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視頻標簽：原子結構
所屬欄目：高中化學優質課視頻
視頻課題：人教版化學選修三第一章第一節原子結構-廣東省優課
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選修3第一章第一節原子結構第二課時 廣州市第16中學 高二備課組
【教學內容】
原子結構中的能層與能級、構造原理與電子排布式
【教學目標】 1、知道原子核外電子的能層分布 2、知道原子核外電子的能級分布 3、能用符號表示原子核外的不同能級
4、了解原子結構的構造原理，能用電子排布式表示常見元素（1～36號）原子核外電子的排布
5、方法和過程：類比和歸納、推理與驗證
【教學重難點】能用電子排布式表示常見元素（1～36號）原子核外電子的排布
【上課過程】
板書：一、原子的誕生（引導學生閱讀課本P4）
導入：上節課我們復習了必修二的部分內容和了解了原子的誕生，今天我們來學習原子的結構。
環節1:在復習必修中原子結構知識基礎上，通過FLASH動畫，用樓層和樓梯類比能層和能級，達到即時掌握新概念，又因形象、生動二印象深刻。 板書：二、能層與能級
活動1：請大家寫出17Cl、19K原子的原子結構示意圖
7
7
89
1
活動2：請大家寫出35Br、26Fe原子的原子結構示意圖
討論：老師展示同學寫的結構示意圖，討論哪位同學寫的是對的？為什么對？為什么錯？學了今天的知識，我們就能知道鐵這樣的過渡元素的電子排布是怎樣的了。
知識回顧：（用氯原子的結構講解）能量最低的電子，在距原子核最近的區域運動，能量高一些的電子，在距原子核遠一些的區域運動。第1層也稱為_____層，由里向外，分別用字母：______________________表示相應的分別第一、二、三、四、五、六、七電子層。以前我們稱為電子層，如今我們也把這些電子層稱為能層。
問題1：為什么K層2個電子就滿了，而L層卻是8個電子才滿呢？
講解：其實同一能層的電子能量也可能不同，還可以把它們細分為能級，就好比能層是樓層，能級是樓梯（引導學生閱讀課本P5）。如下圖：
18735142
26
2
第一層有1格階梯，第二層有2格階梯，第三層有3格階梯，第四層有4格階梯…… 每一格階梯也就是能級也有相應的名稱，如下圖：
討論：不同的能層分別有多少個能級，與能層的序數（n）間存在什么關系？
總結：電子從內到外排列，同一能層又按spdf能級的順序排列，而能級數等于該能層的序數，即：第一能層只有1個能級即1s，第二能層有2個能級即2s和2p，以此類推，這稱為能級順序（引導學生閱讀課本P5）我們用課本的圖幫助大家再理解一下能層和能級的關系以及能級的表示方法，如下圖：
環節2 通過創造運用舊知，產生思維沖突的情境，掌握原子中電子排布的構造原理，并及時進行運用鞏固的練習，并強調書寫要求和書寫規范。 板書：三、電子排布
1、能級順序
講解：我們除了可以用原子結構示意圖來表示電子排布，也可以用“電子排布式”（引導學生閱讀課本P5標題三）來表示，而且這樣的表示方法可以更詳細地表示到能級的情況。 活動3：寫出17Cl原子的電子排布式（課本P5）并對比原子結構示意圖幫助自己理解
3
1s
2
2s22p
6
3s23p5
7
7
活動4：寫出35Br原子的電子排布式并對比原子結構示意圖幫助自己理解
1s
2
2s2
2p
6
3s23p63d10 4s24p
5
187
35
活動5：寫出19K原子的電子排布式并對比原子結構示意圖幫助自己理解 1s
2
2s22p
6
3s23p63d1
（正確嗎？）
89
1
問題2：鉀的電子排布為什么不是2、8、9，而是2、8、8、1 呢？
講解：自然界就是這么神奇的，科學家歸納大量的光譜事實得出如下結論：元素的電子排布并不是我們想象的完全按能級從低到高那樣排列的，而是按“構造原理”的順序填充的，填滿一個能級再填一個新能級。那什么是“構造原理”？我們看課本P6。構造原理的這個順序我們稱為填充順序（引導學生閱讀課本P6），我們會發現前面提到的能級順序和構造原理的填充順序是不同，這種現象我們稱為能級交錯。 活動6：將右圖的構造原理示意圖完成
板書：1、能級順序
2、填充順序
講解：我們回頭再看看溴的電子排布式。是 1s2
2s22p
6
3s23p63d10 4s24p5
而不是
1s
2
2s22p
6
3s23p6 4s
2
3d
10
4p5
這樣按填充順序書寫的。我們看課本P6。課本中明
確指出，書寫時要按能級順序寫：即 1s2
2s22p
6
3s23p63d10 4s24p5
而不能按填充
順序寫。
能級交錯
4
活動7：寫出26Fe的電子排布式和原子結構示意圖 1s
2
2s22p
6
3s23p63d6 4s
2
142
26
講解：大家通過鐵的原子結構示意圖可以發現，第三層（M層）只容納了14個電子，這也解釋我們之前說的第三層“最多”容納18個電子，不一定要排滿的。大家通過鐵的電子排布式可以發現是按能級順序書寫的，即先寫3d6
再寫4s2
。
小結：通過上面的學習我們知道，能層和能級有兩個順序，一個是能級順序：如P5的圖：
一個是填充順序，即構造原理，如P6圖：
電子排列時是按填充順序即構造原理排列的；我們寫電子排布式時是按能級順序寫的。 環節3通過問題引導討論，讓學生獲得新知與舊知之間的聯系，從本質上理解周期表排布的原理，并能把構造原理在新授課就能達到一定的熟練程度。
討論：經過剛才的學習大家已經明白了原子的電子排布的知識了，但大家看到這個填充順序即構造理論肯定很頭疼，難道要我們每次寫電子排布式都先把構造原理示意圖畫出來順好順序再寫答案嗎？大家覺得有什么好的辦法嗎？ 問題3：構造原理與元素周期表有什么聯系？
講解：其實，我們熟悉的元素周期表的順序就是按構造原理排列的。
也就是表中的電子排布式沒有寫內層電子的排布。大家感受一下，比如鐵，表中只寫了3d6
4s
2
大家對比一下你學案里自己寫的，明白了吧。好，那我們現在看看周期表里的元素是怎樣排列的，如下圖：
5
第一周期元素從氫（1s1
）到He（1s2
）,到第二周期從Li（2s1
）到Ne（2p6
），第三周期從Na（3s1
）到Ar（3p6
）,前三能層電子排布還沒有出現能級交錯，即能級順序與填充順序是一致的。周期表上的元素都是從s區排到p區（由圖可以清晰地看出s、p、d、f區）。到第四周期先從K（4s1
）、Ca（4s2
）緊接著到Sc（3d1
4s2
），這就出現能級交錯，正如構造原理示意圖中先排4s再排3d。之后到Zn（3d10
4s2
）緊接著就到Ga（4s2
4p1
）, 又出現了能級交錯，正如構造原理示意圖中先排3d再排4p。第五周期也是類似第四周期，都與構造原理完全吻合。
問題4：為什么過渡元素有十個縱行？ 因為d能級最多容納十個電子
總結：其實我們一直熟悉的元素周期表本質上就是我們今天學習的構造理論，元素核外電子的排列正是依據這樣的填充順序進行排列的。 板書：3、周期表的真相
練習1：看著元素周期表寫出Si、As的電子排布式和原子結構示意圖
練習2：不看元素周期表寫出原子序數為31、40的電子排布式和原子結構示意圖
板書設計： 第一節 原子結構 一、原子的誕生 二、能層與能級 三、電子排布
1、能級順序 2、填充順序 3、周期表的真相
視頻來源：優質課網 www.jjlqy.cn
