《原子结构与性质》全章教案

任一能层的能级总是先从 s 能级开始，且该能层的能级数等于该能层序数。
如第一层只有一个能级(1s)，第二层有两个能级(2s 和 2p)，即能级数=能层
序数。s、p、d、f……可容纳的电子数依次是 1、3、5、7……的两倍
［学与问］英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数是否相同？
［归纳］s 能级：最多容纳 2 个电子；p 能级：最多容纳 6 个电子；
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
6
空时,原子是比较稳定的。 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) 四、基态与激发态、光谱
1、基态—处于最低能量的原子。 激发态—当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激
合成了其它元素。
[问]有谁知道宇宙中最丰富的元素是那一种？宇宙年龄有多大？地球年龄
有多大？
[讲]阅读课本后回答：氢元素宇宙中最丰富的元素占 88.6%（氦 1／8），另
外还有 90 多种元素，宇宙年龄距近约 140 亿年，地球年龄已有 46 亿年。
[强调]至今，所有恒星仍在合成元素，而且这些元素都是已知的，地球上的
发态原子。
基态与激发态的关系：
2、不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄 取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱
3、光谱分析—利用原子光谱线上的特征谱线来鉴定元素。
教学过程
教学步骤、内容
教学方法、手段、 师生活动
[课前练习]理论研究证明，在多电子原子中，电子的排布分成不同的
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？
布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。
(2)原子核外各电子层最多容纳 2n2 个电子。
(3)原于最外层电子数目不能超过 8 个(K 层为最外层时不能超过 2 个电子)。
(4)次外层电子数目不能超过 18 个(K 层为次外层时不能超过 2 个)，倒数第
三层电子数目不能超过 32 个。
说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。例如；当 M 层是最外
能
层K
L
M
N
O ……
能
级 1s 2s 2p 3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
……
最多电子数 2 2 6 2 6 10
2 6 10 14
……
各能层电子数 2
8
18
32
50 ……
[讲]在多电子的原子中，同一能层的电子，能量也可以不同。不同能量的电
子分成不同的能级。每个能层中，能级符号的顺序是 ns、np、nd、nf……。
2．支撑“宇宙大爆炸”理论的重要事实之一是 （
）
A．宇宙原子总数的 88.6％是氢
B．地球上的元素绝大多数是金属
C．普鲁特“氢是元素之母”的预言 D．宇宙中存在少量稀有气体分子
3、以下能级符号正确的是
（
）
A 6s B 2d C 3f
D 7p
教学回顾： 内容较有难度，较枯燥，故采用探究法。教师引导，师生共同研究，由浅入
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
［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”
［知识拓展］1、 主 量 子 数 和 角 量 子 数 之 和 越 大 ， 能 量 越 高 2、主 量 子 数 和 角 量 子 数 之 和 相 等 时 ，主 量 子 数 越 大 ，能 量 越
d 能级：最多容纳 10 个电子；f 能级：最多容纳 14 个电子；
相同
［思考与交流］第五能层中所能容纳的最多电子数是多少？说出你推导的两
种方法
第一，依据每一个能层最多可容纳的电子数为 2n2 个，当 n=5， 2n2=50
第二、第五能层中有 5 个能级—5s、5p、5d、5f、5g，最多电子数分别是 2、
过程
目 与 复习和沿伸、类比和归纳、能层类比楼层，能级类比楼梯。
方法
的 情感
态度 充分认识原子结构理论发展的过程是一个逐步深入完美的过程
价值观
重 点 原子核外电子的能层、能级分布及其能量关系
难 点 能用符号表示原子核外的不同能级
知
第一节 原子结构
识 一、开天辟地—原子的诞生
结 1、 氢元素宇宙中最丰富的元素
深，步步引入。利于培养学生的逻辑思维能力。
5
教案
百度文库
课题：第一节 原子结构（2）
授课班级
课时
1、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布
知识 2、能用电子排布式表示常见元素（1～36 号）原子核外电子的排布
教 与 3、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理
技能 4、知道原子的基态和激发态的涵义
三、构造原理 知 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 识 顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s…… 结 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 构 的能量反低于电子层数较小的某些轨道能量的现象。 与 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 板 的（n-2）f 的规律叫做“能级交错” 书 3．能量最低原理：原子核外电子遵循构造原理排布时，原子的能量处于 设 最低状态。即在基态原子里，电子优先排布在能量最低的能级里，然后排 计 布在能量逐渐升高的能级里。
各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数见下表：
能
一二
三
层(n)
六七
四
五
符
KL
M
号
PQ
N
O
能 级(l)
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s … ……
最 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 … ……
多
电子 2 8
18
32
……
2n2
数
［随堂练习］
1、现代大爆炸理论认为：天然元素源于氢氦等发生的原子核的融合反应。
能层，同一能层的电子，还可以分成不同的能级。能层和能级的符号
及所能容纳的最多电子数如下：
［投影］
各能层、能级中最多电子数：
能层 K L
M
N
能级符号 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
能量：ns<np<nd<nf…
原子轨道数 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7
能量：12sp<23sp<<34sp<<45sp<<56sp……
术 物质的组成与结
决定
构
元素组成与原子结
构 分子组成与分子结
构 晶体结构
决定 决定 决定
物质的性质与变 化
元素性质
第一章
分子性质
第二章
晶体性质
第三章
［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。
［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。
3
能量由低到高
［讲］例如：钠原子有 11 个电子，分布在三个不同的能层上，第一层 2 个
电子，第二层 8 个电子，第三层 1 个电子。由于原子中的电子是处在原子核
的引力场中，电子总是尽可能先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。
理论研究证明，原子核外每一层所能容纳的最多电子数如下：
［投影］
能层
一 二 三 四 五 六 七……
这于一百多年前，普鲁特运用思辨性推测作出“氢是所有元素之母”的预
言，恰好“一致”。下列说法正确的是 (
)
A 科学研究中若能以思辨性推测为核心，就能加快科学的进程
B 普鲁特“既然氢最轻，它就是其他一切元素之母”的推理是符合逻辑的
C“一致”是巧合，普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑，只是一种猜测
D“现代大爆炸理论”是解释宇宙诞生的唯一正确的理论
《原子结构与性质》全章教案
——请仅作参考
课题：第一章 第一节 原子结构（1）
授课班级
课时 1
1、进一步认识原子核外电子的分层排布
知识 2、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系
教 与 3、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系
技能 4、能用符号表示原子核外的不同能级，初步知道量子数的涵义
学
5、识记常见元素（1～36 号）
学
5、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱，了解其简单应用
过程
目 与 复习和沿伸、动画构造原理认识核外电子排布，亲自动手书写，体会原理
方法
的 情感
充分认识原子构造原理，培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学
态度
的兴趣。
价值观
重 点 电子排布式、能量最低原理、基态、激发态、光谱
难 点 电子排布式
6、10、14、18，所能容纳的最多电子数为 50
［小结］对多电子原子的核外电子，按能量的差异将其分成不同的能层(n)；
各能层最多容纳的电子数为 2n2。对于同一能层里能量不同的电子，将其分
4
成不同的能级(l)；能级类型的种类数与能层数相对应；同一能层里，能级
的能量按 s、p、d、f 的顺序升高，即 E(s)＜E(p)＜E(d)＜E(f)。
[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：
2
[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
能级最多电 子数
2
2
6
2
6 10 2
6 10 14
最多电子数=原子轨道数×2
能层最多电 子数
2
8
18
32
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：
7
［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
符号
K L M N O P Q……
最多电子数 2 8 18 32 50……
即每层所容纳的最多电子数是：2n2(n：能层的序数)
［讲］但是同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级(S、
P、d、f)，就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。各能层上的能级是不一
样的。
［投影］能级的符号和所能容纳的最多电子数如下：
层时，最多可排 8 个电子；当 M 层不是最外层时，最多可排 18 个电子
[思考]这些规律是如何归纳出来的呢？
［板书］二、能层与能级
［讲］由必修的知识，我们已经知道多电子原子的核外电子的能量是不同的，
由内而外可以分为：
［投影］
第一、二、三、 四、五、六、七……能层
符号表示 K、 L、 M、 N、 O、 P、 Q……
构 2、宇宙年龄距近约 140 亿年，地球年龄已有 46 亿年。
与 二、能层与能级
板
书
设
计
教学过程
教学步骤、内容
教学方法、 手段、师生
活动
1
［阅读引言］思考并讨论： 1、“物质的组成与结构”与“物质的性质与变化”两方面是什么关系？ 2、物质的组成与结构如何决定性质？分别举例说明。 ［讨论归纳］
原性论与炼丹
元素仅 22 种。
[板书]1、 氢元素宇宙中最丰富的元素
2、宇宙年龄距近约 140 亿年，地球年龄已有 46 亿年。
[阅读]科学史话，说明思维性推测与科学假设的关系。
[复习] 必修中学习的原子核外电子排布规律：
［投影］ 核外电子排布的排布规律
(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排