2024-2025學(xué)年高中化學(xué) 第1章 第2節(jié) 第1課時(shí) 基態(tài)原子的核外電子排布教案 魯科版選修3

2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第1章第2節(jié)第1課時(shí)基態(tài)原子的核外電子排布教案魯科版選修3課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃3課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來(lái)自于2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第1章第2節(jié)第1課時(shí)，魯科版選修3。本節(jié)課主要講解基態(tài)原子的核外電子排布。具體內(nèi)容包括：

1.核外電子排布的規(guī)則和原理：學(xué)生需要了解電子在原子核外空間的排布規(guī)律，以及這一排布方式背后的物理原理。

2.原子軌道和電子云：通過(guò)學(xué)習(xí)原子軌道和電子云的概念，學(xué)生能夠更好地理解電子在原子核外的排布情況。

3.電子排布的表示方法：學(xué)生需要學(xué)會(huì)用電子排布式和電子排布圖來(lái)表示原子的核外電子排布。

4.電子排布的應(yīng)用：通過(guò)實(shí)例分析，讓學(xué)生了解電子排布對(duì)原子性質(zhì)的影響，以及電子排布在化學(xué)反應(yīng)中的重要作用。二、教學(xué)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要包括：

1.科學(xué)思維：通過(guò)學(xué)習(xí)核外電子排布的規(guī)則和原理，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和科學(xué)推理能力，使其能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋和預(yù)測(cè)化學(xué)現(xiàn)象。

2.科學(xué)探究：通過(guò)小組討論、實(shí)驗(yàn)觀(guān)察等探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和問(wèn)題解決能力，使其能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行科學(xué)探究。

3.科學(xué)態(tài)度：通過(guò)學(xué)習(xí)電子排布在化學(xué)反應(yīng)中的重要作用，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任感，使其能夠認(rèn)識(shí)到化學(xué)知識(shí)在解決實(shí)際問(wèn)題中的價(jià)值。

4.科學(xué)知識(shí)與技能：通過(guò)學(xué)習(xí)原子軌道、電子云的概念以及電子排布的表示方法，提高學(xué)生對(duì)原子結(jié)構(gòu)的理解，使其能夠運(yùn)用電子排布知識(shí)分析和解決化學(xué)問(wèn)題。三、學(xué)情分析本節(jié)課針對(duì)的是高中化學(xué)選修3的學(xué)生，他們?cè)趯W(xué)習(xí)本節(jié)課之前，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，同時(shí)也應(yīng)該具備一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，能夠理解和運(yùn)用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)公式。

在知識(shí)方面，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)了解了原子的基本結(jié)構(gòu)，知道原子由原子核和核外電子組成，同時(shí)也應(yīng)該掌握了一些基本的化學(xué)鍵知識(shí)，如離子鍵、共價(jià)鍵等。在能力方面，學(xué)生應(yīng)該具備一定的觀(guān)察能力，能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀(guān)察到電子的排布情況，同時(shí)也應(yīng)該具備一定的推理能力，能夠通過(guò)已知知識(shí)推理出未知知識(shí)。在素質(zhì)方面，學(xué)生應(yīng)該具備一定的自主學(xué)習(xí)能力，能夠在教師的引導(dǎo)下獨(dú)立完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

在學(xué)習(xí)行為習(xí)慣方面，學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣存在差異。有的學(xué)生喜歡通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)學(xué)習(xí)，有的學(xué)生則更喜歡通過(guò)理論來(lái)學(xué)習(xí)。對(duì)于本節(jié)課，實(shí)驗(yàn)觀(guān)察是重要的學(xué)習(xí)手段，因此，教師需要充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，采用多種教學(xué)手段，滿(mǎn)足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

對(duì)于課程學(xué)習(xí)，學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)、能力水平和素質(zhì)將對(duì)學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生直接影響。對(duì)于知識(shí)基礎(chǔ)較好的學(xué)生，他們?cè)趯W(xué)習(xí)本節(jié)課時(shí)會(huì)相對(duì)輕松，能夠快速理解和掌握新知識(shí)；而對(duì)于知識(shí)基礎(chǔ)較差的學(xué)生，他們可能需要更多的指導(dǎo)和幫助，才能理解和掌握新知識(shí)。對(duì)于能力水平較高的學(xué)生，他們能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀(guān)察和推理，快速掌握電子排布的規(guī)則和原理；而對(duì)于能力水平較低的學(xué)生，他們可能需要更多的實(shí)踐和指導(dǎo)，才能理解和掌握電子排布的規(guī)則和原理。對(duì)于素質(zhì)較高的學(xué)生，他們能夠主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，積極思考問(wèn)題，能夠更好地理解和掌握新知識(shí)；而對(duì)于素質(zhì)較低的學(xué)生，他們可能需要更多的激勵(lì)和引導(dǎo)，才能積極參與學(xué)習(xí)和思考。四、教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：在講解核外電子排布的規(guī)則和原理時(shí)，教師可以通過(guò)講授法向?qū)W生傳授知識(shí)。通過(guò)清晰的講解和生動(dòng)的例子，幫助學(xué)生理解和掌握電子排布的規(guī)律。

2.討論法：在講解原子軌道和電子云的概念時(shí)，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行小組討論。通過(guò)學(xué)生之間的互動(dòng)和交流，促進(jìn)他們共同探討問(wèn)題，培養(yǎng)他們的合作意識(shí)和解決問(wèn)題的能力。

3.實(shí)驗(yàn)法：在講解電子排布的表示方法時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀(guān)察。通過(guò)實(shí)際操作和觀(guān)察電子排布的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生能夠更好地理解和記憶電子排布的表示方法。

教學(xué)手段：

1.多媒體設(shè)備：利用多媒體設(shè)備，教師可以展示電子排布的動(dòng)畫(huà)和圖片，生動(dòng)形象地展示電子在原子核外的排布情況。通過(guò)視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)的結(jié)合，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解能力。

2.教學(xué)軟件：運(yùn)用教學(xué)軟件，教師可以設(shè)計(jì)互動(dòng)式的電子排布游戲或模擬實(shí)驗(yàn)。通過(guò)學(xué)生的主動(dòng)參與和操作，增強(qiáng)他們的實(shí)踐能力和學(xué)習(xí)動(dòng)力。

3.虛擬實(shí)驗(yàn)室：利用虛擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以親身體驗(yàn)電子排布的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并進(jìn)行自主探索。這種現(xiàn)代化教學(xué)手段能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的科學(xué)思維和探究能力。五、教學(xué)實(shí)施過(guò)程1.課前自主探索：

-教師活動(dòng)：設(shè)計(jì)并發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，包括電子排布的基本概念和原理，要求學(xué)生通過(guò)查閱資料或復(fù)習(xí)課本內(nèi)容進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

-學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生獨(dú)立完成預(yù)習(xí)任務(wù)，通過(guò)閱讀課本、查找資料等方式，對(duì)電子排布的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

-教學(xué)方法：自主學(xué)習(xí)法

-教學(xué)手段：課本、資料查詢(xún)工具

-教學(xué)資源：課本、網(wǎng)絡(luò)資源

-作用和目的：培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，提前了解電子排布的基本概念，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.課中強(qiáng)化技能：

-教師活動(dòng)：通過(guò)講授法向?qū)W生講解核外電子排布的規(guī)則和原理，并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行解釋。組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，探討原子軌道和電子云的概念。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀(guān)察，觀(guān)察電子排布的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

-學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講，參與小組討論，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀(guān)察。

-教學(xué)方法：講授法、討論法、實(shí)驗(yàn)法

-教學(xué)手段：多媒體設(shè)備、實(shí)驗(yàn)器材

-教學(xué)資源：多媒體課件、實(shí)驗(yàn)器材

-作用和目的：通過(guò)講授法幫助學(xué)生理解和掌握電子排布的規(guī)律，通過(guò)討論法培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和解決問(wèn)題的能力，通過(guò)實(shí)驗(yàn)法增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和學(xué)習(xí)動(dòng)力。

3.課后拓展應(yīng)用：

-教師活動(dòng)：布置課后作業(yè)，要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的電子排布知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題，如分析化合物的電子排布、預(yù)測(cè)化學(xué)反應(yīng)等。

-學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生獨(dú)立完成課后作業(yè)，運(yùn)用所學(xué)的電子排布知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題。

-教學(xué)方法：實(shí)踐應(yīng)用法

-教學(xué)手段：課本、作業(yè)本

-教學(xué)資源：課本、網(wǎng)絡(luò)資源

-作用和目的：通過(guò)課后作業(yè)的拓展應(yīng)用，鞏固學(xué)生對(duì)電子排布知識(shí)的掌握，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和解決問(wèn)題的能力。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-電子排布與元素周期表：介紹元素周期表的排列規(guī)律，與電子排布的關(guān)系，以及如何通過(guò)元素周期表來(lái)預(yù)測(cè)元素的電子排布。

-化學(xué)鍵的類(lèi)型與電子排布：探討不同類(lèi)型的化學(xué)鍵（如離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵）與電子排布的關(guān)系，以及如何通過(guò)電子排布來(lái)判斷化學(xué)鍵的類(lèi)型。

-分子軌道理論：介紹分子軌道理論的基本概念，以及如何應(yīng)用分子軌道理論來(lái)分析和解釋分子的性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)。

-量子力學(xué)與電子排布：簡(jiǎn)要介紹量子力學(xué)在電子排布研究中的應(yīng)用，以及量子力學(xué)對(duì)電子排布理論的發(fā)展和影響。

2.拓展建議：

-學(xué)生可以查閱相關(guān)科學(xué)書(shū)籍或?qū)W術(shù)論文，深入了解電子排布的理論背景和研究進(jìn)展。

-學(xué)生可以嘗試使用在線(xiàn)科學(xué)教育資源，如科學(xué)視頻講座、在線(xiàn)課程等，來(lái)加深對(duì)電子排布的理解和掌握。

-學(xué)生可以參與科學(xué)討論組或論壇，與其他學(xué)生或科學(xué)家進(jìn)行交流和討論，獲取更多的觀(guān)點(diǎn)和見(jiàn)解。

-學(xué)生可以進(jìn)行自主研究項(xiàng)目，如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證電子排布的規(guī)律，或撰寫(xiě)研究論文來(lái)探討電子排布在化學(xué)中的應(yīng)用。

-學(xué)生可以參加科學(xué)競(jìng)賽或?qū)W術(shù)活動(dòng)，如科學(xué)展覽、研究項(xiàng)目展示等，展示自己的學(xué)習(xí)和研究成果，并與其他學(xué)生進(jìn)行交流和學(xué)習(xí)。七、課堂1.課堂評(píng)價(jià)：

-提問(wèn)：教師可以通過(guò)提問(wèn)的方式了解學(xué)生對(duì)電子排布知識(shí)的理解和掌握情況。例如，教師可以提問(wèn)學(xué)生關(guān)于電子排布規(guī)則、原子軌道和電子云的概念等問(wèn)題，學(xué)生需要能夠清晰地回答問(wèn)題并解釋其背后的原理。

-觀(guān)察：教師可以觀(guān)察學(xué)生在課堂上的參與情況和行為表現(xiàn)。例如，學(xué)生是否積極參與小組討論、實(shí)驗(yàn)觀(guān)察等，是否能夠主動(dòng)提出問(wèn)題和解決問(wèn)題。

-測(cè)試：教師可以設(shè)計(jì)一些課堂小測(cè)驗(yàn)或練習(xí)題，測(cè)試學(xué)生對(duì)電子排布知識(shí)的掌握情況。例如，教師可以給出一些化學(xué)方程式的電子排布問(wèn)題，學(xué)生需要能夠正確地填寫(xiě)電子排布式和電子排布圖。

2.作業(yè)評(píng)價(jià)：

-批改：教師需要認(rèn)真批改學(xué)生的作業(yè)，并對(duì)學(xué)生的答案進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。對(duì)于正確的解答，教師可以給予肯定和鼓勵(lì)，對(duì)于錯(cuò)誤的解答，教師需要指出錯(cuò)誤的原因，并給出正確的解答方法和思路。

-反饋：教師需要及時(shí)向?qū)W生反饋?zhàn)鳂I(yè)評(píng)價(jià)的結(jié)果，讓學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)效果和存在的問(wèn)題。教師可以通過(guò)口頭反饋、書(shū)面反饋等方式，與學(xué)生進(jìn)行溝通和交流。

-鼓勵(lì)：教師需要鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)努力，給予學(xué)生積極的鼓勵(lì)和支持。例如，教師可以對(duì)學(xué)生的進(jìn)步給予表?yè)P(yáng)，對(duì)學(xué)生的努力給予肯定，并鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)堅(jiān)持學(xué)習(xí)和探索。八、內(nèi)容邏輯關(guān)系①電子排布規(guī)則：

-泡利不相容原理：每個(gè)軌道上最多只能容納兩個(gè)自旋相反的電子。

-能量最低原理：電子會(huì)優(yōu)先占據(jù)能量最低的軌道。

-洪特規(guī)則：在相同能量的軌道上，電子會(huì)優(yōu)先占據(jù)不同的軌道，且自旋方向相同。

②原子軌道和電子云：

-原子軌道：電子在原子核外空間運(yùn)動(dòng)的一定的區(qū)域，具有特定的能量。

-電子云：描述電子在原子核外空間概率分布的模型，電子云的密度表示電子出現(xiàn)的概率。

③電子排布的應(yīng)用：

-元素周期表：根據(jù)電子排布的規(guī)律，元素周期表中的元素按照原子序數(shù)遞增排列，具有相似性質(zhì)的元素位于同一族。

-化學(xué)鍵的形成：電子排布決定了原子之間的化學(xué)鍵類(lèi)型，如離子鍵、共價(jià)鍵等。

-分子性質(zhì)的預(yù)測(cè)：通過(guò)分析分子的電子排布，可以預(yù)測(cè)分子的化學(xué)性質(zhì)和反應(yīng)活性。典型例題講解1.例題1：根據(jù)泡利不相容原理，一個(gè)原子軌道上最多可以容納幾個(gè)電子？

答案：一個(gè)原子軌道上最多可以容納兩個(gè)電子，且這兩個(gè)電子的自旋方向相反。

2.例題2：根據(jù)能量最低原理，電子在填充軌道時(shí)會(huì)優(yōu)先占據(jù)哪個(gè)軌道？

答案：電子會(huì)優(yōu)先占據(jù)能量最低的軌道。

3.例題3：根據(jù)洪特規(guī)則，當(dāng)多個(gè)電子處于相同能量的軌道時(shí)，它們會(huì)怎樣分布？

答案：當(dāng)多個(gè)電子處于相同能量的軌道時(shí)，它們會(huì)優(yōu)先占據(jù)不同的軌道，且自旋方向相同。

4.例題4：如何表示氧氣分子O2的電子排布？

答案：氧氣分子O2的電子排布可以表示為：1s22s22p?。

5.例題5：已知?dú)湓雍送庥?個(gè)電子，請(qǐng)寫(xiě)出氫原子的電子排布式。

答案：氫原子的電子排布式為：1s12s12p1。

補(bǔ)充和說(shuō)明：

1.例題1考查了對(duì)泡利不相容原理的理解。泡利不相容原理是量子力學(xué)中的一個(gè)基本原理，它說(shuō)明了在一個(gè)原子軌道上，最多只能容納兩個(gè)電子，且這兩個(gè)電子的自旋方向相反。這是由于電子的量子態(tài)是離散的，每個(gè)電子的自旋量子數(shù)s只能取值為±?/2，其中?是約化普朗克常數(shù)。因此，兩個(gè)電子占據(jù)同一個(gè)軌道時(shí)，它們的自旋方向必須相反，以滿(mǎn)足泡利不相容原理。

2.例題2考查了對(duì)能量最低原理的理解。能量最低原理是指在填充電子時(shí)，電子會(huì)優(yōu)先占據(jù)能量最低的軌道。這是因?yàn)樵谧畹湍芰康能壍郎?，電子的?dòng)能最大，最穩(wěn)定。根據(jù)這個(gè)原理，我們可以預(yù)測(cè)電子在多電子原子中的排布順序，從而確定原子的電子排布式。

3.例題3考查了對(duì)洪特規(guī)則的理解。洪特規(guī)則是描述多電子原子中電子分布的一個(gè)重要規(guī)則。根據(jù)洪特規(guī)則，當(dāng)多個(gè)電子處于相同能量的軌道時(shí)，它們會(huì)優(yōu)先占據(jù)不同的軌道，且自旋方向相同。這個(gè)規(guī)則的解釋可以從量子力學(xué)的角度進(jìn)行，即在相同能量的軌道上，電子占據(jù)不同的軌道可以增大系統(tǒng)的對(duì)稱(chēng)性，從而降低系統(tǒng)的能量。

4.例題