2024-2025學年高中化學 第1章 第2節(jié) 第1課時 基態(tài)原子的核外電子排布教案 魯科版選修3

2024-2025學年高中化學第1章第2節(jié)第1課時基態(tài)原子的核外電子排布教案魯科版選修3課題：科目：班級：課時：計劃3課時教師：單位：一、教學內容本節(jié)課的教學內容來自于2024-2025學年高中化學第1章第2節(jié)第1課時，魯科版選修3。本節(jié)課主要講解基態(tài)原子的核外電子排布。具體內容包括：

1.核外電子排布的規(guī)則和原理：學生需要了解電子在原子核外空間的排布規(guī)律，以及這一排布方式背后的物理原理。

2.原子軌道和電子云：通過學習原子軌道和電子云的概念，學生能夠更好地理解電子在原子核外的排布情況。

3.電子排布的表示方法：學生需要學會用電子排布式和電子排布圖來表示原子的核外電子排布。

4.電子排布的應用：通過實例分析，讓學生了解電子排布對原子性質的影響，以及電子排布在化學反應中的重要作用。二、教學目標分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標主要包括：

1.科學思維：通過學習核外電子排布的規(guī)則和原理，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和科學推理能力，使其能夠運用所學知識解釋和預測化學現象。

2.科學探究：通過小組討論、實驗觀察等探究活動，培養(yǎng)學生的合作意識和問題解決能力，使其能夠運用所學知識進行科學探究。

3.科學態(tài)度：通過學習電子排布在化學反應中的重要作用，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和責任感，使其能夠認識到化學知識在解決實際問題中的價值。

4.科學知識與技能：通過學習原子軌道、電子云的概念以及電子排布的表示方法，提高學生對原子結構的理解，使其能夠運用電子排布知識分析和解決化學問題。三、學情分析本節(jié)課針對的是高中化學選修3的學生，他們在學習本節(jié)課之前，應該已經掌握了原子結構的基本概念，如原子核、電子等，同時也應該具備一定的數學基礎，能夠理解和運用簡單的數學公式。

在知識方面，學生應該已經了解了原子的基本結構，知道原子由原子核和核外電子組成，同時也應該掌握了一些基本的化學鍵知識，如離子鍵、共價鍵等。在能力方面，學生應該具備一定的觀察能力，能夠通過實驗觀察到電子的排布情況，同時也應該具備一定的推理能力，能夠通過已知知識推理出未知知識。在素質方面，學生應該具備一定的自主學習能力，能夠在教師的引導下獨立完成學習任務。

在學習行為習慣方面，學生的學習習慣存在差異。有的學生喜歡通過實驗來學習，有的學生則更喜歡通過理論來學習。對于本節(jié)課，實驗觀察是重要的學習手段，因此，教師需要充分考慮學生的學習習慣，采用多種教學手段，滿足不同學生的學習需求。

對于課程學習，學生的知識基礎、能力水平和素質將對學習效果產生直接影響。對于知識基礎較好的學生，他們在學習本節(jié)課時會相對輕松，能夠快速理解和掌握新知識；而對于知識基礎較差的學生，他們可能需要更多的指導和幫助，才能理解和掌握新知識。對于能力水平較高的學生，他們能夠通過實驗觀察和推理，快速掌握電子排布的規(guī)則和原理；而對于能力水平較低的學生，他們可能需要更多的實踐和指導，才能理解和掌握電子排布的規(guī)則和原理。對于素質較高的學生，他們能夠主動參與學習，積極思考問題，能夠更好地理解和掌握新知識；而對于素質較低的學生，他們可能需要更多的激勵和引導，才能積極參與學習和思考。四、教學方法與手段教學方法：

1.講授法：在講解核外電子排布的規(guī)則和原理時，教師可以通過講授法向學生傳授知識。通過清晰的講解和生動的例子，幫助學生理解和掌握電子排布的規(guī)律。

2.討論法：在講解原子軌道和電子云的概念時，教師可以組織學生進行小組討論。通過學生之間的互動和交流，促進他們共同探討問題，培養(yǎng)他們的合作意識和解決問題的能力。

3.實驗法：在講解電子排布的表示方法時，教師可以引導學生進行實驗觀察。通過實際操作和觀察電子排布的實驗現象，學生能夠更好地理解和記憶電子排布的表示方法。

教學手段：

1.多媒體設備：利用多媒體設備，教師可以展示電子排布的動畫和圖片，生動形象地展示電子在原子核外的排布情況。通過視覺和聽覺的結合，提高學生的學習興趣和理解能力。

2.教學軟件：運用教學軟件，教師可以設計互動式的電子排布游戲或模擬實驗。通過學生的主動參與和操作，增強他們的實踐能力和學習動力。

3.虛擬實驗室：利用虛擬實驗室，學生可以親身體驗電子排布的實驗過程，觀察實驗現象，并進行自主探索。這種現代化教學手段能夠激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)他們的科學思維和探究能力。五、教學實施過程1.課前自主探索：

-教師活動：設計并發(fā)布預習任務，包括電子排布的基本概念和原理，要求學生通過查閱資料或復習課本內容進行自主學習。

-學生活動：學生獨立完成預習任務，通過閱讀課本、查找資料等方式，對電子排布的相關知識進行自主學習。

-教學方法：自主學習法

-教學手段：課本、資料查詢工具

-教學資源：課本、網絡資源

-作用和目的：培養(yǎng)學生自主學習的能力，提前了解電子排布的基本概念，為課堂學習打下基礎。

2.課中強化技能：

-教師活動：通過講授法向學生講解核外電子排布的規(guī)則和原理，并結合實例進行解釋。組織學生進行小組討論，探討原子軌道和電子云的概念。引導學生進行實驗觀察，觀察電子排布的實驗現象。

-學生活動：學生認真聽講，參與小組討論，進行實驗觀察。

-教學方法：講授法、討論法、實驗法

-教學手段：多媒體設備、實驗器材

-教學資源：多媒體課件、實驗器材

-作用和目的：通過講授法幫助學生理解和掌握電子排布的規(guī)律，通過討論法培養(yǎng)學生的合作意識和解決問題的能力，通過實驗法增強學生的實踐能力和學習動力。

3.課后拓展應用：

-教師活動：布置課后作業(yè)，要求學生運用所學的電子排布知識分析和解決實際問題，如分析化合物的電子排布、預測化學反應等。

-學生活動：學生獨立完成課后作業(yè)，運用所學的電子排布知識分析和解決實際問題。

-教學方法：實踐應用法

-教學手段：課本、作業(yè)本

-教學資源：課本、網絡資源

-作用和目的：通過課后作業(yè)的拓展應用，鞏固學生對電子排布知識的掌握，培養(yǎng)學生的應用能力和解決問題的能力。六、教學資源拓展1.拓展資源：

-電子排布與元素周期表：介紹元素周期表的排列規(guī)律，與電子排布的關系，以及如何通過元素周期表來預測元素的電子排布。

-化學鍵的類型與電子排布：探討不同類型的化學鍵（如離子鍵、共價鍵、金屬鍵）與電子排布的關系，以及如何通過電子排布來判斷化學鍵的類型。

-分子軌道理論：介紹分子軌道理論的基本概念，以及如何應用分子軌道理論來分析和解釋分子的性質和化學反應。

-量子力學與電子排布：簡要介紹量子力學在電子排布研究中的應用，以及量子力學對電子排布理論的發(fā)展和影響。

2.拓展建議：

-學生可以查閱相關科學書籍或學術論文，深入了解電子排布的理論背景和研究進展。

-學生可以嘗試使用在線科學教育資源，如科學視頻講座、在線課程等，來加深對電子排布的理解和掌握。

-學生可以參與科學討論組或論壇，與其他學生或科學家進行交流和討論，獲取更多的觀點和見解。

-學生可以進行自主研究項目，如設計實驗來驗證電子排布的規(guī)律，或撰寫研究論文來探討電子排布在化學中的應用。

-學生可以參加科學競賽或學術活動，如科學展覽、研究項目展示等，展示自己的學習和研究成果，并與其他學生進行交流和學習。七、課堂1.課堂評價：

-提問：教師可以通過提問的方式了解學生對電子排布知識的理解和掌握情況。例如，教師可以提問學生關于電子排布規(guī)則、原子軌道和電子云的概念等問題，學生需要能夠清晰地回答問題并解釋其背后的原理。

-觀察：教師可以觀察學生在課堂上的參與情況和行為表現。例如，學生是否積極參與小組討論、實驗觀察等，是否能夠主動提出問題和解決問題。

-測試：教師可以設計一些課堂小測驗或練習題，測試學生對電子排布知識的掌握情況。例如，教師可以給出一些化學方程式的電子排布問題，學生需要能夠正確地填寫電子排布式和電子排布圖。

2.作業(yè)評價：

-批改：教師需要認真批改學生的作業(yè)，并對學生的答案進行點評。對于正確的解答，教師可以給予肯定和鼓勵，對于錯誤的解答，教師需要指出錯誤的原因，并給出正確的解答方法和思路。

-反饋：教師需要及時向學生反饋作業(yè)評價的結果，讓學生了解自己的學習效果和存在的問題。教師可以通過口頭反饋、書面反饋等方式，與學生進行溝通和交流。

-鼓勵：教師需要鼓勵學生繼續(xù)努力，給予學生積極的鼓勵和支持。例如，教師可以對學生的進步給予表揚，對學生的努力給予肯定，并鼓勵學生繼續(xù)堅持學習和探索。八、內容邏輯關系①電子排布規(guī)則：

-泡利不相容原理：每個軌道上最多只能容納兩個自旋相反的電子。

-能量最低原理：電子會優(yōu)先占據能量最低的軌道。

-洪特規(guī)則：在相同能量的軌道上，電子會優(yōu)先占據不同的軌道，且自旋方向相同。

②原子軌道和電子云：

-原子軌道：電子在原子核外空間運動的一定的區(qū)域，具有特定的能量。

-電子云：描述電子在原子核外空間概率分布的模型，電子云的密度表示電子出現的概率。

③電子排布的應用：

-元素周期表：根據電子排布的規(guī)律，元素周期表中的元素按照原子序數遞增排列，具有相似性質的元素位于同一族。

-化學鍵的形成：電子排布決定了原子之間的化學鍵類型，如離子鍵、共價鍵等。

-分子性質的預測：通過分析分子的電子排布，可以預測分子的化學性質和反應活性。典型例題講解1.例題1：根據泡利不相容原理，一個原子軌道上最多可以容納幾個電子？

答案：一個原子軌道上最多可以容納兩個電子，且這兩個電子的自旋方向相反。

2.例題2：根據能量最低原理，電子在填充軌道時會優(yōu)先占據哪個軌道？

答案：電子會優(yōu)先占據能量最低的軌道。

3.例題3：根據洪特規(guī)則，當多個電子處于相同能量的軌道時，它們會怎樣分布？

答案：當多個電子處于相同能量的軌道時，它們會優(yōu)先占據不同的軌道，且自旋方向相同。

4.例題4：如何表示氧氣分子O2的電子排布？

答案：氧氣分子O2的電子排布可以表示為：1s22s22p?。

5.例題5：已知氫原子核外有3個電子，請寫出氫原子的電子排布式。

答案：氫原子的電子排布式為：1s12s12p1。

補充和說明：

1.例題1考查了對泡利不相容原理的理解。泡利不相容原理是量子力學中的一個基本原理，它說明了在一個原子軌道上，最多只能容納兩個電子，且這兩個電子的自旋方向相反。這是由于電子的量子態(tài)是離散的，每個電子的自旋量子數s只能取值為±?/2，其中?是約化普朗克常數。因此，兩個電子占據同一個軌道時，它們的自旋方向必須相反，以滿足泡利不相容原理。

2.例題2考查了對能量最低原理的理解。能量最低原理是指在填充電子時，電子會優(yōu)先占據能量最低的軌道。這是因為在最低能量的軌道上，電子的動能最大，最穩(wěn)定。根據這個原理，我們可以預測電子在多電子原子中的排布順序，從而確定原子的電子排布式。

3.例題3考查了對洪特規(guī)則的理解。洪特規(guī)則是描述多電子原子中電子分布的一個重要規(guī)則。根據洪特規(guī)則，當多個電子處于相同能量的軌道時，它們會優(yōu)先占據不同的軌道，且自旋方向相同。這個規(guī)則的解釋可以從量子力學的角度進行，即在相同能量的軌道上，電子占據不同的軌道可以增大系統的對稱性，從而降低系統的能量。

4.例題