2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué) 第1章 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 第1節(jié) 第2課時(shí) 電子云與原子軌道 泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理教案 新人教版選擇性必修2

2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第1章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第1節(jié)第2課時(shí)電子云與原子軌道泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理教案新人教版選擇性必修2主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：高中化學(xué)——電子云與原子軌道、泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高中二年級(jí)一班

3.授課時(shí)間：2024年10月10日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)（45分鐘）核心素養(yǎng)目標(biāo)分析1.科學(xué)探究：通過學(xué)習(xí)電子云與原子軌道的概念，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)進(jìn)行科學(xué)探究的能力，學(xué)會(huì)使用科學(xué)的方法來分析和解決問題。

2.科學(xué)思維：通過理解泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，提高他們分析、歸納和推理的能力。

3.科學(xué)態(tài)度：通過學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)在解釋自然界現(xiàn)象和解決實(shí)際問題中的重要性，增強(qiáng)學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的熱愛和責(zé)任感。

4.科學(xué)素養(yǎng)：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生獲取、處理和應(yīng)用化學(xué)知識(shí)的能力，使他們能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)運(yùn)用到生活和工作中，更好地服務(wù)于社會(huì)。

5.創(chuàng)新與實(shí)踐：通過小組討論、實(shí)驗(yàn)操作等活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和創(chuàng)新實(shí)踐能力，鼓勵(lì)他們將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的解決中。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)掌握了原子結(jié)構(gòu)的基本概念，如原子核、電子等。他們還應(yīng)該了解元素周期表的基本知識(shí)，以及原子序數(shù)與元素性質(zhì)之間的關(guān)系。此外，學(xué)生應(yīng)具備一定的微觀粒子運(yùn)動(dòng)觀念，能夠理解電子在原子內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：高中生對化學(xué)學(xué)科的興趣普遍較高，尤其是那些對物質(zhì)世界充滿好奇心的學(xué)生。在學(xué)習(xí)能力方面，高二學(xué)生已具備較強(qiáng)的邏輯思維、分析問題和解決問題的能力。在學(xué)習(xí)風(fēng)格上，一部分學(xué)生喜歡通過實(shí)驗(yàn)和觀察來學(xué)習(xí)，而另一部分學(xué)生則更擅長通過理論分析和推理來掌握知識(shí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在理解電子云與原子軌道的概念時(shí)，學(xué)生可能難以接受電子在原子內(nèi)無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的概念。此外，泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理較為抽象，學(xué)生可能難以理解其內(nèi)涵和應(yīng)用。因此，在教學(xué)過程中，教師需要采用生動(dòng)的實(shí)例、形象的工具和合理的教學(xué)方法，幫助學(xué)生克服這些困難和挑戰(zhàn)。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx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)方法與策略1.選擇適合教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)者特點(diǎn)的教學(xué)方法：

-講授法：用于闡述電子云與原子軌道的概念、泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理的基本原理。

-案例分析法：通過分析具體的化學(xué)反應(yīng)實(shí)例，讓學(xué)生理解原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系。

-小組討論法：鼓勵(lì)學(xué)生就原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的問題進(jìn)行討論，培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和科學(xué)思維。

-實(shí)驗(yàn)法：讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)觀察電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律，加深對電子云與原子軌道的理解。

2.設(shè)計(jì)具體的教學(xué)活動(dòng)：

-導(dǎo)入環(huán)節(jié)：通過一個(gè)有趣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，引發(fā)學(xué)生對原子結(jié)構(gòu)的好奇心，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

-新課講授：運(yùn)用PPT展示電子云與原子軌道的圖像，結(jié)合講解，幫助學(xué)生理解概念。

-案例分析：提供幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)實(shí)例，讓學(xué)生分析并解釋其中的原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系。

-小組討論：讓學(xué)生圍繞泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理展開討論，分享各自的見解。

-實(shí)驗(yàn)操作：安排一次實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生觀察電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律，驗(yàn)證所學(xué)理論。

3.確定教學(xué)媒體和資源的使用：

-PPT：制作精美的PPT，展示電子云與原子軌道的圖像、化學(xué)反應(yīng)實(shí)例等，增強(qiáng)視覺效果，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-實(shí)驗(yàn)視頻：拍攝實(shí)驗(yàn)操作過程，讓學(xué)生在課堂上觀看，方便他們反復(fù)理解實(shí)驗(yàn)原理和步驟。

-在線工具：利用互聯(lián)網(wǎng)資源，為學(xué)生提供相關(guān)學(xué)習(xí)網(wǎng)站、論壇等，便于他們查閱資料、交流討論。

-學(xué)習(xí)軟件：推薦學(xué)生使用一些互動(dòng)性強(qiáng)的化學(xué)學(xué)習(xí)軟件，如模擬原子結(jié)構(gòu)的游戲，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味性。教學(xué)流程（一）課前準(zhǔn)備（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

學(xué)生預(yù)習(xí)：

發(fā)放預(yù)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)生提前了解電子云與原子軌道、泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理的學(xué)習(xí)內(nèi)容，標(biāo)記出有疑問或不懂的地方。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題，激發(fā)學(xué)生思考，為課堂學(xué)習(xí)這些概念和原理做好準(zhǔn)備。

教師備課：

深入研究教材，明確本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)。

準(zhǔn)備教學(xué)用具和多媒體資源，確保教學(xué)過程的順利進(jìn)行。

設(shè)計(jì)課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)電子云與原子軌道、泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理的積極性。

（二）課堂導(dǎo)入（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問題或設(shè)置懸念，引發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的原子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí)，幫助學(xué)生建立知識(shí)之間的聯(lián)系。

提出問題，檢查學(xué)生對舊知的掌握情況，為本節(jié)課新課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預(yù)計(jì)用時(shí)：25分鐘）

知識(shí)講解：

清晰、準(zhǔn)確地講解電子云與原子軌道、泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理的概念和應(yīng)用，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。

突出重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)難點(diǎn)，通過對比、歸納等方法幫助學(xué)生加深記憶。

互動(dòng)探究：

設(shè)計(jì)小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生圍繞相關(guān)問題展開討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和溝通能力。

鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和疑問，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，拓展思維。

（四）鞏固練習(xí)（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

隨堂練習(xí)：

隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，檢查學(xué)生對電子云與原子軌道、泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理知識(shí)的掌握情況。

鼓勵(lì)學(xué)生相互討論、互相幫助，共同解決練習(xí)題。

錯(cuò)題訂正：

針對學(xué)生在隨堂練習(xí)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，進(jìn)行及時(shí)訂正和講解。

引導(dǎo)學(xué)生分析錯(cuò)誤原因，避免類似錯(cuò)誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

知識(shí)拓展：

介紹與電子云與原子軌道、泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理相關(guān)的拓展知識(shí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野。

引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和探索精神。

情感升華：

結(jié)合本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

鼓勵(lì)學(xué)生分享學(xué)習(xí)電子云與原子軌道、泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理的心得和體會(huì)，增進(jìn)師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預(yù)計(jì)用時(shí)：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的電子云與原子軌道、泡利原理知識(shí)點(diǎn)梳理1.電子云與原子軌道：

-電子云：描述電子在原子核外空間的概率分布，表示電子在原子內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

-原子軌道：電子在原子核外空間運(yùn)動(dòng)時(shí)，具有特定能量和形狀的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)路徑。

2.泡利原理：

-每個(gè)軌道上最多只能容納兩個(gè)電子，且這兩個(gè)電子的自旋量子數(shù)必須相反。

3.洪特規(guī)則：

-相同能量的軌道上，電子在分布時(shí)優(yōu)先選擇能量最低的狀態(tài)。

-電子在填充軌道時(shí)，盡可能地使各個(gè)軌道上的電子數(shù)目相同。

4.能量最低原理：

-原子處于能量最低的狀態(tài)時(shí)，最為穩(wěn)定。

-電子在填充軌道時(shí)，會(huì)盡可能選擇能量較低的軌道，以使原子能量保持在最低狀態(tài)。

5.原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系：

-原子序數(shù)：決定元素的種類，與原子核中的質(zhì)子數(shù)相同。

-元素性質(zhì)：原子序數(shù)相同的元素具有類似的化學(xué)性質(zhì)，因?yàn)樗鼈兊淖钔鈱与娮訑?shù)相同。

-原子半徑：原子核外的電子云對原子核的吸引力，原子半徑隨著原子序數(shù)的增加而減小。

-元素周期表：根據(jù)原子序數(shù)和元素性質(zhì)的周期性變化排列，分為周期和族。

6.電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律：

-電子在原子內(nèi)的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的，呈現(xiàn)出概率分布。

-電子云：描述電子在原子核外空間的概率分布，表示電子在原子內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

-原子軌道：電子在原子核外空間運(yùn)動(dòng)時(shí)，具有特定能量和形狀的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)路徑。

7.元素周期律：

-元素周期律：元素的物理和化學(xué)性質(zhì)隨著原子序數(shù)的增加而呈周期性變化。

-周期：元素周期表中的橫向行，周期數(shù)等于原子核外電子層數(shù)。

-族：元素周期表中的縱向列，族數(shù)等于最外層電子數(shù)。

8.元素周期表的應(yīng)用：

-預(yù)測元素性質(zhì)：根據(jù)元素在周期表中的位置，預(yù)測元素的電子配置和化學(xué)性質(zhì)。

-理解元素周期性：通過周期表，理解元素周期性規(guī)律，解釋元素性質(zhì)的周期性變化。

-找尋新元素：周期表為發(fā)現(xiàn)和預(yù)測新元素提供了理論基礎(chǔ)和研究方向。板書設(shè)計(jì)①電子云與原子軌道

-電子云：概率分布，表示電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

-原子軌道：特定能量，穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)路徑

②泡利原理

-每個(gè)軌道最多兩個(gè)電子

-電子自旋相反

③洪特規(guī)則

-相同能量軌道，電子優(yōu)先選擇能量最低狀態(tài)

-電子填充，使各軌道電子數(shù)相同

④能量最低原理

-原子處于能量最低狀態(tài)時(shí)穩(wěn)定

-電子填充低能軌道，保持原子能量最低

⑤原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系

-原子序數(shù)：元素種類，質(zhì)子數(shù)

-元素性質(zhì)：原子序數(shù)相同，最外層電子數(shù)相同

-原子半徑：原子序數(shù)增加，原子半徑減小

-元素周期表：周期性變化，周期、族

⑥電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律

-電子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，概率分布

-原子軌道：能量、形狀、穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)

⑦元素周期律

-元素性質(zhì)周期性變化，原子序數(shù)增加

-周期：原子核外電子層數(shù)

-族：最外層電子數(shù)

⑧元素周期表應(yīng)用

-預(yù)測元素性質(zhì)：位置、電子配置、化學(xué)性質(zhì)

-理解元素周期性：周期表、性質(zhì)變化

-找尋新元素：發(fā)現(xiàn)、預(yù)測、研究方向

板書設(shè)計(jì)要求簡潔明了，重點(diǎn)突出，通過圖文結(jié)合的方式，使學(xué)生能夠一目了然地理解電子云與原子軌道、泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理等知識(shí)點(diǎn)。在設(shè)計(jì)過程中，可以適當(dāng)運(yùn)用藝術(shù)性和趣味性，例如使用不同顏色標(biāo)注重點(diǎn)內(nèi)容，或者通過繪制簡單的示意圖來幫助學(xué)生形象理解。同時(shí)，可以設(shè)計(jì)一些互動(dòng)環(huán)節(jié)，如讓學(xué)生參與填寫板書中的空白部分，從而提高他們的參與度和學(xué)習(xí)興趣。反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.利用多媒體資源，如視頻、動(dòng)畫、PPT等，使抽象的知識(shí)點(diǎn)更直觀、生動(dòng)，幫助學(xué)生更好地理解和記憶。

2.通過小組討論和實(shí)驗(yàn)操作，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)參與和合作精神，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。

3.結(jié)合生活中的實(shí)例，將化學(xué)知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)用性。

（二）存在主要問題

1.部分學(xué)生對于電子云與原子軌道的概念理解不夠深入，需要加強(qiáng)講解和實(shí)例分析，幫助他們更好地掌握。

2.泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理較為抽象，學(xué)生難以理解其內(nèi)涵和應(yīng)用，需要采用更具體、形象的例子來解釋。

3.課堂互動(dòng)和討論環(huán)節(jié)可以更加豐富和深入，以提高學(xué)生的參與度和積極性。

（三）改進(jìn)措施

1.針對電子云與原子軌道的概念，增加更多實(shí)例和實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生直觀地理解電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

2.對于泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理，采用更多具體的例子和實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生理解其應(yīng)用和意義。

3.豐富課堂互動(dòng)和討論環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生提出問題和觀點(diǎn)，促進(jìn)他們的思考和理解。

4.增加課堂小結(jié)和復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效果。

5.定期與學(xué)生進(jìn)行交流和反饋，了解他們的學(xué)習(xí)情況和需求，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法和策略。重點(diǎn)題型整理1.電子云與原子軌道

題目：請解釋電子云與原子軌道的概念，并說明它們之間的關(guān)系。

答案：電子云是描述電子在原子核外空間的概率分布，表示電子在原子內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。原子軌道是電子在原子核外空間運(yùn)動(dòng)時(shí)，具有特定能量和形狀的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)路徑。電子云與原子軌道之間的關(guān)系是，電子云反映了電子在原子內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而原子軌道則描述了電子在原子核外空間的具體運(yùn)動(dòng)路徑。

2.泡利原理

題目：泡利原理的內(nèi)容是什么？請舉例說明。

答案：泡利原理是每個(gè)軌道上最多只能容納兩個(gè)電子，且這兩個(gè)電子的自旋量子數(shù)必須相反。例如，在氫原子的1s軌道上，最多可以容納兩個(gè)電子，這兩個(gè)電子的自旋量子數(shù)必須相反，即一個(gè)電子的自旋量子數(shù)為1/2，另一個(gè)電子的自旋量子數(shù)也為1/2，但符號(hào)相反。

3.洪特規(guī)則

題目：洪特規(guī)則的內(nèi)容是什么？請舉例說明。

答案：洪特規(guī)則是相同能量的軌道上，電子在分布時(shí)優(yōu)先選擇能量最低的狀態(tài)。例如，在氫原子的2p軌道上，電子可以分布在2p^3、2p^2、2p^1、2p^0這四種狀態(tài)中，根據(jù)洪特規(guī)則，電子會(huì)優(yōu)先選擇能量最低的2p^2狀態(tài)，而不是能量較高的2p^3狀態(tài)。

4.能量最低原理

題目：能量最低原理的內(nèi)容是什么？請舉例說明。

答案：能量最低原理是原子處于能量最低的狀態(tài)時(shí)，最為穩(wěn)定。例如，在氫原子的電子填充過程中，電子會(huì)優(yōu)先填充能量最低的1s軌道，而不是能量較高的2s軌道。

5.原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系

題目：請解釋原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，并說明如何通過原子結(jié)構(gòu)預(yù)測元素的化學(xué)性質(zhì)。

答案：原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系是，元素的化學(xué)性質(zhì)主要由其原子結(jié)構(gòu)決定。例如，元素的化學(xué)性質(zhì)主要由其最外層電子數(shù)決定。通過分析原子結(jié)構(gòu)，我們可以預(yù)測元素的電子配置、最外層電子數(shù)以及化學(xué)性質(zhì)。例如，鈉（Na）的原子序數(shù)為11，最外層電子數(shù)為1，根據(jù)元素周期表，我們可以預(yù)測鈉是一種活潑金屬，具有金屬光澤、導(dǎo)電導(dǎo)熱等性質(zhì)。課堂課堂評價(jià)是了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況的重要手段，通過提問、觀察、測試等方式，教師可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行解決。在課堂評價(jià)中，教師需要注意以下幾個(gè)方面：

1.提問：通過提問了解學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握情況。提問可以包括概念性問題、應(yīng)用性問題、分析性問題等。例如，教師可以提問學(xué)生關(guān)于電子云與原子軌道的概念，泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理的內(nèi)涵，以及原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系等內(nèi)容。

2.觀察：通過觀察學(xué)生的課堂表現(xiàn)，了解他們的學(xué)習(xí)態(tài)度和參與度。觀察可以包括學(xué)生的注意力集中程度、積極回答問題的程度、參與小組討論的積極性等方面。例如，教師可以觀察學(xué)生是否認(rèn)真聽講，是否積極回答問題，是否參與小組討論，是否與其他同學(xué)進(jìn)行互動(dòng)等。

3.測試：通過測試了解學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。測試可以包括課堂小測試、隨堂練習(xí)、課后作業(yè)等形