4-3-核外電子排布(備教案)(滬科版2020必修第一冊(cè))

4.3核外電子排布一、教學(xué)目標(biāo)1、通過(guò)分析部分元素原子的電子層排布數(shù)據(jù)，運(yùn)用歸納的方法得出原子核外電子排布的規(guī)律，體驗(yàn)科學(xué)研究的過(guò)程，感悟?qū)W科知識(shí)的內(nèi)在邏輯2、通過(guò)運(yùn)用結(jié)構(gòu)示意圖、電子式等化學(xué)符號(hào)，初步學(xué)會(huì)如何形象地表征物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)特征，體會(huì)化學(xué)符號(hào)的工具性和應(yīng)用價(jià)值。3、通過(guò)研究原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)的關(guān)系，進(jìn)一步建構(gòu)“位”、‘構(gòu)’、‘性’三維認(rèn)識(shí)模型，并學(xué)習(xí)基于此模型分析和解決有關(guān)元素性質(zhì)的問(wèn)題，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的學(xué)科觀念。二、教學(xué)重難點(diǎn)掌握核外電子排布的規(guī)律，掌握核外電子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、多電子原子核外電子排布的規(guī)律。理解原子最外層電子數(shù)與元素原子得失電子能力的關(guān)系。掌握結(jié)構(gòu)示意圖和電子式，掌握核外電子排布的周期性變化引起元素性質(zhì)的周期性變化。三、教學(xué)內(nèi)容教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)引入電子帶負(fù)電荷，氫原子的原子核僅占據(jù)原子的一小部分，那么其電子在廣闊的空間中是如何運(yùn)動(dòng)的呢？通過(guò)核外電子是如何運(yùn)動(dòng)的引入。核外電子的排布規(guī)律科學(xué)家利用量子力學(xué)等方法來(lái)研究核外電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，由于原子核帶正電荷，電子距離原子核越近則更難運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于電子的能量越低；與之相反的是，距離越遠(yuǎn)則其運(yùn)動(dòng)越劇烈，越容易失去電子。電子在原子核外由遠(yuǎn)及近的分層排布，通常用n表示電子層；距離核最近的為電子層的第一層，用符號(hào)K表示，由此向外為二、三、四、五、六、七層，依次用符號(hào)L/M/N/O/P/Q，各電子層上最多所容納的電子數(shù)目也不一致。認(rèn)識(shí)到核外電子是分層排布的，這歸納得出核外電子排布規(guī)律做好鋪墊。多電子原子核外電子的排布規(guī)律通過(guò)觀察歸納，從同周期、同主族的核外電子層排布信息，為學(xué)生歸納得出核外電子拍糊規(guī)律提出事實(shí)依據(jù)。規(guī)律1：各電子層最多容納電子數(shù)為2n2（可觀察稀有氣體元素）規(guī)律2：最外層電子數(shù)目不超過(guò)8個(gè)(K層為最外層時(shí)則不超過(guò)2個(gè)，如Ne)規(guī)律3：次外層電子數(shù)不超過(guò)18(倒數(shù)第三層電子數(shù)不超過(guò)32,如Rn)引導(dǎo)學(xué)生將原子結(jié)構(gòu)和周期表位置建立聯(lián)系，發(fā)展“位”“構(gòu)”二維認(rèn)識(shí)模型。元素的金屬性、非金屬性與原子最外層電子數(shù)的關(guān)系最外層電子數(shù)與元素的化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)，例如金屬元素的最外層電子數(shù)較少，在化學(xué)反應(yīng)中容易失去這些電子，次外層變?yōu)樽钔鈱舆_(dá)到八電子結(jié)構(gòu)；而非金屬最外層電子數(shù)目較多，容易得到電子；稀有氣體元素最外層已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，不易失去電子也不易得到。討論最外層電子排布與元素原子得失電子能力的關(guān)系，為下一步學(xué)習(xí)離子鍵的形成做好鋪墊結(jié)構(gòu)示意圖和電子式講解原子結(jié)構(gòu)示意圖與電子式的書寫規(guī)律。學(xué)會(huì)用結(jié)構(gòu)示意圖與電子式表示原子和簡(jiǎn)單離子的核外電子排布情況，同時(shí)也為下一節(jié)用電子式表示離子鍵和共價(jià)鍵的形成做好知識(shí)準(zhǔn)備。核外電子排布與元素周期律為什么元素的性質(zhì)會(huì)隨著原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)周期性變化呢？隨著原子序數(shù)的遞增，各元素原子的最外層電子數(shù)增加，且每隔一定數(shù)目的元素，電子層數(shù)也在增加。元素原子核外電子排布的周期性變化引起了元素性質(zhì)的周期性變化。元素周期表中，元素就是按核電荷數(shù)和原子核外電子排布的周期性變化進(jìn)行排列。同周期元素的原子半徑隨原子序數(shù)的遞增依次減小，同主族元素的原子半徑隨原子序數(shù)的遞增依次增大。這是因?yàn)橥芷谠卦拥碾娮訉訑?shù)相同，隨著原子序數(shù)增大，原子的核電荷數(shù)增多，主要表現(xiàn)在原子核對(duì)最外層電子的吸引力增大，因而原子半徑逐漸減小。同主族元素的原子半徑主要取決于電子層數(shù)，從上到下，原子的電子層數(shù)逐漸增多，原子核對(duì)最外層電子的吸引力減弱，因而原子半徑逐漸增大。同周期元素，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸減小，失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng)，因而元素的金屬性減弱，非金屬性增強(qiáng)。同主族元素，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸增大，失電子能力逐漸增強(qiáng)，得電子能力逐漸減弱，因而元素的金屬性增強(qiáng)，非金屬性減弱。在學(xué)生認(rèn)識(shí)原子的核外電子排布后，開(kāi)始思考元素性質(zhì)周期性變化的根本原因，進(jìn)一步探究位、構(gòu)、性的關(guān)系，通過(guò)設(shè)問(wèn)引發(fā)討論認(rèn)識(shí)到原子核外電子排布的周