人教版高二化學(xué)《第一章 原子結(jié)構(gòu)》精品教案

1、高二化學(xué)第一章 原子結(jié)構(gòu)精品教案本章教學(xué)目標(biāo) 1了解原子結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理，知道原子核外電子的能級(jí)分布，能用電子排布式表示常見(jiàn)元素(136號(hào))原子核外電子的排布。 2了解能量最低原理，知道基態(tài)與激發(fā)態(tài)，知道原子核外電子在一定條件下會(huì)發(fā)生躍遷產(chǎn)生原子光譜。 3了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，知道電子云和原子軌道。 4認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)與元素周期系的關(guān)系，了解元素周期系的應(yīng)用價(jià)值。 5能說(shuō)出元素電離能、電負(fù)性的涵義，能應(yīng)用元素的電離能說(shuō)明元素的某些性質(zhì)。 6從科學(xué)家探索物質(zhì)構(gòu)成奧秘的史實(shí)中體會(huì)科學(xué)探究的過(guò)程和方法，在抽象思維、理論分析的過(guò)程中逐步形成科學(xué)的價(jià)值觀。相關(guān)考綱要求：必修部分 (1)了解元素、核素和同

2、位素的含義。 (2)了解原子構(gòu)成。了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及它們之間的相互關(guān)系。 (3)了解原子核外電子排布。 (4)掌握元素周期律的實(shí)質(zhì)。了解元素周期表(長(zhǎng)式)的結(jié)構(gòu)(周期、族)及其應(yīng)用。 (5)以第3周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 (6)以ia和viia族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 (7)了解金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)遞變的規(guī)律。 (8)了解化學(xué)鍵的定義。了解離子鍵、共價(jià)鍵的形成。選修部分： 1.了解原子核外電子的能級(jí)分布，能用電子排布式表示常見(jiàn)元素(136號(hào))原子核外電子的排布。了解原子核

3、外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 2.了解元素電離能的含義，并能用以說(shuō)明元素的某些性質(zhì)。 3.了解原子核外電子在一定條件下會(huì)發(fā)生躍遷，了解其簡(jiǎn)單應(yīng)用。 4.了解電負(fù)性的概念，知道元素的性質(zhì)與電負(fù)性的關(guān)系。本章內(nèi)容的課時(shí)安排：（教參安排）第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)模型 4課時(shí)第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表 3課時(shí)第三節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì) 2課時(shí)本章復(fù)習(xí) 2課時(shí)第一節(jié) 第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)模型【教學(xué)目標(biāo)】1.了解氫原子光譜的特點(diǎn)和玻爾原子結(jié)構(gòu)模型的基本觀點(diǎn)及其對(duì)原子結(jié)構(gòu)理論的貢獻(xiàn)。2.理解四個(gè)量子數(shù)的含義，會(huì)用四個(gè)量子數(shù)描述核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。3.了解原子軌道和電子云的含義。4.讓學(xué)生知道科學(xué)假說(shuō)模型在原子結(jié)構(gòu)建立中重要作用。5.

4、通過(guò)原子結(jié)構(gòu)量子力學(xué)模型建立的歷史，讓學(xué)生感受科學(xué)家在科學(xué)創(chuàng)造中的豐功偉績(jī)?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】原子的結(jié)構(gòu)和人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的歷史【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型，能有波爾氫原子結(jié)構(gòu)模型解釋氫原子光譜（第一課時(shí)）【溫故知新】1、 原子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(shí) 電子特征核外電子原子核原子中子質(zhì)子組成是元素分類本質(zhì)依據(jù)質(zhì)量數(shù)約為1，帶1個(gè)單位正電荷質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=原子序數(shù)=核外電子數(shù)質(zhì)量數(shù)為1，不帶電中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)子數(shù)（n=a-z）同種元素，中子數(shù)不同則形成同位素特征 位于原子中心，體積小，質(zhì)量比重大由于電子質(zhì)量小，原子的質(zhì)量主要集中在核上 化學(xué)變化中核不變 體積小，質(zhì)量約為質(zhì)子質(zhì)量的1/1836，帶1個(gè)單位負(fù)

5、電荷，負(fù)電荷數(shù)=核所帶正電核數(shù)，故原子不顯電性 核外電子數(shù)=核電荷數(shù)=原子序數(shù) 主族元素的化學(xué)性質(zhì)主要決定于最外層電子數(shù)位置：在原子核外分層排布布bbb布2.相關(guān)知識(shí)回顧（必修2）（1） 原子序數(shù)：含義： （2） 原子序數(shù)與構(gòu)成原子的粒子間的關(guān)系：原子序數(shù) 。（3）原子組成的表示方法a. 原子符號(hào)： azx a z b. 原子結(jié)構(gòu)示意圖： c.電子式： d.符號(hào) 表示的意義： a b c d e核電荷數(shù)= = = 質(zhì)量數(shù)（a）= zxm+ 核外電子數(shù)= zxm- 核外電子數(shù)= （4）“三素”比較：核素 。核素即 ，其種類由 和 決定。絕大多數(shù)元素都存在不同種核素，但有些元素只有一種核素。同位素

6、 。元素 ?！菊n前預(yù)習(xí)區(qū)】閱讀教材p1第一自然段，思考回答下列問(wèn)題：1. 最早提出科學(xué)的原子概念，人們通常稱他為“原子之父”。2. 發(fā)現(xiàn)了電子，提出了原子結(jié)構(gòu)的“ ”模型，開(kāi)始涉及原子的內(nèi)部。3. 人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，每前進(jìn)一步都是建立在_的基礎(chǔ)上的，最有影響的兩位物理學(xué)家是_和_，前者是通過(guò)_實(shí)驗(yàn)提出原子結(jié)構(gòu)的有核模型，后者研究了_后，大膽地引入量子論觀點(diǎn)，提出了新的原子結(jié)構(gòu)模型。4. 盧瑟福的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：絕大多數(shù)，少數(shù)，個(gè)別。在此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出的核式原子模型的主要內(nèi)容是：原子由構(gòu)成。原子核帶電荷，；電子帶電荷，。5. 根據(jù)盧瑟福核式原子結(jié)構(gòu)模型和經(jīng)典電磁學(xué)觀點(diǎn)氫原子光譜是怎樣的？為什么？

7、而實(shí)際情況是怎樣的？玻爾在盧瑟福核式模型的基礎(chǔ)上提出了核外電子分層排布的原子結(jié)構(gòu)模型，玻爾原子結(jié)構(gòu)模型的要點(diǎn)是什么？【課堂互動(dòng)區(qū)】一、人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的歷史【預(yù)習(xí)總結(jié)】：通過(guò)自主預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)，總結(jié)原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展史一、人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的歷史2、原子分子論阿伏加德羅3、元素周期律（表）門捷列夫4、對(duì)有機(jī)物認(rèn)識(shí)的進(jìn)展碳原子的四價(jià)碳原子成鍵的立體構(gòu)型分子中價(jià)鍵的飽和性有機(jī)合成可“按圖索驥”5、物理學(xué)上的重大發(fā)現(xiàn)電子氫原子光譜元素的放射性微粒的波粒二象性（量子力學(xué)）6、實(shí)驗(yàn)方法上的改進(jìn)紅外光譜電子顯微原子吸收光譜x射線衍射玻爾研究氫原子光譜時(shí)，引入量子論觀點(diǎn)，提出了新的量子觀原子結(jié)構(gòu)模型盧瑟福根據(jù)粒子散

8、射現(xiàn)象，提出了帶核的“行星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)”的原子結(jié)構(gòu)模型古希臘德謨克里特等哲學(xué)家的原子論思想道爾頓最早提出科學(xué)的原子學(xué)說(shuō)湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，提出了“葡萄干面包式”的原子結(jié)構(gòu)模型原子的量子力學(xué)模型1、人類探索原子結(jié)構(gòu)的歷史二、氫原子光譜和玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型【問(wèn)題思考】（1）什么是原子光譜，氫原子光譜有什么特點(diǎn)？（2）玻爾是怎樣解釋氫原子光譜的？ 三、 反饋練習(xí) 1 在物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的歷史上，首先提出原子是一個(gè)實(shí)心球體的是（ ）a. 湯姆生 b. 盧瑟福 c. 道爾頓 d. 玻爾 2 在1911年前后，物理學(xué)家盧瑟福把一束高速運(yùn)動(dòng)的粒子（質(zhì)量數(shù)為4的帶2個(gè)單位正電荷的氦原子核），射向一片極薄的金箔。他驚奇

9、的發(fā)現(xiàn)，過(guò)去一直認(rèn)為原子是“實(shí)心球”，而由這種“實(shí)心球”緊密排列成的金箔，竟為大多數(shù)粒子暢通無(wú)阻得通過(guò)，就像金箔不在那兒似的，但也有極少數(shù)的粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，或筆直的彈回。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能得出關(guān)于金箔中au原子結(jié)構(gòu)的一些結(jié)論，試寫出其中的三點(diǎn)：a _; b_;c_。3 13cnmr（核磁共振）、15nnmr可用于測(cè)定蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的空間結(jié)構(gòu)，kuit wu thrich等人為此獲得2002年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。下面有關(guān)13c、15n敘述正確的是（ ）a. 13c與15n有相同的中子數(shù) b. 13c與c60互為同素異形體c. 15n與14n互為同位素 d. 15n的核外電子數(shù)與中子數(shù)相同 4

10、已知氧元素有三種穩(wěn)定同位素：168o、178o、188o，氧氣中存在幾種氧分子？它們的相對(duì)分子質(zhì)量有幾種？5 玻爾的原子軌道模型的成功之處是什么？第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)模型（第二課時(shí)）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.在已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步了解核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 2.從能級(jí)的角度來(lái)看待核外電子的排布。 3.初步認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)的量子力學(xué)模型，能用四個(gè)量子數(shù)描述核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?！緦W(xué)習(xí)重難點(diǎn)】了解四個(gè)量子數(shù)與原子軌道、電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系【溫故知新】核外電子的排布規(guī)律（1）核外電子是 排布的（2）不同電子層上的電子能量不同，離核越近，能量越 。（3）電子優(yōu)先排布在能量最 的電子層里。（4）每個(gè)電子層所能容納的電子數(shù)

11、最多為 （n為電子層數(shù)）。（5）最外層電子數(shù)不超過(guò) 個(gè)（k為最外層時(shí)不超過(guò)2個(gè)），次外層不超過(guò) 個(gè)，倒數(shù)第三層不超過(guò) 個(gè)。【課前預(yù)習(xí)區(qū)】1、閱讀課本課本p4聯(lián)想質(zhì)疑思考一下問(wèn)題：（1）如何解釋氫原子光譜和多電子原子光譜所產(chǎn)生的復(fù)雜現(xiàn)象？（2）原子中的電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否還存在波爾原子結(jié)構(gòu)模型未能描述的其他量子化現(xiàn)象呢？（3）是否有必要用更多的量子數(shù)來(lái)標(biāo)記核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)呢？2、各電子層包含的原子軌道情況主量子數(shù)原子軌道類型原子軌道種類數(shù)原子軌道數(shù)目可容納電子數(shù)1234n【課堂互動(dòng)區(qū)】二、量子力學(xué)對(duì)原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述【預(yù)習(xí)總結(jié)】通過(guò)聯(lián)想質(zhì)疑的課前學(xué)習(xí)，總結(jié)：根據(jù)量子力學(xué)理論，原子中的單個(gè)電

12、子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以用 來(lái)描述，而每個(gè)原子軌道須由 共同標(biāo)記，核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)須由 共同標(biāo)記。1、 電子層（n）： 問(wèn)題組探究（1）n的大小與電子離核距離、能量大小有什么關(guān)系？（2）什么原因?qū)е码娮臃謱优挪?？小結(jié)（1）分層依據(jù)：電子的能量較大差別；電子運(yùn)動(dòng)的主要區(qū)域或離核遠(yuǎn)近的不同。即電子層由內(nèi)到外分為k 、 。（2）一般而言，n越大，電子離核的平均距離越 、能量越 。 設(shè)疑（1）在多電子原子中，每一層上的電子又是怎樣運(yùn)動(dòng)的？能量一樣嗎？運(yùn)動(dòng)區(qū)域的形狀一樣嗎？（2）為什么每個(gè)電子層所能容納的電子數(shù)最多為2n2（n為電子層數(shù)）？為什么最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)（k為最外層時(shí)不超過(guò)2個(gè)）？2、 原子軌

13、道的類型問(wèn)題組探究（1）寫出氖原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖。（2）氖原子第一電子層的2個(gè)電子是怎樣運(yùn)動(dòng)的？它們的能量都一樣嗎？它們運(yùn)動(dòng)的區(qū)域一樣呈現(xiàn)什么形狀？（3）氖原子第二電子層的8個(gè)電子是怎樣運(yùn)動(dòng)的？它們的能量都一樣嗎？它們運(yùn)動(dòng)的區(qū)域一樣呈現(xiàn)什么形狀？小結(jié)（1）對(duì)同一層還可以分成不同的能級(jí)。（2）原子中單個(gè)電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)用原子軌道來(lái)描述（3）第一電子層：只一種形狀球形對(duì)稱，所以就只一種類型軌道，用s表示，叫s軌道，記作1s。第二電子層：有二種形狀，所以有二種類型軌道。分別是：（1）球形對(duì)稱，記作2s。（2）紡錘形（或啞鈴形），用p表示，叫p軌道，記作2p。第三電子層：是否看出其中存在明顯的規(guī)律

14、，試著寫一寫。有 種形狀，決定有 種類型軌道。（1） ，記作 ；（2） ，記作 。（3）復(fù)雜形狀，用d表示，叫d軌道，記作3d。第四電子層：有 種形狀，決定有 種類型軌（1） ，記作 ；（2） ，記作 。（3）復(fù)雜形狀，記作 。（4）復(fù)雜形狀，用f表示，叫f軌道，記作4f。第五電子層：有 種形狀，決定有 種類型軌道。（1） ，記作 ；（2） ，記作 。（3）復(fù)雜形狀，記作 ；（4）復(fù)雜形狀，記作 。（5）復(fù)雜形狀，用g表示，叫g(shù)軌道，記作5g。3、 原子軌道的伸展方向（1）相同形狀的原子軌道還可有不同的伸展方向，伸展方向決定該種類型軌道的個(gè)數(shù)。（2）s軌道是球形對(duì)稱的，只有1個(gè)軌道。p軌道在空

15、間有x、y、z3個(gè)伸展方向，所以p軌道含3個(gè)軌道，分別記作：px、py、pz。d軌道有 個(gè)（這其中也存在明顯的規(guī)律，試著寫寫）伸展方向，即d軌道含 個(gè)軌道。f軌道有 個(gè)伸展方向，即f軌道含 個(gè)軌道。4、 電子的自旋電子不僅在核外空間不停地運(yùn)動(dòng)，而且還做自旋運(yùn)動(dòng)。電子的自旋有兩種狀態(tài)，通常采用 來(lái)標(biāo)記電子的不同自旋狀態(tài)。電子自旋并非像地球繞軸自旋，只是代表電子的兩種不同狀態(tài)。練習(xí)1：各電子層包含的原子軌道數(shù)目主量子數(shù)原子軌道類型原子軌道數(shù)目可容納電子數(shù)1234n【歸納總結(jié)】1.核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)主量子數(shù)n角量子數(shù)l磁量子數(shù)m自旋磁量子數(shù)ms電子層s、p、d能級(jí)原子軌道2.多電子原子中，電子填充原子

16、軌道時(shí)，原子軌道能量的高低的規(guī)律：（1） 形狀相同的原子軌道能量的高低：1s2s3s4s（2） 相同電子層上原子軌道能量的高低：nsnpnddf.（3） 電子層和形狀相同的原子軌道的能量相等，如2px、2py、2pz軌道的能量相等三、核外電子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)問(wèn)題組探究1 核外電子質(zhì)量小帶負(fù)電荷，運(yùn)動(dòng)范圍相對(duì)自身體積較大，速度快，是否遵循宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律？電子在核外運(yùn)動(dòng)時(shí)是否有一定的規(guī)律？2 關(guān)于電子在核外的運(yùn)動(dòng)，你現(xiàn)在已經(jīng)知道哪些規(guī)律？3 科學(xué)家是采取什么方法來(lái)研究電子在核外運(yùn)動(dòng)的？【歸納總結(jié)】1 核外電子以極 的速度、在極 的空間作永不停止的運(yùn)轉(zhuǎn)。 宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（不能測(cè)出在某一時(shí)刻的位置、

17、速度，即不能描畫出它的運(yùn)動(dòng)軌跡）。2 可用 的方法研究電子在核外出現(xiàn)的幾率。電子云（課本p7）電子在核外空間一定范圍內(nèi)出現(xiàn)，好像帶負(fù)電荷的云霧籠罩在原子核周圍，人們形象的稱為電子云。電子云圖中小黑點(diǎn)的疏密_成正比關(guān)系。鞏固練習(xí)1 s軌道形狀是 ，p軌道形狀是 。2 第3電子層有 種原子軌道，有 個(gè)軌道；第4電子層有 種原子軌道，有 個(gè)軌道；第n電子層有 種原子軌道，有 個(gè)軌道。3.下列說(shuō)法中正確的是()a一般而言，n越大，電子離核平均距離越遠(yuǎn)，能量越低b一般n越大，電子層中的能級(jí)數(shù)越多c. 對(duì)于確定的n值，其原子軌道數(shù)為2n2個(gè)d自旋狀態(tài)隨原子軌道的具體情況而確定4.在基態(tài)多電子原子中，關(guān)于核外電子能量的敘述錯(cuò)誤的是()a最易失去的電子能量最高b電子在不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)所具有的能量是不同的c