归纳与整理课堂实录【2】

《第一章

原子结构与性质》归纳与整理的教学设计

【教学目的】

整理有关原子结构与性质的基础知识，提升对“原子结构如何决定物质的性质”的理解。

【教学重点】

1.多电子原子结构的表示方法——电子排布式与电子排布图

2.元素周期律

【教学难点】

1.用电子排布式、电子排布图表示常见元素原子核外电子的排布

2.应用电离能说明元素的某些性质

【学情分析】

本章是在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入地研究原子的结构，先后涉及了构造原理、能量最低原理、原子核外电子排布、原主光谱、电子云、原子轨道、周期系、周期表、周期律。本章内容比较抽象，概念多、易混淆，新课后的归纳与整理显得由为重要。知识内容多、整体难度适中，教学设计中围绕核心内容设置思考与探索等活动，通过学生独立思考和小组讨论，形成原子结构知识系统，掌握在原子水平上认识物质构成的规律，能运用原子结构知识解释一些化学现象。

【教学过程】

环节一、多电子原子结构的表示方法

古语“一尺之棰，日取其半，万世不竭”，古人朴素的认为物质是无限可分的。但是，假定有一根1m长的木棒，日取其半，大约33天后，其长度已相当于今天知道的原子的尺度了。1m×(1/2)33=1.2×10-10m。从中我们可以体验到原子半径和质量都很小。电子是原子的一部分，电子的运动速度极高、运动范围极小。

【思考】1.描述电子的运动特征的概念有哪些？以为例，分别指出能级、能层、原子轨道、自旋状态，尝试比较电子能量的差异，判断依据是？

2.原子的核外电子的表示方法有四种，原子结构示意图、电子排布式、电子排布图（轨道表示式）、价层电子排布式（也称为价电子排布式），电子排布式可以简化，请用多种方法表示K元素的核外电子。

3.是否所有元素的基态原子的电子排布都遵循构造原理？认真查阅元素周期表，在1~36号元素中找出特殊的元素（铬、铜），其原因是？

【练习】原子失去的失电子的顺序是从外层到内层。请写出K+、S2-、

Cu2+

、Fe2+

、Fe3+

的电子排布式？

环节二、原子结构的应用

现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，电子是分能层和能级排布的，这样的结构决定原子哪些性质呢？

【思考】1.完成下图内的填空；

1

2.结合基态、激发态、吸收光谱、发射光谱概念，谈谈你对元素焰色反应的发生条件、过程的理解；

3.结合电子能量的知识，谈谈你对Na、K元素焰色反应颜色差异原因的理解。（不同原子的能级结构不同，发出的谱线的特征不同）。

【练习】元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为________(填标号)nm A．404.4

B．553.5

C．589.2

D．670.8

E．766.5 【练习】对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因

A. 电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量

B. 电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线

C. 氖原子获得电子后转变成发出红光的物质

D. 在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应

环节三、元素周期律

科学家运用定量研究方法，测量得到不同原子的原子半径、电离能、电负性等数据，发现元素性质的周期性递变规律。

【探究】原子核几乎集中原子的全部质量，电子其运动空间几乎占据了原子的整个体积。观察课本中图1-20，探究原子半径大小由哪些因素决定？比较下列微粒半径大小。

(人教版选修3 图1-20) 【练习】1.试比较

O、F、Na、Mg、Al的半径大小？

2.试比较O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+的半径大小？

3.试比较Na+、Mg2+、S2-、Cl-的半径大小？

【思考】请总结出三条判断方法（提示：先分析结构的相同点找研究对象，再分析结构的差异描述规律）。

【小结】当电子层数相同（同周期）时，随核电荷数增加，原子半径逐渐_______

当最外层电子数相同（同族）时，随电子层数的增加，原子半径逐渐____

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同一纵行元素的原子与相应离子的半径变化：原子半径

< 相应阴离子半径

原子半径

> 相应阳离子离子半径

【探究】阅读课本图1-21，思考元素第一电离能大小由哪些因素决定？比较下列元素第一电离能大小。

(人教版选修3 图1-21)

【练习】1.试比较

Na、Mg、S、Cl第一电离能大小？

2.试比较Na、K、Rb、Cs第一电离能大小？

3.试比较Be、B第一电离能大小？

【思考】同主族、同周期元素原子的第一电离能随核电荷数递增有何规律？

【小结】

【巩固练习】

1.请查阅下列化合物中元素的电负性数值，判断化合物中化合价为正值的元素？

CH4、NaH、NF3、NH3、SO2、H2S、ICl、HBr 2.具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是( ）

A.1S22S22P2

B.1S22S22P1

C.1S22S22P63S23P1

D.1S22S22P63S23P4

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3.元素电负性随原子序数的递增而增强的是(

) A.Li、Na、K

B.N、P、As C.O、S、Se

D.Si、P、Cl 4.下图是第三周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图,下列有关说法中正确的是(

)

A. y轴表示的可能是第一电离能

B. y轴表示的可能是电负性

C. y轴表示的可能是原子半径

D. y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数

5.不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量，设其为E，如图所示。试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并完成下列问题。

（1）同主族内不同元素的E值的变化特点是?__________________________。各主族中E值的这种变化特点体现了元素性质的_________变化规律。

（2）同周期内，随着原子序数的增大，E值增大，但个别元素的E值出现反常现象。试推测下列关系式中正确的是_________。

①E（砷）＞E（硒）

②E（砷）＜E（硒）

③E（溴）＞E（硒）

④E（溴）＜E（硒）

（3）估计1mol气态Ca原子失去最外层一个电子所需能量E值的范围：

____＜E＜

____。

（4）10号元素E值较大的原因是____________________________________________ 。

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