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1、2022年高中化學(xué) 1.1《原子結(jié)構(gòu)》（第3課時(shí)）教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版選修3 一、教學(xué)目標(biāo) 1. 了解電子云和原子軌道的含義。 2. 知道原子核外電子的排布遵循能量最低原理 二、教學(xué)重難點(diǎn) 1. 原子軌道的含義 2. 泡利原理和洪特規(guī)則 三、教學(xué)方法 以科學(xué)探究、思考與交流等方式，探究泡利原則、洪特規(guī)則以及原子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，充分認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的化學(xué)基礎(chǔ) 四、教具準(zhǔn)備 多媒體 【教學(xué)過(guò)程】 【導(dǎo)入】復(fù)習(xí) 構(gòu)造原理 Cr 1s22s22p63s23p63d54s1 【引入】電子在核外空間運(yùn)動(dòng)，能否用宏觀的牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)描述呢？ 五、電子云和

2、原子軌道： 1. 電子云 宏觀物體的運(yùn)動(dòng)特征： 可以準(zhǔn)確地測(cè)出它們?cè)谀骋粫r(shí)刻所處的位置及運(yùn)行的速度；可以描畫(huà)它們的運(yùn)動(dòng)軌跡。 微觀物體的運(yùn)動(dòng)特征： 核外電子質(zhì)量小，運(yùn)動(dòng)空間小，運(yùn)動(dòng)速率大。無(wú)確定的軌道，無(wú)法描述其運(yùn)動(dòng)軌跡。無(wú)法計(jì)算電子在某一刻所在的位置，只能指出其在核外空間某處出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多少。 【講述】電子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)： ①質(zhì)量極小 ②運(yùn)動(dòng)空間極小 ③極高速運(yùn)動(dòng)。因此，電子運(yùn)動(dòng)來(lái)能用牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)描述，只能用統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)來(lái)描述。我們不可能像描述宏觀運(yùn)動(dòng)物體那樣，確定一定狀態(tài)的核外電子在某個(gè)時(shí)刻處于原子核外空間如何，而只能確定它在原子核外各處出現(xiàn)的概率。 概率分布圖看起來(lái)像一片云

3、霧，因而被形象地稱作電子云。常把電子出現(xiàn)的概率約為90%的空間圈出來(lái)，人們把這種電子云輪廓圖成為原子軌道。 2. 原子軌道 【講述】S的原子軌道是球形的，能層序數(shù)越大，原子軌道的半徑越大。 P的原子軌道是紡錘形的，每個(gè)P能級(jí)有3個(gè)軌道，它們互相垂直，分別以Px、Py、Pz為符號(hào)。P原子軌道的平均半徑也隨能層序數(shù)增大而增大。 【講述】s電子的原子軌道都是球形的(原子核位于球心)，能層序數(shù)越大，原子 軌道的半徑越大。這是由于1s，2s，3s……電子的能量依次增高，電子在離核 更遠(yuǎn)的區(qū)域出現(xiàn)的概率逐漸增大，電子云越來(lái)越向更大的空間擴(kuò)展。這是不難理 解的，打個(gè)比喻，神州

4、五號(hào)必須依靠推動(dòng)(提供能量)才能克服地球引力上天，2s 電子比1s電子能量高，克服原子核的吸引在離核更遠(yuǎn)的空間出現(xiàn)的概率就比1s 大，因而2s電子云必然比1s電子云更擴(kuò)散。 3. 軌道表示式 （1）表示:用一個(gè)小方框表示一個(gè)原子軌道，在方框中用“↑ ”或“↓ ”表示該軌道上排入的電子的式子。 +7 2 5 電子排布式：1s2 2s22p3 1S 2S 2P 軌道表示式： （2）原則 ?泡利原理： 內(nèi)容：每個(gè)原子軌道上最多只能容納兩個(gè)自旋狀態(tài)不同的電子。 即每個(gè)原子軌道最多只容納兩個(gè)電子。

5、 ?洪特規(guī)則： 內(nèi)容：原子核外電子在能量相同的各個(gè)軌道上排布時(shí)，電子盡量分占不同的原子軌道，且自旋狀態(tài)相同，這樣整個(gè)原子的能量最低。 全充滿（p6，d10，f14）全空時(shí)（p0，d0，f0）半充滿（p3，d5，f7） 【講述】量子力學(xué)告訴我們：ns能級(jí)各有一個(gè)軌道，np能級(jí)各有3個(gè)軌道，nd能級(jí)各有5個(gè)軌道，nf能級(jí)各有7個(gè)軌道.而每個(gè)軌道里最多能容納2個(gè)電子，通常稱為電子對(duì)，用方向相反的箭頭“↑↓”來(lái)表示。 一個(gè)原子軌道里最多只能容納2個(gè)電子，而且自旋方向相反，這個(gè)原理成為泡利原理。 推理各電子層的軌道數(shù)和容納的電子數(shù)。 當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋方向相同，這個(gè)規(guī)則是洪特規(guī)則。 【練習(xí)】寫(xiě)出5、6、7、8、9號(hào)元素核外電子排布軌道式。并記住各主族元素最外層電子排布軌道式的特點(diǎn)：(成對(duì)電子對(duì)的數(shù)目、未成對(duì)電子數(shù)和它占據(jù)的軌道。 【思考】下列表示的是第二周期中一些原子的核外電子排布，請(qǐng)說(shuō)出每種符號(hào)的意義及從中獲得的一些信息。 【思考】寫(xiě)出24號(hào)、29號(hào)元素的電子排布式，價(jià)電子排布軌道式，閱讀周期表，比較有什么不同，為什么？從元素周期表中查出銅、銀、金的外圍電子層排布。它們是否符合構(gòu)造原理? 【板書(shū)設(shè)計(jì)】 五、電子云和原子軌道： 1. 電子云 2. 原子軌道 3. 軌道表示式