原子结构备课教案

教案

［识图］读第一章章图

[讲] 人类对原子的认识史——不同时期的原子结构模型

1、公元前400多年前，希腊哲学家德谟克利特等人的观点：物质由原子构成，且原子是不可分的微粒；原子的结合和分离是万物变化的根本。

2、19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子说；物质由原子组成，且原子为实心球体，不能用物理方法分割；同种分子的质量和性质相同

3、1897年，英国科学家汤姆生发现了电子，提出原子结构的“葡萄干布丁”模型：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，电子镶嵌其中并中和正电荷，使原子呈电中性，原子是可以再分的

4、卢瑟福原子模型：原子由原子核和核外电子组成。原子核带正电荷，位于原子的中心并几乎集中了原子的全部质量，电子带负电荷，在原子核周围空间作高速运动。

5、波尔原子模型：电子在原子核外一定轨道上绕核作高速运动

6、原子结构的量子力学模型（电子云模型）：现代原子结构学说：现代科学家用量子力学的方法描述核外电子运动，即运用电子云模型描述核外电子的运动。 [问]宇宙什么是时候诞生的？我们的地球从那里来？

[板书]第一节 原子结构

一、开天辟地—原子的诞生

[投影]宇宙大爆炸图片：

[讲]1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论：整个宇宙最初聚集在一个“原始原子”中，后来发生了大爆炸，碎片向四面八方散开，形成了我们的宇宙。大爆炸后两小时，诞生了大量的H 、少量的He 及极少量的Li ，然后经过长或短的发展过程，以上元素发生原子核的熔合反应，分期分批的合成了其它元素。

物质的组成与结

物质的性质与变

决定

原性论与炼丹

元素组成与原子结构

第一章 分子组成与分子结

第二章 晶体结构

第三章

元素性质 分子性质 晶体性质

决定 决定 决定

教案

14

106

2

10

6

2

6

2

2

能级最多电

子数7

4f 5

4d

34p 53d 1813s M

812s L

322能层最多电

子数

1331原子轨道数4s 3p 2p 1s 能级符号N

K

能层

各能层、能级中最多电子数：最多电子数=原子轨道数×21s<2s<3s<4s<5s …能量：ns

能量：2p<3p<4p<5p<6p …

各能层最多电子数=2(能层序数)2

[思考]钾原子的电子排布为什么是2、8、8、1而非2、8、9？

［板书］三、构造原理

［投影］图1-2构造原理：

［讲］在多电子原子中，电子在能级上的排布顺序：电子最先排布在能量低的能级上，然后依次排布在能量较高的能级上。电子的排布遵循构造原理

［板书］1．构造原理：绝大多数基态原子核外电子的排布的能级顺序都遵循下列顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s……

［讲］构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。从中可以看出，不同能层的能级有交错现象，如E (3d)＞E (4s)、E (4d)＞E (5s)、E (5d)＞E (6s)、E (6d)＞E (7s)、E (4f)＞E (5p)、E (4f)＞E (6s)等。

［板书］2、能级交错现象(从第3电子层开始)：是指电子层数较大的某些轨道的能量反低于电子层数较小的某些轨道能量的现象。

电子先填最外层的ns ，后填次外层的（n-1）d ，甚至填入倒数第三层的（n-2）f 的规律叫做“能级交错”

Cu：[Ar]3d104s1Ag[Kr] 4d105s1Au[Xe] 5d106s1，如Cu根据构造原理先排4s再排3d，实际上采取了3d全充满，4s半充满的状态。

[板书] 4、对于同一电子亚层(能级)(等价轨道),当电子排布为全充满、半充满或全空时,原子是比较稳定的。

［投影］相对稳定的状态有：全充满：p6,d10,f14。全空：p0,d0,f0。半充满：d5,f7。

[思考与交流]元素周期表中钠的电子排布写成[Ne]3s1，[]是什么意义？模仿写出8号、14号、26元素简化的电子排布式？

[]稀有气体结构，O：[He]2s22p4Si：[Ne] 3s23p2Fe：[Ar] 3d64s2。

［讲］上式方括号里的符号的意义是：该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构

［板书］5、基态原子核外电子排布可简化为：

［稀有气体元素符号］+外围电子(价电子、最外层电子)

［讲］即将基态电子的原子排布式中与稀有气体相同的部分用该稀有气体的元素符号表示。［投影小结］构造原理中排布顺序的实质------各能级的能量高低顺序

1)相同能层的不同能级的能量高低顺序：ns

2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序：1s<2s<3s<4s；2p<3p<4p; 3d<4d

3) 不同层不同能级可由下面的公式得出: ns < (n-2)f < (n-1)d < np (n为能层序数)

[随堂练习]写出17Cl（氯）、21Sc(钪)、35Br（溴）的电子排布

氯：1s22s22p63s23p5

钪：1s22s22p63s23p63d14s2

溴：1s22s22p63s23p63d104s24p5

［知识拓展］原子最外层、次外层及倒数第三层最多容纳电子数的解释：

1、依据：构造原理中的排布顺序，其实质是各能级的能量高低顺序可由公式得出：ns < (n-2)f < (n-1)d < np

2、解释：(1) 最外层由ns,np组成，电子数不大于2+6=8

(2) 次外层由(n-1)s(n-1)p(n-1)d组成，所容纳的电子数不大于2+6+10=18

(3) 倒数第三层由(n-2)s(n-2)p(n-2)d(n-2)f组成，电子数不大于2+6+10+14=32

[过渡]通过上节课学习我们知道，电子排布都遵循能量最低原理，我们学习第四部分。[板书]四、基态与激发态、光谱

[讨论]节日五颜六色的焰火是否是化学变化？若不是化学变化，与电子存在什么关系？（参阅课本）。