人教版高中化學(xué)選修三教案1_1 原子結(jié)構(gòu) 第三課時(shí)

1、教 案課題：第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)（3）授課班級(jí)課 時(shí)教學(xué)目的知識(shí)與技能1、了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，了解電子云的概念2、了解原子軌道圖及每個(gè)能級(jí)中的軌道分布情況和最大容納電子數(shù)3、掌握泡利原理、洪特規(guī)則過(guò)程與方法復(fù)習(xí)和沿伸、進(jìn)一步認(rèn)識(shí)核外電子排布，親自動(dòng)手書(shū)寫(xiě)，體會(huì)原理情感態(tài)度價(jià)值觀充分認(rèn)識(shí)原子電子排布遵循的原則，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，有利于增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。重 點(diǎn)泡利原理、洪特規(guī)則難 點(diǎn)泡利原理、洪特規(guī)則知識(shí)結(jié)構(gòu)與板書(shū)設(shè)計(jì)五、電子云和原子軌道：1、電子云(1)電子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：質(zhì)量極小 運(yùn)動(dòng)空間極小 極高速運(yùn)動(dòng)。2、原子軌道s電子軌道都是球形；P原子軌道是紡錘形分別以px、py、pz為符號(hào)。D

2、原子軌道是花瓣形的。3、泡利原理：一個(gè)原子軌道里最多只能容納2個(gè)電子，而且自旋方向相反，這個(gè)原理成為泡利原理。4、洪特規(guī)則：當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋方向相同，這個(gè)規(guī)則是洪特規(guī)則。5、洪特規(guī)則的特例：對(duì)于同一個(gè)能級(jí)，當(dāng)電子排布為全充滿、半充滿或全空時(shí)，是比較穩(wěn)定的。教學(xué)過(guò)程教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng)設(shè)問(wèn)原子核外電子是如何運(yùn)動(dòng)的呢？講20世紀(jì)處，丹麥科學(xué)家玻爾把原子類(lèi)比為太陽(yáng)系，提出了原子的行星模型。認(rèn)為核外電子象行星繞太陽(yáng)那樣繞原子核運(yùn)動(dòng)。1916年玻爾因此獲得諾貝爾物理獎(jiǎng)。然而，在后來(lái)的十年間，玻爾建立的行星模型被量子理論學(xué)徹底否定了。引

3、入電子在核外空間運(yùn)動(dòng)，能否用宏觀的牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)描述呢？板書(shū)五、電子云和原子軌道：1、電子云(1)電子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：質(zhì)量極小 運(yùn)動(dòng)空間極小 極高速運(yùn)動(dòng)。講因此，電子運(yùn)動(dòng)不能用牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)描述，只能用統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)來(lái)描述。我們不可能像描述宏觀運(yùn)動(dòng)物體那樣，確定一定狀態(tài)的核外電子在某個(gè)時(shí)刻處于原子核外空間如何，而只能確定它在原子核外各處出現(xiàn)的概率。 投影 多媒體，體會(huì)概率圖講概率分布圖看起來(lái)像一片云霧，因而被形象地稱作電子云。常把電子出現(xiàn)的概率約為90%的空間圈出來(lái)，人們把這種電子云輪廓圖成為原子軌道。板書(shū)2、原子軌道講s電子的原子軌道都是球形的(原子核位于球心)，能層序數(shù)越大，原子軌道的半徑越大。這

4、是由于1s，2s，3s電子的能量依次增高，電子在離核更遠(yuǎn)的區(qū)域出現(xiàn)的概率逐漸增大，電子云越來(lái)越向更大的空間擴(kuò)展。這是不難理解的，打個(gè)比喻，神州五號(hào)必須依靠推動(dòng)(提供能量)才能克服地球引力上天，2s電子比1s電子能量高，克服原子核的吸引在離核更遠(yuǎn)的空間出現(xiàn)的概率就比1s大，因而2s電子云必然比1s電子云更擴(kuò)散。投影講p的原子軌道是紡錘形的，每個(gè)P能級(jí)有3個(gè)軌道，它們互相垂直，分別以Px、Py、Pz為符號(hào)。P原子軌道的平均半徑也隨能層序數(shù)增大而增大。投影 投影 板書(shū) s電子軌道都是球形；P原子軌道是紡錘形分別以px、py、pz為符號(hào)。D原子軌道是花瓣形的。講量子力學(xué)告訴我們：ns能級(jí)各有一個(gè)軌道，

5、np能級(jí)各有3個(gè)軌道，nd能級(jí)各有5個(gè)軌道，nf能級(jí)各有7個(gè)軌道.而每個(gè)軌道里最多能容納2個(gè)電子，通常稱為電子對(duì)，用方向相反的箭頭“”來(lái)表示。用或代表一個(gè)原子軌道，可用箭頭表示一個(gè)電子，這樣的式子稱為軌道表示式或電子排布圖。板書(shū)3、泡利原理：一個(gè)原子軌道里最多只能容納2個(gè)電子，而且自旋方向相反，這個(gè)原理成為泡利原理。思考 推理各電子層的軌道數(shù)和容納的電子數(shù)。講對(duì)于基態(tài)原子來(lái)說(shuō)(洪特規(guī)則的使用前提)，在能量相等的軌道上，自旋平行的電子數(shù)目最多時(shí)，原子的能量最低。所以在能量相等的軌道上，電子盡可能自旋平行地多占不同的軌道。例如碳原子核外有6個(gè)電子，按能量最低原理和保里不相容原理，首先有2個(gè)電子排布

6、到第一層的1s軌道中，另外2個(gè)電子填入第二層的2s軌道中，剩余2個(gè)電子排布在2個(gè)p軌道上，具有相同的自旋方向，而不是兩個(gè)電子集中在一個(gè)p軌道，自旋方向相反。 板書(shū)4、洪特規(guī)則：當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋方向相同，這個(gè)規(guī)則是洪特規(guī)則。 科學(xué)探究下列表示的是第二周期中一些原子的核外電子排布，請(qǐng)說(shuō)出每種符號(hào)的意義及從中獲得的一些信息。 由圖總結(jié)：1、每個(gè)原子軌道里最多只能容納幾個(gè)電子？2、當(dāng)電子排面在同一能級(jí)時(shí)，有什么規(guī)律？小結(jié)每個(gè)原子軌道里最多容納2個(gè)電子。當(dāng)電子排布在同一能級(jí)時(shí)，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)不同的軌道而且自旋方向相同思考與交流寫(xiě)出24號(hào)、29號(hào)元素的

7、電子排布式，價(jià)電子排布軌道式，閱讀周期表，比較有什么不同，為什么？從元素周期表中查出銅、銀、金的外圍電子層排布。它們是否符合構(gòu)造原理?投影板書(shū)5、洪特規(guī)則的特例：對(duì)于同一個(gè)能級(jí)，當(dāng)電子排布為全充滿、半充滿或全空時(shí)，是比較穩(wěn)定的。小結(jié)核外電子排布遵循泡利不相容原理、能量最低原理和洪特規(guī)則能量最低原理就是在不違背泡利不相容原理的前提下，核外電子總是盡先占有能量最低的軌道，只有當(dāng)能量最低的軌道占滿后，電子才依次進(jìn)入能量較高的軌道，也就是盡可能使體系能量最低洪特規(guī)則是在等價(jià)軌道(相同電子層、電子亞層上的各個(gè)軌道)上排布的電子將盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同后來(lái)量子力學(xué)證明，電子這樣排布可使能量最低，所以洪特規(guī)則可以包括在能量最低原理中，作為能量最低原理的一個(gè)補(bǔ)充隨堂練習(xí)1基態(tài)碳原子的最外能層的各能級(jí)中，電子排布的方式正確的是（ ） A B C D2、已知錳的核電荷數(shù)為25，以下是一些同學(xué)繪制的基態(tài)錳原子核外電子的軌道表示式（即電子排布圖），其中最能準(zhǔn)確表示基態(tài)錳原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的是（ ） A B C D 分析 由構(gòu)造原理可知E(4s)E(3d)，而選項(xiàng)A、B中 E(3d)E(4s)。洪特規(guī)則指出：“電子排布在同一能級(jí)