1 1 2構(gòu)造原理與電子排布式 教學(xué)設(shè)計(jì) 高中化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

1.1.2構(gòu)造原理與電子排布式（第2課時(shí)）課型新課學(xué)情分析在化學(xué)必修學(xué)習(xí)階段。學(xué)生對原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的關(guān)系有了一定的認(rèn)識(shí)，如原子的電子層數(shù)和同期序數(shù)的關(guān)系，最外層電了數(shù)和主族序數(shù)的關(guān)系，對主族元素的原子結(jié)構(gòu)如何決定性質(zhì)有了一定的理解，但是并不了解原子結(jié)構(gòu)與周期、族等元素周期表的構(gòu)成的深層關(guān)系，尤其是對過渡元素的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)沒有概念。在第一節(jié)課上，學(xué)生已經(jīng)了解了原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)歷程，并且知道核外電子按照能量不同分為能層、同一能層的電子分成不同能級(jí)。知道電子運(yùn)動(dòng)的能量狀態(tài)具有量子化的特征，知道基態(tài)、激發(fā)態(tài)與原子光譜。教材分析舊教材是把原子光譜的內(nèi)容放在核外電子排布的后面，而新教材則提前，充分體現(xiàn)了核外電子排布規(guī)律是建立在原子光譜學(xué)的事實(shí)基礎(chǔ)上，體現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展的演變歷程：基于證據(jù)——建構(gòu)模型——模型局限——發(fā)現(xiàn)新證據(jù)——建構(gòu)新模型，進(jìn)一步體會(huì)科學(xué)認(rèn)識(shí)是循序漸進(jìn)并不斷發(fā)展的。人教版是先介紹核外電子排布規(guī)律，再講述核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，最后總結(jié)三個(gè)規(guī)律：泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理。設(shè)計(jì)理念證據(jù)推理，模型認(rèn)知教學(xué)目標(biāo)【教學(xué)目標(biāo)】1．通過了解原子核外排布的構(gòu)造原理，寫出1-36號(hào)元素基態(tài)原子的電子排布式、簡化電子排布式，增強(qiáng)證據(jù)推理意識(shí)；2．通過元素基態(tài)原子價(jià)層電子排布式的書寫，探討元素可能的化合價(jià)，提升結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的認(rèn)識(shí)?！驹u價(jià)目標(biāo)】1．通過對構(gòu)造原理的學(xué)習(xí)，診斷并發(fā)展學(xué)生證據(jù)推理的能力；2.通過探討過渡元素可能的化合價(jià)，診斷并發(fā)展學(xué)生對結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的認(rèn)識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)構(gòu)造原理、幾種核外電子排布式的書寫。教學(xué)難點(diǎn)能級(jí)交錯(cuò)教學(xué)方法1．討論法2．歸納法3.演繹法課前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)視頻、PPT、相關(guān)習(xí)題等。教學(xué)過程教師主導(dǎo)活動(dòng)學(xué)生主體活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖請同學(xué)們試寫出鐵原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖。說說你這樣寫的理由。利用學(xué)生們的兩種不同猜想，引導(dǎo)同學(xué)們思考，哪一種方案正確？為什么？活動(dòng)1：根據(jù)所學(xué)知識(shí)，試寫出鐵原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖。問題導(dǎo)入提出問題：每一能層最多可以容納的電子數(shù)目是2n2，為什么原子的最外層電子數(shù)目不能超過8個(gè)(K層為最外層時(shí)不能超過2個(gè)電子)？次外層電子數(shù)目不能超過18個(gè)(K層為次外層時(shí)不能超過2個(gè))，倒數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過32個(gè)？思考討論：為什么原子最外層電子數(shù)目不能超過8個(gè)？次外層電子數(shù)目不能超過18個(gè)，倒數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過32個(gè)？思考，討論通過設(shè)定問題，自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。板書：三、構(gòu)造原理與電子排布式1.構(gòu)造原理：以光譜學(xué)事實(shí)為基礎(chǔ)，隨著核電荷數(shù)的遞增，新增電子填入能級(jí)的順序稱為構(gòu)造原理。拓展介紹：多電子原子能級(jí)和徐光憲規(guī)則。屏蔽效應(yīng)和鉆穿效應(yīng)造成了能級(jí)交錯(cuò)。徐光憲規(guī)則：我國著名化學(xué)家北京大學(xué)徐光憲教授，根據(jù)光譜實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對基態(tài)多電子原子的能級(jí)高低提出一種定量的近似規(guī)則，即n+0.7l值越大，能級(jí)越高，并把n+0.7l值的第一位數(shù)字相同的各能級(jí)組合為一組，稱為一個(gè)能級(jí)組。了解構(gòu)造原理：(1)絕大多數(shù)基態(tài)原子核外電子的排布的能級(jí)順序都遵循下列順序：1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s……，(2)構(gòu)造原理規(guī)律：ns(n-2)f(n-1)dnp。閱讀教材：請同學(xué)們閱讀課本第8-10頁。根據(jù)老師提出的問題，結(jié)合已有知識(shí)，了解構(gòu)造原理。[過渡]按照構(gòu)造原理，元素核電荷數(shù)每遞增一個(gè)，同時(shí)增加一個(gè)核電荷和核外電子，就得到一個(gè)基態(tài)原子的電子排布。電子填滿一個(gè)能級(jí)，就開始填入下一個(gè)能級(jí)，由此構(gòu)建了元素周期系中各元素基態(tài)原子的電子排布。過渡板書：2.電子排布式：原子核外電子排布的一種表示方式。用數(shù)字在能級(jí)符號(hào)右上角表明該能級(jí)上排布的電子數(shù)。練習(xí)1：根據(jù)構(gòu)造原理，試試寫出鈉、鉀、鐵基態(tài)原子的電子排布式？依據(jù)構(gòu)造原理，書寫基臺(tái)原子的核外電子排布式[設(shè)問]電子排布式的書寫原則活動(dòng)2：閱讀課本P9表1-1，總結(jié)電子排布式的書寫原則。閱讀教材，信息加工根據(jù)構(gòu)造原理，寫出稀有氣體氦、氖、氬、氪、氙、氡基態(tài)原子的電子排布式？有沒有發(fā)現(xiàn)它們的共同點(diǎn)？活動(dòng)3：電子排布式可以簡化，如鈉和鉀的電子排布式可以分別簡化為：[Ne]3S1和[Ar]4S1。請分別寫出26Fe、33As和35Br基態(tài)原子的簡化電子排布式。了解電子排布式的簡化形式。[思考與討論]1.按構(gòu)造原理寫出稀有氣體氦、氖、氬、氪、氙、氡的基態(tài)原子的最外層電子排布；除氦外它們的通式是什么？2、電子排布式可以簡化，如Na的電子排布式可簡化為[Ne]3s1，上述方括號(hào)的意義是什么？3.為突出化合價(jià)與電子排布式的關(guān)系，將在化學(xué)反應(yīng)中可能發(fā)生電子變動(dòng)的能級(jí)稱為價(jià)電子層。仿照Na的簡化電子排布式，寫出O、Si、Cu的簡化電子排布式。請寫出Na、Al、Cl、Mn、Br的價(jià)層電子排布。通過思考與討論，掌握構(gòu)造原理，學(xué)會(huì)書寫電子排布式、簡化式、價(jià)電子排布式，注意它們之間的區(qū)別。通過以上內(nèi)容，原子的電子排布式的書寫方法嘗試總結(jié)原子的電子排布式的書寫方法1.按照構(gòu)造原理將電子依次填充到能量逐漸升高的能級(jí)中2.一般情況下，能層低的能級(jí)要寫在左邊，而不是按照構(gòu)造原理順序?qū)?.為了避免電子排布式過于繁瑣，我們可以把內(nèi)層電子達(dá)到稀有氣體結(jié)構(gòu)的部分，以相應(yīng)稀有氣體元素符號(hào)外加方括號(hào)來表示。4.當(dāng)p、d、f能級(jí)處于全空、全充滿或半充滿狀態(tài)時(shí)，能量相對較低，原子結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。例如Cr培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)。思考討論：Fe、As、Br元素常見的化合價(jià)是什么？找找化合價(jià)與電子排布式之間的聯(lián)系。思考討論：寫出Mn、V基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式，試推測Mn、V兩種元素可能的化合價(jià)。價(jià)電子排布式與元素化合假的關(guān)系小結(jié)：本節(jié)課主要學(xué)習(xí)構(gòu)造原理及核外電子排布式的相關(guān)知識(shí)，學(xué)會(huì)書寫1-36號(hào)元素原子的核外電子排布式。教學(xué)評價(jià)作業(yè)設(shè)計(jì)1.構(gòu)造原理揭示的電子排布能級(jí)順序，實(shí)質(zhì)是各能級(jí)能量高低。若以E(nl)表示某能級(jí)的能量，以下各式中正確的是()A．E(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d)B．E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s)C．E(4s)<E(3s)<E(2s)<E(1s)D．E(5s)>E(4s)>E(4f)>E(3d)【答案】B2.已知Na的核外電子排布式為1s22s22p63s1，通?？砂褍?nèi)層已達(dá)稀有氣體原子的電子層結(jié)構(gòu)的部分寫成“原子實(shí)”，如Na的核外電子排布式可寫成[Ne]3s1。用“原子實(shí)”表示的30號(hào)元素鋅的原子核外電子排布式正確的是()A．[Ne]3d104s2B．[Ar]3d104s24p2C．[Ar]3d84s24p2D．[Ar]3d104s2【答案】D3.主族元素原子失去最外層電子形成陽離子，主族元素原子得到電子填充在最外層形成陰離子。下列各原子或離子的電子排布式錯(cuò)誤的是()A．Ca2＋1s22s22p63s23p6B．O2－1s22s23p4C．Fe1s22s22p63s23p63d64s2D．Fe2＋1s22s22p63s23p63d6【答案】B4.某元素原子的電子排布式為1s22s22p63s23p1，該元素最可能的化合價(jià)為()A．＋1B．＋3C．＋5D．－5【答案】B5.已知三種微粒(原子或離子)的電子排布式如下：11X：1s22s22p619Y：1s22s22p63s23p620Z：1s22s22p63s23p6若將上述三種微粒歸為同一類，下列微粒中也可歸為此類的是()A．B．C．D．【答案】C板書設(shè)計(jì)三、構(gòu)造原理與電子排布式1.構(gòu)造原理：以光譜學(xué)事