1.1 原子结构 第1课时 教学设计 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

教学设计 课程基本信息 学科 化学 年级 高二 学期 春季 课题 能层和能级 教科书 书 名：化学选择性必修2 教学目标 1. 通过对原子结构已有认识的复习，认识原子结构的认识发展演变，体会人类对原子结构的认识是一个逐步深入的过程。 2. 掌握能层和能级的概念，并知道能层和能级的关系，并能书写能级符号。 教学内容 教学重点： 1. 能层和能级的概念。 2. 正确书写能级符号。 教学难点： 1.能层和能级的关系。 2.理解能级的能量是不连续的，是有高低之分的。 教学过程 【创设情境】原子是如何产生的? 【教师】我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸。宇宙大爆炸后两小时，诞生了大量的H、少量的He及极少量的Li，然后经过长或短的发展过程，以上元素发生原子核的熔合反应，分期分批的合成了其它元素。“原子”一词源自古希腊语“ATOM”，是不可再分的意思。 【讲述】古希腊哲学家假想原子是世间万物最小的粒子。19世纪初，英国人道尔顿创立了近代原子学说，假设原子是化学元素的最小粒子，每一种元素有一种原子。丹麦科学家玻尔提出了构造原理，即从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入原子核外“壳层”的顺序，由此开启了用原子结构解释元素周期律的篇章。5年后，玻尔的“壳层”落实为“能层”与“能级”，厘清了核外电子的可能状态，复杂的原子光谱得以诠释。 【思考交流】 1、结合所学，请以钠原子为例，谈谈你对原子结构的认识。 2、你认为核外电子有什么运动特点和排布规律？ 【旧知回顾】 玻尔模型： 电子只能在原子核外具有特定能量的“壳层”中运动。 原子是由原子核和核外电子组成 核外电子是分层排布的; 离核越远的电子,能量越高。 【过渡】在必修阶段，同学们对以上的原子结构知识都有所了解，这节课我们将在此基础上，继续学习有关内容。 【投影】一、能层 概念：多电子原子核外电子的能量是不同的，核外电子按能量不同分成能层。 【追问】那么原子核外电子在分层能层遵循什么规律呢？ 【教师】 1、排布规则：电子的能层由内向外排序，其序号、符号以及能容纳的最多电子数:第n层最多可容纳的电子数为2n2。最外层电子数不超过8(K层为最外层时,电子数不超过2)次外层电子数不超过18 倒数第三层电子数不超过32 2、能量规律：原子核外电子总是可能先排布在能量较低的电子层上，然后由内向外依次排布在能量逐渐升高的电子层。即：能层的高低顺序为E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)。 【追问】能级又是什么呢？ 【教师】多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，所以，同一能层的电子，又被分成不同的能级，就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。 【教师】 1、能层与能级的关系 （1）任一能层的能级总是从s能级开始，能级数等于该能层序数，即第一能层只有1个能级（1s），第二能层有2个能级（2s和2p），第三能层有3个能级（3s、3p和3d），依次类推。 （2）能级的字母代号总是s、p、d、f....排序的，字母前的数字是它们所处的能层序数，它们可容纳的最多电子数依次为自然数中的奇数序列1，3，5，7....的2倍。 (3)能级符号前面用数字表示能层序数，英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数相同。例如，1s、2s、3s、4s......能级最多都只能容纳2个电子。 （4）能层或能级的能量特点如下： 单电子原子中： E(ns) ＝ E(np) ＝ E(nd) ＝ E(nf) 多电子原子中： E(ns) ＜ E(np) ＜ E(nd) ＜ E(nf) 【学生活动】填写表格 【深度思考】1. 以s、p、d、f为符号的能级分别最多可容纳多少个电子？3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数是否相同? 3. 第五能层最多可容纳多少个电子？他们分别容纳在几个能级中？各能级最多容纳多少个电子？ 【课堂练习】下列对核外电子运动状态的描述正确的是(　　) A．电子的运动与行星的运动相似，围绕原子核在固定的轨道上高速旋转 B．电子层数为3时，有3s、3p、3d、3f四个轨道 C．氢原子中只有一个电子，故氢原子只有一个轨道 D．在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定不同 【教师】A项，质量很小的电子在做高速运动时，其运动规律跟普通物体不同，电子没有确定的运动轨道；B项，第3电子层只有3s、3p、3d三个能级，而3s能级有1个轨道、3p能级有3个轨道、3d能级有5个轨道，故第3电子层有9个轨道；C项，氢原子中只有1个电子，在1s轨道，但还存在其他空轨道；D项，电子的运动状态与电子层、能级和自旋运动状态有关，在同一原子内部没有两个电子存在完全相同的运动状态。 【下节提示】 1. 什么是基态原子、激发态原子？它们如何转化？ 2.什么是光谱？光谱分析？ 学科网（北京）股份有限公司 $$