归纳与整理教学评价实录

选修3第一章《归纳与整理》教学设计

——北海中学

黄宏伟

一、教学目标

1、了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理

2、能正确书写1～36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表达式

3、了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用

4、了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质

5、了解电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质

二、教学重点：原子结构、元素周期表、元素周期律

三、教学过程

【引入】：简单概括第一章的整体知识框架：原子结构的电子排布决定了元素周期表的所在位置，而因为元素周期表的最外层电子排布的重复性就会有元素周期律。

【板书】：一、原子结构

【讲述】：解释区别“能层与能级”。电子原子核中的运动是分层的，并不是无序的，类比太阳行星模型。但是，在多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，不同能量的电子分成不同的能级。

【活动】：填写“能层与能级”相关内容的表格

【讲述】：解释“电子云”。电子在核外空间作高速运动，没有确定的轨道。因此，人们用“电子云”模型来描述核外电子的运动。由于核外电子的概率分布图看起来像一片云雾，因而被形象地称为电子云。其中疏密表述电子在核外空间单位体积内出现的概率的大小。

解释“原子轨道”。电子云轮廓图称为原子轨道，表示电子在核外空间经常出现的区域。

【展示】：常见能级中的原子轨道的形状和数目：s电子呈球形，1个；p电子呈哑铃形，3个；d电子呈花瓣形，5个。

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【补充】：不同的原子轨道能量大小关系。①相同能层上原子轨道能量的高低：ns＜np＜nd②形状相同的原子轨道能量的高低：1s＜2s＜3s＜4s……；③同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等，如2px、2py、2pz轨道的能量相等。

【讲述】：基态原子核外电子排布的几个原则

能量最低原理：多电子原子在基态时核外电子优先占据能量最低的轨道。

泡利原理：每个原子轨道最多只能容纳2个自旋方向相反的电子

洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同。

【展示】：填充顺序——构造原理

【提问】：4s和3d能级，哪一个能量更高？

【回答】：3d的能量更高，即3d>4s。不同能层不同能级交错称为能级交错现象。

【举例】：K的电子排布式：1s22s22p63s23p64s1。

【讲述】：在书写电子排布式时，要从左向右，根据构造原理，按能层能量递增的顺序排列。各能级上的电子数标在能级符号的右上角。每个能层中的能级是按1234、spdf的顺序写，不按填充顺序写。

【活动】：试书写O、Cu、Fe2+的核外电子排布式

【讲评】：O：1s22s22p4→简化[He]2s22p4

Cu：1s22s22p63s23p63d104s1→简化[Ar]3d104s1

Fe2+：1s22s22p63s23p63d6→简化[Ar]3d6 提醒：当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时原子的能量最低，如29Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1。而对于离子的核外电子排布式，原子先

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失去的是最外层的电子。

【展示】：基态原子核外电子排布的表示方法——电子排布式、简化电子排布式、电子排布图(或轨道表示式)、价电子排布式，并以硫原子为例分析这几种表示方法的不同，提醒同学们在平时的练习中需要注意在题目的要求。

【讲述】：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。

【活动】：判断正误。

(1)p能级能量一定比s能级的能量高

(

) (2)同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多

(

) (3)2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等

(4)2px、2py、2pz的能量相等

(

)

(

) (5)铁元素基态原子的核外电子排布式1s22s22p63s23p64s23d6 (

) (6)磷元素基态原子的电子排布图为

【板书】：二、元素周期表和元素周期律

【展示】：原子结构与元素周期表的关系，以每周期第一种和最后一种元素分析。

找出原子结构与元素周期表的关系。每一个能级组对应一个周期，且该能级组中最大的能层数等于元素的周期序数。即能层数=电子层数=周期序数；同时分析原子核外电子排布的周期性重复的特点（每族元素的价电子排布）

【总结】：根据每族元素的价电子排布特点总结

(1)主族的价电子数与族序数相同；

(2)0族：ns2np6(其中He为1s2)；

(3)过渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n－1)d1～10

(

) ns12(Pd、镧系和锕系元素除外)。

～【展示】：元素周期表的分区与价电子排布的关系（看看最后一个电子填充的位置）

【讲述】：元素的性质随核电荷数递增发生周期性的递变，叫做元素周期律。

元素周期律主要体现在核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非金属性、电离能、电负性等周期性的变化。

【提问】：展示元素周期表的原子半径，为什么稀有气体的半径不一样？

测量方法不同。同时引导学生分析原子半径、金属性、非金属性在周期表中的变化。

【展示】：第一电离能和原子序数的关系（课本图1-21）。

【总结】：同周期主族元素第一电离能从左至右逐渐升高ⅡA、ⅤA反常而且比下一主族的

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高。原因在于决定电离能大小的因素：核电荷数、原子半径。反常的原因是在原子轨道半充满和全充满的影响。

【展示】：主族元素的电负性数据，分析元素的电负性变化趋势。

【讲述】：元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引键合电子的能力越强。

【总结】：金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8。注意强调“一般”，并且举例锑Sb的电负性为1.9。在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上至下，元素的电负性逐渐减小。

【练习】

1．现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：

①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p5。

则下列有关比较中正确的是

(

) A．第一电离能：③>②>①

B．原子半径：③>②>①

C．电负性：③>②>①

D．最高正化合价：③>②>①

2．(1)(2018·全国卷Ⅲ)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离I1(Zn)________I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是_____________________________________。

(2)(2017·全国卷Ⅲ)元素Mn与O中，第一电离能较大的是________。

(3)(2017·江苏高考)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为____________。

(4)(2016·全国卷Ⅰ)Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是____________。

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