第三单元　人类对原子结构的认识优秀公开课教案

第1单元

课时1 原子核外电子的排布

教学设计

一、学习目标

1．

2．

了解原子核外电子运动的特征。

初步掌握原子核外电子排布规律，会画1～18号元素原子结构示意图。

3．培养学生的观察能力、分析能力和抽象思维的能力。

二、教学重点及难点

重点：知道原子核外电子是如何分层排布的。

难点：原子核外电子排布规律间相互制约关系。

三、设计思路

教学中，首先引导学生观察1～18号元素的原子结构示意图，熟悉这些元素的原子核外电子排布情况，然后采用交流、讨论、归纳、总结的方法，探究原子核外电子的排布规律，得出以下规律：

1.电子总是尽量先排布在能量最低的电子层，然后排布在能量较高的电子层。即电子总是尽量先排在内层。

2.随着核电荷数的增加，元素原子的最外层电子数逐步增加，每一电子层都容纳一定数目的电子。

3.再引导学生观察稀有气体的原子核外电子的排布情况，探究排布规律，通过分析讨论下列规律：

（1）各电子层最多容纳的电子数为2n2个(n为电子层序数)。

（2）各稀有气体元素的原子中最外层所容纳的电子数是8（氦除外）。

（3）各元素原子次外层所容纳的电子数最多是18。

四、教学过程

[引入]在《化学1》中我们已经学习了原子结构的有关内容，现在，我们先来复习下列内容。（ppt：2）

1

什么是原子？原子由什么微粒构成的？

（原子是化学变化中的最小微粒，它是由居于原子中心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成。）

[投影]（ppt：3）

1个单位的正电荷质子：带原子核原子中子：不带电的负电荷核外电子：带一个单位

[投影]（ppt：4）：资料：核外电子的运动特点

（1）电子的质量很小，带负电荷。

（2）电子运动的空间范围小。

核电荷数＝质子数＝核外电子数

（3）电子做高速运动，接近光速。

由于上述原因，核外电子的运动规律与宏观物体不同：它没有确定的轨道，我们不能测定或计算它在某一时刻所在的位置，也不能描绘出它的运动轨道。

[提问]是不是原子核外的电子的运动就没有规律呢？核外电子的运动有什么规律呢？钠原子核外有11个电子，这11个电子是聚成一堆在离核相同的距离处运动，还是分散在离核不同的距离处运动？为什么？（ppt：5）

（学生思考）

[讲述]在多电子原子里，一方面电子和原子核之间因带有异性电荷而有吸引力，这个吸引力倾向于把电子尽可能拉得靠近原子核。另一方面，电子和电子之间因带有同性电荷而相互排斥，这个排斥力迫使电子尽可能远离，当吸引力和排斥力达到平衡时，核外电子就分布在离核不同的区域运动，而且分布在不同区域的电子能量不同。电子能量低的，在离核较近的区域运动，电子能量高的，在离核较远的区域运动。

[提问]原子核外的不同区域，既然能量有高低，那么，可否把它们按照能量的高低来划分为不同的层次呢？

（提示：建筑上的楼层，按照离地面的远近，可分成第一层、第二层、第三层等等。）

[讲述]在化学上，各电子层的层序数n依次为1、2、3、4、5、6、7，分别称为K、L、M、N、O、P、Q电子层。

2

[板书]（ppt：6）

1.核外电子分层排布：按照电子能量的高低，由里向外排列。

2.电子层——科学上根据电子的能量差异和通常运动区域离核的远近不同，将能量不同的电子运动区域称为电子层。

通常用字母表示

（空间层次由里向外，电子能量由低到高）

[提问]既然核外电子是分层排布的，那么核外电子排布先排能量低的电子层，还是先排能量高的电子层？

科学家通过研究发现，核外电子排布先排能量低的电子层，这样电子的能量较低。

[板书]

3.核外电子排布的一般规律（ppt：7）

(1)电子在原子核外排布时，总是尽量先排在离核最近（能量最低）的电子层里，然后由里向外，依次排布在能量较高的电子层里。即最先排布K层，当K层排满后，再排L层……

[提问]写出1—18号元素的原子结构示意图，并带着问题仔细观察：这18种元素，它们的原子核外的每一个电子层中，所容纳的电子数有什么规律？（ppt：8）

（学生思考、讨论）（ppt：9）

K、L、M、N、O、P、Q

[过渡]氪元素的原子核外的第3电子层中，所容纳的电子数是多少？

（第3电子层中，所容纳的电子数是18个。）

[提问]这1、2、3三个电子层，最多填充的电子数分别是2、8、18个，那么这2、8、18三个数字，与它们所对应的电子层序数1、2、3之间有什么关系呢？能否用一个代数式来概括呢？

（如果记电子层序数为n，则每一电子层最多填充的电子数是2n2。）

[板书]（ppt：10）

(2)每一电子层，最多填充的电子数为2n2个（n为电子层序数）。

3

[讲述]请将以上的结论进行推广和延伸，18号以后的元素，它们有了第4电子层、第5电子层……那么，第4电子层、第5电子层上填充的电子数最多有多少个呢？

（分别是32个和50个。）

[投影]（ppt：11）

表格：稀有气体元素原子核外电子排布

元素

各电子层容纳的电子数

K 氦

氖

氩

氪

氙

氡

2 2 2 2 2 2 L

8 8 8 8 8 M

8 1 18 18 N

8 18 32 O

8 18 P

8 （学生仔细找规律，而后回答）

[板书]（ppt：12）

(3)最外层电子数都不超过8个（K层不超过2个）。

(4)次外层电子数不超过18个，倒数第三层电子数不超过32个。

[小结]以上几条规律是相互制约的，请大家注意“不超过”的含义。

［课堂练习］

1.钠的原子结构示意图是否正确？若不正确，错在哪里？

2.A元素原子M电子层上有6个电子，B元素原子的核外电子总数比A元素原子的少5个。

（1）画出A元素的原子结构示意图____________。

（2）A、B两元素形成化合物的名称为________________。

3.最外层电子数是其内层电子总数的一半的元素是________________。

答案：1.不正确

第1电子层应是2个电子，第3电子层应是1个电子。

4

2.（1）（2）硫化钠3.锂或磷

[课堂小结]在含有多个电子的原子里，电子依能量的高低不同分层排布，其规律如下：（1）核外电子总是尽先排在能量低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量高的电子层。

（2）每一电子层最多容纳2n2个电子。

（3）最外层电子数不超过8个（K层2个）。

（4）次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个。

请大家注意“不超过”的含义，灵活运用。

[布置作业]画出1～20号元素的原子结构示意图。

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