然存在差别。 原子光谱具有差异的原因是什么？ 主要原因同样是不同能层及能级的能量有差异，电子跃迁到较高能级所需能量或电子返回较低能级所释放能量是不同的。 这几个题目主要是想让学生进一步理解能层与能级的概念及相