2024-2025學年高中化學 第1章 本章重難點專題突破一 描述原子核外電子運動狀態(tài)的四個量子數教學實錄 魯科版選修3

2024-2025學年高中化學第1章本章重難點專題突破一描述原子核外電子運動狀態(tài)的四個量子數教學實錄魯科版選修3學校授課教師課時授課班級授課地點教具設計思路本節(jié)課以魯科版選修3第1章“描述原子核外電子運動狀態(tài)的四個量子數”為內容，通過結合課本實例，引導學生理解量子數在原子結構中的意義。通過實驗演示和課堂互動，使學生掌握量子數的概念、符號、取值范圍及意義，強化學生對原子核外電子運動狀態(tài)的理解，提高學生的化學素養(yǎng)。核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學生的科學探究精神，通過實驗和理論分析，使學生能夠運用量子數描述原子核外電子的運動狀態(tài)，提升學生的科學思維能力和化學符號運用能力。同時，增強學生的科學態(tài)度與責任，使學生認識到化學知識的實用性和科學性，激發(fā)學生對化學學科的興趣和探索欲望。學習者分析1.學生已經掌握了哪些相關知識：學生在進入本節(jié)課之前，已經學習了化學基本概念，如原子、分子、離子等，以及基本的化學元素和化學鍵知識。此外，學生應該對電子排布和元素周期表有一定的了解。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：學生對化學的興趣可能因個人興趣和學校教學環(huán)境而異。一般來說，學生對實驗操作和觀察現象較為感興趣。學生的能力方面，部分學生可能具備較強的邏輯推理和抽象思維能力，能夠快速理解量子數的概念。學習風格上，有的學生偏好通過實驗和直觀演示來學習，而有的學生則更傾向于通過閱讀和思考來吸收知識。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：學生在學習量子數時可能面臨以下困難：（1）量子數的概念較為抽象，學生可能難以理解；（2）量子數的符號和取值范圍對學生來說是新知識，容易混淆；（3）將量子數與原子核外電子的實際運動狀態(tài)聯(lián)系起來，可能存在理解障礙；（4）學生可能對化學符號的應用不夠熟練，影響對量子數的理解和應用。教學資源1.軟硬件資源：多媒體教學設備（投影儀、電腦）、實物模型（原子模型）、電子白板。

2.課程平臺：學校內部教學資源平臺。

3.信息化資源：原子結構動畫、量子數計算器、相關化學知識科普視頻。

4.教學手段：實驗演示、課堂討論、小組合作、問題解決式學習。教學過程一、導入（約5分鐘）

1.激發(fā)興趣：展示生活中常見的電子設備圖片，提問學生這些設備的工作原理是否與原子結構有關，引出原子結構的學習。

2.回顧舊知：簡要回顧原子結構的基本概念，如原子核、電子云等，引導學生回顧電子排布的知識。

二、新課呈現（約25分鐘）

1.講解新知：

a.介紹量子數的概念，包括主量子數、角量子數、磁量子數和自旋量子數。

b.詳細講解每個量子數的取值范圍、符號及其物理意義。

c.通過原子結構示意圖，展示量子數在描述原子核外電子運動狀態(tài)中的作用。

2.舉例說明：

a.以氫原子為例，講解如何利用量子數確定電子的能級和空間運動狀態(tài)。

b.通過實例，讓學生了解量子數在實際化學問題中的應用。

3.互動探究：

a.分組討論：讓學生分組討論量子數在描述原子核外電子運動狀態(tài)中的作用。

b.實驗演示：展示原子光譜實驗，引導學生觀察光譜線與量子數的關系。

三、鞏固練習（約20分鐘）

1.學生活動：

a.讓學生根據所學知識，完成課后習題，鞏固量子數概念。

b.讓學生嘗試解釋生活中常見的現象，如元素周期表、化學鍵等。

2.教師指導：

a.及時解答學生在練習過程中遇到的問題。

b.針對學生的錯誤，引導學生找出原因，并給予指導。

四、課堂小結（約5分鐘）

1.回顧本節(jié)課所學內容，強調量子數在描述原子核外電子運動狀態(tài)中的重要性。

2.提出本節(jié)課的難點，鼓勵學生在課后繼續(xù)學習和探索。

五、作業(yè)布置（約5分鐘）

1.布置課后習題，鞏固所學知識。

2.鼓勵學生思考量子數在其他化學領域的應用，拓展知識面。

教學過程中，教師應密切關注學生的學習情況，適時調整教學策略，確保學生能夠理解和掌握量子數的概念和應用。同時，注重培養(yǎng)學生的科學探究精神和團隊協(xié)作能力。學生學習效果學生學習效果主要體現在以下幾個方面：

1.知識掌握程度：

學生通過本節(jié)課的學習，能夠準確理解并掌握量子數的概念、符號、取值范圍及其在描述原子核外電子運動狀態(tài)中的作用。他們能夠熟練運用量子數進行原子結構的分析和預測，如確定電子的能級、空間運動狀態(tài)和化學鍵的形成等。

2.實踐應用能力：

學生在學習過程中，通過實驗、討論和實際應用，提高了將量子數知識應用于解決實際問題的能力。例如，他們能夠利用量子數解釋元素周期表的排列規(guī)律，分析不同元素的化學性質，以及預測化學反應的產物。

3.思維能力提升：

通過對量子數的學習，學生的邏輯推理和抽象思維能力得到鍛煉。他們能夠從微觀層面理解宏觀現象，如通過量子數分析原子光譜，理解電子躍遷和能級變化。

4.科學探究精神：

學生在學習過程中，積極參與實驗和討論，表現出濃厚的科學探究興趣。他們能夠提出問題、設計實驗、收集數據和分析結果，培養(yǎng)了科學探究的基本技能。

5.團隊協(xié)作能力：

在小組討論和合作學習的過程中，學生學會了如何與他人交流、分享觀點和共同解決問題。他們學會了傾聽、尊重和協(xié)作，這些都是未來學習和工作中非常重要的能力。

6.學習習慣養(yǎng)成：

學生通過本節(jié)課的學習，養(yǎng)成了良好的學習習慣，如課前預習、課后復習和主動查閱資料。他們能夠根據自己的學習進度調整學習方法，提高學習效率。

7.綜合素質提高：

通過學習量子數，學生不僅掌握了化學知識，還提高了自身的綜合素質。他們學會了如何將理論知識與實際應用相結合，培養(yǎng)了創(chuàng)新意識和解決問題的能力。課堂小結，當堂檢測課堂小結：

1.回顧本節(jié)課的主要內容，強調量子數的概念、符號、取值范圍及其在描述原子核外電子運動狀態(tài)中的重要性。

2.總結量子數在化學中的應用，如確定電子的能級、空間運動狀態(tài)和化學鍵的形成等。

3.強調量子數與其他化學知識點的聯(lián)系，如元素周期表、化學鍵和化學反應等。

4.鼓勵學生在課后繼續(xù)探索量子數的應用，拓展知識面。

當堂檢測：

1.選擇題（每題2分，共10分）

（1）量子數n代表的是：

A.電子的能量

B.電子的角動量

C.電子的軌道形狀

D.電子的自旋狀態(tài)

（2）下列哪個量子數可以唯一確定一個電子的運動狀態(tài)？

A.主量子數

B.角量子數

C.磁量子數

D.自旋量子數

（3）氫原子的基態(tài)電子的量子數為：

A.n=1,l=0,m=0

B.n=1,l=1,m=0

C.n=2,l=1,m=0

D.n=3,l=2,m=0

（4）下列哪個元素的最外層電子排布符合量子數規(guī)則？

A.He：1s2

B.Li：2s1

C.Be：2s22p2

D.B：2s22p3

（5）在多電子原子中，電子的能量主要由哪個量子數決定？

A.主量子數

B.角量子數

C.磁量子數

D.自旋量子數

2.填空題（每空2分，共10分）

（1）量子數n的取值范圍為______。

（2）量子數l的取值范圍為______。

（3）量子數m的取值范圍為______。

（4）量子數s的取值范圍為______。

（5）在多電子原子中，電子的能量主要由______決定。

3.簡答題（每題5分，共10分）

（1）簡述量子數在描述原子核外電子運動狀態(tài)中的作用。

（2）舉例說明量子數在化學中的應用。

4.實際應用題（10分）

已知某原子的電子排布為1s22s22p?3s23p?，請寫出該原子的電子排布式，并確定其最外層電子的量子數。教學反思今天上了關于量子數的那節(jié)課，心里還是有挺多感觸的。首先，我覺得這節(jié)課挺有挑戰(zhàn)性的，因為量子數這個概念對于學生來說確實挺抽象的。我盡量用了一些生活中的例子來幫助他們理解，比如電子在原子中的運動狀態(tài)就像是在一個“球體”里跳來跳去，而這個球體的形狀和大小就由量子數來描述。我發(fā)現這樣的比喻讓學生更容易接受。

但是，我也意識到，有些學生可能還是覺得挺難理解的。我在課堂上看到了一些學生皺著眉頭，有的甚至開始分心。這可能是因為量子數的概念確實需要一定的抽象思維能力。所以，我覺得在今后的教學中，我需要更加注重學生的個體差異，對于理解能力較強的學生，可以適當增加難度，而對于理解能力較弱的學生，則要更加耐心地引導。

另外，我在課堂上也發(fā)現了一些問題。比如，有些學生在回答問題時，雖然知道答案，但是表達起來不夠清晰。這說明我們在日常教學中，不僅要關注學生的知識掌握，還要關注他們的表達能力。因此，我打算在接下來的教學中，增加一些口語表達和寫作練習，幫助學生提高這方面的能力。

還有一點，我在課堂互動中感受到了學生的積極性。當我提出問題后，很多學生都踴躍舉手發(fā)言，這讓我很高興。這說明我們的課堂氛圍比較活躍，學生愿意參與到學習中。但是，也有一些學生比較內向，不太愿意