鲁科版《原子结构模型》教学设计1
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4.在必修的基础上重新构建对原子结构、元素周期表、元素性质三者之间关系的认识。
过程与方法:
知道科学假说和模型方法在原子结构理论建立中的重要作用,充分开展想象将抽象的概念等全部形象化,充分应用化学学习法来培养能力。
情感、态度与价值观:
通过学习原子结构量子力学模型建立的历史,感受科学家们在科学创造中的丰功伟绩。
【引入新课】当氢原子由n=2跃迁到n=1,可以观察到两条靠得很近的谱线,用角量子数l无法解释这个现象,因此还必须引入新的量子数。
【板书】3、磁量子数m
【讲解】磁量子数即原子轨道个数。原子轨道是指一个电子空间运动状态。根据光谱现象,科学家发现同一能级电子空间运动状态不尽相同,一个能级包含着一个或若干个原子轨道。
2.提出问题、围绕问题展开分析,进而探讨得出磁量子数和自旋磁量子数;
3.学会用m、ms两个量子数描述核外电子的运动状态,及其包含的意义。
过程与方法:
先让学生像过电影那样回顾前一课时的内容,旨在逐步使其培养起科学的学习方法;然后再利用问题产生疑问,引导学生去思考,进入本课时的学习,仍然要通过类比的方法使学生掌握得更牢固。
教学重难点:
原子轨道的量子力学模型的建立以及用电子排布式表示常见元素(1~36号)原子核外电子排布;科学假说在原子结构模型建立中的重要作用;让学生了解原子结构模型建立的科学史,感受科学家在科学创造中的丰功伟绩,激发学习热情。
课时安排: 3课时
(第二课时)
知识与能力:
1.进一步了解决定电子能量的因素;
【板书】4、自旋磁量子数ms
(↑) (↓)
【提问】1、氢原子上的电子由n=2的状态跳回到n=1的状态,会产生两条靠得很近的谱线,为什么?
2、电子的运动状态包括自旋状态是由那几个量子数决定的?
【板书】5、电子云
【讲解】(1)核外电子运动特征
(2)电子云的概念
(3)电子云和电子云的形状
【板书】6、原子轨道
【讲解】(1)原子轨道的概念
(2)轨道和轨道的形状
(3)电子云和原子轨道的区别
【板书设计】3、磁量子数m
①角量子数l和磁量子数m的关系
②原子轨道的表示方法
4、自旋磁量子数ms
(↑) (↓)
5、电子云
6、原子轨道
【板书】①角量子数l和磁量子数m的关系
【讲解】角量子数l和磁量子数m的关系既能级与原子轨道个数的关系。对于一个确定的l值,m值可取0、 1、 2、 3……l,共(2l+1)个数值。
当l=2时,m有0、 1、 2五个取值;既d能级有五个原子轨道。
【板书】②原子轨道的表示方法
s能级只有一个原子轨道,可表示为s。
[引入新课]科学家发现,在没有外磁场时,只要用主量子数和角量子数就可以确定电子能量了,当有磁场时,却发生图1-1-8中的变化。如何解释呢?难道同一能级中电子的能量还不相同?有谁会解释的呢?
[学生]可能是外加磁场使同能级电子的能量发生了变化。
[讲授]对了,也就是意味着同一个能级中还可以进行细分,我们把这个称为轨道。如图1-1-8,我们就知道了p能级有3个轨道,在没有外磁场的作用下轨道上的电子能量是相等的,但一有外加磁场就发生了分裂,从而使一种跃迁变成了三种跃迁。
[设问]那每个能级都有几个轨道呢?与能级(角量子数)有什么关系?与能层(主量子数)有什么关系?每个能级拥有的轨道数是不相同的,一般说来在同一能级中轨道数是角量子数的2倍加1即m=2l+1。而原子总的轨道数则是每个能级的轨道数之和,是主量子数的平方(即n2)。
【复习提问】1、n和l有什么关系?
2、若n=4,该能层有几个能级?写出所有能级符号。
[学生活动,教师可适当引导]
前一节课我们了解了哲学名词上的原子,到道尔顿的原子模型,到汤姆逊“葡萄干布丁”模型,到卢瑟福核式模型,再到波尔电子分层排布模型,最后到现代量子力学模型。接下来学习了连续光谱和线状光谱,还学习了波尔的三个观点:确定半径圆周轨道不辐射能量,量子化,跃迁时会吸收辐射能量并以光的形式表现出来。其中还明白了基态和激发态。然后应运计算懂得了为什么有红色光、蓝色光和紫色光产生。为标记电子的运动状态,学习了主量子数n和角量子数l,主量子数表示的跟以前学的电子层相似即能层,取值为正整数1、2、3、4、5、6等,对应符号K、L、M、N、O、P等,n越大电子离核越远、能量越高。同一能层中还有不同的能级,能级的个数用角量子数来描述,即n=l,K、L、M、N、O、P中分别有1、2、3、4、5、6个能级,可用符号s、p、d、f、g、h等表示。
情感、态度与价值观:
学习用科学方法进行教育;感受科学家在科学创造中的丰功伟绩。
教学重难点:
综合应运n、l、m、ms四个量子数描述核外电子的运动状态以及对电子云抽象概念的理解。
课 型:新课
教学方法:介绍、探究、想象等方式和手段
教学过程:
[昨日回放]学生像过电影一样回忆上一课时学习到的内容,进一步规范学生的学习习惯。
p能级有3个原子轨道,可表示为px、py、pz。
d能级有5原子轨道,f能级有7原子轨道。
【练习】1、写出下列各能级所有原子轨道符号
(1)n=1 (2)n=2
2、计算下列各能层所有原子轨道数目
(1)n=1 (2)n=2
(3)n=3 (4)n=4
3、原子轨道是由那几个量子数决定的?
【讲解】量子力学认为,同一轨道上的电子还在做自旋运动,而且只有两种自旋运动状态,分别用自旋磁量子数 (通常用符号“↑”表示)和 (通常用符号“↓”表示)来描述。
高二化学选修3 物质结构与性质
第一章 原子结构
第一节原子结构模型
本节的教学目标:
知识与能力:
1.从光谱事实出发,在量子力学的基础上认识原子核外电子的运动状态和原子轨道;
2.知道原子核外电子的能级分布,能用电子排布表示常见元素(1~36号)的原子核外电子排布;
3.能说出元素电离能、电负性的含义,能应用元素的电离能和电负性解释元素的某些性质;
过程与方法:
知道科学假说和模型方法在原子结构理论建立中的重要作用,充分开展想象将抽象的概念等全部形象化,充分应用化学学习法来培养能力。
情感、态度与价值观:
通过学习原子结构量子力学模型建立的历史,感受科学家们在科学创造中的丰功伟绩。
【引入新课】当氢原子由n=2跃迁到n=1,可以观察到两条靠得很近的谱线,用角量子数l无法解释这个现象,因此还必须引入新的量子数。
【板书】3、磁量子数m
【讲解】磁量子数即原子轨道个数。原子轨道是指一个电子空间运动状态。根据光谱现象,科学家发现同一能级电子空间运动状态不尽相同,一个能级包含着一个或若干个原子轨道。
2.提出问题、围绕问题展开分析,进而探讨得出磁量子数和自旋磁量子数;
3.学会用m、ms两个量子数描述核外电子的运动状态,及其包含的意义。
过程与方法:
先让学生像过电影那样回顾前一课时的内容,旨在逐步使其培养起科学的学习方法;然后再利用问题产生疑问,引导学生去思考,进入本课时的学习,仍然要通过类比的方法使学生掌握得更牢固。
教学重难点:
原子轨道的量子力学模型的建立以及用电子排布式表示常见元素(1~36号)原子核外电子排布;科学假说在原子结构模型建立中的重要作用;让学生了解原子结构模型建立的科学史,感受科学家在科学创造中的丰功伟绩,激发学习热情。
课时安排: 3课时
(第二课时)
知识与能力:
1.进一步了解决定电子能量的因素;
【板书】4、自旋磁量子数ms
(↑) (↓)
【提问】1、氢原子上的电子由n=2的状态跳回到n=1的状态,会产生两条靠得很近的谱线,为什么?
2、电子的运动状态包括自旋状态是由那几个量子数决定的?
【板书】5、电子云
【讲解】(1)核外电子运动特征
(2)电子云的概念
(3)电子云和电子云的形状
【板书】6、原子轨道
【讲解】(1)原子轨道的概念
(2)轨道和轨道的形状
(3)电子云和原子轨道的区别
【板书设计】3、磁量子数m
①角量子数l和磁量子数m的关系
②原子轨道的表示方法
4、自旋磁量子数ms
(↑) (↓)
5、电子云
6、原子轨道
【板书】①角量子数l和磁量子数m的关系
【讲解】角量子数l和磁量子数m的关系既能级与原子轨道个数的关系。对于一个确定的l值,m值可取0、 1、 2、 3……l,共(2l+1)个数值。
当l=2时,m有0、 1、 2五个取值;既d能级有五个原子轨道。
【板书】②原子轨道的表示方法
s能级只有一个原子轨道,可表示为s。
[引入新课]科学家发现,在没有外磁场时,只要用主量子数和角量子数就可以确定电子能量了,当有磁场时,却发生图1-1-8中的变化。如何解释呢?难道同一能级中电子的能量还不相同?有谁会解释的呢?
[学生]可能是外加磁场使同能级电子的能量发生了变化。
[讲授]对了,也就是意味着同一个能级中还可以进行细分,我们把这个称为轨道。如图1-1-8,我们就知道了p能级有3个轨道,在没有外磁场的作用下轨道上的电子能量是相等的,但一有外加磁场就发生了分裂,从而使一种跃迁变成了三种跃迁。
[设问]那每个能级都有几个轨道呢?与能级(角量子数)有什么关系?与能层(主量子数)有什么关系?每个能级拥有的轨道数是不相同的,一般说来在同一能级中轨道数是角量子数的2倍加1即m=2l+1。而原子总的轨道数则是每个能级的轨道数之和,是主量子数的平方(即n2)。
【复习提问】1、n和l有什么关系?
2、若n=4,该能层有几个能级?写出所有能级符号。
[学生活动,教师可适当引导]
前一节课我们了解了哲学名词上的原子,到道尔顿的原子模型,到汤姆逊“葡萄干布丁”模型,到卢瑟福核式模型,再到波尔电子分层排布模型,最后到现代量子力学模型。接下来学习了连续光谱和线状光谱,还学习了波尔的三个观点:确定半径圆周轨道不辐射能量,量子化,跃迁时会吸收辐射能量并以光的形式表现出来。其中还明白了基态和激发态。然后应运计算懂得了为什么有红色光、蓝色光和紫色光产生。为标记电子的运动状态,学习了主量子数n和角量子数l,主量子数表示的跟以前学的电子层相似即能层,取值为正整数1、2、3、4、5、6等,对应符号K、L、M、N、O、P等,n越大电子离核越远、能量越高。同一能层中还有不同的能级,能级的个数用角量子数来描述,即n=l,K、L、M、N、O、P中分别有1、2、3、4、5、6个能级,可用符号s、p、d、f、g、h等表示。
情感、态度与价值观:
学习用科学方法进行教育;感受科学家在科学创造中的丰功伟绩。
教学重难点:
综合应运n、l、m、ms四个量子数描述核外电子的运动状态以及对电子云抽象概念的理解。
课 型:新课
教学方法:介绍、探究、想象等方式和手段
教学过程:
[昨日回放]学生像过电影一样回忆上一课时学习到的内容,进一步规范学生的学习习惯。
p能级有3个原子轨道,可表示为px、py、pz。
d能级有5原子轨道,f能级有7原子轨道。
【练习】1、写出下列各能级所有原子轨道符号
(1)n=1 (2)n=2
2、计算下列各能层所有原子轨道数目
(1)n=1 (2)n=2
(3)n=3 (4)n=4
3、原子轨道是由那几个量子数决定的?
【讲解】量子力学认为,同一轨道上的电子还在做自旋运动,而且只有两种自旋运动状态,分别用自旋磁量子数 (通常用符号“↑”表示)和 (通常用符号“↓”表示)来描述。
高二化学选修3 物质结构与性质
第一章 原子结构
第一节原子结构模型
本节的教学目标:
知识与能力:
1.从光谱事实出发,在量子力学的基础上认识原子核外电子的运动状态和原子轨道;
2.知道原子核外电子的能级分布,能用电子排布表示常见元素(1~36号)的原子核外电子排布;
3.能说出元素电离能、电负性的含义,能应用元素的电离能和电负性解释元素的某些性质;