人教版必修第一冊4.1.1原子結(jié)構(gòu)核外電子排布教案

第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表第1課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)目標(biāo)】1、了解原子的構(gòu)成，了解質(zhì)量數(shù)的概念。2、初步掌握原子核外電子排布規(guī)律。3、能夠正確書寫廣20號(hào)元素原子和離子的結(jié)構(gòu)示意圖，弄清楚原子、陽離子和陰離子的質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)之間的關(guān)系?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】1、重點(diǎn)：（1）質(zhì)量數(shù)概念的學(xué)習(xí)。（2）核外電子排布規(guī)律。2、難點(diǎn):（1）質(zhì)量數(shù)和，X的含義。（2）核外電子排布規(guī)律的理解，廣20元素原子或離子的原子結(jié)構(gòu)示意圖的掌握?！窘虒W(xué)過程】一、導(dǎo)入新課【情境】原子結(jié)構(gòu)模型的演變很早以前，人們就提出了這樣一個(gè)問題：物質(zhì)是否無限可分？在公元前5世界,希臘哲學(xué)家德謨利特等人認(rèn)為：萬物是由大量的不可分割的微粒構(gòu)成的，即原子。1803年道爾頓提出：原子是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子，它們是堅(jiān)實(shí)的、不可再分實(shí)心球。1904年湯姆孫利用陰極射線實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電子，他認(rèn)為原子是一個(gè)平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子，中和了正電荷，從而形成了中性原子。1911年盧瑟福（湯姆孫的學(xué)生）進(jìn)行了a散射實(shí)驗(yàn)，得出在原子的中心有一個(gè)帶正電荷的核，它的質(zhì)量幾乎等于原子的全部質(zhì)量，電子在它的周圍沿著不同的軌道運(yùn)轉(zhuǎn)，就像行星環(huán)繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)一樣。1913年玻爾（盧瑟福的學(xué)生）引入量子論的觀點(diǎn)，提出電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做高速圓周運(yùn)動(dòng)。19261935年，現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)說提出電子在原子核外很小的空間內(nèi)做高速運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)規(guī)律與一般物體不同，沒有確定的軌道?！驹O(shè)計(jì)意圖】通過了解原子結(jié)構(gòu)模型的演變歷程，學(xué)生可以認(rèn)識(shí)到從宏觀和微觀結(jié)合的視角分析與解決問題的重要性，知道科學(xué)研窕過程中常需要依據(jù)物質(zhì)及其變化的信息建構(gòu)模型，提高模型的認(rèn)知能力?！就队啊空故驹咏Y(jié)構(gòu)模型的演變?！具^渡】目前，科學(xué)家已經(jīng)能利用電子顯微鏡和掃描隧道顯微鏡攝制顯示原子圖像的照片。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類對原子的認(rèn)識(shí)過程還會(huì)不斷深化。下面我們就來學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)相關(guān)知識(shí)。二、講授新課知識(shí)點(diǎn)一原子結(jié)構(gòu)【提問】通過剛剛了解的原子結(jié)構(gòu)模型的演變經(jīng)歷的幾個(gè)階段，現(xiàn)在我們知道原子是由什么組成的呢？【生】集體回答：原子核和核外電子?！編煛吭邮怯珊送怆娮雍驮雍私M成的，那原子核能否再分成更小的微粒呢？【生】可以。原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的?！編煛扛鶕?jù)科學(xué)探究，絕大多數(shù)的原子核是由更小的質(zhì)子和中子構(gòu)成的。質(zhì)子、中子、電子的電性如何？【生】電子：帶一個(gè)單位負(fù)電荷；質(zhì)子：帶一個(gè)單位負(fù)電荷；中子：不顯電性；原子：呈電中性?！編煛磕敲从闪Ｗ铀鶐щ娦阅隳芸闯鍪裁匆?guī)律嗎？【生】核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)【師】觀察并描述表格中的數(shù)據(jù)，思考三種微粒的質(zhì)量、電量有什么關(guān)系？【投影】原子的質(zhì)量相關(guān)問題【歸納總結(jié)】質(zhì)子和中子的質(zhì)量基本相等，相對質(zhì)量約為1。電子的質(zhì)量可以忽質(zhì)量/kg相對質(zhì)量電量/C質(zhì)子1.673X10-271.0071.602X10-19中子1.675X10271.0080電子9.109X10知1/18361.602X10-19略不計(jì)。原子的質(zhì)量主要集中在原子核上?！咎釂枴繉⒂嘘P(guān)原子的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和（即質(zhì)量數(shù)A）填入表格，并與相對原子質(zhì)量作比較，你能夠得出什么結(jié)論？【生】質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N）二質(zhì)量數(shù)（A）在數(shù)值上：質(zhì)量數(shù)（A）-相對原子質(zhì)量【師】原子的質(zhì)量都集中在原子核上，質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量都近似為1,忽略電子的質(zhì)量，將原子核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值相加，所得的數(shù)值就叫作質(zhì)量數(shù)。下面我們來學(xué)習(xí)原子的相關(guān)表示?！窘處熁顒?dòng)】講解符號(hào)中各個(gè)字母所表示的含義。知識(shí)點(diǎn)二核外電子排布【過渡】在含有多個(gè)電子的原子里，分子分別在能量不同的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)。我們把不同的區(qū)域簡化為不連續(xù)的殼層，稱作電子層。電子層模型就類似于切開的洋蔥,洋蔥是我們非常熟悉的一種蔬菜,洋蔥切開后,我們會(huì)看到里面一層一層地呈現(xiàn)?！就队啊空故绢惐葓D?！編煛吭诙嚯娮釉又?，電子的能量是不相同的。在離核較近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子能量較低，在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子能量較高。由于原子中的電子是處在原子核的引力場中（類似于地球上的萬物處于地心引力場中），電子一般總是先從內(nèi)層排起，當(dāng)一層充滿后再填充下一層。那么核外電子的排布有哪些規(guī)律呢？【小結(jié)】（1）能量最低原理核外電子總是優(yōu)先排布在能量最低的電子層里，然后再由里往外排布在能量逐步升高的電子層里，即按K-*L-*M-*N順序排列。【思考交流】在多電子原子中，電子的能量是不相同的。在離核較近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子能量較低，在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子能量較高。由于原子中的電子是處在原子核的引力場中，電子總是從內(nèi)層排起，當(dāng)一層充滿后再填充下一層。那么，每個(gè)電子層最多可以排布多少個(gè)電子呢？【小結(jié)】（2）電子層最多容納的電子數(shù)①第〃層最多容納2萬個(gè)電子。如K、L^N層最多容納電子數(shù)分別為2、8、18、32o②最外層電子數(shù)目最多不能超過8個(gè)（K層為最外層時(shí)不能超過2個(gè)）。③次外層最多能容納的電子數(shù)不超過18個(gè)。【學(xué)生活動(dòng)】寫出49號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖?！具^渡】那么在實(shí)際的運(yùn)用中我們應(yīng)該如何用化學(xué)語言表示核外電子排布呢？為了簡便，我們引入了原子（離子）結(jié)構(gòu)示意圖?！就队啊空故锯c原子結(jié)構(gòu)示意圖?！局v解】原子結(jié)構(gòu)示意圖中，核電荷數(shù)等于核外電子數(shù)。而離子結(jié)構(gòu)示意圖中，兩者是不相等的，他們之間有什么樣的數(shù)量關(guān)系呢？【小結(jié)】陽離子：核外電子數(shù)〈核電荷數(shù)；陰離子：核外電子數(shù)〉核電荷數(shù)?！局v解】當(dāng)主族中的金屬元素原子失去最外層所有電子變?yōu)殡x子時(shí)，電子層數(shù)減少一層，形成與上一周期的稀有氣體原子相同的電子層結(jié)構(gòu)。非金屬元素的原子得電子形成簡單離子時(shí)，形成和稀有氣體原子相同的電子層結(jié)構(gòu)?！編煛吭踊蚍肿邮浅孰娭行缘?，質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)等于核電荷數(shù)。原子失電子形成陽離子帶正電，得電子形成陰離子帶負(fù)電。那么離子中，質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)有什么關(guān)系？【生】陽離子中，質(zhì)子數(shù)二核外電子數(shù)+失去的電子數(shù)；陰離子中，質(zhì)子數(shù)二核外電子數(shù)-得到的電子數(shù)?！緩?qiáng)調(diào)】核外電子排布規(guī)律是相互聯(lián)系的，不能孤立地、機(jī)械地理解和套用。當(dāng)