1、專(zhuān)題2：原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)第一單元 原子核外電子的運(yùn)動(dòng)【課標(biāo)要求】 1.了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2.了解原子結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理，知道原子核外電子的能級(jí)分布，能用電子排布式表示常見(jiàn)元素（136號(hào)）原子核外電子的排布?！窘滩膬?nèi)容展示】一、人類(lèi)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)歷史1認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)的歷史（第一節(jié)已學(xué)）2以氫原子為例，簡(jiǎn)述原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的方法電子云。二、原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征1電子層2原子軌道3電子自旋三、原子核外電子的排布1原子核外電子的排布所遵循的原理能量最低原理泡利不相容原理洪特規(guī)則2電子排布式、外圍電子排布式、價(jià)電子3軌道表示式【教學(xué)內(nèi)容選取建議】1.建議補(bǔ)加“電子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)”。2.一定要

2、充分利用實(shí)驗(yàn)室以前保存的電子云演示儀、軌道模型等，避免抽象理論的枯燥無(wú)味。3.對(duì)各電子層包含何種原子軌道（形狀）及其軌道的個(gè)數(shù)（伸展方向），是一難點(diǎn)，教材是以“量子力學(xué)研究表明”告知結(jié)論，學(xué)生難于很快、透徹理解。所以最好能設(shè)置問(wèn)題情景、步步引導(dǎo)、歸納規(guī)律，以講細(xì)、講透。如s軌道呈球形而不是圓形，p軌道的三個(gè)垂直的伸展方向等，否則將很難理解后面要學(xué)的軌道雜化和共價(jià)鍵形成問(wèn)題。再如：第n電子層包含n種原子軌道、n2個(gè)軌道、最多容納2 n2個(gè)電子，數(shù)字規(guī)律：1、2、3、4電子層或該電子層原子軌道種數(shù)，1、3、5、7、各種原子軌道的軌道個(gè)數(shù)，2、6、10、14各種軌道所能容納的電子數(shù)，1、4、9、16

3、各電子層中的軌道個(gè)數(shù)，2、8、18、32各電子層最多容納的電子數(shù)。4.關(guān)于軌道的能量高低的比較，建議在學(xué)習(xí)小標(biāo)題2中的原子軌道能量高低的規(guī)律之后，接著將小標(biāo)題3中的原子軌道能量順序圖提上來(lái)講，這樣既使能量高低問(wèn)題學(xué)習(xí)完整，又可在下一課時(shí)有較多的時(shí)間學(xué)習(xí)重點(diǎn)核外電子排布規(guī)律和電子排布式、軌道表示式書(shū)寫(xiě)。5.在練習(xí)原子的電子排布式、軌道表示式書(shū)寫(xiě)的同時(shí)，順便提及成對(duì)電子、未成對(duì)電子、和簡(jiǎn)單離子的電子排布式、軌道表示式的書(shū)寫(xiě)。6. 對(duì)原子的外圍電子排布，教材所講不明確，應(yīng)告訴學(xué)生以教材后所附元素周期表中所列的外圍電子排布為準(zhǔn)。至于“原子實(shí)”概念應(yīng)強(qiáng)調(diào)內(nèi)層 電子達(dá)稀有氣體結(jié)構(gòu)的部分。電子排布式原子實(shí)+

4、外圍電子排布式，如Br Ar3d104s24p5 （溴的外圍電子排布式是4s24p5），對(duì)離子的電子排布式最好不要寫(xiě)成原子實(shí)形式，若要寫(xiě)，也不能寫(xiě)成Na+ Ne Br- Kr,而應(yīng)寫(xiě)成Na+ He2s22p6 Br- Ar3d104s24p67. 在學(xué)習(xí)了Cr的電子排布式的3d54s1半滿能量低之后，最好能將教材P19信息提示中的“全空、半滿、全滿能量較低”作為洪特規(guī)則特例提過(guò)來(lái)講。這樣也便于完整知識(shí)體系。8. 課標(biāo)中有這樣一條要求:“知道原子核外電子在一定條件下會(huì)發(fā)生躍遷，了解其簡(jiǎn)單應(yīng)用”,所以盡管教材中將“焰色反應(yīng)、原子吸收和發(fā)射光譜”放在“拓展視野”，我還是建議應(yīng)該把它放在正課中學(xué)習(xí)。

5、9.建議補(bǔ)充：當(dāng)電子填充時(shí)應(yīng)按軌道能量高低順序，而當(dāng)原子或離子失電子時(shí)應(yīng)按先外層后內(nèi)層順序失。如：FeFe2+ 失的是4s2 、Fe2+Fe3+失的是3d 6 中的一個(gè)電子。必要時(shí)應(yīng)解釋?zhuān)菏щ娮尤匀灰措娮拥哪芰坑筛叩降褪?，盡管軌道能量4s3d（因?yàn)殂@穿效應(yīng)），一旦當(dāng)3d軌道上填充電子后，由于它對(duì)4s電子的屏蔽作用，使4s電子的能量高于3d電子。同理也解釋了填寫(xiě)電子排布式時(shí)不要寫(xiě)為：Fe 1s22s22p63s23p64s23d6的問(wèn)題專(zhuān)題2: 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)第一單元 原子核外電子的運(yùn)動(dòng)學(xué)案【課標(biāo)要求】1.了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2.了解原子結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理，知道原子核外電子的能級(jí)分布

6、能用電子排布式表示常見(jiàn)元素（136號(hào)）原子核外電子的排布。（第一課時(shí)）思考1.核外電子質(zhì)量小帶負(fù)電荷，運(yùn)動(dòng)范圍小，速度快，是否遵循宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律？電子在核外運(yùn)動(dòng)時(shí)是否有一定的規(guī)律？2.科學(xué)家是采取什么方法來(lái)研究電子在核外運(yùn)動(dòng)的？3.關(guān)于電子在核外的運(yùn)動(dòng)，你現(xiàn)在已經(jīng)知道哪些規(guī)律？一、核外電子的運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：1.核外電子以極高的速度、在極小的空間作應(yīng)不停止的運(yùn)轉(zhuǎn)。不遵循宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（不能測(cè)出在某一時(shí)刻的位置、速度，即不能描畫(huà)出它的運(yùn)動(dòng)軌跡）。2.可用統(tǒng)計(jì)（圖示）的方法研究電子在核外出現(xiàn)的幾率。電子云電子在核外空間一定范圍內(nèi)出現(xiàn)，好像代負(fù)電荷的云霧籠罩在原子核周?chē)藗冃蜗蟮姆Q(chēng)為。電子云圖中

7、小黑點(diǎn)的疏密表示_，成_關(guān)系。3.（1）核外電子是分層排布的 （2）不同電子層上的電子能量不同，離核越近，能量越低。 （3）電子優(yōu)先排布在能量最低的電子層里。（4）每個(gè)電子層所能容納的電子數(shù)最多為2n2（n為電子層數(shù)）。（5）最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)（K為最外層時(shí)不超過(guò)2個(gè)），次外層不超過(guò)18個(gè)，倒數(shù)第三層不超過(guò)32個(gè)。思考（1）我們已經(jīng)知道電子是分層排布的，那么是什么原因?qū)е码娮臃謱优挪技措娮臃謱优挪嫉囊罁?jù)是什么？（2）在多電子原子中，每一層上的電子又是怎樣運(yùn)動(dòng)的？能量一樣嗎？運(yùn)動(dòng)區(qū)域的形狀一樣嗎？（3）為什么每個(gè)電子層所能容納的電子數(shù)最多為2n2（n為電子層數(shù)）？為什么最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)

8、（K為最外層時(shí)不超過(guò)2個(gè)）？二、原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征（一）電子層：分層依據(jù)：能量的較大差別；電子運(yùn)動(dòng)的主要區(qū)域或離核遠(yuǎn)近的不同。（二）原子軌道思考寫(xiě)出氖原子的電子層結(jié)構(gòu)。氖原子第二電子層的8個(gè)電子是怎樣運(yùn)動(dòng)的？它們的能量都一樣嗎？它們運(yùn)動(dòng)的區(qū)域一樣嗎？量子力學(xué)研究表明：這8個(gè)電子從能量上分為兩組。一組有2個(gè)能量相同的電子，另一組有6個(gè)能量相同的電子。其中2電子組中的電子的能量略低于6電子組的電子的能量（指單個(gè)電子的能量）。這是什么原因呢？展示 某原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)圖。思考（1）該原子核外有幾個(gè)電子層？（2）各電子層上電子的運(yùn)動(dòng)區(qū)域的形狀是否一樣？分別是什么形狀？（3）第二電子層上的運(yùn)動(dòng)區(qū)域

9、有無(wú)相同形狀？但是否在同一方向上？（4）已知該原子是鎂，且每個(gè)區(qū)域都是由兩個(gè)電子形成，請(qǐng)從立體空間角度設(shè)想一下第二電子層上在什么方向上還會(huì)有兩個(gè)電子？為了描述電子在某一層中運(yùn)動(dòng)區(qū)域的形狀和伸展方向的不同，科學(xué)家引入了原子軌道。1形狀同一電子層也可以有不同的原子軌道，電子運(yùn)動(dòng)區(qū)域形狀的不同決定軌道的類(lèi)型。第一電子層：只一種形狀球形對(duì)稱(chēng)，所以就只一種類(lèi)型軌道，用s表示，叫s軌道，記作1s。第二電子層：有二種形狀，所以有二種類(lèi)型軌道。分別是：（1）球形對(duì)稱(chēng)，記作2s。（2）紡錘形（或啞鈴形），用p表示，叫p軌道，記作2p。第三電子層：是否看出其中存在明顯的規(guī)律，試著寫(xiě)一寫(xiě)。有 種形狀，決定有 種類(lèi)型

10、軌道。（1） ，記作 ；（2） ，記作 。（3）復(fù)雜形狀，用d表示，叫d軌道，記作3d。第四電子層：有 種形狀，決定有 種類(lèi)型軌道。（1） ，記作 ；（2） ，記作 。（3）復(fù)雜形狀，記作 。（4）復(fù)雜形狀，用f表示，叫f軌道，記作4f。第五電子層：有 種形狀，決定有 種類(lèi)型軌道。（1） ，記作 ；（2） ，記作 。（3）復(fù)雜形狀，記作 ；（4）復(fù)雜形狀，記作 。（5）復(fù)雜形狀，用g表示，叫g(shù)軌道，記作5g。2伸展方向相同形狀的原子軌道還可有不同的伸展方向，伸展方向決定該種類(lèi)型軌道的個(gè)數(shù)。s軌道是球形對(duì)稱(chēng)的，只有1個(gè)軌道。p軌道在空間有x、y、z3個(gè)伸展方向，所以p軌道含3個(gè)軌道，分別記作：p

11、x、py、pz。d軌道有 個(gè)（這其中也存在明顯的規(guī)律，試著寫(xiě)寫(xiě)）伸展方向，即d軌道含 個(gè)軌道。f軌道有 個(gè)伸展方向，即f軌道含 個(gè)軌道。練習(xí)：各電子層包含的原子軌道數(shù)目電子層原子軌道類(lèi)型原子軌道數(shù)目可容納電子數(shù)1228318432n2n23.原子軌道能量高低的規(guī)律相同電子層上原子軌道能量的高低：nsnpndnf。形狀相同的原子軌道能量的高低： 1s2s3s4s ； 2p3p4p5p； 電子層和形狀相同的原子軌道的能量相等，如2px = 2py =2pz 。原子軌道能量順序圖：看P13圖，填寫(xiě)下空1s2s2p3s3p_。介紹一種能級(jí)圖易畫(huà)好記1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s

12、4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p說(shuō)明自左而右、自上而下，軌道能量依次遞增。（三）電子自旋：電子不僅在核外空間不停地運(yùn)動(dòng)，而且還做自旋運(yùn)動(dòng)。電子的自旋有兩種狀態(tài)，通常采用 來(lái)表示電子的不同自旋狀態(tài)。電子自旋并非像地球繞軸自旋，只是代表電子的兩種不同狀態(tài)。思考 核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是由哪幾個(gè)方面決定的？電子層、原子軌道（包括形狀和方向）、電子自旋。 知識(shí)小結(jié) 原子核外電子的運(yùn)動(dòng)一、電子的運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)二、原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征（一）電子層：1、2、3、4、5、6、7，K、L、M、N、O、P、Q。（二）原子軌道：s、p、d、f（g、h、i）1形狀：s球形，p紡錘形，d、f軌道較復(fù)雜

13、2伸展方向：s1（軌道數(shù)目）p3（px、py、pz）d5f73各電子層包含的原子軌道類(lèi)型及數(shù)目：見(jiàn)教材P12表格4原子軌道能量高低的規(guī)律：nsnpndnf1s2s3s4s2px=2py=2pz教材P13原子軌道能量順序圖（三）電子自旋：用“”、 “”表示。鞏固練習(xí)1教材P12問(wèn)題解決12教材P12問(wèn)題解決23教材P16、54S軌道形狀是 ，p軌道形狀是 。5第3電子層有 種原子軌道，有 個(gè)軌道；第4電子層有 種原子軌道，有 個(gè)軌道；第n電子層有 種原子軌道，有 個(gè)軌道。6將下列多電子原子的原子軌道按軌道能量由高到低的順序排列為 。1s、3d、4s、2p、5f、6d、7s、4p、3s、5s、4p

14、、6p7描述原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)涉及 、 和 。（第二課時(shí)）重難點(diǎn)：正確并熟練的書(shū)寫(xiě)電子排布式及軌道表示式。思考與練習(xí)1.原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)涉及那幾個(gè)方面？2.畫(huà)出原子軌道能量順序圖三、原子核外電子的排布（一）電子排布式及軌道表示式的書(shū)寫(xiě)及其所遵循有關(guān)的原理： 我們已經(jīng)知道核外電子分層排布是遵循能量最低原理，而核外電子按軌道排布肯定也應(yīng)遵循能量最低原理。例1：寫(xiě)出氫、氦、鋰的電子排布式。說(shuō)明：書(shū)寫(xiě)電子排布式的格式：（1）元素符號(hào)；（2）軌道符號(hào)(帶電子層數(shù))；（3）電子個(gè)數(shù)（右上角）?？偨Y(jié)：1.能量最低原理：先；占有；低；然后；依次；較高；能量最低。2.泡利不相容原理：最多；兩個(gè)；自旋狀

15、態(tài)不同。例2：寫(xiě)出鋰的軌道表示式。說(shuō)明：書(shū)寫(xiě)軌道表示式的格式：（1）元素符號(hào)；（2）軌道框（一個(gè)軌道一個(gè)框，能量相同的軌道可連在一起）；（3）電子及其自旋狀態(tài)；（4）軌道符號(hào)（在軌道框下面）。練習(xí)1：寫(xiě)出He、Na、Mg的電子排布式及軌道表示式。練習(xí)2：寫(xiě)出碳原子的電子排布式及軌道表示式?？偨Y(jié)：3.洪特規(guī)則:（1）能量相同的各個(gè)軌道；（2）盡可能分占不同軌道；（3）自旋狀態(tài)相同；（4）能量最低。分組練習(xí)寫(xiě)出下列原子或離子的電子排布式和軌道表示式1Be、Ca； O、S、Se2B、Al、Ga； P、As3Li+、K +； F-、Cl-、Br 4 Si、Ge； He、Ne、Ar、Kr5鈧、鈦、釩、錳

16、6鐵、鈷、鎳、鋅7鉻、銅總結(jié)：洪特規(guī)則特例 當(dāng)原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(s0,p0,d0,f0)、半滿(s1,p3,d5,f7)、全滿(s2,p6,d10,f14) 時(shí)，原子能量較低，穩(wěn)定。（二）原子實(shí)原子核外電子排布中內(nèi)層 電子達(dá)到稀有氣體結(jié)構(gòu)的部分。原子的外圍電子排布式以教材后所附元素周期表中所列的外圍電子排布為準(zhǔn)。注意：電子排布式原子實(shí)+外圍電子排布式，如：Br Ar3d104s24p5 溴的外圍電子排布式是4s24p5。價(jià)電子 練習(xí)將上面分組練習(xí)2、6中的電子排布式，改寫(xiě)成用原子實(shí)表示的形式。注在化學(xué)反應(yīng)中原子的外圍電子發(fā)生變化而原子實(shí)不受影響。練習(xí)寫(xiě)出上面分組練習(xí)4、5的外圍電子排布式：思考同周期元素的原子核外電子排布有哪些規(guī)律？同主族元素的原子核外電子排布有哪些規(guī)律？第4周期過(guò)渡元素的原子核外電子排布有哪些規(guī)律？四、電子躍遷及其應(yīng)用閱讀教材P15“拓展視野”解釋焰色反應(yīng)原子吸收光譜原子發(fā)射光譜知識(shí)小結(jié)原子核外電子的運(yùn)動(dòng)三、原子核外電子的排布（一）原子核外電子的排布原理：1.能量最低原理：原子核外電子盡先占有能量最低的軌道。2.泡利不相容原理：每個(gè)原子軌道上最多只能容納兩個(gè)自旋狀態(tài)不同的電子。3.