1.1.2构造原理与电子排布式 教学设计 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

1.1.2构造原理与电子排布式（第2课时） 课 型 新课 学情分析 在化学必修学习阶段。学生对原子结构与元素周期表的关系有了一定的认识，如原子的电子层数和同期序数的关系，最外层电了数和主族序数的关系，对主族元素的原子结构如何决定性质有了一定的理解，但是并不了解原子结构与周期、族等元素周期表的构成的深层关系，尤其是对过渡元素的结构与性质没有概念。 在第一节课上，学生已经了解了原子结构的发现历程，并且知道核外电子按照能量不同分为能层、同一能层的电子分成不同能级。知道电子运动的能量状态具有量子化的特征，知道基态、激发态与原子光谱。 教材分析 旧教材是把原子光谱的内容放在核外电子排布的后面，而新教材则提前，充分体现了核外电子排布规律是建立在原子光谱学的事实基础上，体现了科学发展的演变历程：基于证据——建构模型——模型局限——发现新证据——建构新模型，进一步体会科学认识是循序渐进并不断发展的。 人教版是先介绍核外电子排布规律，再讲述核外电子的运动状态，最后总结三个规律：泡利原理、洪特规则、能量最低原理。 设计理念 证据推理，模型认知 教学目标 【教学目标】 1．通过了解原子核外排布的构造原理，写出1-36号元素基态原子的电子排布式、简化电子排布式，增强证据推理意识； 2．通过元素基态原子价层电子排布式的书写，探讨元素可能的化合价，提升结构决定性质的认识。 【评价目标】 1．通过对构造原理的学习，诊断并发展学生证据推理的能力； 2. 通过探讨过渡元素可能的化合价，诊断并发展学生对结构决定性质的认识。 教学重点 构造原理、几种核外电子排布式的书写。 教学难点 能级交错 教学方法 1．讨论法 2．归纳法 3. 演绎法 课前准备 实验视频、PPT、相关习题等。 教 学 过 程 教师主导活动 学生主体活动 设计意图 请同学们试写出铁原子的原子结构示意图。说说你这样写的理由。 利用学生们的两种不同猜想，引导同学们思考，哪一种方案正确？为什么？ 活动1：根据所学知识，试写出铁原子的原子结构示意图。 问题导入 提出问题：每一能层最多可以容纳的电子数目是2n2，为什么原子的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)？次外层电子数目不能超过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？ 思考讨论：为什么原子最外层电子数目不能超过8个？次外层电子数目不能超过18个，倒数第三层电子数目不能超过32个？ 思考，讨论 通过设定问题，自主学习，培养学生自主学习能力。 板书：三、构造原理与电子排布式 1.构造原理：以光谱学事实为基础，随着核电荷数的递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。 拓展介绍：多电子原子能级和徐光宪规则。 屏蔽效应和钻穿效应造成了能级交错。 徐光宪规则： 我国著名化学家北京大学徐光宪教授，根据光谱实验数据， 对基态多电子原子的能级高低提出一种定量的近似规则，即 n+0.7l 值越大，能级越高，并把 n+0.7l 值的第一位数字相同的各能级组合为一组，称为一个能级组。 了解构造原理： (1)绝大多数基态原子核外电子的排布的能级顺序都遵循下列顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s……， (2)构造原理规律： ns (n-2)f (n-1)d np。 阅读教材：请同学们阅读课本第8-10页。 根据老师提出的问题，结合已有知识，了解构造原理。 [过渡] 按照构造原理，元素核电荷数每递增一个，同时增加一个核电荷和核外电子，就得到一个基态原子的电子排布。电子填满一个能级，就开始填入下一个能级，由此构建了元素周期系中各元素基态原子的电子排布。 过渡 板书： 2.电子排布式：原子核外电子排布的一种表示方式。 用数字在能级符号右上角表明该能级上排布的电子数。 练习1：根据构造原理，试试写出钠、钾、铁基态原子的电子排布式？ 依据构造原理，书写基台原子的核外电子排布式 [设问] 电子排布式的书写原则 活动2：阅读课本P9表1-1，总结电子排布式的书写原则。 阅读教材，信息加工 根据构造原理，写出稀有气体氦、氖、氩、氪、氙、氡基态原子的电子排布式？有没有发现它们的共同点？ 活动3：电子排布式可以简化，如钠和钾的电子排布式可以分别简化为：[Ne]3S1和[Ar]4S1。请分别写出26Fe、33As和35Br基态原子的简化电子排布式。 了解电子排布式的简化形式。 [思考与讨论] 1.按构造原理写出稀有气体氦、氖、氩、氪、氙、氡的基态原子的最外层电子排布；除氦外它们的通式是什么？ 2、电子排布式可以简化，如Na的电子排布式