人教版高中化學(xué)選擇性必修二第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)的教案一、教學(xué)目標(biāo)1.了解原子的誕生及人類認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)的歷程。掌握能層、能級(jí)的概念，以及能層、能級(jí)與原子軌道之間的關(guān)系。理解原子核外電子的排布規(guī)律，能用電子排布式、軌道表示式表示常見元素原子的核外電子排布。2.通過對(duì)原子結(jié)構(gòu)模型演變歷史的學(xué)習(xí)，體會(huì)科學(xué)探究的過程和方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和創(chuàng)新精神。以問題驅(qū)動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作探究能層、能級(jí)等抽象概念，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。3.感受科學(xué)家探索原子結(jié)構(gòu)奧秘的艱辛，體會(huì)科學(xué)發(fā)展的曲折性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和勇于探索科學(xué)真理的精神。認(rèn)識(shí)到原子結(jié)構(gòu)理論對(duì)化學(xué)學(xué)科發(fā)展的重大意義，培養(yǎng)學(xué)生將微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)相聯(lián)系的化學(xué)觀念。二、教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)?能層、能級(jí)、原子軌道的概念及關(guān)系。?原子核外電子的排布規(guī)律，電子排布式、軌道表示式的書寫。2.教學(xué)難點(diǎn)?理解原子軌道的形狀、伸展方向及能量高低關(guān)系。?運(yùn)用電子排布規(guī)律正確書寫電子排布式和軌道表示式，尤其是對(duì)于一些特殊元素（如Cr、Cu等）的處理。三、教學(xué)方法講授法、討論法、問題驅(qū)動(dòng)法、多媒體輔助教學(xué)法四、教學(xué)過程（一）導(dǎo)入新課（5分鐘）播放一段關(guān)于宇宙起源、恒星演化以及物質(zhì)形成的科普視頻，視頻結(jié)束后提出問題：“我們周圍豐富多彩的物質(zhì)世界都是由原子構(gòu)成的，那么原子究竟是如何誕生的？它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)又是什么樣的呢？”引發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，從而導(dǎo)入本節(jié)課的主題——原子結(jié)構(gòu)。(二)新課講授1.原子的誕生（8分鐘）?結(jié)合教材內(nèi)容，利用PPT展示宇宙大爆炸模型，簡(jiǎn)單介紹宇宙大爆炸后原子誕生的過程：在宇宙早期，溫度極高，物質(zhì)以質(zhì)子、中子、電子等基本粒子形態(tài)存在，隨著宇宙的冷卻，質(zhì)子和中子結(jié)合形成原子核，原子核捕獲電子形成原子。?介紹氫、氦等輕元素在宇宙中的形成過程，以及恒星內(nèi)部通過核聚變反應(yīng)生成更重元素的原理，讓學(xué)生了解原子誕生與宇宙演化的緊密聯(lián)系，拓寬學(xué)生的科學(xué)視野。2.人類認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)的歷程（10分鐘）?展示道爾頓的實(shí)心球模型、湯姆遜的“葡萄干布丁”模型、盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型、玻爾的原子軌道模型以及現(xiàn)代量子力學(xué)模型的圖片或動(dòng)畫，按照歷史發(fā)展順序，依次介紹每個(gè)模型提出的背景、實(shí)驗(yàn)依據(jù)和主要觀點(diǎn)。?組織學(xué)生分組討論：“從原子結(jié)構(gòu)模型的演變過程中，你得到了哪些啟示？”引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)科學(xué)研究是一個(gè)不斷探索、修正、完善的過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法。每組選派代表發(fā)言，教師進(jìn)行總結(jié)點(diǎn)評(píng)，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)觀察、理論創(chuàng)新在科學(xué)發(fā)展中的重要性。3.能層與能級(jí)（12分鐘）?給出鈉原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖，提出問題：“原子核外電子是如何分層排布的？這些電子層之間有什么不同？”引出能層的概念，講解能層根據(jù)離核遠(yuǎn)近和能量高低分為K、L、M、N、O、P、Q等，離核越近，能量越低，并用電梯樓層類比能層，幫助學(xué)生理解。?在介紹能級(jí)時(shí)，強(qiáng)調(diào)在同一能層中，電子的能量還稍有差別，又將其分為不同的能級(jí)，如s、p、d、f能級(jí)等，能級(jí)的符號(hào)和所能容納的最多電子數(shù)遵循一定規(guī)律（ns能級(jí)最多容納2個(gè)電子，np能級(jí)最多容納6個(gè)電子，nd能級(jí)最多容納10個(gè)電子，nf能級(jí)最多容納14個(gè)電子）。通過表格對(duì)比不同能層所包含的能級(jí)，讓學(xué)生清晰掌握能層與能級(jí)的關(guān)系：能層能級(jí)最多電子數(shù)K1s2L2s、2p2+6=8M3s、3p、3d2+6+10=1N4s、4p、4d、4f2+6+10+14=324.原子軌道（10分鐘）?利用動(dòng)畫演示s、p、d原子軌道的形狀和伸展方向，講解原子軌道是電子在原子核外空間出現(xiàn)概率密度分布的形象化描述。?強(qiáng)調(diào)s軌道呈球形對(duì)稱，p軌道呈啞鈴形，有三個(gè)相互垂直的伸展方向（px、py、pz），d軌道形狀較為復(fù)雜，有五個(gè)伸展方向，讓學(xué)生對(duì)原子軌道的空間特征有直觀認(rèn)識(shí)。?指出每個(gè)原子軌道最多只能容納2個(gè)自旋方向相反的電子，這是泡利不相容原理的體現(xiàn)，幫助學(xué)生初步理解這一量子力學(xué)的基本原理。5.原子核外電子的排布規(guī)律（15分鐘）?結(jié)合前面所學(xué)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生自主歸納總結(jié)原子核外電子的排布規(guī)律：?能量最低原理：電子總是優(yōu)先占據(jù)能量最低的原子軌道，使整個(gè)原子體系的能量處于最低狀態(tài)。?泡利不相容原理：每個(gè)原子軌道最多容納2個(gè)自旋方向相反的電子。?洪特規(guī)則：當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，且自旋方向相同。?通過實(shí)例詳細(xì)講解如何運(yùn)用這些規(guī)律書寫電子排布式和軌道表示式：?以氮原子（N）為例，首先確定氮原子核外有7個(gè)電子，根據(jù)能量最低原理，先填充能量最低的1s能級(jí)，可容納2個(gè)電子，再填2s能級(jí)，容納2個(gè)電子，此時(shí)還剩下3個(gè)電子，按照洪特規(guī)則，這3個(gè)電子將分占2p能級(jí)的三個(gè)不同軌道，且自旋方向相同，所以氮原子的電子排布式為1s22s22p3，軌道表示式為：?特殊情況講解：對(duì)于像鉻（Cr）、銅（Cu）等元素，其原子核外電子排布不符合常規(guī)的填充順序，Cr的電子排布式為1s22s22p?3s23p?3d?4s1，Cu的電子排布式為1s22s22p?3s23p?3d1?4s1，向?qū)W生解釋這是由于半充滿（如3d?）、全充滿（如3d1?）狀態(tài)能量相對(duì)較低，更穩(wěn)定，屬于洪特規(guī)則的特例，要求學(xué)生重點(diǎn)記憶。（三）課堂小結(jié)（5分鐘）?引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容：原子的誕生、人類認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)的歷程、能層與能級(jí)的概念、原子軌道的特點(diǎn)以及原子核外電子的排布規(guī)律，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)電子排布式和軌道表示式的書寫要點(diǎn)及注意事項(xiàng)。?提問學(xué)生：“通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你對(duì)原子結(jié)構(gòu)有了哪些新的認(rèn)識(shí)？這些認(rèn)識(shí)對(duì)你理解化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)有什么幫助？”讓學(xué)生積極思考，鞏固所學(xué)知識(shí)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生將微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)相聯(lián)系的意識(shí)。（四）課堂練習(xí)（10分鐘）通過PPT展示5-8道與本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)緊密相關(guān)的練習(xí)題，包括能層、能級(jí)、電子排布式等基礎(chǔ)知識(shí)的考查，以及運(yùn)用電子排布規(guī)律解決實(shí)際問題的題目，如判斷給定電子排布式的正誤、根據(jù)元素周期表位置推測(cè)原子的電子排布等。要求學(xué)生獨(dú)立完成，教師巡視指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題并進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)。練習(xí)結(jié)束后，邀請(qǐng)學(xué)生回答問題，進(jìn)行詳細(xì)講解，確保學(xué)生掌握解題方法和知識(shí)點(diǎn)。（五）布置作業(yè)1.基礎(chǔ)作業(yè)?完成教材課后習(xí)題，通過書面作業(yè)鞏固原子核外電子排布的相關(guān)知識(shí)，加深對(duì)電子排布式、軌道表示式書寫的熟練程度。2.拓展作業(yè)?查閱資料，了解更多關(guān)于原子結(jié)構(gòu)研究的前沿動(dòng)態(tài)，如量子計(jì)算中的原子操控技術(shù)等，撰寫一篇300-500字的科普短文，下節(jié)課分享交流，拓寬學(xué)生的科學(xué)視野，激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科前沿的探索興趣。五、教學(xué)反思在本節(jié)課的教學(xué)過程中，利用多媒體資源如科普視頻、動(dòng)畫演示等手段，將抽象的原子結(jié)構(gòu)知識(shí)形象化，有助于學(xué)生理解。通過問題驅(qū)動(dòng)、小組討論等方式，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和合作探究能力。但在講解原子核外電子排布規(guī)律的特殊