《原子的結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)》復(fù)習題課教學(xué)設(shè)計

《原子的結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)》復(fù)習題課教學(xué)設(shè)計“原子的結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)，，是高中化學(xué)選修3“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”中的主題1,是學(xué)生在必修階段對原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)和元素周期律（表）的已有認識基礎(chǔ)上，反思已有理論模型的局限性，建構(gòu)新的原子結(jié)構(gòu)模型和元素周期律（表）模型，深化對微觀結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)變化規(guī)律的認知，深入認識物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系，促進對學(xué)科本質(zhì)的理解，發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。本節(jié)復(fù)習課的主要任務(wù)是基于認識思路的結(jié)構(gòu)化和化學(xué)核心觀念的結(jié)構(gòu)化，在新授課基礎(chǔ)上建構(gòu)原子結(jié)構(gòu)和元素周期律（表）認知模型，提高學(xué)生分析和解決問題的能力，診斷并發(fā)展學(xué)生的理論模型結(jié)構(gòu)化水平，評價學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展水平和學(xué)業(yè)質(zhì)量標準的達成水平。一、 教學(xué)與評價目標教學(xué)目標（1） 通過繪制核外電子運動特征和運動狀態(tài)模型概念圖及典型問題解析，鞏固學(xué)生對微觀粒子運動狀態(tài)的理解，鞏固構(gòu)造原理及典型元素基態(tài)原子電子排布式（圖）的書寫。（2） 通過繪制元素周期律（表）模型概念圖及典型問題解析，鞏固學(xué)生對元素第一電離能、電負性變化規(guī)律的理解及應(yīng)用。（3） 通過高考考綱分析與試題命制，明確學(xué)業(yè)要求，提高學(xué)生分析和解決問題的能力。評價目標（1） 通過概念圖繪制過程中的問題引導(dǎo)及典型問題解析，診斷并發(fā)展學(xué)生對物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的認識水平、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)核心觀念認識水平、物質(zhì)轉(zhuǎn)化中能量變化的認識水平、認識思路的結(jié)構(gòu)化水平及學(xué)生對化學(xué)學(xué)科價值的認識水平。（2） 通過試題命制，診斷并發(fā)展學(xué)生分析和解決問題的能力，診斷并發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量水平,診斷學(xué)生的交流合作水平。二、 教學(xué)與評價思路I概念圖設(shè)計II典型問題診斷in試題命制核外電子運動特征模型核外電子運動狀態(tài)模型元素周期律（表）模型3選擇學(xué)生分析回答學(xué)生互評教師補充解析小組合作編制試題小組展示教師點評問題驅(qū)動診斷學(xué)生認識思路的結(jié)構(gòu)化水平問題情境診斷學(xué)生化學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量水平任務(wù)驅(qū)動診斷學(xué)生結(jié)構(gòu)化水平和交流合作水平三、教學(xué)流程理論模型概念圖繪制與典型問題解答【學(xué)習任務(wù)1】電子云與原子軌道概念圖的繪制與典型問題解答?！驹u價任務(wù)1］通過核外電子運動特征模型的建構(gòu)及典型問題解答，診斷并發(fā)展學(xué)生對物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的認識水平。【教學(xué)流程】［問題情境］1910年，盧瑟福進行了一次名留青史的實驗一一用a粒子轟擊一張極薄的金箔（散射實驗），并據(jù)此提出了原子結(jié)構(gòu)的“行星模型”，否定了他的老師湯姆生提出的“葡萄干面包式模型”，使人類對原子結(jié)構(gòu)的認識邁出了堅實的一步。盧瑟福的學(xué)生玻爾將量子力學(xué)引入到“行星模型”中，解決了經(jīng)典電磁力學(xué)所無法解釋的難題，使人類對原子結(jié)構(gòu)的認識跨入了一個嶄新的時代，玻爾因此而被譽為“原子結(jié)構(gòu)學(xué)說之父”。根據(jù)現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)模型一一“電子云模型”，你如何理解原子核外電子的運動特征？［學(xué)生活動1］學(xué)生與教師談話協(xié)同構(gòu)建核外電子運動特征模型概念圖。\簡化一一電子有輪廓圖、原子軌道:—個空間運動狀態(tài) !■質(zhì)量小;運動空間小［0

速率大■■質(zhì)量小;運動空間?。?

速率大■…:Ch 1個伸展方%球形:3個伸展方向 ＞啞鈴形:5個伸展方4復(fù)雜；7個伸展方向宕.九! ＞復(fù)雜:無確定軌道:無法描述其:運動軌跡!電子云'…不…’運動特征電子在原子核外空::祠能礦ls<2s<3s<4s糜登斐竺J:電子能量:高低規(guī)律ns<J3p<iia<nfns<(n-2j/<(n-l)d<n/?量子力學(xué)形象描述圖1核外電子運動特征模型概念圖

［學(xué)生活動2］解答典型問題（學(xué)案）。［設(shè)計意圖］教師選取核外電子運動特征，設(shè)計從電子云到原子軌道建立概念圖，是基于“宏觀與微觀相結(jié)合的視角⑵”認識物質(zhì)世界的基本方法，所以這不只是知識關(guān)聯(lián)的簡單結(jié)構(gòu)化，更是基于認識思路的結(jié)構(gòu)化和化學(xué)核心觀念的結(jié)構(gòu)化。引導(dǎo)學(xué)生由里及表構(gòu)建核外電子運動特征模型（與教材內(nèi)容呈現(xiàn)順序相反），既有利于邏輯系統(tǒng)的展示知識間的內(nèi)在聯(lián)系，從而充分發(fā)揮概念圖在教學(xué)中的優(yōu)勢，又有利于克服學(xué)習中的“審美疲勞通過模型建構(gòu)過程中的交流互動及學(xué)生對典型問題的分析解答與互評，診斷并發(fā)展學(xué)生對物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的認識水平、認識思路的結(jié)構(gòu)化水平及分析和解決問題的能力。【學(xué)習任務(wù)2】電子排布式（圖）概念圖的繪制與典型問題解答?！驹u價任務(wù)2】通過核外電子運動狀態(tài)模型的建構(gòu)及典型問題解答，診斷并發(fā)展學(xué)生對物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的認識水平?！窘虒W(xué)流程】［問題情境］1955年，我國化學(xué)家徐光憲根據(jù)光譜實驗數(shù)據(jù)歸納出用軌道的（〃+0.7/）值來判斷能級高低的近似規(guī)律，較好地解決了難于正確書寫原子核外電子構(gòu)型的問題。迄今為止，你認為怎樣才能準確表示基態(tài)原子的核外電子運動狀態(tài)？［學(xué)生活動3］學(xué)生與教師談話協(xié)同構(gòu)建核外電子運動狀態(tài)模型概念圖。「爵瞬膈糖褫點理毓［z＞；整個原子的能量處于最低狀態(tài)：激發(fā)態(tài)

原子（釋放能量）「漏時:原字死譜］洪特規(guī)則能量最低原理*1泡利不相容原理構(gòu)造原理基態(tài)原子「成收光莓］L?國幕成麗激發(fā)態(tài)

原子（釋放能量）「漏時:原字死譜］洪特規(guī)則能量最低原理*1泡利不相容原理構(gòu)造原理基態(tài)原子「成收光莓］L?國幕成麗i諭I 電子排布圖電子排布式「二不面字盹我多吊落［:納2個自旋狀態(tài)相反的電子；r普爵■排標￡向二鋼硼宥二f 同軌道時總是優(yōu)先單獨占據(jù):;_二個蜒，-具自翊杏擔回」「能毓向磷朝踱程二品滿、半滿和全空狀態(tài)時，原::子的能量更低，更穩(wěn)定，如:!Cr（Sc^AS1）,Cu（3W4S1）［L辱埴元時期“磷理一短則",糖昉:從左到右依次按能層和能級由低到高順::序。注意“簡化"或“價電子"排布式:

圖2電孚拜希裘7回稚冠褊面-［學(xué)生活動4］解答典型問題（學(xué)案）。［設(shè)計意圖］教師以原子結(jié)構(gòu)基本原理為核心設(shè)計核外電子運動狀態(tài)模型概念圖，突出了化學(xué)基本原理在學(xué)習中的統(tǒng)領(lǐng)地位，培養(yǎng)了學(xué)生具有化學(xué)學(xué)科特質(zhì)的思維方式和基本方法，促成了學(xué)生認識思路的結(jié)構(gòu)化和化學(xué)核心觀念的結(jié)構(gòu)化。引導(dǎo)學(xué)生基于理論證據(jù)建構(gòu)核外電子運動狀態(tài)模型，通過模型建構(gòu)過程中的交流互動及學(xué)生對典型問題的分析解答與互評，診斷并發(fā)展學(xué)生對物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的認識水平、認識思路的結(jié)構(gòu)化水平及分析和解決問題的能力。:也叫軌道表示式，用方框:，表示祝道，箭示由子，I I【學(xué)習任務(wù)3】元素周期律（表）模型概念圖的繪制與典型問題解答?！驹u價任務(wù)3］通過元素周期律（表）模型的建構(gòu)及典型問題解答，診斷并發(fā)展學(xué)生對結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)核心觀念認識水平、認識思路的結(jié)構(gòu)化水平及學(xué)生對化學(xué)學(xué)科價值的認識水平?！窘虒W(xué)流程】［問題情境］1869年，門捷列夫制作了人類歷史上第一張元素周期表，揭示了化學(xué)元素間的內(nèi)在聯(lián)系，成為化學(xué)史上的重要里程碑之一，恩格斯在《自然辯證法》一書中給予了高度評價。元素周期表和元素周期律知識對你學(xué)習化學(xué)有什么幫助？［學(xué)生活動5］學(xué)生與教師談話協(xié)同構(gòu)建元素周期律（表）模型概念圖。

；3短I［―：2神元素Is三：8種E素2s2p |三：8；3短I［―：2神元素Is三：8種E素2s2p |三：8種元素3s3p-四：18種元素4s3d4pI五：18種元素5s4d5p；六：32種元素6s4f5d6p；_七:32種元素7s5f6d7p；一數(shù)數(shù)序主萋法布瀚通：同周朗從左到右呈逐$僧大|及得失電子;度化趨勢，但IIA族和VA族元素因P：的難易程度:軌道處于全空或半充滿狀態(tài)而大于右側(cè)|'湄鄰元素。同主族從上到下逐淅減卜:元素周期表尾蘭令元素周期律原子結(jié)構(gòu):一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài);正離子所需要的最低能量;：（符號：11,單位：kJmol）：第一電局能逐級電離能T蘑備、碧蠡［判贏霸合價，主族1副族伽族0族;（1）同周期從左到右，電負，性逐漸增大（稀有氣體無電負性數(shù)據(jù)）。履?履沖5:(^l)d1'，10?is1~2共3列稀有氣體：（2）同主族從上到下，電負性逐漸減小。；（3）金屬的電負性一般小于L8,非金屬的電負性一般大于1.8,位于(n-l)d1~10?ts1~2HeIs2排金屬角區(qū)邊界的“類金屬"的電燙性則在技左右。過渡元素 ! 1 其他MS"：（4）電負性差大于L7—般形成離子鍵，4吁1.7—般形成共價鍵。⑸形腴價鍵的兩個原子，電負性大的顯負價，電負性小的顯正價〃同鼬畫療同蠲田院通用束描函而元素的原子郊鍵合電子引力的大小。電負十性越大，對鍵合電子的吸引;步越大。標準：以氧的電紹:性為4.0作為相對標準。：電負性圖3元素周期律（表）模型概念圖［學(xué)生活動6］解答典型問題（學(xué)案）。［設(shè)計意圖］引導(dǎo)學(xué)生基于“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”這一化學(xué)學(xué)科核心觀念，建構(gòu)元素周期律（表）模型，形成“位”“構(gòu)”“性”關(guān)系的系統(tǒng)思維框架。通過模型建構(gòu)過程中的交流互動及學(xué)生對典型問題的分析解答與互評，診斷并發(fā)展學(xué)生對物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的認識水平、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)核心觀念認識水平、物質(zhì)轉(zhuǎn)化中能量變化的認識水平、認識思路的結(jié)構(gòu)化水平及學(xué)生對化學(xué)價值的認識水平。利用模型分析和解釋一些常見元素的性質(zhì)，鞏固學(xué)生對元素第一電離能、電負性變化規(guī)律的理解及應(yīng)用，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，實現(xiàn)“宏觀辨識與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認知''等化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的發(fā)展。試題命制【學(xué)習任務(wù)4】目標分析與試題命制【評價任務(wù)4］通過試題命制，診斷并發(fā)展學(xué)生分析和解決問題的能力，診斷并發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量水平，診斷學(xué)生的交流合作水平?！窘虒W(xué)流程】［問題情境］如何才能編制出一道好的試題？［學(xué)生活動7］分析高考考綱（學(xué)案），以小組為單位，命制一道試題。命題要求：題型為非選擇題，題干形式不限，問題涉及5種以下元素（至少包含一種過渡元素），涵蓋以上3種概念圖，分值15分。［學(xué)生活動8］小組試題展示與互評。［設(shè)計意圖］通過試題命制，熟悉高考考綱，明確考試方向，鞏固學(xué)生認知結(jié)構(gòu)中的思維模型，診斷并發(fā)展學(xué)生的理論模型結(jié)構(gòu)化水平、分析和解決問題的能力以及交流合作水平，評價學(xué)科素養(yǎng)的發(fā)展水平和學(xué)業(yè)質(zhì)量標準的達成水平?！景咐f明】“原子的結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)”是高中化學(xué)選修3“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”的核心內(nèi)容之一，也是搭建高中化學(xué)知識體系的關(guān)鍵內(nèi)容。“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”是化學(xué)學(xué)科的核心觀念，是“宏觀辨識與微觀探析”思維方式的具體表現(xiàn)形式。圍繞化學(xué)核心概念和觀念的結(jié)構(gòu)化，通過概念圖繪制和問題解決的策略進行單元復(fù)習，形成基于“認識思路”的結(jié)構(gòu)化，從而提升化學(xué)核心概念和觀念的結(jié)構(gòu)化水平，發(fā)展他們的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。1.搭建概念模型，突出“認識思路”和“核心觀念”的結(jié)構(gòu)化設(shè)計化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化是促進學(xué)生從化學(xué)學(xué)科知識向化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵。單元復(fù)習課的特點是知識結(jié)構(gòu)相對完整，有利于運用概念圖對教學(xué)內(nèi)容整體設(shè)計以達到知識關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)化。本節(jié)課的突出特點是有計劃地進行“認識思路”和“核心觀念”的結(jié)構(gòu)化設(shè)計，如基于宏觀與微觀相結(jié)合的視角進行核外電子運動特征概念模型的建構(gòu)，基于基本原理在學(xué)習中的指導(dǎo)地位進行核外電子運動狀態(tài)模型的建構(gòu)，基于“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”進行元素周期律（表）模型的建構(gòu)，形成了本單元“位”“構(gòu)”“性”關(guān)系的系統(tǒng)思維框架。這種基于“認識思路”和“核心觀念”的結(jié)構(gòu)化設(shè)計，為逐步提升學(xué)生的化學(xué)知識結(jié)構(gòu)化水平，提升學(xué)生分析問題和解決問題能力，發(fā)展他們的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提供了有力的支持。2.優(yōu)化提問設(shè)計，關(guān)注化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)達成情況的診斷提問與點評是有效開展化學(xué)日常學(xué)習評價的基本途徑和方法之一，課堂提問的設(shè)計不應(yīng)只關(guān)注基礎(chǔ)知識和基本技能的達成情況，更應(yīng)有意識地關(guān)注化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)達成情況的診斷。例如：本節(jié)課中“你如何理解原子核外電子的運動特征？”這一問題，可以診斷學(xué)生能否基于微觀和宏觀兩個視角認識原子結(jié)構(gòu)；“你認為怎樣才能準確表示基態(tài)原子的核外電子運動狀態(tài)？”這一問題，可以診斷學(xué)生基于理論證據(jù)建構(gòu)認知模型的水平，以及化學(xué)學(xué)科思維方式和基本方法的達成水平；“元