化学教案原子结构与核外电子排布.pdf

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1、 1 原子结构与核外电子排布 教学目标：1.掌握原子核的组成、结构。2.了解同位素的概念。3.了解电子云的概念。4.掌握 120 元素的原子核外电子徘布。教学重点和难点：1.原子的组成 位置 体积 电性 质量 2.A=Z+N 核电荷数=质子数=核外电子数 3.同位素的概念 4.电子云概念 5.核外电子排布的规律 教学资源 化学蒋大惠，医用化学马志祥，无机化学 有机化学高教出版社；多媒体课件。课后记 本次内容大部分是初中就介绍过的，通过大量进行讲解、复习学生比较容易掌握。同位素的概念要反复强调。电子云的概念通过动画演示，学生也不难掌握。核外电子排布需要列表、对比仔细分析，并且辅以一定的练习。教学

2、活动及板书设计 教学活动：1、回忆原子组成 5 2、讲授原子的组成 位置 体积 电性 质量 20 3、讲授同位素的概念 10 4、讲授电子云的概念 15 5、教授 120 元素的核外电子徘布 40 板书设计：第二章 原子结构与元素周期律 第一节 原子的结构 一、原子的组成和同位素(一)原子的组成：质子（带正电）2 原子核（带正电）原子 中子（不带电）核外电子（带负电）核电荷数（Z）=核内质子数=核外电子数=原子序数 质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）质子（Z 个）原子核 原子（AZX）核外电子 中子（A-Z）(二)同位素：同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子。二、原子核外电

3、子的运动状态和排步(一)电子云 1、电子云的疏迷表示电子出现机会的多少，而非电子的多少 2、离核近的地方电子出现机会多，离核远的地方电子出现机会少(二)原子核外电子的运动状态(三)原子核外电子排步 1、先排能量低的 2、每层最多排 2n2个 最外层电子数不超过 8 个，次外层不超过 18 个，倒数第三层不超过 32 个。教学活动 多媒体课件展示 展示学习目标 1、掌握原子核的组成、结构 2、了解同位素的概念 3、了解电子云的概念 4、掌握 120 号元素原子核外电子排布 第一课时：引入在上一章学习氯气时我们讲过，氯气是由氯分子组成的，一个 Cl2又是由什么组 3 成的呢？回答2 个 Cl 原子

4、 提问原子的定义是什么？回答原子是化学变化中的最小微粒。提问原子作为化学变化中的最小微粒，还可以再分吗？回答由原子核、核外电子构成。讲述原子由原子核和核外电子构成。板书原子 原子核 核外电子 第一节 原子的结构 一、原子的组成和同位素（一）原子组成 引入我们首先来看原子、原子核、核外电子它们的位置关系 板书1、位置 讲述从图中，可以看出，原子核居于原子的中心，核外电子绕核运动。引入这里还有张图，通过它我们大致可以看出原子核与原子，它们的体积大小关系 板书2、体积 讲述原子很小，但原子核又比原子小的多，它的半径只有原子半径的几万分之一。例如：上海的八万人体育场可谓规模庞大，但如果我们将八万人体育

5、场比做一个原子的话，原子核就相当于体育场中心草皮上的一只蚂蚁。4 提问 原子核这么小，那它还可以再分吗？回答质子、中子 讲述图中以 He 原子为例，说明了原子核的构成 板书3、构成 补充：掌握原子的构成 提问质子、中子、电子的电性和电量又是怎样的？回答质子带正电，中子不带电，电子带负电 讲述一个质子带一个单位的正电荷、一个电子带一个单位的负电荷、中子不带电、原子核作为一个整体不显电性 板书4、电性 讲述原子核是由质子和中子构成的，中子不带电，所以原子核所带的电量就是质子所带电量 又因为 1 个质子带 1 个单位正电荷，所以核电荷数=质子数 板书核电荷数=质子数 讲述我们知道原子作为一个整体不显

6、电性，说明其中正、负电荷数目相同。而原子中带负电的只有核外电子，且 1 个电子带 1个单位的负电荷；带正电的是原子核中的质子，且 1 个质子带 1 个单位的正电荷。所以：质子数=核外电子数 板书（补充：质子数=核外电子数）强调这个公式是对原子而言的 理解掌握核电荷数、质子数、核外电子数之间的关系 引入讨论了质子、中子、电子的电性，我们再来看看它的质量关系。板书5、质量 5 讲述 质量可以分为绝对质量和相对质量。绝对质量就是指我们平常所说的质量，这就是质子、中子、电子的质量，这里 10-27这个数值太小了，在化学上使用起来也不方便，所以我们通常用它们的相对质量，也就是以12C 原子质量的 1/1

7、2 作为标准计算出质子、中子的相对质量都可取近似整数值 1，而电子的质量更小，所以忽略不计。因此，原子的质量主要集中在原子核上。也可以认为，原子的质量就是质子和中子的总和。由此我们就得到了一个新的概念质量数。板书 6、质量数（将原子核内所有的质子、中子的相对质量取近似整数值相加所得的数值称为原子的质量数，用符号 A 表示）引入而且，通过刚才的分析我们可以得到：板书质量数=质子数+中子数 A=Z+N 理解掌握质量数、质子数、中子数之间的关系 小结原子的组成（动画演示）归纳掌握核电荷数、质子数、核外电子数、质量数及中子数之间的关系 练习 钠原子的质量数为 23，中子数为 12，那么它的质子数是多少

8、？核外电子数是多少？回答 质子数为 11；核外电子数为 11 板书23Na A=23 N=12 所以 Z=A-N=23-12=11（质子数=电子数）讲述同样，有一个表示原子的通式 板书7、原子的表示 讲述 其中 x 代表元素符号，A 代表质量数，Z 质子数 小结：6 练习O 的四个角标所表示的意义 练习K、Mg、Ca2+、S2-的质子数、中子数、质量数、核外电子数之间的换算 强调数字的位置不同，所表示的意义就不同 归纳掌握原子及离子中质量数、质子数、中子数、核外电子数之间的关系 引入我们在学习元素的时候说，元素是具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称。也就是说同种元素的质子数相同。请大

9、家观察表格，试着比较的异同 讲述它们的质子数相同，因此它们属于同一种元素。但它们的中子数不同，原子质量数也不同，因此它们不是同一种原子。归纳记忆同位素的概念 讲述我们就把像这样具有相同质子数，不同中子数的同一元素的原子间互称同位素。板书（二）、同位素 强调质子数相同；中子数不同；同种元素；原子 讲述其实，同位素可分为稳定同位素和放射性同位素。这里，放射性同位素在科学研究和医学上被广泛应用。它们能自发的放出不可见的射线（如、射线），这些射线可以用适当的仪器探测，测定它们的踪迹。第二课时：引入我们刚才说过，电子的质量很小，7 它在原子内绕原子核做高速运动。那它的运动和宏观物体的运动有什么不同呢？这

10、些运动的核外电子的排布是否有什么规律呢？板书二、原子核外电子的排布 演示首先请大家观察氢原子核外电子的运动情况。思考如何描述原子核外电子的运动。（动画演示）结论电子在原子核外的这个极小的空间内作高速运动，时而出现在离核远处，时而出现在离核近处，没有固定的轨道。提问没有固定的轨道是不是意味着电子绕核运动没有规律可循？讲述我们虽然不能精确计算出电子在某一时刻的位置，但能从理论上统计出它在原子核外某一范围内出现的机会的多少。演示（1）、由照片叠加而成的 H 原子核外电子云示意图（动画演示）（2）、含多个电子的原子，其核外电子运动情况（动画演示）结论电子在原子核外的空间各处出现的结果，好似一团带负电的

11、云雾笼罩在原子核的周围。电子出现多的地方，云雾显得浓些；这团带负电的云雾就叫做“电子云”。理解通过观看多媒体课件感受 并理解核外电子的运动方式和电子云的概念 讲述科学研究证明，在含多个电子的原子里，能量不同的电子在原子核外运动时，离核的距离是不同的。能量低的电子由于核对它的引力较强，只能在离核较近的区域运动；能量高的电子则在离核远的区域运动。科学上形象地把能量不同的电子运动的区域 8 称为电子层。离核最近的称为第 1 电子层，也叫 K 层；能量稍高，离核较远的电子层称为第 2 电子层，也叫 L 层；由里往外依次为第 3，4，5，6层，也叫 M，N，O，P层等等。这样不同能量的核外电子就排布在不

12、同的电子层中。我们又将核外电子的分层运动称为核外电子的分层排布。板书（一）、核外电子的分层排布 引入书上 14 页列出了 1-20 号元素原子的电子层排布情况 我们来看看它是不是有规律可循的。板书（二）、核外电子排布的规律 讲述1电子总是从能量最低的电子层排起，然后再由里往外，依次排在能量逐渐升高的电子层里。2每个电子层只能容纳一定数目的电子，所容纳的电子数最多只能容纳 2n2个（n 为电子层数）。即 K 层最多只能容纳 2个电子：L 层最多只能容纳 8 个电子；而第 3层最多只能容纳 18 个电子。3最外层最多只能容纳 8 个电子（K 层为最外层时，最多只能容纳 2 个电子）。次外层电子数目不超过 18 个，倒数第三层电子数目不超过 32 个。注意：以上几点是互相联系的，不能孤立的理解。归纳掌握核外电子排布的规律，尤其注意第一层和最外层电子数 引入至于核外电子排布的表示方法，除了我们初中就学过的原子结构示意图外，我们还可以用电子式来表示 板书（三）、核外电子排布的表示方法 1、原子结构示意图 2、电子式 9 讲述书写电子式时，我们用元素符号表示原子核和内层电子，在元素符号周围用“.”或“x”表示最外层的电子。练习掌握原子结构示意图和电子式 课堂小结 布置作业