2019-2020年高中化學(xué)(大綱版)第一冊 第五章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)(第二課時(shí)).doc
《2019-2020年高中化學(xué)(大綱版)第一冊 第五章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)(第二課時(shí)).doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020年高中化學(xué)(大綱版)第一冊 第五章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)(第二課時(shí)).doc(5頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
2019-2020年高中化學(xué)(大綱版)第一冊 第五章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)(第二課時(shí)) [引言]從上一節(jié)課我們所學(xué)的知識可以知道:原子核相對于原子很小,即在原子內(nèi)部,原子核外,有一個(gè)偌大的空間供電子運(yùn)動,那么,電子在核外的運(yùn)動與宏觀物體是否相同?我們又怎樣來描述核外電子的運(yùn)動呢?下面我們就來探討這個(gè)問題。 [板書]第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)(第二課時(shí)) 二、原子核外電子運(yùn)動的特征 [師]請大家觀察以下物體運(yùn)動的特點(diǎn),并注意它們的運(yùn)行軌跡是否確定。 [電腦演示以下運(yùn)動]1.物質(zhì)的自由落體運(yùn)動;2.火車的運(yùn)動;3.炮彈的拋物線運(yùn)動;4.天體的運(yùn)行;5.氫原子的一個(gè)電子在核外閃爍運(yùn)動。 [討論]核外電子的運(yùn)動規(guī)律跟宏觀物體的運(yùn)動規(guī)律有什么不同? [生]1.宏觀物體的運(yùn)動有固定的方向,電子沒有。 2.宏觀物體的運(yùn)動有確定的路線,電子沒有。 [講述]正如大家所述,宏觀物體的運(yùn)動,如天體的運(yùn)行、導(dǎo)彈的發(fā)射、車輛的行駛等,它們都有確定的軌道,我們可用宏觀物體的運(yùn)動規(guī)律準(zhǔn)確地測出它們某一時(shí)刻所處的位置和運(yùn)動速度,可以描畫出它們的運(yùn)動軌跡。 當(dāng)電子在原子核外很小的空間內(nèi)作高速運(yùn)動時(shí),其運(yùn)動規(guī)律跟普通物體不同。它們沒有確定的軌道,因此,我們不能準(zhǔn)確地測定電子在某一時(shí)刻所處的位置和運(yùn)動速度,也不能描畫出它的運(yùn)動軌跡。 那么,我們應(yīng)該如何去描述核外電子的運(yùn)動呢?讓我們先來研究氫原子核外唯一的一個(gè)電子的運(yùn)動特點(diǎn)。 [電腦顯示]氫原子核外一個(gè)電子的運(yùn)動示意圖(由慢到快) [師]我們看到,當(dāng)電子的運(yùn)動速度加快時(shí),在原子核周圍有一團(tuán)云霧,我們形象地稱它為“電子云”——電子形成的云霧之意。 [問]氫原子核外只有一個(gè)電子,它怎么能形成一團(tuán)云霧呢? [啟發(fā)]這是由于電子在核外的運(yùn)動速度太快(2.2106 ms-1),使我們眼花繚亂的結(jié)果。 [問]大家有沒有在什么地方見過類似的現(xiàn)象? [引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行聯(lián)想] [生]1.快速進(jìn)退錄像帶時(shí),與此情景有點(diǎn)相似。 2.武打影片里,形容劍舞得快時(shí),舞劍人的周圍常是一團(tuán)劍影。 3.科幻動畫片里,飛牒的運(yùn)行及爭斗場面。 4.風(fēng)車快速旋轉(zhuǎn)時(shí)的現(xiàn)象。 [師]好,大家的聯(lián)想很豐富。以上場面,都有一個(gè)共同的特點(diǎn)——快。電子的運(yùn)動速度更快得多。因此,在核的周圍形成帶負(fù)電的電子云便好理解了。由于電子難以捕捉,又沒有確定的軌道,我們在描述核外電子的運(yùn)動時(shí),只能指出它在原子核外空間某處出現(xiàn)機(jī)會的多少。 [投影展示](在通常狀況下氫原子電子云示意圖) [講述]圖中的每一個(gè)小黑點(diǎn)表示電子曾在那里出現(xiàn)過一次。黑點(diǎn)多的地方——也即電子云密度大的地方,表明電子在核外空間單位體積內(nèi)出現(xiàn)機(jī)會多,反之,出現(xiàn)的機(jī)會少。從這張圖中,我們可以看出,氫原子的核外電子在離核遠(yuǎn)的地方單位體積內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會少,在離核近的地方單位體積內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會多。 因此,原子核外電子運(yùn)動的特征是: [板書并講述]運(yùn)動速度快,沒有確定的軌道,可用電子云形象地表示。 [問題探究]A.電子云是籠罩在原子核外的云霧;B.小黑點(diǎn)多的區(qū)域表示電子多;C.小黑點(diǎn)疏的區(qū)域表示電子出現(xiàn)的機(jī)會少;D.電子云是用高速照相機(jī)拍攝的照片。 [生]這是從不同角度考查對電子云的理解的。核外電子的運(yùn)動規(guī)律可用電子云來描述,小黑點(diǎn)的疏密程度與電子出現(xiàn)機(jī)會多少相對應(yīng),C是正確的,而B是錯誤的。電子云是一種形象的描述形式,并非真有帶負(fù)電的云霧包圍著原子核,因此,不可能用高速照相機(jī)拍攝下來,因而A和D都錯。 [過渡]在氫原子的核外,只有一個(gè)電子,運(yùn)動情況比較簡單。對于多電子原子來講,電子運(yùn)動時(shí)是否會在原子內(nèi)打架?它們有沒有一定的組織性和紀(jì)律性呢?下面我們就來學(xué)習(xí)有關(guān)的知識。 [板書]三、原子核外電子的排布 [講解]科學(xué)研究證明,多電子原子中的電子排布并不是雜亂無章的,而是遵循一定規(guī)律。通常,能量高的電子在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動,能量低的電子在離核較近的區(qū)域運(yùn)動。這相當(dāng)于看足球比賽,觀眾中坐在最外面的人往往是活動余地最大的(能量高),而里面的人往往是活動余地較小的(相當(dāng)于能量低的電子);我們可以把他們的座位分為甲、乙、丙、丁等不同的區(qū)域。同樣,我們可以把核外電子運(yùn)動的不同區(qū)域按能量由低到高,分為1、2、3、4……等不同的電子層,并分別用符號K、L、M、N……來表示。 [講解并板書]1.電子層的劃分 電子層(用n表示)1、2、3、4…… 電子層符號 K、L、M、N…… 離核距離 近遠(yuǎn) 能量高低 低高 [師]核外電子的分層運(yùn)動,又叫核外電子的分層排布??茖W(xué)研究證明,電子一般總是盡先排布在能量最低的電子層里,即最先排布K層,當(dāng)K層排滿后,再排布L層,等等。那么,每個(gè)電子層最多可以排布多少個(gè)電子呢?電子的分層排布遵循什么規(guī)律呢? 為了解決這個(gè)問題,我們首先研究一下稀有氣體元素原子電子層排布的情況。 [投影]稀有氣體元素原子電子層排布 核電荷數(shù) 元素名稱 元素符號 各電子層的電子數(shù) K L M N O P 2 氦 He 2 10 氖 Ne 2 8 18 氬 Ar 2 8 8 36 氪 Kr 2 8 18 8 54 氙 Xe 2 8 18 18 8 86 氡 Rn 2 8 18 32 18 8 [師]請同學(xué)們仔細(xì)觀察表中數(shù)據(jù),能找出一些什么規(guī)律呢? [學(xué)生甲]K層、L層、M層最多能排布的電子數(shù)目。 [學(xué)生乙]不論原子有幾個(gè)電子層,其最外層中的電子數(shù)目最多只有8個(gè)(氦原子是2個(gè))。 [學(xué)生丙]原子最外電子層中有8個(gè)電子(最外層為K層時(shí),最多只有2個(gè)電子)的結(jié)構(gòu)是相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。 [師]很好。下面請同學(xué)們根據(jù)以上規(guī)律和在初中學(xué)習(xí)的部分元素原子結(jié)構(gòu)示意圖的知識,討論并填寫課本91頁表5-3。 [學(xué)生活動,教師巡視,并指正錯誤] [問題探究]核外電子的分層排布,所遵循的規(guī)律是什么? [學(xué)生回答,教師補(bǔ)充并板書]2.核外電子的排布規(guī)律 (1)各電子層最多容納的電子數(shù)是2n2(n表示電子層) (2)最外層電子數(shù)不超過8個(gè)(K層是最外層時(shí),最多不超過2個(gè));次外層電子數(shù)目不超過18個(gè);倒數(shù)第三層不超過32個(gè)。 (3)核外電子總是盡先排布在能量最低的電子層,然后由里向外從能量低的電子層逐步向能量高的電子層排布。 [師]以上規(guī)律是相互聯(lián)系的,不能孤立地機(jī)械地套用。 知道了原子的核電荷數(shù)和電子層的排布規(guī)律以后,我們就可以畫出原子結(jié)構(gòu)示意圖。 如鈉原子的結(jié)構(gòu)示意圖可表示為 ,請大家說出各部分所表示的含義。 [生]圓圈表示原子核,+11表示核電荷數(shù),弧線表示電子層,弧線上的數(shù)字表示該層電子數(shù)。 [投影練習(xí)]1.判斷下列示意圖是否正確?為什么? [答案](A、B、C、D均錯)A、B違反了最外層電子數(shù)為8的排布規(guī)律,C的第一電子層上應(yīng)為2個(gè)電子,D項(xiàng)不符合次外層電子數(shù)不超過18的排布規(guī)律。 2.根據(jù)核外電子排布規(guī)律,畫出下列元素原子的結(jié)構(gòu)示意圖,并與課本P36和P70相對照: (1)3Li 11Na 19K 37Rb 55Cs (2)9F 17Cl 35Br 53I [師]請大家分析課本P91表5—2稀有氣體元素原子電子層排布。 [問]稀有氣體的最外層電子數(shù)有什么特點(diǎn)? [生]除氫為2個(gè)外,其余均為8個(gè)。 [問]元素的化學(xué)性質(zhì)主要決定于哪層電子? [生]主要決定于最外層電子數(shù)。 [問]稀有氣體原名為惰性氣體,為什么? [生]因?yàn)樗鼈兊幕瘜W(xué)性質(zhì)懶惰,不活潑,一般不易和其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 [師]我們把以上分析歸納起來,會得出什么結(jié)論呢? [生]原子最外層電子數(shù)為8的結(jié)構(gòu)的原子,不易起化學(xué)反應(yīng)。 [師]回答得很好。通常,我們把最外層8個(gè)電子(只有K層時(shí)為2個(gè)電子)的結(jié)構(gòu),稱為相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。如稀有氣體的原子就是上述結(jié)構(gòu),一般不與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)元素原子的最外層電子數(shù)小于8(K層小于2)時(shí),是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。在化學(xué)反應(yīng)中,具有不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的原子,總是“想方設(shè)法”通過各種方式使自己的結(jié)構(gòu)趨向于穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 [板書]3.穩(wěn)定結(jié)構(gòu)與不穩(wěn)定結(jié)構(gòu) [問]依據(jù)氯原子和鈉原子的結(jié)構(gòu)示意圖分析,在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),它們的最外層電子分別容易發(fā)生怎樣的變化? [生]鈉原子易失去一個(gè)電子形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),氯原子易得一個(gè)電子形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 [概括總結(jié)]很對,原子的核外電子排布,特別是最外層電子數(shù)決定著元素的主要化學(xué)性質(zhì)。從初中所學(xué)知識,我們知道,金屬元素的原子最外層電子數(shù)一般少于4個(gè),在化學(xué)反應(yīng)中比較容易失去電子達(dá)到相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu),表現(xiàn)出金屬性;而非金屬元素的最外層一般多于4個(gè)電子,在化學(xué)反應(yīng)中易得到電子而達(dá)到8個(gè)電子的相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以非金屬元素表現(xiàn)出非金屬性。 請大家看以下投影: [投影展示] [師]從以上投影可以看出,原子得到或失去電子后的陰陽離子也可用結(jié)構(gòu)示意圖來表示,稱作離子結(jié)構(gòu)示意圖。 [板書]4.離子結(jié)構(gòu)示意圖 [投影練習(xí)]1.寫出下列離子的離子結(jié)構(gòu)示意圖: Mg2+ F- Br- Ca2+ 2.填空 (1)當(dāng)質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))=核外電子數(shù)時(shí),該粒子是 , 電性。 (2)當(dāng)質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))>核外電子數(shù)時(shí),該粒子是 離子,帶 電荷。 (3)當(dāng)質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))<核外電子數(shù)時(shí),該粒子是 離子,帶 電荷。 2.(1)原子 不顯 (2)陽 正 (3)陰 負(fù) ●參考練習(xí) 1.某元素的原子核外有3個(gè)電子層,最外層有5個(gè)電子,該原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)為 A.14 B.15 C.16 D.17 2.某元素的原子核外有三個(gè)電子層,M層的電子數(shù)是L層電子數(shù)的,則該元素的原子是 A.Li B.Si C.Al D.K 3.與OH-具有相同質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)的微粒是 A.F- B.NH3 C.H2O D.Na+ 答案:1.B 2.B 3.A [小結(jié)]本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了原子核外電子的運(yùn)動特征和核外電子排布,知道了原子核外的電子運(yùn)動速度快,沒有確定的軌道,可以用電子云形象地表示;多電子原子里的核外電子的運(yùn)動并不是雜亂無章的,而是按一定規(guī)律排布的。 [作業(yè)]教材P93一、1、2 ●板書設(shè)計(jì) 第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)(第二課時(shí)) 二、原子核外電子運(yùn)動的特征 運(yùn)動速度快,沒有確定的軌道,可用電子云形象地表示。 三、原子核外電子排布 1.電子層的劃分 電子層(用n表示)1、2、3、4…… 電子層符號 K、L、M、N…… 離核距離 近遠(yuǎn) 能量高低 低高 2.核外電子的排布規(guī)律 (1)各電子層最多容納的電子數(shù)是2n2個(gè)(n表示電子層) (2)最外層電子數(shù)不超過8個(gè)(K層是最外層時(shí),最多不超過2個(gè));次外層電子數(shù)目不超過18個(gè),倒數(shù)第三層不超過32個(gè)。 (3)核外電子總是盡先排布在能量最低的電子層,然后由里向外從能量低的電子層逐步向能量高的電子層排布(即排滿K層再排L層,排滿L層才排M層)。 3.穩(wěn)定結(jié)構(gòu)與不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 4.離子結(jié)構(gòu)示意圖。 ●教學(xué)說明 本節(jié)課內(nèi)容較抽象,理論性強(qiáng)。教師在授課時(shí)要從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),注意掌握教材的深廣度。既要注意把握科學(xué)的嚴(yán)密性,又要考慮學(xué)生的可接受性,并盡量用直觀教具和形象的比喻使抽象的概念具體化,從而調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。 教材在編寫原子核外電子的排布這部分內(nèi)容時(shí),采取了探究式的方法。即先討論核電荷數(shù)為1~20的元素的原子核外電子排布,再總結(jié)出規(guī)律。這里采取了先給出核外電子的排布規(guī)律,再讓學(xué)生寫出1~20號元素的原子核外電子排布的順序。在此基礎(chǔ)上,對稀有氣體的電子排布進(jìn)行分析、討論、啟發(fā),從而得出穩(wěn)定結(jié)構(gòu)與不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的含義。把兩種方法應(yīng)用于兩個(gè)平行班,實(shí)驗(yàn)結(jié)果是后一種方法可以使課堂結(jié)構(gòu)緊湊,學(xué)生對課堂知識掌握得牢固程度也要比前一種方法好。教學(xué)過程中,因?yàn)閷W(xué)生要親自參與分析、歸納、練習(xí)等環(huán)節(jié),其學(xué)習(xí)的積極性有增無減,從而達(dá)到了較好的教學(xué)效果。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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