2024-2025學(xué)年高中化學(xué) 第1章 第2節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素周期表 第1課時(shí) 基態(tài)原子的核外電子排布教案 魯科版選修3

2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第1章第2節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表第1課時(shí)基態(tài)原子的核外電子排布教案魯科版選修3科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第1章第2節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表第1課時(shí)基態(tài)原子的核外電子排布教案魯科版選修3教材分析本節(jié)課選自魯科版選修3，標(biāo)題為“原子結(jié)構(gòu)與元素周期表第1課時(shí)基態(tài)原子的核外電子排布”。教材中，此章節(jié)主要介紹了原子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(shí)，重點(diǎn)解析了基態(tài)原子的核外電子排布規(guī)律，以及與元素周期表的關(guān)系。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以掌握1-36號(hào)元素的電子排布規(guī)律，理解電子層、軌道、自旋量子數(shù)等概念，并能運(yùn)用這些知識(shí)解釋元素周期表中的相關(guān)現(xiàn)象。教學(xué)內(nèi)容與課本緊密關(guān)聯(lián)，旨在培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)旨在培養(yǎng)學(xué)生以下能力：通過探究原子核外電子排布規(guī)律，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力和邏輯思維能力；結(jié)合元素周期表，使學(xué)生能夠運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解釋宏觀現(xiàn)象，培養(yǎng)其宏觀與微觀相結(jié)合的思考方式；激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，使其在理解電子排布的基礎(chǔ)上，能夠預(yù)測元素性質(zhì)，培養(yǎng)其化學(xué)知識(shí)的創(chuàng)新應(yīng)用能力。同時(shí)，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的科學(xué)態(tài)度，認(rèn)識(shí)化學(xué)在生活中的重要性，提高其社會(huì)責(zé)任感。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：基態(tài)原子的核外電子排布規(guī)律，元素周期表中電子排布與元素性質(zhì)的關(guān)系。

難點(diǎn)：理解電子排布中的量子數(shù)概念，以及其對電子排布的影響。

解決辦法：通過多媒體動(dòng)畫演示原子結(jié)構(gòu)及電子排布過程，幫助學(xué)生直觀理解電子層、軌道等概念；設(shè)計(jì)小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生合作探究電子排布規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，加深理解；結(jié)合具體元素案例，對比分析不同電子排布對元素性質(zhì)的影響，幫助學(xué)生突破難點(diǎn)；設(shè)置問答環(huán)節(jié)，及時(shí)解答學(xué)生疑問，鞏固重點(diǎn)知識(shí)，提高學(xué)生的理解和應(yīng)用能力。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都提前準(zhǔn)備好魯科版選修3教材，包含本節(jié)課相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)資料。

2.輔助材料：準(zhǔn)備原子結(jié)構(gòu)模型圖、元素周期表、電子排布動(dòng)畫視頻等多媒體資源，以便形象展示教學(xué)內(nèi)容。

3.實(shí)驗(yàn)器材：如需進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，提前檢查實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性，確保實(shí)驗(yàn)過程順利進(jìn)行。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需求，設(shè)置分組討論區(qū)，便于學(xué)生交流；預(yù)留實(shí)驗(yàn)操作空間，便于教師演示和學(xué)生觀察。同時(shí)，配備多媒體設(shè)備，方便展示輔助教學(xué)材料。教學(xué)過程首先，讓我們打開教材，翻到“原子結(jié)構(gòu)與元素周期表”這一章節(jié)。今天我們將重點(diǎn)探討基態(tài)原子的核外電子排布，這是理解元素周期表的關(guān)鍵。

1.導(dǎo)入新課

上課之前，我先請大家回顧一下上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了哪些內(nèi)容。對，我們了解了原子的基本結(jié)構(gòu)，知道了電子、質(zhì)子和中子的基本概念。那么今天，我們將更深入地探討原子的內(nèi)部世界，了解電子是如何在原子核外排布的。

2.自主學(xué)習(xí)

現(xiàn)在，請大家翻到教材第10頁，閱讀“基態(tài)原子的核外電子排布”這一部分內(nèi)容。閱讀過程中，請注意以下幾個(gè)問題：

（1）什么是量子數(shù)？它對電子排布有什么影響？

（2）什么是電子層？什么是軌道？

（3）原子的核外電子排布遵循哪些基本規(guī)律？

給大家10分鐘的時(shí)間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，然后我會(huì)請一些同學(xué)來回答這些問題。

3.課堂講解

首先，我們來看量子數(shù)。量子數(shù)是描述電子在原子中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一系列數(shù)字，包括主量子數(shù)、角動(dòng)量量子數(shù)、磁量子數(shù)和自旋量子數(shù)。它們決定了電子在原子中的能量、空間取向和自旋狀態(tài)。

那么，原子的核外電子排布遵循哪些基本規(guī)律呢？這里有兩個(gè)重要的規(guī)律：

（1）泡利不相容原理：一個(gè)軌道最多只能容納兩個(gè)電子，且這兩個(gè)電子的自旋量子數(shù)必須相反。

（2）能級(jí)順序：電子首先填充能量較低的軌道，然后依次填充能量較高的軌道。

4.案例分析

為了幫助大家更好地理解這些概念，我們將結(jié)合具體元素周期表來分析。

請看教材第11頁的元素周期表。我們可以發(fā)現(xiàn)，周期表中的元素按照原子序數(shù)遞增的順序排列，而原子序數(shù)實(shí)際上就是原子的核外電子數(shù)。

現(xiàn)在，我們來分析第2周期的元素。以氧元素（O）為例，它的原子序數(shù)為8，那么它的核外電子排布是怎樣的呢？根據(jù)剛才講的規(guī)律，我們可以得出氧元素的電子排布：1s22s22p?。

5.實(shí)踐應(yīng)用

現(xiàn)在，讓我們將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際問題中。請大家思考以下問題：

（1）為什么氫原子只有一個(gè)電子？

（2）為什么過渡元素具有多種氧化態(tài)？

（3）如何通過核外電子排布預(yù)測元素的化學(xué)性質(zhì)？

這些問題將幫助大家鞏固所學(xué)知識(shí)，并提高解決實(shí)際問題的能力。

6.總結(jié)反饋

同時(shí)，如果大家在學(xué)習(xí)過程中遇到任何問題，請隨時(shí)提問，我會(huì)盡力為大家解答。

7.作業(yè)布置

課后，請同學(xué)們完成教材第12頁的習(xí)題1、2、3，以鞏固本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容。同時(shí)，預(yù)習(xí)下一節(jié)課我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容：原子結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.理解核外電子排布的基本規(guī)律：學(xué)生掌握了泡利不相容原理、能級(jí)順序等基本概念，能夠解釋原子的核外電子是如何排布的，以及這些規(guī)律如何決定元素的性質(zhì)。

2.掌握量子數(shù)的概念：學(xué)生能夠描述主量子數(shù)、角動(dòng)量量子數(shù)、磁量子數(shù)和自旋量子數(shù)對電子排布的影響，理解這些量子數(shù)如何決定電子的能量狀態(tài)和空間分布。

3.應(yīng)用元素周期表：學(xué)生能夠結(jié)合周期表，分析具體元素的電子排布，并運(yùn)用這些知識(shí)預(yù)測元素的化學(xué)性質(zhì)和反應(yīng)行為。

4.解決實(shí)際問題：學(xué)生通過案例分析，學(xué)會(huì)了如何將核外電子排布的理論知識(shí)應(yīng)用于解釋實(shí)際問題，如氫原子的電子排布、過渡元素的氧化態(tài)等。

5.增強(qiáng)科學(xué)探究能力：在自主學(xué)習(xí)、討論和問題解答的過程中，學(xué)生的科學(xué)探究能力和邏輯思維能力得到了鍛煉和提高。

6.培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)：學(xué)生在理解電子排布的基礎(chǔ)上，能夠主動(dòng)思考如何將這些知識(shí)應(yīng)用于新的情境，為解決化學(xué)問題提供創(chuàng)新思路。

7.提高化學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠?qū)⒃咏Y(jié)構(gòu)與元素周期表的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際化學(xué)問題中，提高了解決問題的能力。

8.樹立正確的科學(xué)態(tài)度：學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中認(rèn)識(shí)到化學(xué)知識(shí)在生活中的重要性，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和責(zé)任感。典型例題講解1.例題一：寫出氧原子（O）的核外電子排布式。

解答：氧原子的原子序數(shù)為8，根據(jù)核外電子排布規(guī)律，其電子排布式為1s22s22p?。

2.例題二：解釋為什么氮原子（N）的電子排布式為1s22s22p3，而不是1s22s22p?？

解答：根據(jù)泡利不相容原理，一個(gè)軌道最多只能容納兩個(gè)電子，且這兩個(gè)電子的自旋量子數(shù)必須相反。氮原子的原子序數(shù)為7，因此其電子排布式為1s22s22p3。若排布為1s22s22p?，則違背了泡利不相容原理。

3.例題三：根據(jù)電子排布式，預(yù)測碳（C）和硅（Si）的化學(xué)性質(zhì)。

解答：碳原子的電子排布式為1s22s22p2，硅原子的電子排布式為1s22s22p?3s23p2。由于它們的最外層電子數(shù)相同，都為4個(gè)，因此碳和硅具有相似的化學(xué)性質(zhì)，如形成四個(gè)共價(jià)鍵。

4.例題四：解釋為什么鈉（Na）和鉀（K）的化學(xué)性質(zhì)相似。

解答：鈉原子的電子排布式為1s22s22p?3s1，鉀原子的電子排布式為1s22s22p?3s23p?4s1。它們的最外層電子數(shù)都為1，因此鈉和鉀具有相似的化學(xué)性質(zhì)，如活潑的金屬特性、易失去最外層電子等。

5.例題五：根據(jù)電子排布式，解釋鐵（Fe）具有多種氧化態(tài)的原因。

解答：鐵原子的電子排布式為1s22s22p?3s23p?4s23d?。鐵的3d軌道上有6個(gè)電子，可以失去不同數(shù)量的電子形成多種氧化態(tài)，如Fe2?、Fe3?等。這是因?yàn)殍F的3d軌道上的電子較易失去，從而導(dǎo)致其具有多種氧化態(tài)。板書設(shè)計(jì)1.核外電子排布規(guī)律

-泡利不相容原理

-能級(jí)順序

2.量子數(shù)及其影響

-主量子數(shù)

-角動(dòng)量量子數(shù)

-磁量子數(shù)

-自旋量子數(shù)

3.元素周期表與電子排布

-氧元素（O）：1s22s22p?

-氮元素（N）：1s22s22p3

-碳元素（C）：1s22s22p2

-硅元素（Si）：1s22s22p?3s23p2

-鈉元素（Na）：1s22s22p?3s1

-鉀元素（K）：1s22s22p?3s23p?4s1

-鐵元素（Fe）：1s22s22p?3s23p?4s23d?

4.電子排布與化學(xué)性質(zhì)

-碳與硅的相似性

-鈉與鉀的活潑性

-鐵的多種氧化態(tài)

板書設(shè)計(jì)將采用圖示、表格、流程圖等形式，使結(jié)構(gòu)清晰、條理分明，突出重點(diǎn)。同時(shí)，使用不同顏色的粉筆標(biāo)出關(guān)鍵信息，增強(qiáng)藝術(shù)性和趣味性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。課堂1.課堂評價(jià)

-在課堂教學(xué)中，我將通過以下方式了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況：

a.提問：針對課程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)，向?qū)W生提問，檢驗(yàn)他們的理解和掌握程度。

b.觀察：在小組討論、實(shí)驗(yàn)操作等環(huán)節(jié)，觀察學(xué)生的參與程度、合作能力和操作技能。

c.測試：進(jìn)行課堂小測驗(yàn)，檢查學(xué)生對核外電子排布規(guī)律、量子數(shù)等知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。

-及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行解決：針對學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中遇到的問題，我會(huì)及時(shí)給予解答和指導(dǎo)，確保學(xué)生能夠跟上教學(xué)進(jìn)度。

2.作業(yè)評價(jià)

-對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改和點(diǎn)評，關(guān)注以下幾個(gè)方面：

a.知識(shí)點(diǎn)掌握：檢查學(xué)生是否能夠正確書寫元素的電子排布式，以及運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋實(shí)際問題。

b.思維能力：評價(jià)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，如對典型例題的解答過程。

c.書寫規(guī)范：要求學(xué)生作業(yè)書寫整潔、規(guī)范，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

-及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果：將作業(yè)批改結(jié)果及時(shí)反饋給學(xué)生，指出他們的優(yōu)點(diǎn)和不足，鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)努力。教學(xué)反思與改進(jìn)在本次“原子結(jié)構(gòu)與元素周期表”的教學(xué)中，我發(fā)現(xiàn)了一些值得反思和改進(jìn)的地方。

首先，在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對原子的基本結(jié)構(gòu)知識(shí)掌握不夠牢固，導(dǎo)致在后續(xù)學(xué)習(xí)中難以跟上進(jìn)度。為了解決這個(gè)問題，我決定在下一節(jié)課開始前，先進(jìn)行一個(gè)簡單的復(fù)習(xí)，幫助學(xué)生鞏固原子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(shí)。

其次，在自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對量子數(shù)的概念理解不夠深入，導(dǎo)致在后續(xù)討論中無法積極參與。為了提高學(xué)生的理解能力，我計(jì)劃在下一節(jié)課中增加一些生動(dòng)的例子和直觀的圖表，幫助學(xué)生更好地理解量子數(shù)的含義和作用。

再次，在案例分析環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生對元素周期表的運(yùn)用還不夠熟練，無法將核外電子排布與元素的性質(zhì)聯(lián)系起來。為了提高學(xué)生的運(yùn)用能力，我計(jì)劃在下一節(jié)課中增加一些具體的元素