人教版高中化學(xué)選擇性必修二 1.1.1 能層與能級(jí) 基態(tài)與激發(fā)態(tài) 原子光譜 教案

人教版高中化學(xué)選擇性必修二1.1.1能層與能級(jí)基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜教案授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容人教版高中化學(xué)選擇性必修二第1章第1節(jié)第1小節(jié)，主題為“能層與能級(jí)基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜”。本節(jié)課主要內(nèi)容包括：

1.原子結(jié)構(gòu)中的能層與能級(jí)概念；

2.基態(tài)與激發(fā)態(tài)的定義及相互轉(zhuǎn)換；

3.原子光譜的形成原理及分類；

4.原子光譜在化學(xué)分析中的應(yīng)用。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.發(fā)展學(xué)生的宏觀辨識(shí)與微觀探析能力，通過(guò)能層與能級(jí)的學(xué)習(xí)，加深對(duì)原子結(jié)構(gòu)的理解。

2.培養(yǎng)學(xué)生的變化觀念與平衡思想，理解基態(tài)與激發(fā)態(tài)之間的能量變化及原子光譜的形成過(guò)程。

3.提升學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)，通過(guò)原子光譜的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生探索化學(xué)現(xiàn)象背后原理的興趣。

4.增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任，認(rèn)識(shí)到原子光譜在科學(xué)研究及化學(xué)分析中的重要作用，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

①能層與能級(jí)的概念及其在原子結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用；

②基態(tài)與激發(fā)態(tài)的定義及相互轉(zhuǎn)換過(guò)程；

③原子光譜的形成原理及其分類；

④原子光譜在化學(xué)分析中的應(yīng)用實(shí)例。

2.教學(xué)難點(diǎn)

①能層與能級(jí)之間的區(qū)別與聯(lián)系，以及它們?nèi)绾斡绊懺拥幕瘜W(xué)性質(zhì)；

②基態(tài)與激發(fā)態(tài)之間的能量變化過(guò)程，以及這種變化如何通過(guò)光譜表現(xiàn)出來(lái)；

③原子光譜的復(fù)雜性與多樣性，以及如何從中提取有用的化學(xué)信息；

④結(jié)合實(shí)際光譜圖，分析并識(shí)別不同元素的原子光譜特征。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《人教版高中化學(xué)選擇性必修二》教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與能層與能級(jí)、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、原子光譜相關(guān)的PPT、視頻和在線教育資源。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備用于演示原子光譜的實(shí)驗(yàn)裝置，包括光譜儀、光源、樣品等，并確保所有器材的安全性和可用性。

4.教室布置：設(shè)置實(shí)驗(yàn)觀察區(qū)，確保學(xué)生能夠清晰地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；同時(shí)，準(zhǔn)備分組討論區(qū)，以便學(xué)生進(jìn)行小組討論和交流。教學(xué)過(guò)程1.導(dǎo)入新課

同學(xué)們好，今天我們將學(xué)習(xí)《人教版高中化學(xué)選擇性必修二》第1章第1節(jié)第1小節(jié)的內(nèi)容——能層與能級(jí)基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜。在開(kāi)始今天的學(xué)習(xí)之前，我想請(qǐng)大家回顧一下我們之前學(xué)過(guò)的原子結(jié)構(gòu)知識(shí)，思考一下原子的電子是如何分布的？

2.知識(shí)講解

（1）講解能層與能級(jí)

（2）講解基態(tài)與激發(fā)態(tài)

（3）講解原子光譜

現(xiàn)在，我們來(lái)到了本節(jié)課的重點(diǎn)——原子光譜。原子光譜是指原子在吸收或發(fā)射光子時(shí)產(chǎn)生的光譜。請(qǐng)大家看教材第3頁(yè)，我們可以看到原子光譜分為吸收光譜和發(fā)射光譜。接下來(lái)，我會(huì)給大家講解原子光譜的形成原理及其在化學(xué)分析中的應(yīng)用。

3.互動(dòng)討論

（1）討論能層與能級(jí)的關(guān)系

同學(xué)們，現(xiàn)在我們已經(jīng)了解了能層與能級(jí)的概念，請(qǐng)大家結(jié)合教材內(nèi)容，思考一下能層與能級(jí)之間有什么關(guān)系？請(qǐng)大家分成小組，討論一下，稍后我會(huì)請(qǐng)小組代表回答。

（2）討論基態(tài)與激發(fā)態(tài)的躍遷

（3）討論原子光譜的應(yīng)用

最后，我們來(lái)討論一下原子光譜的應(yīng)用。請(qǐng)大家結(jié)合教材內(nèi)容，思考一下原子光譜在化學(xué)分析中有哪些應(yīng)用？請(qǐng)大家分成小組，討論一下，稍后我會(huì)請(qǐng)小組代表回答。

4.實(shí)驗(yàn)演示與觀察

（1）演示原子光譜實(shí)驗(yàn)

現(xiàn)在，我們來(lái)做一個(gè)關(guān)于原子光譜的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)大家看這里，我有一個(gè)光譜儀，我會(huì)將一個(gè)光源發(fā)出的光通過(guò)光譜儀進(jìn)行分解，形成光譜。請(qǐng)大家觀察光譜儀屏幕上的光譜，看看有什么特點(diǎn)。

（2）觀察原子光譜

5.總結(jié)與作業(yè)布置

（1）總結(jié)本節(jié)課內(nèi)容

同學(xué)們，今天我們學(xué)習(xí)了能層與能級(jí)、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、原子光譜的知識(shí)。通過(guò)學(xué)習(xí)，我們了解到能層與能級(jí)的關(guān)系，電子在基態(tài)與激發(fā)態(tài)之間的躍遷，以及原子光譜的形成原理和應(yīng)用。

（2）布置作業(yè)

最后，我給大家布置一道作業(yè)。請(qǐng)大家結(jié)合教材內(nèi)容，思考以下問(wèn)題：1.能層與能級(jí)之間有什么關(guān)系？2.基態(tài)與激發(fā)態(tài)的躍遷是如何發(fā)生的？3.原子光譜在化學(xué)分析中有哪些應(yīng)用？請(qǐng)將答案寫在作業(yè)本上，下節(jié)課我會(huì)檢查大家的作業(yè)完成情況。

同學(xué)們，今天的課就到這里，希望大家能夠認(rèn)真完成作業(yè)，復(fù)習(xí)今天所學(xué)內(nèi)容。下課！知識(shí)點(diǎn)梳理1.能層與能級(jí)

原子中的電子按照能量大小分布在不同的能層上，每個(gè)能層又可以細(xì)分為若干個(gè)能級(jí)。能層與能級(jí)的關(guān)系是：能層是電子能量分布的大區(qū)域，而能級(jí)則是能層內(nèi)部的更細(xì)小的能量分布。電子在原子中的分布遵循能量最低原則，即電子首先占據(jù)能量最低的能層和能級(jí)。

2.基態(tài)與激發(fā)態(tài)

基態(tài)是指原子中所有電子都處于最低能量狀態(tài)的狀態(tài)。當(dāng)原子吸收能量時(shí)，電子可以躍遷到更高的能級(jí)，原子進(jìn)入激發(fā)態(tài)。在激發(fā)態(tài)，電子處于較高能量狀態(tài)，原子不穩(wěn)定，電子會(huì)自發(fā)躍遷回較低能級(jí)，釋放出能量。

3.原子光譜

原子光譜是原子在吸收或發(fā)射光子時(shí)產(chǎn)生的光譜。根據(jù)光譜的性質(zhì)，原子光譜分為吸收光譜和發(fā)射光譜。吸收光譜是原子吸收光子后產(chǎn)生的光譜，表現(xiàn)為黑暗背景上的亮線；發(fā)射光譜是原子發(fā)射光子后產(chǎn)生的光譜，表現(xiàn)為亮背景上的暗線。

4.原子光譜的形成原理

原子光譜的形成原理是電子在能級(jí)間的躍遷。當(dāng)電子從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)時(shí)，原子吸收光子，形成吸收光譜；當(dāng)電子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)，原子發(fā)射光子，形成發(fā)射光譜。原子光譜中的每一條譜線對(duì)應(yīng)于特定的能級(jí)躍遷。

5.原子光譜的應(yīng)用

原子光譜在化學(xué)分析中有廣泛的應(yīng)用。通過(guò)分析原子光譜，可以確定元素的種類、測(cè)定元素的含量、研究原子的結(jié)構(gòu)等。原子光譜分析具有靈敏度高、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)。

6.能層與能級(jí)的表示方法

在化學(xué)中，能層和能級(jí)常用數(shù)字和字母表示。例如，K、L、M、N等字母分別代表第一、第二、第三、第四能層，而能級(jí)則用數(shù)字表示，如1s、2s、2p等。

7.原子核外電子排布原則

原子核外電子排布遵循以下原則：能量最低原則、泡利不相容原理、洪特規(guī)則等。這些原則決定了電子在原子中的分布方式。

8.原子光譜與元素性質(zhì)的關(guān)系

原子光譜與元素的性質(zhì)密切相關(guān)。不同元素具有不同的原子光譜，這反映了它們的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。通過(guò)研究原子光譜，可以了解元素的性質(zhì)，為化學(xué)研究和應(yīng)用提供依據(jù)。

9.原子光譜的測(cè)量方法

原子光譜的測(cè)量方法包括光譜儀、光譜分析儀等。這些儀器可以精確測(cè)量原子光譜的波長(zhǎng)和強(qiáng)度，為化學(xué)分析提供數(shù)據(jù)支持。

10.原子光譜在科學(xué)研究中的應(yīng)用

原子光譜在科學(xué)研究中有廣泛的應(yīng)用，如光譜分析、光譜成像、光譜動(dòng)力學(xué)等。這些研究有助于深入理解原子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，為化學(xué)、物理學(xué)等領(lǐng)域的發(fā)展提供理論支持。板書設(shè)計(jì)1.能層與能級(jí)

①原子結(jié)構(gòu)中的能層概念

②能級(jí)在能層中的分布

③能層與能級(jí)的關(guān)系

2.基態(tài)與激發(fā)態(tài)

①基態(tài)的定義及電子排布

②激發(fā)態(tài)的形成及電子躍遷

③基態(tài)與激發(fā)態(tài)之間的能量變化

3.原子光譜

①原子光譜的分類：吸收光譜、發(fā)射光譜

②原子光譜的形成原理：電子躍遷

③原子光譜的應(yīng)用：元素分析、結(jié)構(gòu)研究

4.能層與能級(jí)的表示方法

①能層的字母表示：K、L、M、N等

②能級(jí)的數(shù)字表示：1s、2s、2p等

5.原子核外電子排布原則

①能量最低原則

②泡利不相容原理

③洪特規(guī)則

6.原子光譜與元素性質(zhì)的關(guān)系

①不同元素的光譜特征

②光譜與元素性質(zhì)的關(guān)聯(lián)性

7.原子光譜的測(cè)量方法

①光譜儀的構(gòu)造及使用

②光譜數(shù)據(jù)分析

8.原子光譜在科學(xué)研究中的應(yīng)用

①光譜分析技術(shù)

②光譜成像技術(shù)

③光譜動(dòng)力學(xué)研究典型例題講解例題1：解釋能層與能級(jí)的區(qū)別和聯(lián)系。

解答：能層是指電子在原子中按照能量大小分布的層次，而能級(jí)則是能層內(nèi)部的更細(xì)小的能量分布。能層與能級(jí)的關(guān)系是，能層是電子能量分布的大區(qū)域，能級(jí)則是能層內(nèi)部的能量級(jí)別。能層與能級(jí)共同決定了電子在原子中的分布情況。

例題2：描述基態(tài)與激發(fā)態(tài)之間的能量變化過(guò)程。

解答：基態(tài)是指原子中所有電子都處于最低能量狀態(tài)的狀態(tài)。當(dāng)原子吸收能量時(shí)，電子會(huì)躍遷到更高的能級(jí)，原子進(jìn)入激發(fā)態(tài)。在激發(fā)態(tài)，電子處于較高能量狀態(tài)，原子不穩(wěn)定。隨后，電子會(huì)自發(fā)躍遷回較低能級(jí)，釋放出能量，原子回到基態(tài)。

例題3：分析原子光譜的形成原理。

解答：原子光譜是電子在能級(jí)間躍遷時(shí)吸收或發(fā)射光子產(chǎn)生的。當(dāng)電子從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)時(shí)，原子吸收光子，形成吸收光譜；當(dāng)電子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)，原子發(fā)射光子，形成發(fā)射光譜。每種元素的原子光譜都是獨(dú)特的，可以用來(lái)識(shí)別元素。

例題4：討論原子光譜在化學(xué)分析中的應(yīng)用。

解答：原子光譜在化學(xué)分析中可以用來(lái)確定元素的種類、測(cè)定元素的含量和研究原子的結(jié)構(gòu)。例如，通過(guò)光譜儀分析樣本的光譜，可以識(shí)別出樣本中的元素，并計(jì)算出它們的相對(duì)含量。

例題5：給出一個(gè)具體的例子，說(shuō)明如何通過(guò)原子光譜來(lái)確定元素的種類。

解答：假設(shè)我們有一個(gè)未知元素的光譜圖，觀察到其中有兩條明顯的譜線，分別對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)為121.6nm和242.8nm的光。通過(guò)查閱光譜表，我們發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)于氫原子的巴爾末系譜線。因此，我們可以確定這個(gè)未知元素是氫。

例題6：解釋能層與能級(jí)表示方法的意義。

解答：能層用字母表示，如K、L、M、N等，代表電子能量分布的不同層次。能級(jí)用數(shù)字和字母表示，如1s、2s、2p等，代表能層內(nèi)部的能量級(jí)別。這種表示方法有助于我們理解電子在原子中的分布和能量狀態(tài)。

例題7：描述原子核外電子排布原則的具體應(yīng)用。

解答：根據(jù)能量最低原則，電子會(huì)首先占據(jù)能量最低的能級(jí)。根據(jù)泡利不相容原理，每個(gè)能級(jí)最多容納2n^2個(gè)電子，其中n是能級(jí)的數(shù)字。根據(jù)洪特規(guī)則，電子在填充等能量的軌道時(shí)會(huì)首先單獨(dú)占據(jù)每個(gè)軌道，且自旋方向相同。這些原則幫助我們預(yù)測(cè)和解釋電子在原子中的排布情況。課堂1.課堂評(píng)價(jià)

在課堂上，我會(huì)通過(guò)以下幾種方式來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況：

①提問(wèn)：在講解過(guò)程中，我會(huì)適時(shí)提問(wèn)，檢查學(xué)生對(duì)能層與能級(jí)、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、原子光譜等概念的理解程度。通過(guò)學(xué)生的回答，我可以判斷他們是否掌握了課程內(nèi)容，并及時(shí)澄清可能的誤解。

②觀察：我會(huì)觀察學(xué)生在課堂上的參與度和反應(yīng)，比如他們?cè)谛〗M討論中的表現(xiàn)，是否能夠積極思考并與其他同學(xué)交流。此外，我還會(huì)注意學(xué)生是否能夠跟隨課堂進(jìn)度，對(duì)實(shí)驗(yàn)演示是否感興趣。

③測(cè)試：在課程的某個(gè)階段，我會(huì)進(jìn)行小測(cè)驗(yàn)，以評(píng)估學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。這些測(cè)試可以包括填空題、簡(jiǎn)答題或計(jì)算題，旨在檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用能力。

如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，我會(huì)及時(shí)進(jìn)行解決。例如，如果發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)某個(gè)概念的理解有誤，我會(huì)在課堂上進(jìn)行額外的解釋和示例，確保所有學(xué)生都能夠理解并掌握。

2.作業(yè)評(píng)價(jià)

對(duì)于學(xué)生的作業(yè)，我會(huì)采取以下措施進(jìn)行評(píng)價(jià)：

①批改：我會(huì)