2024-2025學年新教材高中化學 第1章 原子結構與性質(zhì) 第1節(jié) 第1課時 能層與能級 構造原理與電子排布式教案 新人教版選擇性必修2

2024-2025學年新教材高中化學第1章原子結構與性質(zhì)第1節(jié)第1課時能層與能級構造原理與電子排布式教案新人教版選擇性必修2學校授課教師課時授課班級授課地點教具課程基本信息1.課程名稱：能層與能級——構造原理與電子排布式

2.教學年級和班級：高中二年級，化學選修2班

3.授課時間：2024年9月10日，星期二，第1節(jié)

4.教學時數(shù)：45分鐘

教學內(nèi)容：

1.理解能層的概念，掌握能級的分布和特點。

2.學習構造原理，掌握電子排布的基本規(guī)則。

3.學會書寫簡單原子的電子排布式。

教學步驟：

一、導入（5分鐘）

通過復習原子結構的基本知識，引入能層與能級的學習。

二、新課內(nèi)容（20分鐘）

1.講解能層的定義，展示能級的分布。

2.通過動畫和圖示，解釋構造原理。

3.引導學生發(fā)現(xiàn)電子排布的規(guī)律，總結書寫電子排布式的方法。

三、實例分析（10分鐘）

分析幾個典型原子的電子排布式，讓學生在實踐中掌握理論知識。

四、課堂練習（5分鐘）

布置相關習題，讓學生即時鞏固所學知識。

五、總結與布置作業(yè)（5分鐘）

對本節(jié)課內(nèi)容進行總結，布置作業(yè)，要求學生課后完成相關習題。

教學資源：

1.新人教版選擇性必修2化學教材。

2.多媒體教學設備，包括PPT和原子結構模型。

3.練習冊和課后作業(yè)。

教學評價：核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課圍繞“能層與能級——構造原理與電子排布式”主題，旨在培養(yǎng)學生以下核心素養(yǎng)：

1.科學探究與思維：通過學習能層與能級知識，使學生能夠運用科學方法探究原子結構，發(fā)展邏輯思維和分析能力，從而深入理解化學現(xiàn)象。

2.實踐與創(chuàng)新：讓學生在實例分析中，學會書寫電子排布式，培養(yǎng)實際操作能力和創(chuàng)新意識，激發(fā)對化學學科的興趣。

3.知識整合與運用：引導學生將所學知識進行整合，掌握原子結構與性質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系，提高解決問題的能力。

4.科學態(tài)度與責任：培養(yǎng)學生具備嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，關注原子結構在實際生活中的應用，增強社會責任感。

5.溝通與合作：通過小組討論和課堂互動，提高學生的溝通能力，培養(yǎng)團隊協(xié)作精神。

本節(jié)課的教學活動將緊密圍繞這些核心素養(yǎng)目標進行設計，使學生在掌握化學知識的同時，全面提升綜合素養(yǎng)。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了相關知識：在學習本節(jié)課之前，學生已經(jīng)了解了原子結構的基本概念，包括原子核和電子的概念，以及原子的基本組成。他們還學習了元素周期表的基本使用，對原子序數(shù)和電子數(shù)有了初步的認識。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：高中二年級的學生通常對化學學科有著濃厚的興趣，尤其是探索微觀世界的奧秘。他們具有較強的邏輯思維能力和抽象思維能力，能夠理解并能運用復雜的概念。學生的學習風格多樣，有的喜歡通過視覺圖像學習，有的則偏好通過動手實踐來加深理解。

學生在小組討論和合作學習中表現(xiàn)出積極的參與態(tài)度，喜歡通過互動交流來解決問題。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：能層與能級的概念較為抽象，學生可能在理解電子排布的具體規(guī)則上存在困難，尤其是構造原理的應用和電子排布式的書寫。此外，對于能級交錯現(xiàn)象的理解和電子云模型的應用也可能成為學生學習中的挑戰(zhàn)。學生在記憶和應用電子排布規(guī)律時，可能會感到困惑，需要教師提供清晰的指導和反復的練習。教學資源準備1.教材：

-確保每位學生都備有《2024-2025學年新教材高中化學》選擇性必修2，以便于學生跟隨課堂進度進行閱讀和筆記。

-準備課程相關的教材補充資料，包括電子排布式的書寫規(guī)則、構造原理的詳細解釋等，以幫助學生深入理解課程內(nèi)容。

2.輔助材料：

-收集和制作與能層與能級相關的圖片和圖表，如電子云模型圖、能級分布圖、原子結構示意圖等，以便于在課堂上直觀展示，幫助學生形成清晰的概念。

-準備相關的教學視頻，如電子在原子軌道上的運動軌跡、原子結構的3D模型等，增加課堂教學的趣味性和直觀性。

-設計和打印學習指南和課堂練習題，用于課堂練習和課后作業(yè)，鞏固學生對電子排布式的理解和應用。

3.實驗器材：

-準備原子模型套件，包括不同原子結構的模型，以便于學生在課堂上進行觀察和操作，增強對抽象概念的理解。

-如果條件允許，準備一些簡單的化學實驗器材，如顯微鏡、光譜儀等，用于展示與能級相關的實驗現(xiàn)象，讓學生通過實驗驗證理論。

4.教室布置：

-將教室分為幾個小組討論區(qū)域，每個區(qū)域配備白板或黑板，方便學生進行討論和記錄。

-在教室前部設置演示區(qū)，用于教師展示多媒體材料和實物模型。

-如果有實驗操作，設置專門的實驗操作臺，確保實驗的安全性，并配備必要的防護設備和急救箱。

-在教室墻壁上懸掛相關的化學知識海報和圖表，營造良好的學習氛圍。

5.其他資源：

-準備網(wǎng)絡資源鏈接，如在線教育平臺上的相關教學視頻和互動模擬實驗，供學生在課后自主學習和復習。

-準備教師教學參考資料，包括教學大綱、教學設計、學生評價標準等，以便于教師高效備課和教學。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預習任務：通過學校在線學習平臺，發(fā)布預習資料，包括電子排布式的概念與書寫規(guī)則的相關PPT和視頻，明確預習目標和要求。

-設計預習問題：圍繞“能層與能級”課題，設計問題，如“電子在原子中是如何分布的？”“構造原理對電子排布有何影響？”等，引導學生自主思考。

-監(jiān)控預習進度：利用平臺的數(shù)據(jù)分析功能，監(jiān)控學生的預習進度，并通過微信或郵件等方式提醒學生按時完成預習。

學生活動：

-自主閱讀預習資料：學生按照預習要求，自主閱讀資料，嘗試理解電子排布式的基本概念。

-思考預習問題：學生針對預習問題進行獨立思考，記錄下自己的理解和對難點的疑問。

-提交預習成果：學生將預習筆記、疑問等提交至在線平臺，與同學和老師共享。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：培養(yǎng)學生的自主學習能力，使其能夠獨立探索新知識。

-信息技術手段：利用在線平臺和微信等工具，實現(xiàn)資源共享和交流。

作用與目的：

-幫助學生提前接觸課程重難點，為課堂學習打下基礎。

-培養(yǎng)學生的獨立思考和自主學習能力。

2.課中強化技能

教師活動：

-導入新課：通過一個簡短的視頻，展示原子結構的神秘性，引出本節(jié)課的主題。

-講解知識點：詳細講解能層與能級的概念，構造原理，以及電子排布式的書寫方法。

-組織課堂活動：設計小組討論和角色扮演活動，讓學生在討論中應用所學知識，解決實際問題。

-解答疑問：針對學生的疑問，進行個別或集體解答。

學生活動：

-聽講并思考：學生認真聽講，對老師提出的問題進行積極思考。

-參與課堂活動：學生在小組討論中，共同探討如何書寫電子排布式，通過角色扮演來模擬原子結構。

-提問與討論：對不懂的問題勇敢提問，參與班級討論，共同解決難題。

教學方法/手段/資源：

-講授法：通過詳細講解，幫助學生深入理解課程重難點。

-實踐活動法：通過小組討論和角色扮演，讓學生在實踐中掌握電子排布式的書寫技巧。

-合作學習法：培養(yǎng)學生的團隊合作和溝通能力。

作用與目的：

-加深學生對能層與能級、構造原理的理解，掌握電子排布式的書寫技能。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學生的動手能力和問題解決能力。

-通過合作學習，增強學生的團隊協(xié)作和交流表達能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

-布置作業(yè)：根據(jù)課程內(nèi)容，布置相關的練習題，要求學生在課后完成。

-提供拓展資源：推薦一些專業(yè)網(wǎng)站和書籍，供學生深入了解原子結構的最新研究成果。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學生個性化反饋和指導。

學生活動：

-完成作業(yè)：學生認真完成作業(yè)，鞏固課堂所學知識。

-拓展學習：利用老師推薦的資源，進行深入的拓展學習。

-反思總結：學生對自己的學習過程進行反思，總結學習方法，提出改進建議。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：鼓勵學生在課后自主復習和拓展學習。

-反思總結法：指導學生通過反思，提升自我學習能力。

作用與目的：

-鞏固學生對電子排布式的理解和應用能力。

-通過拓展資源，拓寬學生的知識視野，激發(fā)對化學學科的興趣。

-通過反思總結，幫助學生形成良好的學習習慣，促進自我提升。知識點梳理1.原子結構的基本組成：原子由原子核和核外電子組成，原子核由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子帶正電，中子不帶電。核外電子帶負電，數(shù)量與質(zhì)子數(shù)相等。

2.電子能層：原子中的電子分布在不同的能級上，這些能級稱為電子能層。電子能層用K、L、M等字母表示，能層數(shù)越高，電子的能量越大。

3.電子能級：每個能層包含若干個能級，這些能級稱為電子能級。同一能層中的能級能量相近，能級間的能量差隨著能層數(shù)的增加而增大。

4.構造原理：在填充電子時，首先填充能量最低的能級，然后依次填充能量更高的能級。構造原理還規(guī)定了每個能級的最大電子數(shù)，如K層最多可容納2個電子，L層最多可容納8個電子等。

5.電子排布式：電子排布式是表示原子中電子分布的方式。書寫電子排布式時，應先寫出電子層數(shù)，然后標出各能級上的電子數(shù)，最后將相同能級的電子數(shù)相加。

6.電子排布規(guī)律：電子排布遵循一定的規(guī)律，如泡利不相容原理、洪特規(guī)則等。泡利不相容原理指出，同一能級上的電子自旋方向必須相反；洪特規(guī)則指出，在能量相等的能級上，電子盡可能分占不同的軌道。

7.電子云模型：電子云模型描述了電子在原子中的分布情況。電子云密度越大，表示電子出現(xiàn)在該區(qū)域的概率越高。

8.原子序數(shù)與電子排布：原子序數(shù)等于原子核中的質(zhì)子數(shù)，也等于原子中電子的總數(shù)。通過原子序數(shù)，可以推斷出原子的電子排布式。

9.元素周期表與電子排布：元素周期表中的周期數(shù)與電子層數(shù)相對應，族序數(shù)與最外層電子數(shù)相對應。通過元素周期表，可以快速了解元素的電子排布式。

10.電子排布式的應用：電子排布式在化學鍵、元素性質(zhì)、化學反應等方面有重要應用。通過分析電子排布式，可以預測元素的化學性質(zhì)和反應活性。重點題型整理1.題型1：請簡述能層的概念及特點。

解答：

能層是指原子中電子分布的層次，反映了電子能量的高低。能層的特點包括：

-能層用K、L、M等字母表示，數(shù)字越大表示電子的能量越高。

-每個能層包含若干個能級，能級間的能量差隨著能層數(shù)的增加而增大。

-能層的填充遵循構造原理，即先填充能量低的能級，再填充能量高的能級。

-每個能層都有最大電子容納數(shù)，如K層最多2個，L層最多8個等。

2.題型2：請解釋構造原理及其在電子排布式中的作用。

解答：

構造原理是指在填充電子時，先填充能量最低的能級，然后依次填充能量更高的能級。構造原理在電子排布式中的作用包括：

-決定了電子填充的順序，即先填充能量低的能級。

-規(guī)定了每個能級的最大電子數(shù)，如s軌道最多2個，p軌道最多6個等。

-解釋了電子排布式的書寫規(guī)則，如按照能層數(shù)、能級順序書寫。

3.題型3：請舉例說明泡利不相容原理的應用。

解答：

泡利不相容原理指出，同一能級上的電子自旋方向必須相反。例如，在碳原子中，2p能級上有4個電子，這4個電子分別占據(jù)2個不同的自旋方向，符合泡利不相容原理。這保證了電子之間的排斥作用最小，原子結構穩(wěn)定。

4.題型4：請說明洪特規(guī)則及其在電子排布式中的應用。

解答：

洪特規(guī)則指出，在能量相等的能級上，電子盡可能分占不同的軌道。例如，在氧原子中，2p能級上有6個電子，這6個電子分別占據(jù)3個不同的軌道，符合洪特規(guī)則。這有利于電子間的排斥作用最小，原子結構更穩(wěn)定。

5.題型5：請簡述電子云模型及其在描述電子分布中的作用。

解答：

電子云模型描述了電子在原子中的分布情況。電子云密度越大，表示電子出現(xiàn)在該區(qū)域的概率越高。電子云模型在描述電子分布中的作用包括：

-直觀地展示了電子在原子中的分布情況。

-描述了電子云的形狀和大小，有助于理解電子的運動規(guī)律。

-解釋了電子云與原子核之間的相互作用，如庫侖力、磁相互作用等。教學評價與反饋2.小組討論成果展示：學生以小組為單位進行討論，針對特定問題展開討論并展示成果。評價學生在小組討論中的參與程度、討論成果的展示以及團隊合作能力。

3.隨堂測試：設計隨堂測試題，涵蓋本節(jié)課的知識點，以選擇題、填空題和簡答題的形式進行。通過學生的測試成績，評估他們對能層與能級、構造原理、電子排布式等知識的理解和應用能力。

4.作業(yè)完成情況：布置相關的課后作業(yè)，要求學生完成并提交。根據(jù)作業(yè)的質(zhì)量和完成情況，評估學生對課堂所學知識的掌握程度以及自主學習能力。

5.教師評價與反饋：針對學生的學習表現(xiàn)和作業(yè)完成情況，給予個性化的評價和反饋。對表現(xiàn)優(yōu)秀的學生給予肯定和鼓勵，對需要改進的學生提出具體的建議和指導。通過評價與反饋，幫助學生明確自身的學習進步和不足之處