最新人教版选修3高中化学物质结构和性质全册教案名师优秀教案.doc
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1、人教版选修3高中化学物质结构和性质全册教案第一章物质结构与性质选修3教案第一节 原子结构:(第一课时) 知识与技能: 1、进一步认识原子核外电子的分层排布 2、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系 3、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系 4、能用符号表示原子核外的不同能级,初步知道量子数的涵义 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 6、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 方法和过程:复习和沿伸、类比和归纳、能层类比楼层,能级类比楼梯。 情感和价值观:充分认识原子结构理论发展的过程是一个逐步深入完美的过程。 课前预习: 1、对多电子原子的核
2、外电子,按能量的差异将其分成不同的 ;各能层最多容纳的电子数为 。对于同一能层里能量不同的电子,将其分成不同的 ;能级类型的种类数与能层数相对应;同一能层里,能级的能量按 的顺序升高,即E(s),E(p),E(d),E(f) 。 2、在同一个原子中,离核越近,n越小的电子层能量 。同一电子层中,各能级的能量按s、p、d、f、的次序 学习过程 1、原子结构理论发展 复习原子核外电子排布规律: 说明:以上规律是互相联系的,不能孤立地理解。例如;当M层是最外层时,最多可排8个电子;当M层不是最外层时,最多可排18个电子 思考这些规律是如何归纳出来的呢, 、能层与能级 2理论研究证明,原子核外每一层所
3、能容纳的最多电子数如下: 能 层 一 二 三 四 五 六 七 符 号 K L M N O P Q 最多电子数 2 8 18 32 50 能级的符号和所能容纳的最多电子数如下: 能 层 K L M N O 能 级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 各能层电子数 2 8 18 32 50 (1) 每个能层中,能级符号的顺序是ns、np、nd、nf 用心 爱心 专心 (2) 任一能层,能级数=能层序数 (3) s、p、d、f可容纳的电子数依次是1、3、5、7的两倍 3、构造原理 电子所排的能级顺序:1s 2s 2p
4、3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 元素原子的电子排布:(136号) 见 p 6 案例练习 1、以下能级符号正确的是( ) A. 6s B.2d C.3f D.7p 2、下列能级中轨道数为5的是( ) A.s能级 B.p能级 C.d能级 D.f能级 3、比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低 (1)1s,3d (2) 3s,3p,3d (3)2p,3p,4p 4、请根据构造原理,写出下列基态原子的电子排布式 (1)N (2)Ne (3)Cu (4)Ca 29课后作业 1、下列各原子或离子的电子排布式错误的是( ) 226212-226A(Al 1s2s
5、2p3s3p B(O 1s2s2p +226222C(Na 1s2s2p D(Si 1s2s2p 2、下列符号代表一些能层或能级的能量,请将它们按能量由低到高的顺序排列: (1)EEEE ,(2)E E E E 。 3S 2S 4S 1S3S3d2P4f3、下列说法正确的是 A(原子的种类由原子核内质子数、中子数决定 B(分子的种类由分子组成决定 32C(He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子 171888D(O和O原子的核外电子数是前者大 4、根据构造原理写出11、16、35号元素的基态的电子排布式 第一节 原子结构:(第二课时) 用心 爱心 专心 知识与技能: 1、了解原子结构的构造
6、原理,能用构造原理认识原子的核外电子排布 2、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 3、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理 4、知道原子的基态和激发态的涵义 5、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱,了解其简单应用 课前预习: 1、电子云: 。电子云是核外电子运动状态的形象化描述。 2、原子轨道: 。s电子的原子轨道都是 形的,p电子的原子轨道都是 形的,每个p能级有3个原子轨道,他们相互垂直,分别以 表示。 3、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,这个规则被称为 。 学习过程 练习理论研究证明,在多电子原子中,电子的排
7、布分成不同的能层,同一能层的电子,还可以分成不同的能级。能层和能级的符号及所能容纳的最多电子数如下: (1)根据 的不同,原子核外电子可以分成不同的能层,每个能层上所能排布的最多电子数为 ,除K层外,其他能层作最外层时,最多只能有 电子。 (2)从上表中可以发现许多的规律,如s能级上只能容纳2个电子,每个能层上的能级数与 相等。请再写出一个规律 。 引入电子在核外空间运动,能否用宏观的牛顿运动定律来描述呢, 4、电子云和原子轨道: (1)电子运动的特点:?质量极小 ?运动空间极小 ?极高速运动。 电子云: S的原子轨道是球形的,能层序数越大,原子轨道的半径越大。 P的原子轨道是纺锤形的,每个P
8、能级有3个轨道,它们互相垂直,分别以P、P、P为符xyz号。P原子轨道的平均半径也随能层序数增大而增大。 (2) 重点难点泡利原理和洪特规则 量子力学告诉我们:ns能级各有一个轨道,np能级各有3个轨道,nd能级各有5个轨道,nf能级各有7个轨道.而每个轨道里最多能容纳2个电子,通常称为电子对,用方向相反的箭头“?”来表示。 这个原理称为泡利原理。 这个规则是洪特规则。 练习写出5、6、7、8、9号元素核外电子排布轨道式。并记住各主族元素最外层电子排布轨道式的特点:(成对电子对的数目、未成对电子数和它占据的轨道。 用心 爱心 专心 思考下列表示的是第二周期中一些原子的核外电子排布,请说出每种符
9、号的意义及从中获得的一些信息。 思考写出24号、29号元素的电子排布式,价电子排布轨道式,阅读周期表,比较有什么不同,为什么,从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子层排布。 它们是否符合构造原理? 洪特规则的特例:对于同一个能级,当电子排布为全充满、半充满或全空时,是比较稳定的。 【案例练习】 1、有关核外电子运动规律的描述错误的是( ) A(核外电子质量很小,在原子核外作高速运动 B(核外电子的运动规律与普通物体不同,不能用牛顿运动定律来解释 C(在电子云示意图中,通常用小黑点来表示电子绕核作高速圆周运动 D(在电子云示意图中,小黑点密表示电子在核外空间单位体积内电子出现的机会多 2(基态碳
10、原子的最外能层的各能级中,电子排布的方式正确的是( ) A B C D 3、下面是s能级p能级的原子轨道图,试回答问题: ?s电子的原子轨道呈 形,每个s能级有 个原子轨道;p电子的原子轨道呈 形,每个p能级有 个原子轨道。 ?s电子原子轨道、p电子原子轨道的半径与什么因素有关,是什么关系, 【课后作业】 1、以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断,哪些违反了泡利不相容原理,哪些违反了洪特规则。 ?(1) (2) (3) ? ? ? ? ? ? ? ? ?(4) (5) (6) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 违反泡利不相容原理的有 ,违反
11、洪特规则的有 。 2、已知锰的核电荷数为25,以下是一些同学绘制的基态锰原子核外电子的轨道表示式(即电子排布图),其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是( ) A B C D 第一节 原子结构:(第三课时) 用心 爱心 专心 知识与技能: 1、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理 2、知道原子的基态和激发态的涵义 3、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱,了解其简单应用 重点难点:能量最低原理、基态、激发态、光谱 课前预习: 1、现在物质结构理论原理证实,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,处于最低状态能量的原子叫做 原子。 2、基态原子的核外电子排布要遵
12、循的原则是 、 、 。 3、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原子的 ,总称原子光谱。 学习过程 引入在日常生活中,我们看到许多可见光如灯光、霓虹灯光、激光、焰火与原子结构有什么关系呢, 提出问题:这些光现象是怎样产生的? 问题探究:从原子中电子能量变化的角度去认识光产生的原因。 问题解决:联系原子的电子排布所遵循的构造原理,理解原子基态、激发态与电子跃迁等概念,并利用这些概念解释光谱产生的原因。 应用反馈:举例说明光谱分析的应用,如科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦,化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量,还可以让学生在课后查阅光谱分析方
13、法及应用的有关资料以扩展他们的知识面。 总结 阅读分析分析教材p8发射光谱图和吸收光谱图,认识两种光谱的特点以及光谱的发展。 【案例练习】 1、同一原子的基态和激发态相比较 ( ) A、基态时的能量比激发态时高 B、基态时比较稳定 C、基态时的能量比激发态时低 D、激发态时比较稳定 2、生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁有关的是( ) A、钢铁长期使用后生锈B、节日里燃放的焰火C、金属导线可以导电D、夜空中的激光 3、当碳原子的核外电子排布由 转变为 时,下列说法正确的是 A(碳原子由基态变为激发态 B(碳原子由激发态变为基态 C(碳原子要从外界环境中吸收能量 D(碳原子要向外界环境释放能
14、量 【课后作业】 121、若某基态原子的外围电子排布为4d5s,则下列说法正确的是 A(该元素基态原子中共有3个电子 B(该元素原子核外有5个电子层 C(该元素原子最外层共有3个电子 D(该元素原子M能层共有8个电子 2262312、某元素的激发态原子的电子排布式为1s2s2p3s3p4s,则该元素基态原子的电子排布式为 ;元素符合为 。 中学 高中物质结构与性质选修3 讲学稿 第一章 原子结构与性质 用心 爱心 专心 第二节 原子结构与元素的性质(第一课时) 知识与技能: 1、进一步认识周期表中原子结构和位置、价态、元素数目等之间的关系 2、知道外围电子排布和价电子层的涵义 3、认识周期表中
15、各区、周期、族元素的原子核外电子排布的规律 4、知道周期表中各区、周期、族元素的原子结构和位置间的关系 课前预习: 1、元素周期表中的周期是指 ;元素周期表中的族是指 2、 ,叫做元素周期律,在化学(必修2)中元素周期律主要体现在 、 、 、 等的周期性变化。 学习过程 复习 什么是元素周期律,元素的性质包括哪些方面,元素性质周期性变化的根本原因是什么, 课前练习 写出锂、钠、钾、铷、銫基态原子的简化电子排布式和氦、氖、氩、氪、氙的简化电子排布式。 一、原子结构与周期表 1、周期系: 2、周期表 思考元素在周期表中排布在哪个横行,由什么决定,什么叫外围电子排布,什么叫价电子层,什么叫价电子,元
16、素在周期表中排在哪个列由什么决定, 阅读分析周期表着重看元素原子的外围电子排布及价电子总数与族序数的联系。 总结元素在周期表中的位置由原子结构决定:原子核外电子层数决定元素所在的周期,原子的价电子总数决定元素所在的族。 分析探索每个纵列的价电子层的电子总数是否相等?按电子排布,可把周期表里的元素划分成5个区,除ds区外,区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。s区、d区和p区分别有几个纵列?为什么s区、d区和ds区的元素都是金属? 元素周期表可分为哪些族?为什么副族元素又称为过渡元素,各区元素的价电子层结构特征是什么, 基础要点分析图1-16 s区 p 区 d 区 ds 区 f 区 分
17、区原则 用心 爱心 专心 纵列数 是否都是金属 区全是金属元素,非金属元素主要集中 区。主族主要含 区,副族主要含 区,过渡元素主要含 区。 思考周期表上的外围电子排布称为“价电子层”,这是由于这些能级上的电子数可在化学反应中发生变化。元素周期表的每个纵列上是否电子总数相同, 12归纳S区元素价电子特征排布为,S,价电子数等于族序数。,区元素价电子排布特11012征为(,-1)dns;价电子总数等于副族序数;ds区元素特征电子排布为 1012216(n-1)dns,价电子总数等于所在的列序数;p区元素特征电子排布为nsnp;价电子总 数等于主族序数。 原子结构与元素在周期表中的位置是有一定的关
18、系的。 1、原子核外电子总数决定所在周期数 10周期数=最大能层数(钯除外)Pd Kr4d,最大能层数是4,但是在第五周期。 461012、 外围电子总数决定排在哪一族 如:Cu 3d4s ,10+1=11尾数是1所以,是IB。 29元素周期表是元素原子结构以及递变规律的具体体现。 【案例练习】 1、元素的分区和族 1) s 区: , 最后的电子填在 上, 包括 , 属于活泼金属, 为碱金属和碱土金属; 2) p区:, 最后的电子填在 上, 包括 族元素, 为非金属和少数金属; 3) d区: , 最后的电子填在 上, 包括 族元素, 为过渡金属; 4) ds区: , (n-1)d全充满, 最后
19、的电子填在 上, 包括 , 过渡金属(d和ds区金属合起来,为过渡金属); 5) f区: , 包括 元素, 称为内过渡元素或内过渡系. 7122、外围电子构型为4f5d6s元素在周期表中的位置是 ( ) A、第四周期?B族 B、第五周期?B族 C、 第六周期?B族 D、 第六周期?B族 3、镭是元素周期表中第七周期的?A族元素。下面关于镭的性质的描述中不正确的是( ) A、在化合物中呈+2价 B、单质使水分解、放出氢气 C、氢氧化物呈两性 D、 碳酸盐难溶于水 【课后作业】 完成下表空白处 原子电子排布式 在周期表中是金属还最高价氧化物的水化物气态氢化物序数 的位置 是非金属 化学式及酸碱性
20、的化学式 15 22624 1s2s2p3s3p 第二周期 VA族 中学 高中物质结构与性质选修3 讲学稿 第一章 原子结构与性质 用心 爱心 专心 第二节 原子结构与元素的性质(第二课时) 知识与技能: 1、掌握原子半径的变化规律 2、能说出元素电离能的涵义,能应用元素的电离能说明元素的某些性质 3、进一步形成有关物质结构的基本观念,初步认识物质的结构与性质之间的关系 4、认识主族元素电离能的变化与核外电子排布的关系 5、认识原子结构与元素周期系的关系,了解元素周期系的应用价值 课前预习: 1、气态原子或离子 叫电离能,常用符号 表示,单位为 叫第一电离能。 、根据电离能的定义可知,电离能越
21、小,表示在气态时该原子 ,反之,电2离能越大,表示在气态时该原子 ,同一周期从左到右,元素的第一电离能总体上具有 的趋势,同一主族从上到下,第一电离能 。 学习过程 二、元素周期律 (1)原子半径 探究观察下列图表分析总结: 元素周期表中同周期主族元素从左到右,原子半径的变化趋势如何,应如何理解这种趋势,元素周期表中,同主族元素从上到下,原子半径的变化趋势如何,应如何理解这种趋势, 归纳总结 (2)电离能 基础要点概念 1、第一电离能I: 态电 性基态原子失去 个电子,转化为气态基态正离子1所需要的 叫做第一电离能。第一电离能越大,金属活动性越 。 同一元素的第二电离能 第一电离能。 2、如何
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