原子结构

　　一、教学内容

　　本节课是人教版化学选修3第一章第二节的教学内容，是在必修2第一章《物质结构 元素周期律》, 选修3第一章第一节《原子结构》基础上进一步认识原子结构与元素性质的关系。

　　本节教学内容分为两部分：第一部分在复习原子结构及元素周期表相关知识的基础上，从原子核外电子排布的特点出发，结合元素周期表进一步探究元素在周期表中的位置与原子结构的关系。第二部分在复习元素的核外电子排布、元素的主要化合价、元素的金属性与非金属性变化的基础上，进一步从原子半径、电离能以及电负性等方面探究元素性质的周期性变化规律。本节教学需要三个课时，本--是第一课时的内容。

　　二、教学对象分析

　　1、 知识技能方面：学生已学习了原子结构及元素周期表的相关知识和元素的核外电子排布、元素的主要化合价、元素的金属性与非金属性变化，具备了学习本节教学内容的基本理论知识，有一定的知识基础。

　　2、 学习方法方面：在必修2第一章《物质结构 元素周期律》的学习过程中已经初步掌握了理论知识的学习方法──逻辑推理法、抽象思维法、总结归纳法，具有一定的学习方法基础。

　　三、设计思想

　　总的思路是通过复习原子结构及元素周期表的相关知识引入新知识的学习，然后设置问题引导学生进一步探究原子结构与元素周期表的关系，再结合教材中的“科学探究”引导学生进行问题探究，最后在学生讨论交流的基础上，总结归纳元素的外围电子排布的特征与元素周期表结构的关系。根据新课标的要求，本人在教学的过程中采用探究法，坚持以人为本的宗旨，注重对学生进行科学方法的训练和科学思维的培养，提高学生的逻辑推理能力以及分析问题、解决问题、总结规律的能力。

　　四、教学目标

　　1. 知识与技能：（1）了解元素原子核外电子排布的周期性变化规律；（2）了解元素周期表的结构；（3）了解元素周期表与原子结构的关系。

　　2. 过程与方法：通过问题探究和讨论交流，进一步掌握化学理论知识的学习方法──逻辑推理法、抽象思维法、总结归纳法。

　　3. 情感态度与价值观：学生在问题探究的过程中，同时把自己融入科学活动和科学思维中，体验科学研究的过程和认知的规律性，在认识上和思想方法上都得到提升。

　　五、教学的重点和难点

　　1. 教学的重点：元素的原子结构与元素周期表结构的关系。

　　2. 教学的难点：元素周期表的分区。

　　六、教学过程

　　教学内容

　　教学环节

　　活动时间（大约）

　　教学活动

　　设计意图

　　教师活动

　　学生活动

　　复习必修2中的元素周期表和元素周期律的相关知识

　　引入

　　1min

　　在必修2中我们已学习了元素周期表和元素周期律的相关知识，现在回顾一下：元素周期表的结构如何？

　　周期表有7个横行18个纵行，分别叫做周期、族。18个纵行分为16族：7个主族、7个副族、1个第viii族、1个零族。

　　通过复习回顾已学知识引入新知识，是一个由已知到未知的过程，可以达到温故而知新的目的。

　　提问

　　1min

　　元素的原子结构与元素在周期表中的位置有什么关系？

　　周期序数等于原子核外电子层数，主族序数等于最外层电子数。

　　提问

　　1min

　　元素原子核外电子的排布有何特点？

　　元素原子的最外层电子数重复1~8的周期性变化。

　　激疑

　　1min

　　主族序数等于最外层电子数,那副族元素呢?其序数是否也等于其最外层电子数呢？

　　副族元素的族序数跟核外电子的排布有关吗？

　　跟哪一部分有关呢？

　　这涉及到元素价电子的问题。

　　思考后回答：

　　不等。

　　肯定有关系。

　　思考

　　设置疑问激起学生的求知欲望，引起有意注意，开启思维。

　　价电子数与族序数的关系

　　设置情景

　　10

　　min

　　请根据构造原理写出1~36号元素的电子排布式，探究价电子数与族序数的关系。

　　提示：什么是价电子？可以参考教材第15页“科学探究”第2题的内容。

　　学生按要求写出1~36号元素的电子排布式，并通过探究得出结论：价电子数等于族序数。（第viii族、ib、iib族例外。）

　　设置问题情景让学生进行探究讨论，提高学生的逻辑推理和总结规律的能力。

　　此问题的设置为下一个知识点埋下伏笔，分散难点。

　　元素周期表的分区

　　分析讲解

　　6min

　　观察哪些纵行的价电子的能级符号相同？

　　在此基础上把元素周期表分为5个区：s区、d区、ds区、p区、f区。

　　（要求学生讨论教材“科学探究”的第3题）

　　观察并回答

　　分组讨论交流、探究

　　突破难点，理解新知识。

　　通过探究进一步从本质上理解元素周期表的分区。

　　元素的原子结构与元素周期表结构的关系

　　引导

　　8min

　　引导学生对教材中的“科学探究”的问题进行讨论探究，总结元素的原子结构与元素周期表结构的关系。

　　分组讨论交流、探究

　　通过讨论交流进一步理解元素的原子结构与元素周期表结构的关系。

　　小结

　　4min

　　在学生讨论交流的基础上，总结归纳出元素的外围电子排布的特征与元素周期表结构的关系。

　　师生共同完成附表1

　　总结归纳明确本节课的学习重点，完成一个完整的科学探究活动过程。

　　练习

　　10

　　min

　　让学生做练习，然后提问检查完成的情况，再讲解。（纸笔评价中的课堂练习）

　　做练习题

　　及时反馈学生理解和掌握新知识的情况。

　　布置作业

　　3min

　　探究：（1）为什么元素周期系中的周期不是单调的？试用构造原理加以解释；（2）元素周期表的区与族存在着什么样的关系？

　　课外探究活动

　　通过练习巩固新知识。根据完成作业的情况了解学生对本节课知识点掌握的程度，是否达到教学目标。

　　教材第24页的习题中的第1、2、5、6、9题

　　课内作业课后完成

　　七、学习评价设计

　　纸笔评价：

　　（1）课堂练习

　　1.门捷列夫周期表中第一、第二、三、四、五、六周期分别含有的元素种数是 _____、_____、_____、_____、_____、_____ 。

　　2.已知某元素a的电子排布式为1s22s22p63s23p3，则a元素处于____周期____族。

　　3.元素周期表中第iiia族位于第____列，ds区位于第____列和第____列，d区从第____列开始，到第____列结束。

　　4.写出34号元素和23号元素的价电子层排布式。

　　5.第三周期元素中，基态原子轨道表示式中存在着空轨道的元素有（  ）种。

　　a . 1         b. 2             c. 3           d. 4

　　6.相邻两周期的两个同主族元素，其质子数相差的数目不可能为（  ）。

　　a. 2          b. 8            c. 18          d.16

　　7.下列说法正确的是（　）。

　　a.第4 、5 、6周期的b族元素均为10个

　　b.相同主族元素的价电子层排布一定相同

　　c.第三和第四周期的相同主族元素的原子序数一定相差18

　　d.过渡元素位于周期表的第3到第12纵列

　　课外练习及拓展训练题

　　1.下列说法正确的是（  ）。

　　a. 基态时，相同周期的两种元素原子所含的能级和能层是一样的。

　　b.基态时，稀有气体元素原子的价层电子数都为8。

　　c.基态时，同种元素的原子和离子的轨道排布式一样。

　　d.非金属元素原子的d轨道一定不填充电子或填满电子。

　　2.下列表示元素的基态原子的电子排布式，其中表示的元素属于第三周期的元素的是（   ）。

　　a.1s22s1     b.1s22s22p5     c.1s22s22p63s2     d.1s22s22p63s23p64s1

　　3.基态原子的最外层电子排布式为ns1的元素一定是（   ）。

　　a.非金属元素    b.金属元素    c.主族元素    d.非金属元素或金属元素

　　4.基态原子所含能级种类相同的是(    )。

　　a.第一周期元素和第三周期元素    b.h、o    c.li、na    d.s、cl

　　5.下列具有特殊性能的材料中，由主族元素和副族元素形成的化合物是（   ）。

　　a.吸氢材料镧镍合金                     b.半导体材料砷化镓

　　c.高温结构陶瓷材料氮化硅              d.透明陶瓷材料硒化锌

　　6.门捷列夫周期表中每一周期的第一个元素（除第一周期外）都是_________元素，每一周期的最后一个元素（除第七周期外）都是__________元素。

　　7.氦元素可表示为：2he，请写出其它稀有气体元素的表示方法。

　　________________________________________________________。

　　8.假设一个轨道只能容纳一个电子,则前四个稀有气体元素的原子序数分别为:________ 、________、_________、_________。

　　9.已知元素周期表中第一、二、三、四、五、六、七周期中所含元素种类（假设第七周期已排满）分别是2、8、8、18、18、32、32，由此可知116号元素处于周期表第________周期，第___________族，其电子排布式为______________。

　　10.根据构造原理，解释为什么元素周期表中，第一、二、三、四、五、六、七周期含有元素的数目分别是2、8、8、18、18、32、32？

　　11.元素周期表中，第四周期第iia族和第iiia族之间为什么存在10种元素，第三周期第iia族和第iiia族元素之间却没有别的元素？用构造原理解释。

　　2、 表现性评价：

　　    表现性评价反映了学生学习本节知识的过程情况如何，是否达到情感态度与价值观目标。表现性评价的依据是学生在问题探究的过程中表现出来的情感态度和对知识的整合能力，能否把自己融入科学活动和科学思维中，体验科学研究的过程和认知的规律性。如果说纸笔评价是对学生学业的量化评价的话，表现性评价则是对学生学业的质性评价。

　　在本节课的教学过程当中，由浅入深不断地设置问题，引导学生进行讨论探究，让学生主动参与知识探究的全过程。从学生的表现和反馈情况来看，基本上能达到预定的教学目标要求。

　　八、本--的特点

　　1、重视新旧知识的密切联系。

　　2、简明扼要，抓主线。

　　3、学生探究活动为主，教师讲解引导为辅。

　　4、突出重点，突破难点。

　　九、教学反思

　　原子结构与元素的性质是中学化学重要的基础理论，是整个中学化学教材中的重点内容。教材内容较抽象，理论性强，在教学过程中要注重学习方法的指导，做到“授之以渔”。与原教材相比较，原教材比较注重知识的传授，强调接受形学习；新课程强调使学生形成积极主动的学习态度，使获得知识与技能的过程成为学生学会学习和形成正确价值观的过程。因此，在实施教学的过程当中，应该创造一切条件让学生主动参与知识探究的全过程 ，对学生进行科学方法的训练和科学思维的培养，提高学生的科学素养。

　　参考答案：

　　（1）课堂练习

　　1. 2,8,8,18,18,32    2. 三,第va    3. 13,11,12,3,10   4. 4s24p4  3d34s2     5.b   6.d   7.bd

　　（2）课外练习及拓展训练题

　　1.d  2.c   3.d     4.d   5.d  

　　6.碱金属,稀有气体元素   

　　7.10ne,18ar ,36kr, 54xe,86rn   

　　8. 1,5,9,18   

　　9.七 , via , [rn]5f146d107s27p4

　　10.分析：第二周期与第一周期相比、第三周期与第二周期相比都多了s、p二个能级，第四周期与第三周期相比多了s、p、d、三个能级......而s、p、d、f能级所能容纳的最多电子数分别为2、6、10、14，故......

　　11.提示：3d能级的能量高于4s，低于4p 。