归纳与整理PPT配套优秀教学设计内容

高中化学选修3第一章《原子结构与性质》教学设计

《1.1.1 能层能级、构造原理》教学设计

汕头市实验学校

彭晓霞

课题

《1.1.1 能层能级、构造原理》

授课班级

授课教师

高二

（4）班

彭晓霞

创新•将抽象的表格数据转化为形象具体的实物模型，加深学生对能级的认识，为构造设计

原理的学习做好铺垫；

•以问题式层层递进来探究能级能量排布顺序-构造原理及原子核外电子排布式书写规律且课堂首尾呼应；

•情感教育：使学生感悟科学家献身科学的精神和进行科学探索中所具有的科学

态度。

教材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，从构分析

造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等，并图文并茂地描述了电子云和原子轨道；在原子结构知识的基础上，介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质，为后续章节内容的学习奠定基础。

本课时内容从介绍原子的诞生入手，在介绍能层、能级的概念后，直接给出构造原理并根据构造原理进行电子排布。内容抽象，教学中应注意培养学生的空间想象能力、分析推理能力及抽象概括能力。

学情必修2中学生已经对原子的结构以及核外电子的排布情况有所了解，本课时内容在分析

此基础上拓展，注意由浅入深的引入，帮助学生学会常见元素核外电子排布的书写。

教

学

目

标

知识1、进一步认识原子核外电子的分层排布 与

2、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系

技能

3、能用符号表示原子核外的不同能级 4、识记常见元素（1～36号），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

5、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

过程1、复习和沿伸、类比和归纳

与

2、将抽象的表格数据转化为形象具体的实物模型

方法

3、以问题式层层递进来探究能级能量排布顺序-构造原理及原子核外电子排布式书写规律

情感

1、通过化学史资料的收集与整理，使学生感悟科学家献身科学的精神和进态度

行科学探索中所具有的科学态度，体会人类对原子结构的认识是一个逐步与价深入的过程，科学理论的发展是一个逐步完善的过程

值观

2、充分认识原子构造原理，培养学生的科学素养，增强学生学习化学的兴趣

教学原子核外电子的能级分布及其能量关系

重点

根据构造原理写出1~36号原子的电子排布式

教学依据构造原理表示元素原子核外电子的排布

难点

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教学过程及方法

问题与情境及教师活动

【ppt展示本课时学习目标和要求】

学生活动

设计意图

让学生明确学习目标及要求，为本课时学生练习书写复杂原子核外电子排布式奠定基础。

利用视频导入新课，激发学生学习兴趣。

学生自我阅读并总结填空，提高学生自主学习能力和提炼信息的能力。

通过小组活动使学生了解原子结构理论发展史中各种理论的要点和相关科学家的重要贡献，体会人类对原子结构的认识是一个逐步深入的过程，科学理论的发展是一个逐步完善的过程；在活动中使学生感悟科学家

在学习新课之前，请同学们明确本课时的学习目学生默记标，1、了解原子结构的构造原理，知道原子核1~36号元素的排序及原外电子的能级分布。2、能用电子排布式表示常子符号

见元素(1～36号)原子核外电子的排布。要求学

生能够识记1~36号元素也就是前4周期元素的

排序及原子符号，给出一些谐音帮助学生记忆。

环节1【导入】引课－宇宙大爆炸理论（视频展学生观看视频，了解宇宙大爆炸。

示宇宙大爆炸，了解原子的诞生）

（教师小结）大爆炸理论认为，我们的宇宙诞生

于一次大爆炸，爆炸后的两小时，产生了大量的

H，少量的He，极少量的Li，然后通过原子核的阅读P4第一融合反应合成其他元素。现在请同学们阅读P4段内容并填的第一段，完成导学案第一部分的填空。

写导学案填

元素是宇宙中最丰富的元素，占88.6%（氦约空。

为氢的1／8），另外还有90多种元素，它们的原

子总数加起来不足1%。宇宙年龄距今

约

，地球年龄已

有

。地球上的元素绝大多数是金

属，非金属

。

【板书】一、开天辟地-原子的诞生

环节2【小组活动】：介绍原子结构理论的发展学生分组交流通过网络史

搜索到的相【过渡】那么，宇宙大爆炸理论是不是一定就是关内容，认真宇宙起源的终极理论？-尚无定论，随着科技的听敖伊凡同学汇报成果。

发展、新事物的出现，它可能被证明，也可能被修正，甚至有可能被推翻，这就是科学研究的一般过程。同样，我们对原子结构的认识也经历了一个这样的过程。课前我们布置了小组合作学习任务：通过查阅资料，了解原子结构理论的发展史。现在，

请同学们交流结果，我们请敖伊凡1.1.1《能层能级、构造原理》教学设计

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同学来做汇报。

献身科学的精神和进行科学探索中所具有的科学态度。

环节3【师生合作学习能层和能级】

【过渡】介绍得非常全面，关于原子结构理论，是在不断发展和完善的。那么到了现在，我们知道了原子是如何构成的呢？它是由原子核和核外电子构成的，现在我们来回忆一下，在必修2中，核外电子是如何排布的呢？

(1)

先排能量低的电子层，再排能量高的电子层，由里往外;离核远，能量高（类比楼房，共7层，要爬越高，需要更高能量）

(2)

各电子层最多容纳2n2个电子

(3)

最外层电子数不超过8个(K层不超过2个) 【质疑】为什么最外层电子数不超过8个(K层不

超过2个) ？如：K元素原子的核外电子排布为

什么不是289而是2881呢？

【讲授引导】教师讲解能层、能级的定义，要求

学生观察P5表格（表：能级表示方法及各能级

所容纳的最多电子数）,引导学生利用表格数据

将能级实物（楼梯）摆在对应的能层内(楼层)，

并回答问题：

①每一能层中能级符号的顺序是

；

②任一能层的能级总从

能级开始，能级数目

能层序数。

③以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为 的二倍。

回忆原子核外电子排布规律并回答问题，思考为何最外层电子不能超过8个。

观察表格并在教师引导下将能级实物摆在对应的能层内，填写导学案内容。

复习旧知，又提出新的质疑，引导学生从单纯记忆规律向思考实质原因转变，激发学生探求新知的欲望。

化抽象的表格数据为形象具体的实物模型，加深学生对能级的认识，为接下来构造原理的学习打下铺垫。

【实物模型展示】

【板书】二、能层能级

21、能层 K L M N O P Q（2n）

2、能级 s p d f （1,3,5,7的2倍）

【过渡】那么，各能级能量的高低又是怎么样的呢？

环节4【教师讲授构造原理】

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a.不同能层，相同能级：

学生听老师E(1s) E(2s) E(3s) E(4s) E(5s) 讲解并填写E(6s) E(7s)； E(3p) E(4p) E(5p)；

b.相同能层，不同能级：

E(ns) E(np) E(nd) E(nf)；

c.不同能层，不同能级：E(4s) E(3d)??? 多电子原子的核外电子排布－－构造原理

通过比较a.不同能层，相同能级和b.相同能层，不同能级的能量导学案内容，高低，制造疑问：不同能层，不同能级的能量记忆构造原如何比较，顺理推出构理能级能量排布规律，依据构造原理造原理来解决问题，由浅入深，突破本节课教学难点，学生易于接受，更快更好的记忆构造原理，为电子排布式比较4s、3d

书写做好铺垫。

4p；5s、4d、

5p的能量高

低。

【学以致用】根据构造原理示意图比较下列能级的能量高低

4s 3d 4p 5s 4d 5p 【讲授】教师进一步介绍能级能量高低排布规律的记忆方法，得出通式：：ns＜（n-2）f＜

（n-1）d＜np (n为能层序数) 【板书】★构造原理 4s<3d<4p

由简单原子核外电子排布式到复杂原子核【过渡】各能级的能量高低顺序就是电子填子排布式，区外电子排布式的书写，充顺序，构造原理是绝大多数基态原子核外电子分电子排布书写完总结书写规律，再进一步介绍简化电排布所遵循的顺序。那么，我们来学习如何书写式、简化电子子排布式和外围电子电子排布式。

最后由构造原排布式和外排布式，理书写Cr和Cu电子排1、电子排布式

围电子排布布式，与元素周期表中例1：写出11Na的电子排布式：

。

式。了解构造它们的外围电子排布【讲解】电子排布式是指用能级的符号及能级中做对照，制造认知矛原理的例外，盾，加深学生对构造原容纳电子数表达核外电子运动状态的式子。

整个环练一练1：写出2He、3Li、10Ne、17Cl的电子排布在同一能级理例外的记忆。节由浅入深，环环相式。

的电子排布扣，更好的突出本节课例2：写出26Fe的电子排布式

： 。 

书写规律：按构造原理填充电子，按能全充满或全教学重点，同时培养环节5【练习书写电子排布式】

练习书写电了学生发现问题和空状态或半解决问题的能力以2+3+思考：Fe、Fe的电子排布式？



失电子的顺序：从外层到内层逐渐失去。

充满状态具及知识运用的能力。

层顺序书写。

练一练2: 写出18Ar 、20Ca、

25Mn 、31Ga四种原

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子的电子排布式

2、简化电子排布式

3、外围电子排布式/价电子排布式

练一练4:试根据构造原理写出24Cr 、

29Cu 的电子排布式，从元素周期表中查出它们的外围电子排布做对照

。

构造原理的例外

在同一能级的电子排布全充满或全空状态、或半充满状态具有较低的能量和较大的稳定性。

【小结】书写电子排布式应注意的问题

1. 按构造原理填充电子，按能层顺序书写。

（1）电子排布式书写

（2）简化电子排布式

（3）外围电子排布式/价电子排布式

2.相对稳定的状态（全充满

、

半充满、 全空）

有较低的能量和较大的稳定性。

讲练结合，及时评价，鼓励学生，提高学生学习的积极性。

课堂首尾呼应，通过新环节6【首尾呼应】为什么最外层电子数不超

思考、回答问过8个(K层不超过2个) ？如：K元素原子的核

题

外电子排布为什么不是289而是2881呢？

课的学习解决疑虑，收获学习成果。

通过练习反馈学生学习效果

通过课后作业巩固知识点

环节7【课堂达标练习】

思考、做题

完成作业

-环节8【布置作业】

1、（暗线）写出下列原子或离子的电子排布式和简化电子排布式：S Cu Mn Se Cr I Ca Br

2、完成同步训练卷题组一和题组二，第3,13（1）（4）（5）先不做！

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【板书设计】

(主板书) 1.1.1 能层能级 构造原理

一、开天辟地-原子的诞生 二、能层、能级

1、能层 K L M N O P Q（2n）

2、能级 s p d f （1,3,5,7的2倍）

★构造原理 4s<3d<4p 三、电子排布式：按构造原理排，按能层书写

2（副板书）

教学反思：

1、本课时针对教学内容设计了相应的信息资源、实物教具，突出了本节课的教学重点，突破了教学难点，尤其是教学过程中设计的音视频、动画演示、实物教具，极大地激发了学生学习的热情。在教学过程的设计上，环环相扣，紧紧地抓住了学生的思维，在每一个环节都能充分调动学生的积极性，时刻以教学目的为导向，让学生在紧张有序地环节中，牢固地掌握了原子结构的知识。从学生课堂练习情况的反馈中看，整堂课的教学效果很好，教师教的效率和学生学的效率得到很大提高。当然，从整个教学过程控制来看，由于学生第一次在录课室上课，学生课堂表现有些拘谨，这是今后需要努力加强的地方。

2、原子结构的排序规律比较抽象，学生缺乏直接经验，教师利用信息技术改变了知识呈现形态，把信息技术作为学生学习的工具，用多媒体软件动态展现构造原理，更好的让学生记忆能级能量高低的顺序，将信息技术和化学课堂教学进行了有机整合，为解决化学微观粒子的教学提供了方向。

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附：小组活动作业成果（一）

人类对原子结构的认识

By——敖伊凡、黄思琪、洪依龙、朱泽林、林创展、马雪婷、林妍彤

一、古代希腊的原子理论

该理论产生公元前

400 年，古希腊哲学家德莫克里克提出万物由原子产生的思想，他认为物质是可以分割的，分割后最小的部分就是原子。

二、道尔顿的原子理论

1803年，英国中学教师道尔顿创立了原子学说，基本观点包括：

①一切物质都是由不可见的，不可再分的原子组成，原子不能自生自灭；

②同种类的原子具有相同的性质，不同的原子性质不同；

③每一种物质都由特定的原子组成。

虽然,经过后人证实,这是一个失败的理论模型, 但道尔顿第一次将原子从哲学带入化学研究中, 明确了今后化学家们努力的方向, 化学真正从古老的炼金术中摆脱出来,道尔顿也因此被后人誉为

“ 近代化学之父

”。

原子学说成为

19 世纪初化学理论的基础，推动了19世纪化学的迅速发展。

三、门捷列夫

1869年，门捷列夫发现化学元素的周期性（但是真正第一位发现元素周期律的是纽兰兹，门捷列夫是后来经过总结，改进得出现在使用的元素周期律的），依照原子量，制作出世界上第一张元素周期表，并据以预见了一些尚未发现的元素。

四、汤姆逊的葡萄干面包模型

在1897年，汤姆逊发现电子，否定了道尔顿的“实心球模型”。

他认为原子是一个带正电荷的球，电子镶嵌在里面，原子好似一块“葡萄干布丁”。故名“枣糕模型”或“葡萄干蛋糕模型”；或是像西瓜子分部在西瓜瓤中，所以也叫“西瓜模型”。

葡萄干蛋糕模型（枣糕模型/西瓜模型）由汤姆逊提出，是第一个存在着亚原子结构的原子模型。

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五、卢瑟福的行星式原子模型

1911年，英国物理学家卢·瑟福的α 粒子散射实验，证实了原子中带正电的原子核只是一个体积极小，质量大的核，核外电子受原子核的作用而在核外围空间运动，就像太阳系中的行星绕太阳旋转一样，称为行星式原子模型。

六、玻尔量子化

1913年玻尔模型电子不是随意占据在原子核的周围，而是在固定的层面上运动，当电子从一个层面跃迁到另一个层面时，原子便吸收或释放能量。

为了解释氢原子线状光谱这一事实，玻尔在行星模型的基础上提出了核外电子分层排布的原子结构模型。

玻尔原子结构模型的基本观点是：

①原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原子核运动，不辐射能量。

②在不同轨道上运动的电子具有不同的能量，且能量是量子化的，轨道能量值以n的增大而升高，n称为量子数。而不同的轨道则分别被命名为K（n=1)、L(n=2)、M(n=3)、N(n=4)、O(n=5)、P(n=6)。

③当且仅当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，才会辐射或吸收能量。如果辐射或吸收的能量以光的形式表现并被记录下来，就形成了光谱

七、现代电子云

20世纪20年代以来

现代模型（电子云模型）

电子绕核运动形成一个带负电荷的云团，对于具有波粒二象性的微观粒子在一个确定时刻其空间坐标与动量不能同时测准，这是德国物理学家海森堡在1927年提出的著名的“测不准”原理。

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