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文檔簡介
2024-2025學年高中化學第1章第1節(jié)第2課時電子云與原子軌道原子的核外電子排布教案新人教版選修3課題:科目:班級:課時:計劃3課時教師:單位:一、教學內(nèi)容本節(jié)課的教學內(nèi)容來源于2024-2025學年高中化學第1章第1節(jié)第2課時,主要涉及電子云與原子軌道、原子的核外電子排布。具體內(nèi)容包括:
1.電子云的概念及其表示方法;
2.原子軌道的定義、形狀和特點;
3.核外電子排布的規(guī)則及應用;
4.能量最低原理、泡利原理和洪特規(guī)則;
5.常見元素的原子核外電子排布實例。
教學重點為電子云與原子軌道的理解,以及核外電子排布的規(guī)則及應用。教學難點為能量最低原理、泡利原理和洪特規(guī)則的內(nèi)涵及應用。二、核心素養(yǎng)目標本章節(jié)旨在培養(yǎng)學生的科學探究與創(chuàng)新意識、科學思維與科學方法、科學態(tài)度與價值觀。通過學習電子云與原子軌道、原子的核外電子排布,幫助學生建立微觀粒子運動的初步認識,提升對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的理解。同時,通過掌握核外電子排布的規(guī)則及應用,培養(yǎng)學生運用科學方法解決問題的能力。此外,通過對能量最低原理、泡利原理和洪特規(guī)則的學習,使學生形成對化學科學的基本觀念,培養(yǎng)科學思維與科學方法。在教學過程中,注重培養(yǎng)學生積極探究、合作交流的態(tài)度,提升學生的團隊協(xié)作能力。三、學情分析本節(jié)課面向的是高中二年級的學生,他們已經(jīng)完成了初中階段的化學學習,對化學學科有了初步的認識和理解。在知識層面,學生已經(jīng)學習了原子結(jié)構(gòu)、元素周期表等基礎(chǔ)知識,對原子的核外電子有了一定的了解,這為本節(jié)課的學習奠定了基礎(chǔ)。
在能力層面,大部分學生具備一定的觀察、實驗和思維能力,能夠進行簡單的科學探究。但是,對于電子云與原子軌道、核外電子排布等較為抽象的概念,部分學生可能存在理解上的困難。因此,在教學過程中,需要針對不同學生的實際情況,采取適當?shù)慕虒W方法,激發(fā)學生的學習興趣,幫助學生克服困難,提高學生的理解能力。
在素質(zhì)方面,大部分學生對化學學科有著濃厚的興趣,學習態(tài)度積極。然而,也有一部分學生可能因為學習壓力、課程難度等原因,對化學學習產(chǎn)生了一定的抵觸情緒。因此,在教學過程中,教師需要關(guān)注學生的情感變化,營造輕松、愉快的學習氛圍,激發(fā)學生的學習積極性。
在行為習慣方面,大部分學生能夠遵守課堂紀律,積極參與課堂討論和實驗操作。但也有部分學生可能存在注意力不集中、課堂紀律較差等問題,這對課程學習產(chǎn)生了一定的影響。針對這一情況,教師需要在教學過程中加強對學生的引導和管理,提高課堂紀律,確保教學效果。四、教學方法與策略1.選擇適合教學目標和學習者特點的教學方法
針對本節(jié)課的教學內(nèi)容,我將采用以下教學方法:
(1)講授法:在講解電子云與原子軌道、核外電子排布等基本概念時,通過清晰、簡潔的語言,系統(tǒng)地闡述相關(guān)知識,幫助學生建立正確的認知。
(2)案例分析法:通過分析具體元素的原子核外電子排布實例,使學生更好地理解核外電子排布的規(guī)則及應用。
(3)小組討論法:在講解能量最低原理、泡利原理和洪特規(guī)則時,組織學生進行小組討論,引導學生主動思考、交流,提高學生的合作能力。
(4)實驗法:安排學生在實驗室進行原子軌道模型搭建等實驗,增強學生對電子云與原子軌道等概念的理解。
2.設(shè)計具體的教學活動
(1)導入環(huán)節(jié):通過展示氫原子的光譜線,引導學生思考原子內(nèi)部結(jié)構(gòu),激發(fā)學生的學習興趣。
(2)基本概念講解:利用PPT展示電子云與原子軌道的圖像,結(jié)合講授法,講解相關(guān)概念。
(3)案例分析:挑選幾個典型元素,讓學生分析其核外電子排布,引導學生運用所學知識解決問題。
(4)小組討論:將學生分成若干小組,討論能量最低原理、泡利原理和洪特規(guī)則的應用,引導學生深入理解。
(5)實驗操作:安排學生在實驗室進行原子軌道模型搭建實驗,增強學生對電子云與原子軌道等概念的理解。
3.確定教學媒體和資源的使用
(1)PPT:制作精美的PPT,展示電子云與原子軌道的圖像、元素核外電子排布實例等,幫助學生直觀地理解知識點。
(2)視頻:播放有關(guān)原子軌道動畫的視頻,讓學生更形象地了解電子云與原子軌道的運動特點。
(3)在線工具:利用在線化學工具,讓學生模擬原子的核外電子排布,提高學生的實踐操作能力。
(4)實驗室設(shè)備:準備原子軌道模型等實驗器材,讓學生親自動手操作,增強對知識的理解。五、教學流程1.導入新課(5分鐘)
課程開始時,我會利用PPT展示氫原子的光譜線,引導學生思考原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)。我會提問:“請大家觀察這些光譜線,能否推測出原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)?”學生通過觀察光譜線,嘗試回答問題。我會總結(jié)學生的回答,引出本節(jié)課的主題——電子云與原子軌道、原子的核外電子排布。
2.新課講授(20分鐘)
(1)首先,我會利用PPT展示電子云與原子軌道的圖像,結(jié)合講授法,講解相關(guān)概念。我會提問:“請大家觀察這些圖像,能否說出電子云與原子軌道的特點?”學生通過觀察圖像,嘗試回答問題。我會總結(jié)學生的回答,給出電子云與原子軌道的定義和特點。
(2)接下來,我會挑選幾個典型元素,讓學生分析其核外電子排布,引導學生運用所學知識解決問題。我會提問:“請大家根據(jù)所學知識,分析氧原子和氮原子的核外電子排布?!睂W生分組討論,并給出答案。我會給予評價和指導,強調(diào)核外電子排布的規(guī)則。
(3)最后,我會講解能量最低原理、泡利原理和洪特規(guī)則。我會組織學生進行小組討論,討論這些原理的應用。我會提問:“請大家分組討論,舉例說明能量最低原理、泡利原理和洪特規(guī)則的應用。”學生分組討論,并給出答案。我會給予評價和指導,加深學生對這些原理的理解。
3.實踐活動(15分鐘)
(1)我會安排學生在實驗室進行原子軌道模型搭建實驗。我會引導學生動手操作,觀察模型的運動特點,增強對電子云與原子軌道等概念的理解。
(2)我會讓學生利用在線化學工具,模擬原子的核外電子排布。學生通過實踐操作,加深對核外電子排布規(guī)則的理解。
(3)我會組織學生進行角色扮演,讓學生扮演原子中的電子,模擬電子的運動和排布。學生通過親身體驗,更好地理解電子云與原子軌道的概念。
4.學生小組討論(10分鐘)
(1)我會提出問題:“請大家討論一下,電子云與原子軌道在化學反應中的作用是什么?”學生分組討論,并給出答案。我會給予評價和指導,強調(diào)電子云與原子軌道在化學反應中的重要性。
(2)我會提出問題:“請大家討論一下,核外電子排布的規(guī)則在化學性質(zhì)中的應用是什么?”學生分組討論,并給出答案。我會給予評價和指導,強調(diào)核外電子排布規(guī)則在化學性質(zhì)中的作用。
(3)我會提出問題:“請大家討論一下,能量最低原理、泡利原理和洪特規(guī)則在化學反應中的應用是什么?”學生分組討論,并給出答案。我會給予評價和指導,加深學生對這些原理在化學反應中的應用的理解。
5.總結(jié)回顧(5分鐘)
在本節(jié)課的最后,我會進行總結(jié)回顧。我會提問:“請大家回顧一下,本節(jié)課我們學習了什么內(nèi)容?”學生回答問題。我會給出總結(jié),強調(diào)電子云與原子軌道、核外電子排布的重要性,并提醒學生加強學習和理解。六、學生學習效果1.知識掌握:學生能夠理解電子云與原子軌道的概念,掌握核外電子排布的規(guī)則及應用。能夠運用能量最低原理、泡利原理和洪特規(guī)則分析原子的核外電子排布,并能夠運用這些知識解釋一些化學現(xiàn)象。
2.能力培養(yǎng):通過小組討論、實驗操作等活動,學生的合作能力、實踐操作能力和科學思維能力得到提升。學生能夠運用科學方法解決問題,提高解決問題的能力。
3.情感態(tài)度:通過實驗和討論等活動,學生對化學學科的興趣得到增強,對化學科學的基本觀念和學科價值有更深入的理解。學生在學習過程中養(yǎng)成了積極探究、合作交流的態(tài)度,能夠主動參與課堂活動。
4.行為習慣:在教學過程中,教師注重培養(yǎng)學生的學習習慣和行為規(guī)范,學生的注意力集中,課堂紀律得到改善,能夠更好地適應課堂學習環(huán)境。七、內(nèi)容邏輯關(guān)系①電子云:用PPT展示電子云的圖像,讓學生觀察并描述電子云的特點。引導學生理解電子云是電子在原子核外空間的概率分布,表示電子出現(xiàn)的位置和概率密度。
②原子軌道:講解原子軌道的概念,介紹不同類型的原子軌道(s、p、d、f),并用PPT展示相應的原子軌道圖像。讓學生觀察并描述不同原子軌道的特點。
③電子云與原子軌道的關(guān)系:強調(diào)電子云與原子軌道是描述電子在原子核外空間分布的不同方式,引導學生理解它們之間的聯(lián)系和區(qū)別。
2.核外電子排布的規(guī)則及應用
①能量最低原理:講解能量最低原理的含義,即原子核外電子排布時,電子傾向于占據(jù)能量最低的狀態(tài)。用PPT展示能量最低原理的圖像和實例,讓學生觀察并解釋。
②泡利原理:講解泡利原理的含義,即在一個原子軌道上,最多只能容納兩個電子,且它們的自旋量子數(shù)必須相反。用PPT展示泡利原理的圖像和實例,讓學生觀察并解釋。
③洪特規(guī)則:講解洪特規(guī)則的含義,即在等價軌道上,電子將優(yōu)先占據(jù)一個軌道,并且自旋量子數(shù)相同。用PPT展示洪特規(guī)則的圖像和實例,讓學生觀察并解釋。
3.實踐活動與小組討論
①原子軌道模型搭建實驗:安排學生在實驗室進行原子軌道模型搭建實驗,觀察模型的運動特點,增強對電子云與原子軌道的理解。引導學生記錄實驗結(jié)果并進行討論。
②核外電子排布實例分析:讓學生分組討論,分析幾個典型元素(如氧、氮)的核外電子排布,應用所學知識解釋。學生分組展示討論結(jié)果,并進行互評和總結(jié)。
板書設(shè)計:
1.電子云與原子軌道
-電子云:電子在原子核外空間的概率分布
-原子軌道:不同類型的原子軌道(s、p、d、f)及其特點
-關(guān)系:電子云與原子軌道是描述電子分布的不同方式
2.核外電子排布的規(guī)則
-能量最低原理:電子傾向于占據(jù)能量最低的狀態(tài)
-泡利原理:一個原子軌道上最多容納兩個電子,自旋量子數(shù)相反
-洪特規(guī)則:等價軌道上,電子優(yōu)先占據(jù)一個軌道,自旋量子數(shù)相同
3.實踐活動與小組討論
-原子軌道模型搭建實驗:觀察模型運動特點,增強對電子云與原子軌道的理解
-核外電子排布實例分析:分析典型元素的核外電子排布,應用所學知識解釋八、典型例題講解例1:解釋為什么氫原子的電子排布為1s1?
答案:根據(jù)能量最低原理,電子傾向于占據(jù)能量最低的狀態(tài)。氫原子的最外層只有一個電子,因此它將占據(jù)能量最低的1s軌道,形成1s1的電子排布。
例2:如何確定鈉原子的核外電子排布?
答案:鈉原子位于元素周期表的第11號元素,其電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1。根據(jù)洪特規(guī)則,鈉原子的3d軌道上有一個電子,4s軌道上有一個電子,形成4s1的電子排布。
例3:解釋為什么氧原子的核外電子排布為1s22s22p4?
答案:氧原子位于元素周期表的第8號元素,其電子排布遵循能量最低原理和洪特規(guī)則。氧原子的最外層有8個電子,其中2個電子占據(jù)能量最低的1s軌道,2個電子占據(jù)2s軌道,2個電子占據(jù)2p軌道。根據(jù)洪特規(guī)則,2p軌道上的電子優(yōu)先占據(jù)一個軌道,因此氧原子的核外電子排布為1s22s22p4。
例4:如何確定鐵原子的核外電子排布?
答案:鐵原子位于元素周期表的第26號元素,其電子排布為1s22s22p63s23p63d
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