1.1.4 泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理 教學(xué)設(shè)計(jì) 2023-2024學(xué)年高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

1.1.4泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理教學(xué)設(shè)計(jì)2023-2024學(xué)年高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容

本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為“1.1.4泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理”。這部分內(nèi)容涉及原子結(jié)構(gòu)和電子排布，是高中化學(xué)選擇性必修2的重要章節(jié)。

2.教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系

本節(jié)課的知識點(diǎn)與學(xué)生已有知識有關(guān)聯(lián)。首先，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了原子結(jié)構(gòu)的基本概念，包括原子核、電子云和原子軌道等。這些知識點(diǎn)為本節(jié)課的學(xué)習(xí)打下了一定的基礎(chǔ)。其次，學(xué)生已經(jīng)掌握了元素周期表的基本知識，能夠根據(jù)元素周期表來預(yù)測元素的電子排布。這些知識點(diǎn)為本節(jié)課的學(xué)習(xí)提供了重要的參考依據(jù)。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生以下學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)：

1.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：通過學(xué)習(xí)泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

2.科學(xué)思維與邏輯推理：通過學(xué)習(xí)電子排布的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用邏輯推理和科學(xué)思維分析原子結(jié)構(gòu)的能力。

3.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過觀察和分析原子結(jié)構(gòu)的模型，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用證據(jù)推理和模型認(rèn)知來理解原子結(jié)構(gòu)的能力。

4.變化觀念與平衡思想：通過學(xué)習(xí)電子排布的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生理解化學(xué)反應(yīng)過程中原子、離子和分子的變化和平衡思想的能力。

5.科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：通過學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)的知識，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和對社會發(fā)展的責(zé)任感。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

本節(jié)課的核心內(nèi)容是理解泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理，以及如何運(yùn)用這些原理來預(yù)測元素的電子排布。具體來說，教師需要強(qiáng)調(diào)以下幾個(gè)重點(diǎn)：

a.泡利原理：指出每個(gè)原子軌道最多只能容納兩個(gè)自旋相反的電子，這是預(yù)測電子排布的基礎(chǔ)。

b.洪特規(guī)則：強(qiáng)調(diào)電子在能量相同的軌道上盡可能占據(jù)不同的亞軌道，這是預(yù)測電子排布的補(bǔ)充規(guī)則。

c.能量最低原理：說明電子總是傾向于填充能量較低的軌道，這是預(yù)測電子排布的重要原則。

d.電子排布實(shí)例：通過具體的元素案例，如氫、氦和碳等，來展示如何運(yùn)用泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理來預(yù)測電子排布。

2.教學(xué)難點(diǎn)

本節(jié)課的難點(diǎn)在于如何理解和運(yùn)用泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理來預(yù)測元素的電子排布。具體來說，學(xué)生可能遇到以下難點(diǎn)：

a.泡利原理的理解：學(xué)生可能對每個(gè)原子軌道最多只能容納兩個(gè)自旋相反的電子這一規(guī)則感到困惑，難以理解其背后的物理意義。

b.洪特規(guī)則的應(yīng)用：學(xué)生可能對如何在能量相同的軌道上盡可能占據(jù)不同的亞軌道這一規(guī)則感到難以掌握，難以將其應(yīng)用于實(shí)際預(yù)測中。

c.能量最低原理的運(yùn)用：學(xué)生可能對如何根據(jù)電子填充能量較低的軌道這一原則來預(yù)測電子排布感到困惑，難以將其與泡利原理和洪特規(guī)則結(jié)合起來運(yùn)用。

d.電子排布的復(fù)雜性：對于某些元素，其電子排布可能較為復(fù)雜，學(xué)生可能難以理解和記憶其具體的電子排布方式。

針對以上難點(diǎn)，教師需要采取有效的教學(xué)方法來幫助學(xué)生突破難點(diǎn)，如通過實(shí)例講解、小組討論、實(shí)驗(yàn)演示等方式來幫助學(xué)生理解和掌握電子排布的規(guī)律。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法

a.講授法：通過教師的講解，使學(xué)生了解泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理的概念和應(yīng)用，幫助學(xué)生建立扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。

b.討論法：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，讓學(xué)生在討論中思考和解決電子排布的問題，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和批判性思維。

c.實(shí)驗(yàn)法：通過實(shí)驗(yàn)演示，讓學(xué)生直觀地觀察電子排布的現(xiàn)象，加深對理論知識的理解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.教學(xué)手段

a.多媒體課件：使用多媒體課件展示電子排布的動(dòng)畫和圖表，幫助學(xué)生直觀地理解抽象的理論知識，提高教學(xué)效果。

b.教學(xué)軟件：運(yùn)用教學(xué)軟件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過操作軟件來探索電子排布的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

c.互動(dòng)式白板：利用互動(dòng)式白板進(jìn)行板書和互動(dòng)，增加課堂的互動(dòng)性和參與度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

d.在線資源：提供在線學(xué)習(xí)資源，如視頻講座、電子書籍等，讓學(xué)生在課后自主學(xué)習(xí)，鞏固課堂所學(xué)知識。

e.虛擬實(shí)驗(yàn)室：建立虛擬實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力。

f.微信學(xué)習(xí)群：創(chuàng)建微信學(xué)習(xí)群，方便學(xué)生之間的交流和討論，教師也可以在群里發(fā)布學(xué)習(xí)資料和解答學(xué)生的疑問。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

a.教師活動(dòng)：教師準(zhǔn)備電子排布的相關(guān)資料和問題，如泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理的概念和應(yīng)用，以及電子排布的實(shí)例問題。

b.學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生在課前通過查閱資料、完成電子排布的實(shí)例問題，自主探索和理解電子排布的基本規(guī)律。

c.教學(xué)方法：自主學(xué)習(xí)法、問題驅(qū)動(dòng)法

d.教學(xué)手段：在線資源、電子書籍

e.教學(xué)資源：泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理的概念和應(yīng)用資料，電子排布實(shí)例問題

f.作用和目的：幫助學(xué)生提前了解本節(jié)課的內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.課中強(qiáng)化技能

a.教師活動(dòng)：教師通過多媒體課件講解泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理的概念和應(yīng)用，通過實(shí)例問題引導(dǎo)學(xué)生思考和討論。

b.學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生在課堂上聽講、思考和討論電子排布的問題，通過小組合作解決實(shí)例問題，加深對理論知識的理解。

c.教學(xué)方法：講授法、討論法、合作學(xué)習(xí)法

d.教學(xué)手段：多媒體課件、互動(dòng)式白板

e.教學(xué)資源：泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理的概念和應(yīng)用資料，電子排布實(shí)例問題

f.作用和目的：幫助學(xué)生深入理解電子排布的基本規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和批判性思維，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。

3.課后拓展應(yīng)用

a.教師活動(dòng)：教師布置電子排布的實(shí)際應(yīng)用問題，如預(yù)測特定元素的電子排布，鼓勵(lì)學(xué)生在課后進(jìn)行自主探索和解決。

b.學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生在課后通過查閱資料、完成實(shí)際應(yīng)用問題，將理論知識應(yīng)用于實(shí)踐，提高自己的實(shí)踐能力。

c.教學(xué)方法：自主學(xué)習(xí)法、問題驅(qū)動(dòng)法

d.教學(xué)手段：在線資源、電子書籍

e.教學(xué)資源：電子排布的實(shí)際應(yīng)用問題

f.作用和目的：幫助學(xué)生鞏固課堂所學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和效率。教學(xué)資源拓展a.電子排布計(jì)算器：介紹一種電子排布計(jì)算器的使用方法，幫助學(xué)生快速預(yù)測元素的電子排布。

b.元素周期表：提供元素周期表的詳細(xì)信息，包括元素的電子排布、原子量、化學(xué)性質(zhì)等。

c.原子結(jié)構(gòu)模型：介紹原子結(jié)構(gòu)模型的制作方法，幫助學(xué)生更好地理解和記憶原子結(jié)構(gòu)。

d.電子排布實(shí)驗(yàn)：介紹電子排布實(shí)驗(yàn)的原理和步驟，幫助學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證電子排布的規(guī)律。

2.拓展建議

a.自主學(xué)習(xí)：鼓勵(lì)學(xué)生利用在線資源，如視頻講座、電子書籍等，深入學(xué)習(xí)電子排布的相關(guān)知識。

b.小組討論：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，共同解決電子排布的實(shí)際問題，提高學(xué)生的合作能力和批判性思維。

c.實(shí)驗(yàn)操作：鼓勵(lì)學(xué)生參與電子排布的實(shí)驗(yàn)操作，通過實(shí)驗(yàn)加深對理論知識的理解，提高實(shí)踐能力。

d.問題解決：引導(dǎo)學(xué)生提出電子排布的問題，鼓勵(lì)學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)和小組討論來解決問題，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和解決問題的能力。

e.應(yīng)用實(shí)踐：鼓勵(lì)學(xué)生將電子排布的知識應(yīng)用于實(shí)際問題中，如預(yù)測特定元素的電子排布，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。重點(diǎn)題型整理1.泡利原理的定義及其應(yīng)用

a.題目：請解釋泡利原理的定義，并說明其在原子結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。

b.答案：泡利原理是指每個(gè)原子軌道最多只能容納兩個(gè)自旋相反的電子。在原子結(jié)構(gòu)中，泡利原理用于解釋為什么某些原子的電子排布會出現(xiàn)間隙，如氦原子的電子排布為1s2。

2.洪特規(guī)則的理解和應(yīng)用

a.題目：請解釋洪特規(guī)則的含義，并給出一個(gè)具體的實(shí)例來說明洪特規(guī)則的應(yīng)用。

b.答案：洪特規(guī)則是指電子在能量相同的軌道上盡可能占據(jù)不同的亞軌道。例如，氧原子的電子排布為1s22s22p?，根據(jù)洪特規(guī)則，2p軌道上的電子應(yīng)盡可能占據(jù)不同的亞軌道，因此氧原子的電子排布中2p軌道上有四個(gè)電子。

3.能量最低原理的運(yùn)用

a.題目：請解釋能量最低原理的含義，并說明如何運(yùn)用能量最低原理來預(yù)測電子排布。

b.答案：能量最低原理是指電子總是傾向于填充能量較低的軌道。預(yù)測電子排布時(shí)，應(yīng)先填充能量較低的軌道，然后再填充能量較高的軌道。例如，鈉原子的電子排布為1s22s22p?3s1，根據(jù)能量最低原理，鈉原子的電子首先填充了1s、2s和2p軌道，然后再填充了能量較高的3s軌道。

4.電子排布的規(guī)律

a.題目：請說明電子排布的規(guī)律，并給出一個(gè)具體的元素實(shí)例來說明。

b.答案：電子排布的規(guī)律包括泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理。例如，氮原子的電子排布為1s22s22p3，根據(jù)泡利原理，2p軌道上只能有六個(gè)電子；根據(jù)洪特規(guī)則，2p軌道上的電子應(yīng)盡可能占據(jù)不同的亞軌道；根據(jù)能量最低原理，電子首先填充了能量較低的1s、2s和2p軌道，然后再填充了能量較高的軌道。

5.電子排布與元素周期表的關(guān)系

a.題目：請解釋電子排布與元素周期表之間的關(guān)系，并給出一個(gè)具體的元素實(shí)例來說明。

b.答案：電子排布與元素周期表之間有密切的關(guān)系。元素周期表的縱向表示原子序數(shù)，而原子序數(shù)是由核外電子數(shù)決定的。電子排布決定了元素在周期表中的位置。例如，碳原子的電子排布為1s22s22p2，根據(jù)電子排布，碳原子有六個(gè)核外電子，因此它在元素周期表中位于第六周期。反思改進(jìn)措施a.引入多媒體教學(xué)：利用多媒體課件、教學(xué)軟件等現(xiàn)代化教學(xué)手段，提高教學(xué)效果和效率，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

b.實(shí)踐操作與理論結(jié)合：通過實(shí)驗(yàn)操作、小組討論等實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中加深對理論知識的理解，提高實(shí)踐能力。

c.差異化教學(xué)：針對不同學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和需求，采用不同的教學(xué)方法，如講授法、討論法、合作學(xué)習(xí)法等，提高教學(xué)效果。

2.存在主要問題

a.理論知識過于抽象：學(xué)生對泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理等理論知識的理解可能存在困難，需要教師更加注重實(shí)例講解和形象化教學(xué)。

b.電子排布的復(fù)雜性：某些元素電子排布的復(fù)雜性可能使學(xué)生難以理解和記憶，需要教師采用更加直觀的教學(xué)手段，如動(dòng)畫演示、圖表展示等。

c.自主學(xué)習(xí)能力不足：學(xué)生可能缺乏自主學(xué)習(xí)的能力和習(xí)慣，需要教師