2021_2022學(xué)年高中化學(xué)第一章原子結(jié)構(gòu)與元素周期律第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)教案8魯科版必修2

1、第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)單元分析本單元以元素周期律和元素周期表為線索，學(xué)習(xí)元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。從原子、離子、分子層次探究物質(zhì)性質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系，了解元素性質(zhì)遞變的基本規(guī)律，是中學(xué)化學(xué)中最重要的基礎(chǔ)理論知識。從初中到學(xué)習(xí)化學(xué)2之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了氫、氧、碳等元素及其化合物的知識，學(xué)習(xí)了四種重要金屬鈉（堿金屬） 、鋁、鐵、銅，四種重要的非金屬元素氯（鹵族元素） 、氮（氮族元素） 、硫（氧族元素） 、硅元素的單質(zhì)及化合物的知識，本單元先對原子結(jié)構(gòu)部分理論進行深化和拓展，這些都為本單元的教學(xué)重點元素周期律作了必要的知識準(zhǔn)備。通過元素周期律的學(xué)習(xí)可以深化對原子結(jié)構(gòu)知識的理解，也為下一步學(xué)習(xí)元素周期表等理論

2、知識奠定堅實的基礎(chǔ)。并且，這些理論知識必將在以后學(xué)習(xí)新的元素知識和解決與化學(xué)相關(guān)的實際問題中起到重要的指導(dǎo)作用。本單元的內(nèi)容可以相互銜接分五個課時進行教學(xué)。首先，以1 18 號元素原子中稀有氣體元素原子核外電子排布為例，讓學(xué)生通過分析、歸納，了解元素原子核外電子分層排布的基本規(guī)則；接著按照一定的觀察順序，指導(dǎo)學(xué)生通過繪制圖表或觀察數(shù)據(jù)，了解隨著元素核電荷數(shù)的遞增，元素原子核外電子排布、原子半徑、元素主要化合價的周期性變化；然后通 過回憶化學(xué)1所學(xué)的元素化合物性質(zhì)，輔助以性質(zhì)實驗、資料閱讀、組織學(xué)生進行分析、探究等活動，了解隨著元素核電荷數(shù)的遞增，元素金屬性和非金屬性的遞變規(guī)律，認(rèn)識元素 周期律

3、及元素性質(zhì)周期性變化的實質(zhì)；接下來通過閱讀分析元素周期表，掌握元素周期表的 結(jié)構(gòu)。進而在初步掌握元素周期律、元素周期表結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，了解元素周期表中同周期、 同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，結(jié)合練習(xí)與生產(chǎn)生活實際，概要的認(rèn)識到周期表中元素的位置、原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系；最后了解發(fā)現(xiàn)元素周期律的意義，認(rèn)識學(xué)習(xí)元素周期律和周期 表的重要性。本單元的教學(xué)重點為元素原子核外電子排布、元素周期律、元素周期表。本單元的教學(xué)難點為元素周期律、元素周期表。本單元內(nèi)容的教學(xué)方式可以是多樣的。例如運用多種活動形式如性質(zhì)實驗、資料閱讀、交流討論等，在活動的基礎(chǔ)上逐步展開問題。而后以實驗事實和具體素材為依據(jù)，通過對比、對

4、照、歸納、綜合、演繹等方式總結(jié)規(guī)律。例如原子核外電子排布、原子半徑隨核電荷數(shù)的 遞增呈周期性變化可以用教材提供的具體素材制作表格對比、歸納出變化規(guī)律，再由表及里 探究本質(zhì)原因，最后將理論運用到實際問題上，在具體的應(yīng)用中強化對理論的理解。再例如- 9 -同一周期、同一主族的元素金屬性、非金屬性的變化規(guī)律可以通過綜合原子結(jié)構(gòu)等內(nèi)容分析得出，而后應(yīng)用于解決元素、單質(zhì)化合物性質(zhì)的對比分析以及解決實際問題中，從而加強對這部分知識的理解和應(yīng)用。本單元的知識側(cè)重于原理性、規(guī)律性知識的學(xué)習(xí)，在教學(xué)方式上應(yīng)注意營造問題情境， 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，避免枯燥乏味。要注意幫助學(xué)生通過回憶、閱讀、實驗收集有關(guān)素材， 同

5、時引導(dǎo)學(xué)生分析、處理素材，通過抽象或概括，得出規(guī)律性、結(jié)論性的知識。對于一些有具體數(shù)據(jù)信息的規(guī)律，可以用函數(shù)圖象顯示一系列元素原子最外層電子數(shù)、原子半徑大小的變化與其核電荷數(shù)變化之間的關(guān)系，從中歸納出變化的基本規(guī)律。而對于元 素金屬性、非金屬性的變化規(guī)律，可以指導(dǎo)學(xué)生依據(jù)判斷元素金屬性、非金屬性的經(jīng)驗規(guī)律，收集并利用實驗事實與有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)知識來分析比較第3 周期 11 17 號元素金屬性、非金屬性的變化規(guī)律。如通過鈉、鎂、鋁分別與水（冷水、熱水）、等濃度的鹽酸反應(yīng)的難易程度比較得出第3 周期 11 17 號元素金屬性的變化規(guī)律，而第3 周期 1117 號元素非金屬性的變化規(guī)律則可以根據(jù)其非金

6、屬單質(zhì)與氫氣化合能力、生成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性、最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強弱等知識來進行判斷。對一些學(xué)生比較生疏的知識、較難理解的概念，要多作啟發(fā)和補充講解。例如，對氣態(tài)氫化物的生成及其熱穩(wěn)定性、元素最高價氧化物對應(yīng) 水化物等概念，學(xué)生較為生疏，可以用具體的事例加以說明，如氫氣、氯氣化合生成氯化氫， 氧化鈉的水化物為其氫氧化物氫氧化鈉，三氧化硫的水化物為其對應(yīng)價態(tài)的含氧酸硫酸等。 有條件的學(xué)校可以觀看實驗錄像或電腦模擬動畫，使抽象的理性知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^、形象的感 性知識。對于本單元的教學(xué)，一定要注意正確進行化學(xué)用語的教學(xué)?；瘜W(xué)用語在化學(xué)原理的學(xué)習(xí)、描述、交流中具有重要作用。要重視應(yīng)用化學(xué)用語幫

7、助學(xué)生理解有關(guān)概念、原理，學(xué)會應(yīng)用 化學(xué)用語進行概念原理知識的描述、交流。但是，也要注意避免把化學(xué)概念、原理的學(xué)習(xí)變 成化學(xué)用語的學(xué)習(xí)、記憶，忽視原理本身的學(xué)習(xí)和理解，造成本末倒置，更不能把化學(xué)用語 變成僵死的符號、語言，讓學(xué)生死記硬背，應(yīng)該在理解的基礎(chǔ)上熟悉，注意揭示化學(xué)用語書 寫的方法與規(guī)則的化學(xué)含義。例如，將最高價氧化物對應(yīng)的水化物拆解為“最高價”“最高 價氧化物”“水化物”；注意表達(dá)元素在周期表中位置的正確方法等。最后，有條件的學(xué)?？梢蚤_展一些課外研究性學(xué)習(xí)的活動。例如利用教材中的“化學(xué)史話”門捷列夫與元素周期表，在課外查閱圖書和網(wǎng)絡(luò)資料，設(shè)定主題進行研究，或者進行校內(nèi)小組活動，在教師

8、的指導(dǎo)下完成課題的研究，讓學(xué)生認(rèn)識科學(xué)發(fā)展的艱難和偉大意義，了解科學(xué)研究的方法，開闊視野，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。課時分配原子核外電子的排布1第一課時課時原子核外電子的排布整體設(shè)計三維目標(biāo)1. 知識與技能了解元素原子核外電子排布的基本規(guī)律，能用原子（離子）結(jié)構(gòu)示意圖表示原子（離子） 的核外電子排布；能根據(jù)簡單的原子（離子）核外電子排布推斷其元素種類。2. 過程與方法本課時通過觀察、對比、分析等方法得出原子核外電子排布的規(guī)律，并通過練習(xí)加以鞏固。3. 情感態(tài)度與價值觀通過討論增強同學(xué)們的合作精神，在學(xué)習(xí)活動中加強學(xué)生的觀察、分析和思考能力。教學(xué)重點元素原子核外電子排布的表示方法及規(guī)律。教學(xué)

9、難點元素原子核外電子排布的規(guī)律、離子的核外電子排布的特點。課前準(zhǔn)備118 號元素原子結(jié)構(gòu)示意圖掛圖。ppt課件（網(wǎng)址：/?action=copyright!show&id=1336）教學(xué)過程知識回顧x我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過原子的結(jié)構(gòu)，即原子是帶正電的原子核和核外帶負(fù)電的核外電子構(gòu)成的， 電子在核外圍繞原子做高速運動。原子核又由核內(nèi)帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子構(gòu)成。一個z原子可以表示為a的形式。z【提問】 1. 請說出在a這個表達(dá)式中各字母的含義。x2. 說出字母間存在的數(shù)量關(guān)系。xa3. 請說出 z表達(dá)的含義。 回答 1.x表示元素符號；a 表示質(zhì)量數(shù)；z 表示質(zhì)子數(shù)。2

10、. 等式關(guān)系（ 1） z=質(zhì)子數(shù) =核電荷數(shù) =原子的核外電子數(shù)=原子序數(shù)（ 2） a=質(zhì)子數(shù) +中子數(shù)3. 表示一個質(zhì)子數(shù)為z，中子數(shù)為（ a-z）的 x 元素的原子。導(dǎo)入新課 分析 從微觀角度看世界，物質(zhì)是由原子、離子、分子甚至更小的微粒構(gòu)成的?！咎釂枴咳绻阎撐⒘Ｊ且粋€帶b 個電荷的離子（b 為正值表示帶正電荷的陽離子，b 為負(fù)z值表示帶負(fù)電荷的陰離子），用a x b 表示該離子，則該離子的核外電子數(shù)是否還是z？ 結(jié)論 不是。原子失去電子轉(zhuǎn)變?yōu)殛栯x子，原子得到電子轉(zhuǎn)變?yōu)殛庪x子，質(zhì)子數(shù)不變，核外電子數(shù)目改變。 評價 學(xué)生的回答還有一種可能就是還為z。究其原因是學(xué)生沒有搞清楚由原子變成離子

11、是有電子的得到和失去的。搞清楚這個問題也可以為下面的離子核外電子排布的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。+2- 練習(xí) 請計算 11na 、16s 的核外電子數(shù)分別為多少？1116 解答 na+、 s2- 的核外電子數(shù)分別為10、18?！咎釂枴空埻瑢W(xué)們根據(jù)剛才的計算方法總結(jié)出離子核外電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)、離子所帶電荷數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系。 討論 等式關(guān)系z對一個表達(dá)式為ba x b 的離子，離子的核外電子數(shù)=z-ba 小結(jié) 微粒z x中存在的等式關(guān)系：（ 1）對于原子 :z= 質(zhì)子數(shù) =核電荷數(shù) =原子的核外電子數(shù)=原子序數(shù)（ 2）質(zhì)量數(shù)a=質(zhì)子數(shù) +中子數(shù)（ 3）對于離子 :z= 質(zhì)子數(shù) =核電荷數(shù) =原子的核外電子數(shù)+離

12、子所帶電荷數(shù)( 連同符號 )（ 4）離子的核外電子數(shù)=z-b推進新課 設(shè)問 氫原子核內(nèi)一個質(zhì)子，核外一個電子， 原子結(jié)構(gòu)示意圖表達(dá)為。而對于含多個核外電子的原子，他們的核外電子是如何排布的呢？原子結(jié)構(gòu)示意圖如何書寫？ 展示 1 18 號元素原子結(jié)構(gòu)示意圖 結(jié)論 原子結(jié)構(gòu)示意圖展示了原子的核電荷數(shù)以及核外電子的排布。通過觀察我們可以認(rèn)識到原子核外電子是分層排布的，各電子層容納的電子數(shù)各不相同。下面我們就來具體了解核外電子的排布。一、電子層的劃分和電子層能量的高低判斷 分析 人們把核外電子運動的不同區(qū)域看作不同的電子層，按由內(nèi)到外的順序編號n（1、2、3、4、5、6、7），用字母表示分別為k， l

13、，m，n， o，p，q。其中離核近的電子層中運動的電子能量較低，離核遠(yuǎn)的電子層中運動的電子能量較高。例如：鈉原子核外有11 個電子，它們分三層排布，分別處于核外k、 l、m電子層中，最外層m層的 1 個電子能量最高。 小結(jié) 電子層1234n電子層符號klmn元素klmnop2he（氦）210 ne（氖）2818 ar （氬）28836 kr （氪）2818854 xe（氙）281818886 rn（氡）281832188離核距離近遠(yuǎn)電子的能量低高 觀察、討論 觀察分析教材表1-1 ，稀有氣體元素的原子核外電子排布，注意稀有氣體原子的核外電子均達(dá)到飽和結(jié)構(gòu)，試著分析、討論以下問題。各電子層的電子

14、數(shù)1. 稀有氣體元素的原子核外電子層k、l、m、n 層最多能容納的電子數(shù)分別為多少？2. 觀察電子層序數(shù)與各層最多能夠容納的電子數(shù)，找出它們之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。3. 各稀有氣體原子最外層電子數(shù)分別為多少？次外層電子數(shù)最多為多少？思考元素原子核外電子排布中最外層、次外層能夠容納電子數(shù)的規(guī)律。 結(jié)論 1. 稀有氣體元素原子核外電子層k、l、m、n 層最多能容納電子數(shù)分別為2、8、18、32。2. 電子層：klmn n ：1234最多容納電子數(shù)：2818322×12×42×92×162×122×222×322×422故：原子

15、核外各電子層最多能容納的電子數(shù)為2n 。3. 最外電子層最多只能容納8 個電子（ k 層為最外層時最多容納2 個電子）；次外層電子數(shù)不超過 18 個，一般為2、 8 或 18 個。 錯誤設(shè)想 學(xué)生有可能在理解電子層序數(shù)與各層最多能夠容納的電子數(shù)間的數(shù)學(xué)關(guān)系上存在問題。在元素原子核外電子排布中最外層、次外層能夠容納電子數(shù)的規(guī)律上也有難度。特別是 k 的核外電子排布。二、原子核外電子排布規(guī)律 分析 根據(jù)同學(xué)們對問題的討論和回答，我們可以總結(jié)出元素原子核外電子的排布具有一定的規(guī)律。 總結(jié) 原子核外電子排布規(guī)律:（ 1）核外電子排布時，按能量由低到高排布，先排滿內(nèi)層，再依次排向外層。2（ 2）第 n

16、電子層最多容納電子數(shù)為2n 個。（ 3）最外層電子數(shù)8個（ k 層為最外層時最多容納2 個電子）；次外層電子數(shù) 18個（一般k 層為 2 個、其他為8 或 18 個）。 練習(xí) 1. 寫出下列原子的核外電子排布+2-11na、 19k、16s、11na 、 16s 答案 1.k l m n o p11na 2 8119k2 88 116s2 86+11na2 8s2-162 88三、離子核外電子的排布特點【提問】離子核外電子排布與原子相比在電子層數(shù)、最外層電子數(shù)方面有什么異同，存在什么特點？ 回答 金屬元素原子失去最外層電子，電子層數(shù)減少一層，形成陽離子后，最外層達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。非金屬元素原子得到

17、電子形成陰離子，電子層數(shù)不發(fā)生變化，最外層電子數(shù)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 總結(jié) 離子的最外層電子數(shù)均達(dá)到飽和結(jié)構(gòu)。陽離子失去原最外層電子，電子層數(shù)減少1 層； 陰離子得到電子，電子層數(shù)不變。 隨堂練習(xí) 1. 在 118 號元素中，用元素符號回答：（ 1）最外層只有1 個電子的原子（ 2）最外層只有2 個電子的原子（ 3） l 層有 5 個電子的原子，m層有 5 個電子的原子（ 4）最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2 倍的原子（ 5） m層電子數(shù)是l 層電子數(shù)1/2 的原子 回答 （ 1） h、li 、 na（ 2） he、be、mg（ 3） n、p（4） c（ 5） si 知識拓展 （ 1）最外層電子數(shù)為1

18、的不一定都是金屬（ 2）稀有氣體元素原子最外層電子數(shù)不一定都是8 個（如 he）（ 3）原子最外層電子數(shù)為2 的不一定都位于同一列2. 某-2 價陰離子的核外共有36 個電子，其質(zhì)量數(shù)為79，則其核內(nèi)的中子數(shù)為a.39b.41c.43d.45 解析 該離子是其原子得兩電子形成的，根據(jù)離子的核外電子數(shù)=z-b，可知該元素核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù) =36+（ -2 ） =34，故而中子數(shù) =a-z=79-34=45 。答案為d。3.a +、b2+ 、c- 、d2- 為四種常見元素的離子，具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，請按它們的核電荷數(shù)的大小排序。 解析 根據(jù)陰陽離子的形成原理和核外電子排布特點，可知a、b 原子具有的電子數(shù)包括電子層數(shù)均大于c、 d原子。答案：b a c d。課堂小結(jié)本節(jié)課要求大家熟悉1 18 號元素原子的核外電子排布，了解原子、離子核外電子排布的簡單規(guī)律。布置作業(yè)1. 某元素的原子最外層電子數(shù)為次外層電子數(shù)的3 倍，則該元素原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為（）a.3b.7c.8d.10m2. 若 a、b 兩原子， a 原子核外 m層的電子數(shù)比b 原子核外m層的電子數(shù)少5 個電子， b 原子核外 l 層的電子數(shù)是a 原子核外l 層電子數(shù)的2 倍，問 a、b 是什么元素的原