1.1.3 電子云與原子軌道 教學設計 2023-2024學年高二化學人教版（2019）選擇性必修2

1.1.3電子云與原子軌道教學設計2023-2024學年高二化學人教版（2019）選擇性必修2主備人備課成員教學內容2023-2024學年高二化學人教版（2019）選擇性必修2，第3章第3節(jié)“電子云與原子軌道”。

教學內容包括：

1.電子云的概念及其表示方法；

2.原子軌道的類型及其能量；

3.電子云與原子軌道的關系；

4.電子排布的規(guī)律。核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學生的科學探究能力，使學生掌握電子云與原子軌道的基本概念和原理；提高學生的邏輯思維和分析解決問題的能力，能夠運用電子云與原子軌道的知識解釋和分析實際問題；培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，鼓勵學生提出新觀點，進行實驗驗證；增強學生的團隊協(xié)作能力，通過小組討論和合作學習，提高學生之間的溝通和協(xié)作能力。重點難點及解決辦法1.重點：電子云的概念及其表示方法；原子軌道的類型及其能量；電子云與原子軌道的關系；電子排布的規(guī)律。

解決辦法：通過多媒體展示電子云和原子軌道的圖像，幫助學生形象理解概念；通過實例分析和問題討論，引導學生掌握電子排布的規(guī)律。

2.難點：電子云的數(shù)學表達式；原子軌道的能量計算。

解決辦法：采用逐步引導的方式，從簡單的電子云和原子軌道開始，逐步深入到復雜的數(shù)學表達式和能量計算；利用圖表和公式，幫助學生直觀理解電子云的數(shù)學表達式和原子軌道的能量計算。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設計二次備課教學方法與手段1.教學方法

（1）講授法：通過教師對電子云與原子軌道的概念、原理和規(guī)律進行系統(tǒng)講解，幫助學生建立完整的知識體系。

（2）討論法：組織學生進行小組討論，鼓勵學生提出疑問、分享觀點，培養(yǎng)學生的邏輯思維和分析解決問題的能力。

（3）實驗法：安排實驗課程，讓學生通過觀察和操作，加深對電子云與原子軌道的理解，提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。

2.教學手段

（1）多媒體教學：利用多媒體設備，如投影儀、電腦等，展示電子云與原子軌道的圖像、動畫和視頻，幫助學生形象理解抽象概念。

（2）教學軟件：運用化學教學軟件，如化學實驗模擬軟件、電子云與原子軌道可視化軟件等，讓學生在虛擬環(huán)境中進行實驗操作，提高學習興趣和主動性。

（3）網(wǎng)絡資源：提供豐富的網(wǎng)絡資源，如電子云與原子軌道的在線教程、視頻講解等，方便學生課外自主學習，拓展知識面。

（4）小組合作學習：組織學生進行小組合作學習，通過任務分工、討論交流等方式，提高學生的團隊協(xié)作能力。

（5）實物模型：準備電子云與原子軌道的實物模型，讓學生直觀感受原子軌道的形狀和電子云的分布，加深對知識的理解。

（6）習題訓練：布置相關習題，讓學生通過練習鞏固所學知識，提高分析問題和解決問題的能力。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：發(fā)布電子云與原子軌道的預習資料，包括電子云與原子軌道的基本概念、原理和規(guī)律。

學生活動：學生自主學習預習資料，理解電子云與原子軌道的基本概念、原理和規(guī)律。

采用的教學方法：講授法

采用的教學手段：多媒體教學

采用的教學資源：預習資料、網(wǎng)絡資源

作用和目的：幫助學生預習新知識，為課堂學習打下基礎。

2.課中強化技能

教師活動：通過多媒體展示電子云與原子軌道的圖像、動畫和視頻，引導學生觀察和理解電子云與原子軌道的分布和形狀。

學生活動：學生觀察多媒體展示的圖像、動畫和視頻，與同學討論電子云與原子軌道的特點。

采用的教學方法：講授法、討論法

采用的教學手段：多媒體教學

采用的教學資源：電子云與原子軌道的圖像、動畫和視頻

作用和目的：幫助學生形象理解電子云與原子軌道的概念，培養(yǎng)學生的觀察能力和分析問題的能力。

教師活動：安排實驗課程，讓學生通過觀察和操作，加深對電子云與原子軌道的理解。

學生活動：學生參與實驗，觀察電子云與原子軌道的實驗現(xiàn)象，記錄實驗數(shù)據(jù)。

采用的教學方法：實驗法

采用的教學手段：實驗器材

采用的教學資源：實驗器材、實驗指導書

作用和目的：通過實驗，讓學生直觀感受電子云與原子軌道的存在，提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。

3.課后拓展應用

教師活動：布置相關的習題，讓學生通過練習鞏固所學知識。

學生活動：學生完成習題，通過練習加深對電子云與原子軌道的理解。

采用的教學方法：習題訓練

采用的教學手段：習題

采用的教學資源：習題資料

作用和目的：通過習題訓練，提高學生分析問題和解決問題的能力。

教師活動：組織學生進行小組討論，鼓勵學生提出新觀點，進行實驗驗證。

學生活動：學生進行小組討論，提出新觀點，進行實驗驗證。

采用的教學方法：討論法、實驗法

采用的教學手段：小組合作學習

采用的教學資源：實驗器材、實驗指導書

作用和目的：通過小組合作學習和實驗驗證，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。知識點梳理1.電子云的概念及其表示方法

-電子云是一種描述原子中電子空間分布的圖形表示方法。

-電子云表示電子在原子中的分布概率，用概率密度函數(shù)來描述。

2.原子軌道的類型及其能量

-原子軌道是指電子在原子中運動時所遵循的路徑。

-原子軌道的類型包括s軌道、p軌道、d軌道、f軌道等。

-原子軌道的能量按照主量子數(shù)n的增加而增加，主量子數(shù)n=1時，能量最低。

3.電子云與原子軌道的關系

-電子云與原子軌道之間的關系是電子在原子中的分布與原子軌道的能量之間的關系。

-電子云的形狀和大小與原子軌道的能量有關，能量高的原子軌道對應的電子云形狀大，分布范圍廣。

4.電子排布的規(guī)律

-電子排布是指電子在原子軌道上的分布規(guī)律。

-電子排布遵循能量最低原理，即電子優(yōu)先填充能量較低的原子軌道。

-電子排布還遵循泡利不相容原理，即同一原子軌道上最多只能容納兩個自旋相反的電子。

-電子排布還遵循洪特規(guī)則，即在同一主量子數(shù)n的軌道上，電子優(yōu)先填充能量相同的軌道。

5.電子云與原子軌道的應用

-電子云與原子軌道的概念在化學反應、物質性質、晶體結構等方面有廣泛的應用。

-通過分析電子云與原子軌道，可以預測化學反應的產(chǎn)物、解釋物質的性質、預測晶體結構等。

6.電子云與原子軌道的實驗驗證

-通過實驗可以驗證電子云與原子軌道的概念和規(guī)律。

-例如，通過電子衍射實驗可以觀察到電子在原子中的分布，驗證電子云的存在。

-通過光譜學實驗可以觀察到原子的能級躍遷，驗證原子軌道的能量和電子排布的規(guī)律。課堂小結，當堂檢測課堂小結：

1.電子云的概念及其表示方法：通過形象化的圖形表示，描述電子在原子中的空間分布，反映了電子的動性和不確定性。

2.原子軌道的類型及其能量：不同類型的原子軌道具有不同的能量，主量子數(shù)n決定能量的高低，s軌道能量最低。

3.電子云與原子軌道的關系：電子云的形狀和大小與原子軌道的能量有關，能量高的原子軌道對應的電子云形狀大，分布范圍廣。

4.電子排布的規(guī)律：電子優(yōu)先填充能量較低的原子軌道，遵循能量最低原理；同一原子軌道上最多只能容納兩個自旋相反的電子，遵循泡利不相容原理；在同一主量子數(shù)n的軌道上，電子優(yōu)先填充能量相同的軌道，遵循洪特規(guī)則。

5.電子云與原子軌道的應用：在化學反應、物質性質、晶體結構等方面有廣泛的應用，可以幫助預測化學反應的產(chǎn)物、解釋物質的性質、預測晶體結構等。

當堂檢測：

1.請簡述電子云的概念及其表示方法。

2.請列舉原子軌道的類型及其能量，并解釋它們之間的關系。

3.請描述電子云與原子軌道的關系，以及如何通過電子云與原子軌道的關系來解釋化學反應的產(chǎn)物。

4.請簡述電子排布的規(guī)律，并解釋它們的重要性。

5.請舉例說明電子云與原子軌道在化學反應、物質性質、晶體結構等方面的應用。

6.請通過實驗或理論分析，驗證電子云與原子軌道的存在和規(guī)律。

7.請運用電子云與原子軌道的知識，預測化學反應的產(chǎn)物，解釋物質的性質，預測晶體結構。

8.請結合電子云與原子軌道的概念，分析化學反應的機理，解釋物質的性質，預測晶體結構。

9.請通過電子云與原子軌道的知識，設計實驗方案，驗證化學反應的產(chǎn)物，解釋物質的性質，預測晶體結構。

10.請運用電子云與原子軌道的知識，解決實際問題，如化學反應的預測、物質性質的解釋、晶體結構的預測等。板書設計2.原子軌道的類型及其能量：s軌道、p軌道、d軌道、f軌道、主量子數(shù)n、能量。

3.電子云與原子軌道的關系：電子云形狀、大小、原子軌道能量、關系。

4.電子排布的規(guī)律：能量最低原理、泡利不相容原理、洪特規(guī)則、電子排布。

5.電子云與原子軌道的應用：化學反應、物質性質、晶體結構、應用。

6.電子云與原子軌道的實驗驗證：電子衍射、光譜學、實驗驗證。

板書設計：

1.電子云的概念及其表示方法：

-電子云：圖形表示電子在原子中的分布

-概率密度函數(shù)：描述電子在原子中的分布概率

2.原子軌道的類型及其能量：

-s軌道：能量最低

-p軌道：次之

-d軌道、f軌道：更高

-主量子數(shù)n：決定能量高低

3.電子云與原子軌道的關系：

-電子云形狀：與原子軌道能量有關

-電子云