2024-2025學(xué)年高中化學(xué) 專題2 第1單元 原子核外電子的運動 第2課時 原子核外電子的排布教案 蘇教版選修3

2024-2025學(xué)年高中化學(xué)專題2第1單元原子核外電子的運動第2課時原子核外電子的排布教案蘇教版選修3課題：科目：班級：課時：計劃3課時教師：單位：一、教材分析《2024-2025學(xué)年高中化學(xué)專題2第1單元原子核外電子的運動第2課時原子核外電子的排布教案》以蘇教版選修3教材為基礎(chǔ)，重點探討原子核外電子的排布規(guī)律。本節(jié)課與教材緊密相關(guān)，深入剖析了電子云模型、能級概念以及泡利不相容原理和洪特規(guī)則等，旨在幫助學(xué)生建立完整的原子結(jié)構(gòu)觀念，理解原子化學(xué)性質(zhì)與電子排布之間的關(guān)系。通過實例分析，使學(xué)生掌握常見元素的電子排布，培養(yǎng)其在實際問題中運用電子排布規(guī)律解決化學(xué)問題的能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和實際操作技能。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，特別是對原子結(jié)構(gòu)的深入理解和應(yīng)用能力。通過學(xué)習(xí)原子核外電子的排布，學(xué)生將能夠發(fā)展以下核心素養(yǎng)：首先，運用量子力學(xué)的基本概念，理解并掌握電子云模型和能級理論，培養(yǎng)模型認(rèn)知能力；其次，運用泡利不相容原理和洪特規(guī)則分析原子電子排布，提升學(xué)生的證據(jù)推理能力；再次，通過分析元素的電子排布與元素周期律的關(guān)系，增強學(xué)生的宏觀觀察與微觀解釋能力；最后，結(jié)合實際案例，培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力和科學(xué)探究精神，使他們在面對復(fù)雜的化學(xué)現(xiàn)象時，能夠運用所學(xué)知識進(jìn)行合理推斷和解釋。通過這些核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，為學(xué)生未來的化學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)研究打下堅實基礎(chǔ)。三、學(xué)情分析本節(jié)課的授課對象為高中學(xué)生，他們在知識、能力、素質(zhì)等方面具備以下特點：

1.知識層面：學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)掌握了原子結(jié)構(gòu)的基本知識，如原子核和電子的概念，以及簡單的電子排布規(guī)律。然而，對于更深入的量子力學(xué)概念，如電子云模型、能級和電子排布原則等，他們的理解尚淺，需要在本節(jié)課中進(jìn)一步鞏固和拓展。

2.能力層面：學(xué)生在邏輯思維和抽象思維能力方面有了一定的發(fā)展，但將理論應(yīng)用于具體問題解決的能力仍有待提高。他們對化學(xué)現(xiàn)象的分析和解釋能力正處于形成階段，需要通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，提升對原子電子排布規(guī)律的運用能力。

3.素質(zhì)層面：學(xué)生在合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)方面表現(xiàn)出一定積極性，具備一定的自主學(xué)習(xí)能力。但在課堂紀(jì)律、時間管理等方面，部分學(xué)生存在一定問題，這可能影響他們對課程內(nèi)容的理解和吸收。

（1）學(xué)生層次：學(xué)生個體差異較大，學(xué)習(xí)水平參差不齊。優(yōu)秀生對課程內(nèi)容掌握較快，能迅速理解并運用新知識；而學(xué)困生在知識掌握上存在困難，需要教師進(jìn)行針對性的輔導(dǎo)。

（2）知識方面：學(xué)生對電子排布的基本規(guī)律有一定的了解，但容易混淆量子數(shù)、軌道等概念。此外，對電子排布與元素周期律的關(guān)系理解不夠深入，需要通過實例進(jìn)行強化。

（3）能力方面：學(xué)生在問題解決能力方面，尤其是將理論知識應(yīng)用于實際問題解決的能力較弱。課堂教學(xué)中，教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識進(jìn)行分析、推理和判斷。

（4）素質(zhì)方面：學(xué)生具備一定的團(tuán)隊協(xié)作和溝通能力，但在課堂討論中，部分學(xué)生表現(xiàn)過于內(nèi)向，不利于分享和交流。此外，部分學(xué)生課堂紀(jì)律意識不強，容易影響課堂教學(xué)秩序。

（5）行為習(xí)慣：學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣各異，部分學(xué)生課堂參與度不高，對課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生一定影響。教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，引導(dǎo)他們養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。四、教學(xué)方法與策略為了實現(xiàn)本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，針對學(xué)生的層次、知識、能力和素質(zhì)等方面的特點，采用以下教學(xué)方法和策略：

1.教學(xué)方法選擇

（1）講授法：教師以簡潔明了的語言，對原子核外電子排布的基本原理、規(guī)律進(jìn)行講解，幫助學(xué)生梳理知識結(jié)構(gòu)，強化重點和難點。

（2）討論法：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，針對電子排布案例進(jìn)行分析，引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識進(jìn)行思考和交流，提高問題解決能力。

（3）案例研究：選擇具有代表性的元素電子排布案例，讓學(xué)生通過觀察、分析、討論，深入理解電子排布與元素周期律的關(guān)系。

（4）項目導(dǎo)向?qū)W習(xí)：設(shè)計原子電子排布主題項目，引導(dǎo)學(xué)生自主探究、合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和團(tuán)隊協(xié)作精神。

2.教學(xué)活動設(shè)計

（1）角色扮演：讓學(xué)生扮演原子核、電子等角色，通過情景劇形式，生動展示原子核外電子排布過程，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（2）實驗：組織學(xué)生進(jìn)行電子排布相關(guān)的實驗，如原子光譜實驗，使學(xué)生在實踐中感受電子排布的魅力，增強實驗操作能力。

（3）游戲：設(shè)計電子排布相關(guān)游戲，如“電子排布大挑戰(zhàn)”，讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中鞏固所學(xué)知識，提高學(xué)習(xí)效果。

3.教學(xué)媒體和資源使用

（1）PPT：制作精美的PPT課件，將抽象的電子排布概念以直觀、形象的方式展示給學(xué)生，便于學(xué)生理解和記憶。

（2）視頻：播放與原子核外電子排布相關(guān)的科普視頻，幫助學(xué)生直觀地了解電子排布過程，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

（3）在線工具：利用網(wǎng)絡(luò)資源，如在線化學(xué)實驗室、電子排布模擬軟件等，讓學(xué)生在課堂上實時操作，提高學(xué)習(xí)效果。五、教學(xué)實施過程1.課前自主探索

-教師活動：提前發(fā)布自主學(xué)習(xí)任務(wù)單，包括電子排布的基礎(chǔ)知識回顧和預(yù)習(xí)新課內(nèi)容。

-學(xué)生活動：學(xué)生根據(jù)任務(wù)單，利用教材和網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，完成預(yù)習(xí)任務(wù)。

-教學(xué)方法：采用自主學(xué)習(xí)法。

-教學(xué)手段：使用自主學(xué)習(xí)任務(wù)單、網(wǎng)絡(luò)資源。

-教學(xué)資源：教材、電子版學(xué)習(xí)資料、在線學(xué)習(xí)平臺。

-作用和目的：培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，為新課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，讓學(xué)生對電子排布形成初步認(rèn)識。

2.課中強化技能

-環(huán)節(jié)一：導(dǎo)入新課

-教師活動：通過PPT展示和講解，引入電子排布的概念和重要性。

-學(xué)生活動：學(xué)生觀看PPT，聽取講解，參與討論。

-教學(xué)方法：講授法、討論法。

-教學(xué)資源：PPT、元素周期表。

-作用和目的：激發(fā)學(xué)生興趣，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。

-環(huán)節(jié)二：理論學(xué)習(xí)

-教師活動：講解電子云模型、能級理論，闡述泡利不相容原理和洪特規(guī)則。

-學(xué)生活動：學(xué)生記錄筆記，提出疑問，參與小組討論。

-教學(xué)方法：講授法、討論法。

-教學(xué)資源：PPT、視頻資料。

-作用和目的：加深對電子排布理論的理解，解決學(xué)生的疑惑。

-環(huán)節(jié)三：案例分析

-教師活動：提供具體元素的電子排布案例，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析。

-學(xué)生活動：學(xué)生通過小組合作，分析案例，總結(jié)規(guī)律。

-教學(xué)方法：案例分析法、小組合作學(xué)習(xí)。

-教學(xué)資源：案例資料、小組討論板。

-作用和目的：培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和團(tuán)隊合作能力，加深對電子排布規(guī)律的理解。

-環(huán)節(jié)四：實驗探究

-教師活動：指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行電子排布相關(guān)的實驗，如原子光譜實驗。

-學(xué)生活動：學(xué)生動手實驗，記錄數(shù)據(jù)，分析結(jié)果。

-教學(xué)方法：實驗法。

-教學(xué)資源：實驗器材、實驗指導(dǎo)書。

-作用和目的：通過實驗驗證理論，增強學(xué)生的實踐能力和觀察力。

3.課后拓展應(yīng)用

-教師活動：布置相關(guān)的課后作業(yè)和拓展任務(wù)，如電子排布項目研究。

-學(xué)生活動：學(xué)生完成作業(yè)，進(jìn)行拓展研究，提交項目報告。

-教學(xué)方法：項目導(dǎo)向?qū)W習(xí)、自主學(xué)習(xí)。

-教學(xué)資源：課后作業(yè)、拓展研究指導(dǎo)書、網(wǎng)絡(luò)資源。

-作用和目的：鞏固所學(xué)知識，提高學(xué)生的應(yīng)用能力和研究能力，促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-相關(guān)教材：蘇教版高中化學(xué)選修3《原子結(jié)構(gòu)與元素周期律》相關(guān)章節(jié)。

-科普書籍：《原子與分子》、《電子的世界》等，這些書籍詳細(xì)介紹了電子排布的基礎(chǔ)知識及其在化學(xué)中的應(yīng)用。

-學(xué)術(shù)論文：關(guān)于電子排布理論的發(fā)展歷程、現(xiàn)代量子化學(xué)在電子排布研究方面的最新進(jìn)展等，為學(xué)生提供深層次的學(xué)習(xí)材料。

-教學(xué)視頻：電子排布規(guī)律的講解視頻，如“能級的概念與電子排布”、“泡利不相容原理與洪特規(guī)則”等，幫助學(xué)生形象地理解抽象知識。

-實驗教學(xué)資源：提供更多關(guān)于原子光譜實驗的教學(xué)視頻和實驗操作指導(dǎo)，以便學(xué)生能夠更好地掌握實驗技能。

2.拓展建議：

-學(xué)生可以通過閱讀科普書籍，了解電子排布在化學(xué)史上的重要作用，培養(yǎng)對化學(xué)學(xué)科的興趣。

-鼓勵學(xué)生閱讀學(xué)術(shù)論文，了解電子排布理論的科學(xué)前沿，提高學(xué)生的學(xué)術(shù)素養(yǎng)。

-觀看教學(xué)視頻，鞏固課堂所學(xué)知識，加強對電子排布規(guī)律的理解。

-學(xué)生可以嘗試?yán)谜n外時間，自行設(shè)計簡單的化學(xué)實驗，如電子排布模型制作，加深對理論知識的實踐體驗。

-組織學(xué)生參與學(xué)術(shù)討論和交流活動，分享學(xué)習(xí)電子排布的心得體會，提高學(xué)生的溝通能力和團(tuán)隊合作精神。

-鼓勵學(xué)生將所學(xué)知識運用到生活實際中，如解釋日常生活中的化學(xué)現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)以致用能力。七、重點題型整理題型一：簡答題

題目：請簡述電子云模型的基本概念及其在描述原子核外電子運動狀態(tài)中的應(yīng)用。

答案：

電子云模型是指用概率密度分布來描述原子核外電子在一定區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的幾率。在描述原子核外電子運動狀態(tài)時，電子云模型強調(diào)了電子在一定區(qū)域內(nèi)的概率分布，而非精確的軌道運動。根據(jù)電子云模型，我們可以知道電子在原子核外呈現(xiàn)出不同的能級分布，從而解釋了原子的化學(xué)性質(zhì)和光譜現(xiàn)象。

題型二：計算題

題目：根據(jù)泡利不相容原理和洪特規(guī)則，計算氬原子（原子序數(shù)18）的電子排布。

答案：

氬原子的電子排布如下：

1s^22s^22p^63s^23p^6

根據(jù)泡利不相容原理，每個軌道最多容納兩個電子，且電子的自旋狀態(tài)相反。洪特規(guī)則指出，在相同能量的軌道上，電子優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，且自旋方向相同。因此，氬原子的電子排布符合上述規(guī)律。

題型三：分析題

題目：分析氧原子（原子序數(shù)8）的電子排布，解釋其化學(xué)性質(zhì)。

答案：

氧原子的電子排布如下：

1s^22s^22p^4

氧原子的最外層電子為2s^22p^4，其中2p軌道上有四個單電子。這些單電子使得氧原子具有較強的親電子性，容易與其他原子形成共價鍵。此外，氧原子的電子排布還決定了其能夠與其他元素形成多種化合物，如氧化物、過氧化物等。

題型四：應(yīng)用題

題目：根據(jù)電子排布規(guī)律，解釋為什么氮氣（N2）分子中兩個氮原子之間的化學(xué)鍵是三鍵。

答案：

氮原子的電子排布如下：

1s^22s^22p^3

在氮氣分子中，每個氮原子需要與另一個氮原子共享電子，以實現(xiàn)穩(wěn)定的電子排布。由于氮原子的2p軌道上有三個單電子，因此，兩個氮原子可以各提供一個2p電子形成π鍵，再提供一個2s電子形成σ鍵。此外，根據(jù)洪特規(guī)則，兩個氮原子還各提供一個未成對的2p電子形成第三個π鍵。因此，氮氣分子中的化學(xué)鍵為三鍵。

題型五：綜合題

題目：結(jié)合電子排布規(guī)律，分析鐵（Fe）的化學(xué)性質(zhì)，并解釋為什么鐵可以形成多種氧化態(tài)。

答案：

鐵原子的電子排布如下：

1s^22s^22p^63s^23p^63d^64s^2

鐵原子的最外層電子為3d^64s^2。根據(jù)電子排布規(guī)律，鐵原子可以失去3d軌道上的電子，形成多種氧化態(tài)。鐵的化學(xué)性質(zhì)主要表現(xiàn)為以下方面：

1.鐵原子可以失去2個、3個或4個電子，分別形成Fe^2+、Fe^3+和Fe^4+等氧化態(tài)。

2.鐵的氧化態(tài)決定了其能夠與其他元素形成多種化合物，如氧化物、硫化物、硝酸鹽等。

3.鐵的化學(xué)性質(zhì)還與其在生物體中的作用密切相關(guān)，如血紅蛋白中的鐵原子能夠與氧氣結(jié)合，參與氧氣的運輸。八、板書設(shè)計1.重點知識點：

-電子云模型

-能級理論

-泡利不相容原理

-洪特規(guī)則

-電子排布規(guī)律

2.重點詞句：

-電子云：描述電子在原子核外出現(xiàn)的概率分布。

-能級：電子在原子中所具有的能量狀態(tài)。

-泡利不相容原理：每個軌道最多容