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1、第一章第一章 第一节第一节 原子结构原子结构第二课时第二课时教教 案案授课班级授课班级课题：第一节课题：第一节 原子结构（原子结构（2）课课 时时知识知识与与技能技能1、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2、能用电子排布式表示常见元素（136 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，了解其简单应用过程过程与与方法方法复习和沿伸、动画构造原理认识核外电子排布，亲自动手书写，体会原理教教学学目目的的情感情感态度态度价值观价值观充分认识原子构造原理，培养学生的科学素养，有利
2、于增强学生学习化学的兴趣。重重 点点电子排布式、能量最低原理、基态、激发态、光谱难难 点点电子排布式知知识识结结构构与与板板书书设设计计三、构造原理三、构造原理1 1构造原理：绝大多数基态原子核外电子的排布的能级顺序都遵循下列构造原理：绝大多数基态原子核外电子的排布的能级顺序都遵循下列顺序：顺序：1s1s 2s2s 2p2p 3s3s 3p3p 4s4s 3d3d 4p4p 5s5s 4d4d 5p5p 6s6s 4f4f 5d5d 6p6p 7s7s2 2、能级交错现象、能级交错现象( (从第从第 3 3 电子层开始电子层开始) )：是是指指电电子子层层数数较较大大的的某某些些轨轨道道的的能
3、能量量反反低低于于电电子子层层数数较较小小的的某某些些轨轨道道能能量量的的现现象象 。电电子子先先填填最最外外层层的的 n ns s，后后填填次次外外层层的的（ n n- -1 1）d d，甚甚至至填填入入倒倒数数第第三三层层的的（n n- -2 2）f f 的的规规律律叫叫做做“能能级级交交错错”3 3能量最低原理：原子核外电子遵循构造原理排布时，原子的能量处于能量最低原理：原子核外电子遵循构造原理排布时，原子的能量处于最低状态。即在基态原子里，电子优先排布在能量最低的能级里，然后最低状态。即在基态原子里，电子优先排布在能量最低的能级里，然后排布在能量逐渐升高的能级里。排布在能量逐渐升高的能
4、级里。4、对于同一电子亚层、对于同一电子亚层(能级能级)(等价轨道等价轨道),当电子排布为当电子排布为全充满全充满、半充满半充满或或全空时全空时,原子是比较稳定的。原子是比较稳定的。5、基态原子核外电子排布可简化为：稀有气体元素符号、基态原子核外电子排布可简化为：稀有气体元素符号+外围电子外围电子(价电子、最外层电子价电子、最外层电子)四、基态与激发态、光谱四、基态与激发态、光谱1、基态、基态处于最低能量的原子。处于最低能量的原子。激发态激发态当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。激发态原子。基态与激发态的关系：
5、基态与激发态的关系： 2、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、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电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱3、光谱分析、光谱分析利用原子光谱线上的特征谱线来鉴定元素。利用原子光谱线上的特征谱线来鉴定元素。教学过程教学过程教学步骤、内容教学步骤、内容教学方法、手段、教学方法、手段、师生活动师生活动 课前练习课前练习 理论研究证明，在多电子原子中，电子的排布分成不同的能层，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：投影
6、投影1410621062622能级最多电 子数74f54d34p53d1813sM812sL322能层最多电 子数1331原子轨道数4s3p2p1s能级符号NK能层各能层、能级中最多电子数：最多电子数=原子轨道数2能量：1s2s3s4s5s能量：nsnpndnf能量：2p3p4p5p6p各能层最多电子数=2(能层序数)2思考思考钾原子的电子排布为什么是 2、8、8、1 而非 2、8、9？板书三、构造原理板书三、构造原理投影投影图 1-2 构造原理：讲讲在多电子原子中，电子在能级上的排布顺序：电子最先排布在能量低的能级上，然后依次排布在能量较高的能级上。电子的排布遵循构造原理板书板书1 1构造原
7、理：绝大多数基态原子核外电子的排布的构造原理：绝大多数基态原子核外电子的排布的能级顺序都遵循下列顺序：能级顺序都遵循下列顺序：1s1s 2s2s 2p2p 3s3s 3p3p 4s4s 3d3d 4p4p 5s5s 4d4d 5p5p 6s6s 4f4f 5d5d 6p6p 7s7s讲讲构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。从中可以看出，不同能层的能级有交错现象，能级有交错现象，如E(3d)E(4s)、E(4d)E(5s)、E(5d)E(6s)、E(6d)E(7s)、E(4f)E(5p)、E(4f)E(6s)等。板书板书2 2、能级交错现象、能级交错现象( (从第从第 3 3 电子层开始电子层
8、开始) )：是是指指电电子子层层数数较较大大的的某某些些轨轨道道的的能能量量反反低低于于电电子子层层数数较较小小的的某某些些轨轨道道能能量量的的现现象象 。电电子子先先填填最最外外层层的的 n ns s，后后填填次次外外层层的的（ n n- -1 1）d d，甚甚至至填填入入倒倒数数第第三三层层的的（ n n- -2 2）f f 的的规规律律叫叫做做 “能能级级交交错错”知识拓展知识拓展1、主量子数和角量子数之和越大，能量越高2、主量子数和角量子数之和相等时，主量子数越大，能量越高例如，4s 轨道主量子数和角量子数之和为4，3d 轨道主量子数和角量子数之和为 5，于是 4s 轨道的能量低于 3
9、d 轨道的能量；而 3d 轨道和 4p 轨道主量子数和角量子数之和均为5，但 4p 轨道的主量子数更大，于是 4p 轨道的能量高于 3d 轨道的能量讲讲自然界一个普遍的规律是 “能量越低越稳定 ”。原子中的电子也是如此。在不违反保里原理的条件下，电子优先占据能量较低的原子轨道，使整个原子体系能量处于最低，这样的状态是原子的基态。板书板书3 3能量最低原理：原子核外电子遵循构造原理排布能量最低原理：原子核外电子遵循构造原理排布时，原子的能量处于最低状态。即在基态原子里，电子优先时，原子的能量处于最低状态。即在基态原子里，电子优先排布在能量最低的能级里，然后排布在能量逐渐升高的能级排布在能量最低的
10、能级里，然后排布在能量逐渐升高的能级里。里。讲讲一切自然变化进行的方向都是使能量降低，因为能量较低的状态比较稳定，此谓能量最低原理。人是自然界的一员，我想也应该适用于此原理。所以人才会通过各种方式发泄和排解自己的各种能量。这其中包括喜怒哀乐等情绪以运动。不过释放能量的方式还是要注意的，如小孩本身不能存储过多的情绪，想哭就哭、想笑就笑，没有太大的冲击；而成人能够容纳很多的能量，所以感情更深沉丰富。但也有弊端，如果这些能量不能合理的排解，一旦冲垮理智的大坝，江河泛滥，后果不堪设想。我想在我们提升自身修养与胸怀的同时，一定要时刻注意心理能量的警戒线，及时合理宣泄自身的情绪。有容乃大，无欲则刚。投影投
11、影部分原子的电子排布式，空着的自己填上：原子序数元素名称元素符号电子排布K L M N O1氢H1s12氦He1s23锂Li1s2 2s14铍Be5硼B1s2 2s22p110氖Ne1s2 2s22p611钠Na12镁Mg1s2 2s22p6 3s213铝Al思考与交流思考与交流查元素周期表中铜、金、银外围电子排布，它们是否符合构造原理，你从中总结出什么规律？Cu：Ar3d104s1 AgKr 4d105s1 AuXe 5d106s1，如 Cu 根据构造原理先排 4s 再排 3d，实际上采取了 3d 全充满，4s 半充满的状态。板书板书 4、对于同一电子亚层、对于同一电子亚层(能级能级)(等价
12、轨道等价轨道),当电子排布为当电子排布为全充满全充满、半充满半充满或全空时或全空时,原子是比较稳定的。原子是比较稳定的。投影投影相对稳定的状态有：全充满：p6,d10,f14。全空：p0,d0,f0。半充满：d5,f7。思考与交流思考与交流元素周期表中钠的电子排布写成Ne3s1，是什么意义？模仿写出 8 号、14 号、26 元素简化的电子排布式？稀有气体结构，O：He 2s22p4 Si：Ne 3s23p2 Fe：Ar 3d64s2。讲讲上式方括号里的符号的意义是：该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构板书板书5、基态原子核外电子排布可简化为：、基态原子核外电子排布可简化为：稀有气体元素符号稀
13、有气体元素符号+外围电子外围电子(价电子、最外层电子价电子、最外层电子)讲即将基态电子的原子排布式中与稀有气体相同的部分用该稀有气体的元素符号表示。 投影小结投影小结构造原理中排布顺序的实质构造原理中排布顺序的实质-各能级的能量高低顺序各能级的能量高低顺序 1)相同能层的不同能级的能量高低顺序相同能层的不同能级的能量高低顺序 ： nsnpndnf2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序：英文字母相同的不同能级的能量高低顺序：1s2s3s4s；2p3p4p; 3d4d3) 不同层不同能级可由下面的公式得出不同层不同能级可由下面的公式得出: ns (n-2)f (n-1)d np (n 为能层序数
14、为能层序数) 随堂练习随堂练习 写出17Cl（氯） 、21Sc(钪)、35Br（溴）的电子排布氯：1s22s22p63s23p5钪：1s22s22p63s23p63d14s2溴：1s22s22p63s23p63d104s24p5知识拓展知识拓展原子最外层、次外层及倒数第三层最多容纳电子数的解释：1、依据：构造原理中的排布顺序，其实质是各能级的能量高低顺序可由公式得出：ns (n-2)f (n-1)d np2、解释：(1) 最外层由 ns,np 组成，电子数不大于 2+6=8(2) 次外层由(n-1)s(n-1)p(n-1)d 组成，所容纳的电子数不大于2+6+10=18(3) 倒数第三层由(n
15、-2)s(n-2)p(n-2)d(n-2)f 组成，电子数不大于2+6+10+14=32过渡过渡通过上节课学习我们知道，电子排布都遵循能量最低原理，我们学习第四部分。板书板书四、基态与激发态、光谱四、基态与激发态、光谱讨论讨论节日五颜六色的焰火是否是化学变化？若不是化学变化，与电子存在什么关系？（参阅课本） 。讲讲 节日焰火与核外电子发生跃迁有关板书板书1、基态、基态处于最低能量的原子。处于最低能量的原子。激发态激发态当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。能级，变成激发态原子。基态与激发态的关系：基态与激发态的关系： 讲讲 各种焰色反应是由对应的各种元素决定的。钙、锶、钡以及碱金属的挥发性化合物在高温火焰中，接受了能量，使原子外层的电子从基态激发到了高态，该电子处于激发态；处于激发态的电子是十分不稳定的，在极短的时间内（约 10s）便跃迁到基态或较低的能级上，并在跃迁过程中将能量以一定波长的光能形式释放出来。由于各种元素的能级是被限定的
