電子云與原子軌道

1、電子云與原子軌道教學設(shè)計本節(jié)內(nèi)容是人教版高二化學上冊所學選修3第一章第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的第五課時。本節(jié)課的授課對象主要是高三上普通班的同學。一、教學設(shè)計思路分析1、教材分析本節(jié)課的地位和作用：人教版高中化學選修3、第一章第一節(jié)“原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”（P9頁）第五課時，主要內(nèi)容為 “電子云與原子軌道”概念的建立；了解原子核外電子的運動規(guī)律，掌握泡利原理、洪特規(guī)則；以及掌握不同能層的能級、原子軌道以電子云輪廓圖的的關(guān)系。教學重點：通過s電子云、p電子云的輪廓圖，加深對電子云、原子軌道含義的理解。 教學難點：學會從電子云模擬輪廓圖取理解核外電子的排布特點及特殊性質(zhì)。2、學情分析學生接受能力較強，已處于

2、高二階段；在該階段學生對原子結(jié)構(gòu)以及核外電子排布等已有一定的理解，為這節(jié)課的學習也奠定了一定的基礎(chǔ)。但對核外電子的運動規(guī)律以及原子軌道非常陌生，而且不易將泡利原理和洪特規(guī)則熟練地運用于原子軌道的理解中。學生的好奇心強，已具備了探究的意識；掌握了探究必備的相關(guān)知識，如知道原子的組成，物質(zhì)的遠動是有規(guī)律的，核外電子的運動規(guī)律要遵循能量最低原理、洪特規(guī)則和泡利原理。3、教學思路 以學生活動為主體，探究學習方法為基本方法，理論學習與實踐相結(jié)合，用多媒體展示，通過模型建立，組織學生思考與討論，從而獲得認知。二、教學方案設(shè)計1、教學目標 知識與技能：（1）使學生領(lǐng)會電子云及原子軌道的基本含義。（2）使學生

3、理解s電子云、p電子云的輪廓圖，加深對電子云、原子軌道含義的理解進一步掌握核外電子的排布及運動規(guī)律物質(zhì)。 過程與方法： 創(chuàng)設(shè)學習情景，空間模型，引導學生積極參與探究過程，獲取知識和親身體驗。培養(yǎng)學生知識遷移能力，合作學習能力，同時培養(yǎng)學生用普遍聯(lián)系的觀點分析問題。 情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)學生的唯物觀，世界是物質(zhì)的；物質(zhì)的運動是有規(guī)律；培養(yǎng)學生用普遍聯(lián)系的觀點分析問題。2、教學方法：教法：討論法、講授法指導教學。學法：自主閱讀法、討論法。3、教學準備多媒體設(shè)備、PowerPoint課件、4、教學過程教學內(nèi)容教師活動學生活動設(shè)計意圖引出課題平常我們?nèi)庋勰芸吹絼游锏谋寂?、河水的流動，我們是可以準確的

4、測出它們在某一時刻所處的位置及速度；那還有一些是我們?nèi)庋劭床灰姷娜缪?、水的?nèi)部又是怎樣運動的呢？【問】微觀粒子原子核外電子是如何運動的呢？又該怎樣描述它們的運動特征呢？【圖片】宏觀物體的運動和微觀物體的運動。現(xiàn)在，我們就來討論關(guān)于原子核外電子的運動問題?？磮D片，觀察圖片，引發(fā)思考。了解物質(zhì)的運動是無處不在的及微觀物體的運動特征。創(chuàng)設(shè)學習情境，激發(fā)學習動機，導向于研究原子核外電子排布。核外電子的運動特征【板書】微觀粒子的運動特征是怎樣的？（圖片展示）【講解】電子的質(zhì)量很小，只有9.11×10-31千克；核外電子的運動范圍很?。ㄏ鄬τ诤暧^物體而言）；電子的運動速度很大。得出：微光物體的

5、運動難以測準。 引發(fā)化合理進行科學研究。聯(lián)系生活、生產(chǎn)和科學研究核外電子的運動狀態(tài)【提問】 如何描述核外電子的運動狀態(tài)呢？（以氫原子為例）【講解】：科學家是用這種方法來描述的，在一定的時間間隔內(nèi)電子在原子核外出現(xiàn)概率的統(tǒng)計，電子每出現(xiàn)一次，在途中就增加一個小點，可以想象成你手持一架虛擬的高速照相機拍攝電子，然后把所有照片疊加在一起得到的圖像。由此得到的概率分布看起來像一片云霧，因而被形象的稱為電子云。圖片展示：氫原子的1s電子在核外出現(xiàn)的概率分布圖。問： 怎樣表示電子在某處出現(xiàn)的概率？ 如何表示概率密度？【講解】：P表示電子在某處出現(xiàn)的概率，V表示該處的體積，則P/V稱為概率密度，用表示。觀察

6、答問掌握電子出現(xiàn)的密度的表示方法。培養(yǎng)觀察能力，歸納和概括能力電子云1、電子云輪廓圖的繪制過程（看教材P10圖1-11）2、【提問】繪制電子云輪廓圖的目的是什么？【講解】略。3、電子云的形狀【講解】S電子云呈球形，在半徑相同的球面上，電子出現(xiàn)的機會相同；P電子的電子云形狀呈紡錘形（或無柄亞玲形）；d電子云是花瓣形；F電子云更為復雜。4、【提問】前面我們講解的是核外只有1個電子的氫原子的電子云圖，也就是1s電子的電子云圖，且電子云是球形的。那么是不是所有的核外電子的電子云都是球形的呢？【講解】不是，根據(jù)科學家的研究，P電子的電子云形狀呈紡錘形（或無柄亞玲形）；d電子云是花瓣形。像這種電子云的輪廓

7、又稱為原子軌道。學著自己繪制電子云輪廓圖。電子云輪廓圖的目的有：表示電子云輪廓的形狀，對核外電子的空間狀態(tài)有一個形象化的簡便描述。使學生學得研究方法，并培養(yǎng)學生類比遷移能力。培養(yǎng)學生設(shè)計模擬圖形的能力。感受獲得成功的愉悅，學會合作與分享。原子軌道1、 定義：電子在原子核外的一個空間狀態(tài)稱為一個原子軌道。2、各能級所含有原子軌道數(shù)目能級符號n sn pn dn f軌道數(shù)目13573、【提問】能層與能級（原子軌道的類型）及原子軌道數(shù)目有何關(guān)系呢？【講解】第n能層上有n個能級、n2個原子軌道。比如：第三能層就有3個能級（3s,3p,3d），包含9個原子軌道，不同能級中的電子云可能有不同的伸展方向，即

8、可能有不同的原子軌道。4、像教材上的圖P10圖1-12是s能級的原子軌道，且隨著能層序數(shù)n的增大，原子軌道的半徑也增大?！咎釂枴繛槭裁磿尸F(xiàn)這樣的現(xiàn)象？【講解】這是由于1s、2s、3s電子的能量依次增高，電子在禮盒更遠的區(qū)域出現(xiàn)的概率增加，電子云就向更大的空間擴展。5、從圖1-13可見，跟s電子不同，P電子的原子軌道是紡錘形的，每個P能級有3個原子軌道，它們互相垂直，分別以Px、Py、Pz為符號。且P電子原子軌道的平均半徑也隨n增大而增大。觀察答問認真看圖，找出規(guī)律。了解各能級下電子云的圖形及電子云的運動排布。掌握不同能層的能級、原子軌道及電子云輪廓圖這三者間的關(guān)系。感受化學知識的價值，培養(yǎng)學

9、生的社會責任感。隨堂檢測展示相關(guān)練習題：1、 下列能級中軌道數(shù)為3的是（）。A s能級 B. p能級 C. d能級 D. f能級2、教材上P9圖1-10的說法中，正確的是（）A.通常用小黑點來表示電子的多少B.小黑點密表示在該核外空間的電子數(shù)多C.小黑點密表示在該核外空間的單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率大D.通常用小黑點來表示電子繞核作高速圓周運動練習鞏固所學知識培養(yǎng)學生遷移應用知識能力。5、板書設(shè)計 電子云與原子軌道一、核外電子的運動特征1、電子的質(zhì)量很小2、電子的運動速度很大3、核外電子的運動范圍很小二、電子云1、概念：電子云是處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。2、電子云的形狀：S電子云呈球形；P電子的電子云形狀呈紡錘形（或無柄亞玲形）；d電子云是花瓣形；F電子云更為復雜。三、原子軌道1、概念：電子在原子核外的一個空間狀態(tài)稱為一個原子軌道。2、