1.2.2 核外电子排布与元素周期表教学设计

skybamboo · 发表于 5 小时前

第一章原子结构与元素性质
第2节　原子结构与元素周期表
第2课时核外电子排布与元素周期表

本节在学习了基态原子的核外电子排布后，利用基态原子的核外电子排布的知识分析周期、族与原子结构的内在联系。这样由表象到木质的教材编排想路，让学生对知识的理解和掌排.成为有源之水、有本之木，有利于学生从实质上理解和运用元素周期表和元素周期律。对于原子结构与元素周期表中周期和族的划分，分别安排了"交流·研讨"和"现察·思考"。教材还设置了"核外电子排布与元素周期表的分区"的资料性栏目，拓宽学生的视野，而"除光宪外层电子能级顺序与能级组"的"资料在线"栏目突出了我国科学家在该领城内的成就，激发学生的民族自豪感。

宏观辨识与微观探析：
通过认识原子结构及价电子排布与元素在周期表中的位置，建立原子核外电子排布规律(结构)与周期表中族、周期划分(位置)的周期性变化规律(性质)的深层关联，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
证据推理与模型认知：
能够根据价电子排布式推断元素在周期表中的位置，明确原子结构的量子力学模型的建立使完善周期表有了理论依据，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。　　　

核外电子排布与周期、族的划分

课件、学案

【知识回顾】学生根据学案回顾核外电子排布的规律，泡利不相容原理和洪特规则的内容
【引入】通过必修课的学习，我们知道电子层数相同的元素在同一周期，同主族元素最外层电子数相同，原子核外的电子排布与元素周期表周期、族的划分有什么内在联系。
【交流研讨】请观察元素周期表的轮廓图，分析讨论原子的核外电子排布与元素周期表中周期、族的划分有什么内在联系?
【投影】

【板书】二、核外电子排布与元素周期表
【讲述】化学家曾尝试建立核外电子排布、原子轨道能级与元素周期表之间的关系，以便从能量的角度解释元素性质呈现周期性变化的原因。美国化学家鲍林基于大量光谱实验数据及近似的理论计算，提出了多电子原子的原子轨道近似能级图，在这个图中，他将能量相近的原子轨道归为一组，由此得到的7个能级组与元素周期表中的7个周期相对应。
【投影】

【讲述】在鲍林能级图中相邻能级组之间的能量差较大，同一能级组内能级之间的能量差较小。关于原子中电子的能级高低，我国化学家徐光宪也进行过深入研究，提出判断外层电子能级高低的规则。请大家阅读教材“资料在线”内容。
【板书】1.核外电子排布与周期的划分
【投影】

【讲述】通常只有最外能级组的电子才参与化学反应，我们把这部分电子称为价电子。元素性质与价电子的数目密切相关，为了便于研究元素性质与核外电子间的关系，人们常常只表示出原子的价电子排布。请大家动手写出基态氯原子与铁原子的价电子排布式。
【投影】

【讲述】一般情况下主族元素原子价电子只包括最外层电子。过渡元素原子价电子除最外层电子外，还包括次外层的部分电子，甚至倒数第三层的电子。在教材最后的元素周期表中就列出各元素基态原子的价电子排布。
【交流研讨】请根据1~36号元素原子的电子排布，参照鲍林近似能级图，尝试分析原子中电子排布与元素周期表中周期划分的内在联系。完成学案表格。
【投影】

【总结】由此可以得出原子核外电子排布与元素周期表中周期划分的本质联系∶一个能级组最多所能容纳的电子数等于对应的周期所包含的元素种数，所以周期表中的7个周期分别对应7个能级组。各周期所包含的元素种数分别是2、8、8、18、18、32、32。周期与量子数n（电子层数）相关。最外层电子所在轨道处于第n电子层时，该原子所属元素属于第 n 周期。
【迁移应用】完成学案“迁移应用”题目
【观察思考】请你仔细观察元素周期表中各族元素的价电子排布情况，思考核外电子排布与族的划分之间有什么内在联系。
【投影】

【板书】2.核外电子排布与族的划分
【自主归纳】通过观察思考，阅读教材P16页相关内容，总结归纳核外电子排布与族划分的关系。
【交流研讨】
（1）主族元素原子的价电子排布与过渡元素原子的价电子排布有什么区别?
（2）同一主族元素原子的价电子排布有什么特点，主族序数与什么有关?
（3）同一族过渡元素原子的价电子排布有什么特点，其族序数与什么有关?
【投影】

【讲述】通过观察周期表我们还可以看到，价电子排布相似的元素集中在一起。据此，人们将元素周期表分为5个区，并以最后填入电子的轨道能级符号作为该区的符号。请大家观察P17周期表的分区图，了解各区元素价电子的排布情况。
【投影】

【投影讲述】各区元素的原子最外层电子排布特点

【讲述】了解了元素周期表的分区后，就能更清楚地把握元素周期表的实质，更便捷地认识元素及其化合物的性质。例如，元素的化合价与原子的核外电子排布尤其是价电子排布有着密切的关系。请大家阅读教材P17页相关内容，了解各组元素化合价与核外电子排布以及价电子的关系。
【投影】①除Ⅷ族、ⅠB族的某些元素和0族元素外，元素的最高化合价等于它所在族的序数，如Sc、Ti、V、 Cr、Mn的最高化合价分别为＋3、＋4、＋5、＋6、＋7。
②一般来说，非金属元素的最高正化合价和它的最低负化合价的绝对值之和等于(F无正价)。
③稀有气体元素的化合价在通常情况下为0。
④过渡元素的价电子较多且所在轨道的能量相差不大，因此过渡元素具有多种价态，如锰元素的化合价为＋2～＋7。
【自主阅读】教材“拓展视野”栏目
【迁移应用】完成学案“迁移应用”题目。
【思考交流】根据核外电子排布与周期、族的关系，观察周期表思考以下问题：
1．每一周期都是从活泼金属开始以惰性气体结束吗？
2．最外层电子排布式为ns2的基态原子对应元素一定位于ⅡA族吗？
3．元素周期表中周期与族的划分与原子结构的哪部分有关？
【课堂小结】

在学生学习了基态原子校外电子排布的基础上，本节课探讨其与元素周期表的关系，既是本节内容的自然延仲，也是对必修深程中元素周期表知识在原子结构的量子力学模型基础上的深化，因此本节课主要是通过教师介绍，提出问题。学生自主观察思考，交流研讨，归纳核外电子排布与周期表周期及族的关系，培养学生自主归纳和总结的能力。

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[鲁科版] 1.2.2 核外电子排布与元素周期表 教学设计

[鲁科版] 1.2.2 核外电子排布与元素周期表教学设计