資源簡介

教學(xué)設(shè)計(jì)
課程基本信息
學(xué)科 化學(xué) 年級(jí) 高二 學(xué)期 春季
課題 原子結(jié)構(gòu)（第三課時(shí)）
教科書 書 名：化學(xué)選擇性必修2物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 出版社：人民教育出版社
教學(xué)目標(biāo)
1.認(rèn)識(shí)到電子的自旋狀態(tài)，知道泡利原理、洪特規(guī)則及洪特規(guī)則特例。 2.能書寫1到36號(hào)元素基態(tài)原子的軌道表示式， 能從能量最低原理去解釋一些原子的軌道表示式。 3. 通過能量最低原理解釋一些原子的核外電子排布不遵循構(gòu)造原理的原因培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)，體會(huì)到科學(xué)是探究事物的本質(zhì)。
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)： 1. 泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理。 2. 書寫1到36號(hào)元素基態(tài)原子的軌道表示式。 教學(xué)難點(diǎn)： 1. 洪特規(guī)則特例。 2. 能量最低原理。
教學(xué)過程
【師】 能級(jí)符號(hào)spdf能級(jí)軌道數(shù)1357最多容納電子數(shù)261014
提問：為什么每一個(gè)原子軌道只允許容納2個(gè)電子？ （學(xué)習(xí)任務(wù)一，請(qǐng)閱讀教材十四頁內(nèi)容和十五頁的卡片資料） 【生】回憶思考 【師】電子除空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)外，還有一種狀態(tài)叫做自旋。 1、電子自旋的取向：順時(shí)針和逆時(shí)針兩種取向（簡稱自旋相反） 2、符號(hào)表示：↑和↓表示自旋相反的電子 類比地球自轉(zhuǎn)。電子也是一樣的情況，從而提出泡利原理——在一個(gè)原子軌道里,最多只能容納2個(gè)電子,且它們的自旋相反。進(jìn)而引出軌道表示式。 （學(xué)習(xí)任務(wù)二）在寫出電子排布式的基礎(chǔ)上，嘗試書寫6—8號(hào)元素的基態(tài)原子的軌道表示式，出現(xiàn)分歧可以小組討論。 【生】完成任務(wù)二，遇到分歧進(jìn)行討論。 【師】舉例，下列基態(tài)碳原子的軌道表示式哪個(gè)是正確的？ 介紹洪特規(guī)則——基態(tài)原子中，填入簡并軌道的電子總是先單獨(dú)分占，且自旋平行。 【生】訂正任務(wù)二 （學(xué)習(xí)任務(wù)三）完成教材第16頁的思考與交流。并嘗試書寫13—22號(hào)元素的基態(tài)原子的軌道表示式。 【師】展示答案，并提醒其中注意事項(xiàng)。 【生】訂正任務(wù)三 【師】提出疑問：24號(hào)鉻原子的軌道表達(dá)式有兩種書寫方式，哪一種是符合實(shí)際情況的呢？ 介紹洪特規(guī)則特例——光譜實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，簡并軌道上的電子排布處于全充滿、半充滿和全空狀態(tài)時(shí)，具有較低的能量和較高的穩(wěn)定性。 （學(xué)習(xí)任務(wù)四）請(qǐng)寫出29Cu的價(jià)層電子軌道表示式 【生】完成任務(wù)四 【師】介紹能量最低原理。在構(gòu)建基態(tài)原子時(shí)，電子將盡可能占據(jù)能量最低的原子軌道,使整個(gè)原子的能量最低。整個(gè)原子的能量由核電荷數(shù)、電子數(shù)和電子狀態(tài)三個(gè)因素共同決定。 相鄰能級(jí)能量相差很大時(shí)，電子填入能量低的能級(jí)即可使整個(gè)原子能量最低(如所有主族元素的基態(tài)原子); 而當(dāng)相鄰能級(jí)能量相差不太大時(shí)，有1~2個(gè)電子占據(jù)能量稍高的能級(jí)可能反而降低了電子排斥能而使整個(gè)原子能量最低(如所有副族元素的基態(tài)原子)。 提問：請(qǐng)問Fe2+和Fe3+的價(jià)電子排布是怎樣的？ 基態(tài)原子失去電子轉(zhuǎn)化為簡單陽離子的時(shí)候，失去電子順序是由外到內(nèi)，先失去離核遠(yuǎn)的nS電子，在失去(n-1)d的電子。 （學(xué)習(xí)任務(wù)六）請(qǐng)思考以下問題并給出答案。 1、為什么基態(tài)氦原子的電子排布是1S2，而不是1S12S1 2、為基態(tài)氮原子的軌道表示式是 2p軌道為什么不是 【生】完成任務(wù)六 【師】1、根據(jù)能量最低原理和泡利原理，基態(tài)氦原子的兩個(gè)電子以自旋相反的形式填充在能量最低的S軌道中。且1S和2S能量相差較大，所以氦原子不會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)電子分別占據(jù)1S、2S軌道的情況。 N原子核外有7個(gè)電子，根據(jù)能量最低原理和泡利原理，先有4個(gè)電子以自旋相反形式填充在1S和2S軌道，根據(jù)洪特規(guī)則，余下的三個(gè)電子將以自旋平行方式分別填充在三個(gè)取向不同但能量相同的2P軌道中。 【師生】提煉本節(jié)課主要知識(shí)點(diǎn)。 1、泡利原理 2、洪特規(guī)則 3、能量最低原理 4、軌道表示式 【布置作業(yè)】

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