谁有高中化学选修3的教案？

第一章原子结构和性质

一、本章的教学目标

1.了解原子结构的构造原理，知道电子在核外的能级分布，用电子排列公式表示常见元素(No.1 ~ 36)核外电子的排列。

2.了解能量最小原理，知道基态和激发态，知道原子核外的电子在一定条件下会跃迁产生原子光谱。

3.了解电子在原子核外的运动状态，知道电子云和原子轨道。

4.了解原子结构与元素周期表的关系，了解元素周期表的应用价值。

5.能说出元素电离能和电负性的意义，能用元素电离能解释元素的某些性质。

6.从科学家探索物质构成奥秘的史实中体验科学探究的过程和方法，在抽象思维和理论分析的过程中逐渐形成科学价值观。

本章的知识分析:

本章在学生已有原子结构知识的基础上，进一步研究原子的结构，从构造原理和能量最低原理介绍原子的核外电子组态和原子光谱，用图文并茂的方式描述电子云和原子轨道。本文从原子结构的知识出发，介绍了元素的周期系、周期表和周期律。总之，本章根据课程标准的要求，系统深入地介绍了原子结构和元素的性质，为后面章节的学习奠定了基础。这一章虽然抽象难学，但作为本书的第一章，教材更注重从内容和形式上激发和保持学生的学习兴趣，重视培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣。

通过本章的学习，学生可以系统地掌握原子结构的知识，了解物质在原子水平上的组成规律，并运用原子结构的知识解释一些化学现象。

注意这一章不能挖的很深，属于微拓展。

相关知识复习(必修2)

1.原子序数:含义:

(1)原子序数与构成原子的粒子的关系；

原子序数= = = =。(3)原子组成的表示方法

A.原子符号:AzX A z

B.原子结构示意图:

C.电子:

D.象征意义:A B C D E (4)特殊结构助词概述:

无电子粒子和无中子粒子

2e-微粒8e-微粒

10e-粒子

18e-粒子

2.元素周期表:(1)排列原则:将电子层数相同的元素从左到右按原子序数增加的顺序水平排列；然后，不同行中最外层电子数相同的元素，按照电子层数增加的顺序，从上到下排成纵行，称为族。

(2)结构:各周期元素的物种数和0族元素的原子数。

第一周期2 2

第二周期8 10

第三周期8 18

第四周期18 36

第五周期18 54

第六周期32 86

第七周期不完整周期26 118

(2)族数的罗马数字用表示；主族由a表示；亚科用b表示。

七大家族

第7小部族

VIII族是第8，9，10列。

零族是第18列。

阿拉伯数字:1 2 3 4 5 6 7 8

罗马数字:二三四五六七八

(3)元素周期表与原子结构的关系:

①周期数=电子层数②主族数=原子最外层电子数=元素最高价数。

(4)元素族别称:①Ia族:碱金属Ia族:碱土金属②ⅶA族:卤族元素。

③第0组:稀有气体元素

3.相关概念:

(1)质量:

(2)质量()= ()+()

(3)元素:同一原子的总称。

(4)核素:具有一定数量和一定数量的原子。

(5)同位素:同一元素相同但不同的原子称为同位素。

(6)同位素的性质:①同位素的化学性质几乎相同；②在一些自然存在的元素中，

无论游离态还是结合态，各种元素的百分比都是不变的。

(7)元素的相对原子质量:

a、一个核素的相对原子质量=

b、元素的相对原子质量=

练习:用质子数A、中子数B、电子数C、电子数D、最外层电子数E和电子数填充下列空格。

(1)确定原子的种类；(2)元素种类的确定。

(3)一种元素是否有同位素取决于(4)同位素的相对原子质量取决于。

⑤元素的原子半径由⑤元素的化合价由决定。

⑦元素的化学性质是由。

4、元素周期律:

(1)电子在原子核外的排列:电子层。

N = or用来表示由内向外的电子层。

(2)排列原理:核外电子一般先排列，一层满了再填充。

5.判断金属或非金属元素强度的依据。

金属强度和非金属强度。

1，最高价氧化物对应水合物的碱性，最高价氧化物对应水合物的酸性。

2.与水或酸反应，取代了氢与H2结合的困难和气态氢化物的稳定性。

3.活性金属可以取代盐溶液中的非活性金属和活性非金属单质，较少的非活性非金属单质可以被取代。

6.比较粒子半径。

(1)对于同核电荷的粒子，电子越多，半径越大。

如:H+< H+< H < H-；Fe > Fe2+> Fe3+Na+Na；氯氯-

(2)电子数相同的粒子，核电荷越多，半径越大。例如:

①与he具有相同电子层结构的粒子:H-> Li+> Be2+

②电子结构与Ne相同的粒子:O2-> F-> Na+> Mg2+> Al3+

③与Ar电子层结构相同的粒子:S2-> Cl-> K+> Ca2+

7.具有不同电子数和核电荷的粒子:

(1)同一个主族的元素，半径从上到下。

(2)同周期性:原子半径从左到右递减。例如，Na Cl Cl- Na+

(3)比较Ge、P、o的半径。

8、核电子构型定律:

(1)

(2)

(3)

第一章原子结构和性质

第一节原子结构:(第一课)

知识和技能:

1，对核外电子层状排列的进一步认识

2.知道电子在核外的能量层分布和能量关系。

3.知道原子核外电子的能级分布和能量关系。

4.原子核外的不同能级可以用符号来表示，可以初步知道量子数的意义。

5.了解了原子结构的构造原理，我们就可以用构造原理来了解原子的核外电子组态。

6.常见元素(No.1 ~ 36)核外电子的排列可以用电子排列公式表示。

方法和过程:回顾与延伸，类比与归纳，能级类比于地板，能级类比于楼梯。

情感与价值观:充分认识原子结构理论的发展过程是一个逐步深化和完善的过程。

教学过程:

1，原子结构理论的发展

从古希腊哲学家leucippus和democritus的幼稚原子到现代的量子力学模型，人类思想中的原子结构模型经历了多次进化，给了我们很多启示。

现代大爆炸宇宙论认为我们的宇宙诞生于大爆炸。大爆炸后约两小时，大量的氢、少量的氦和极少量的锂诞生了。后来经过或长或短的发展过程，发生了氢、氦等核聚变反应，批量合成了其他元素。

【复习】必修课学过的原子核外电子组态定律；

核外电子组态的僵尸定律

(1)核外电子总是尽可能排列在能量较低的电子层，然后从里到外，依次排列。

排列在能量递增的电子层(最小能量原理)。

(2)原子核外的每个电子层最多能容纳29 '电子。

(3)原来最外层的电子数不能超过8(当K层为最外层时，不能超过2个电子)

(4)次外层的电子数不能超过18(如果K层是次外层，不能超过2)。

第三层的电子数不能超过32。

注意:以上规律是相互联系的，不能孤立理解。比如说；当M层是最外层时

当，最多可以排列8个电子；当M层不是最外层时，最大电子数可以是18。

【思考】这些规律是怎么总结出来的？

2.能量层和能级

从所需知识中，我们已经知道多电子原子的核外电子能量是不同的，可以分为:

第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七能量层。

符号代表k，l，m，n，o，p，q...

能量从低到高

比如钠原子有11个电子，分布在三个不同的能量层，第一层有2个电子，第二层有8个电子，第三层有1个电子。因为原子中的电子处于原子核的引力场中，所以电子总是尽可能地从内层排出，然后一层满了再把下一层填满。理论研究证明，核外各层所能容纳的最大电子数如下:

能量层一，二，三，四，五，六，七...

符号k l m n o p q...

最大电子数28 18 32 50...

即每层所含电子的最大数量为2n2(n:能量层的序数)。

但同一能层的电子可能能量不同，也可以分能级(S，P，D，F)，就像能层是地板，能级是楼梯一样。每个能量层上的能级是不同的。

能级的符号和可以容纳的最大电子数如下:

能量层...

能级1s 2s 2 p 3s 3d 4s 4p 4d 4f...

最大电子数是2262610261014...

每个能量层的电子数是28 18 32 50...

(1)在每个能层中，能级符号的顺序是ns，np，nd，nf……...

(2)对于任何能量层，能量级数=能量层序数。

(3)S，P，D，F …能容纳的电子数是1，3，5，7 …的两倍。

3.结构原理

根据结构原理，只要知道原子序数，就可以写出几乎所有元素的电子构型。

即电子的能级顺序为1s 2s 2 p 3s 3 p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s...

元素原子的电子组态:(No.1-36)

氢H 1s1

……

Na Na 1s 222 p 63s 1

……

钾k 1s 22 p 63s 23 p 64 p 1ar4s 1

……

少数元素基态原子的电子组态与结构原理有电子偏差，如:

铬24Cr [Ar]3d54s1

铜29Cu [Ar]3d104s1

[课堂练习]

1，写出17Cl(氯)，21Sc(钪)，35Br(溴)的电子构型。

氯:1 s222 p 63s 23 p 5

钪:1s 222 p 63s 23 p 63d 14 S2。

溴:1s 222 p 63s 23 p 63d 104s 24 p 5。

根据构造原理，只要知道原子序数，就可以写出元素原子的电子构型，这样的电子构型就是基态原子。

2.写出1-36元素的核外电子排列。

3.写出1-36元素核外电子的简化排列公式。

总结并记住写作方法。

4.画出下列原子的结构图:铍、氮、钠、氖、镁。

回答以下问题:

在这些元素的原子中，最外层的电子数大于第二外层的电子数，最外层的电子数等于第二外层的电子数，最外层的电子数等于电子层数。

L层的电子数最大，K层的电子数与M层相等。

5.下面的符号代表一些能量层或能级的能量。请按照能量从低到高的顺序排列:

(1)EK EN EL EM，

(2)E3S E2S E4S E1S

(3)E3S E3d E2P E4f .

6.元素A的原子的M电子层比次外层少两个电子。B元素原子核外层L层的电子数比最外层多7个。

(1)元素A的元素符号是，元素B的原子结构示意图是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；

(2)元素A和B形成的化合物的化学式和名称分别是_ _ _ _ _ _ _。

第一节原子结构:(第二类)

知识和技能:

1，了解原子结构的构造原理，并能利用构造原理了解原子的核外电子构型。

2.常见元素(No.1 ~ 36)核外电子的排列可以用电子排列公式表示。

3.知道电子在原子核外的排列遵循最小能量原理。

4.知道原子基态和激发态的含义。

5、初步了解电子在核外的跃迁和吸收或发射光谱，并了解其简单应用。

教学过程:

【课前练习】1。理论研究证明，在一个多电子原子中，电子的排列分为不同的能级，同一能级的电子也可以分为不同的能级。能量层和能级的符号以及可以容纳的最大电子数如下:

(1)根据不同，原子核外的电子可以分为不同的能量层，每个能量层上可以排列的电子的最大数量是，除了K层，其他能量层作为最外层时，最多只能有电子。

(2)从上表可以发现很多规律，比如S能级只能容纳两个电子，每个能级上的能量级数等于。请再写一条规则。

2.A、B、C、D都是主族元素，已知原子A的L层电子数是K层的3倍；B元素核外K层和L层的电子数之和等于M层和N层的电子数之和；元素C形成的C2+离子与氖原子的核外电子组态完全相同，D核外比C核外多5个电子。规则

(1)元素A在周期表中的位置是，元素B的原子序数是；

(2)写出C和D的单质反应的化学方程式..

【引入】电子在核外空间的运动能否用宏观的牛顿运动定律来描述？

4、电子云和原子轨道:

(1)电子运动的特点是:①质量极小；②运动空间极小；③极高速度运动。

所以电子的运动可以用牛顿运动定律来描述，只能从统计学的角度来描述。我们不可能确定某个状态的核外电子在某个时刻是如何在核外空间的，只是它在核外各处出现的概率，就像我们描述一个宏观的运动物体一样。

概率分布图看起来像一朵云，所以形象地称为电子云。电子出现概率约为90%的空间常被圈起来，人们把这种电子云剖面称为原子轨道。

S的原子轨道为球形，能量层数越大，原子轨道半径越大。

P的原子轨道呈纺锤形，每个P能级有三条轨道，相互垂直，分别以Px、Py、Pz为符号。p原子轨道的平均半径也随着能层数的增加而增加。

s电子的原子轨道都是球形的(原子核位于球体中心)，能量层数2越大，原子轨道半径越大。这是因为1s，2s，3s的能量……...电子依次增多，电子出现在离原子核较远的区域的概率逐渐增大，电子云向更大的空间扩展。这不难理解。比如神舟五号，必须依靠推进(提供能量)来克服地球引力。2s电子比1s电子能量高，战胜原子。

原子核的引力出现在离原子核更远的空间的概率大于1s，所以2s电子云必然比1s电子云更弥散。

(2)【重点难点】泡利原理和亨特法则

量子力学告诉我们ns能级有一个轨道，np能级有三个轨道，nd能级有五个轨道，nf能级有七个轨道，每个轨道最多可以容纳两个电子，通常称为电子对，用方向相反的箭头表示。

一个原子轨道最多只能容纳两个电子，自旋方向相反。这个原理变成了泡利原理。

推理每个电子层的轨道数和包含的电子数。

电子组态在同一能级不同轨道时，总是先占一个轨道，自旋方向相同。这个规则就是亨特规则。

【练习题】写出5、6、7、8、9号元素的核外电子组态轨道公式。并记住各主族元素最外层电子组态轨道形式的特征:(成对电子数，不成对电子数及其占据的轨道。

【思考】以下是部分原子在第二周期的核外电子构型。请说出每个符号的含义以及从中获得的一些信息。

【思考】写出24号和29号元素的电子排列，价电子组态轨道和阅读周期表。有哪些区别，为什么？从元素周期表中找出铜、银、金外层电子层的排列。

它们符合建造原则吗？

2.电子排布可以简化，比如钠的电子排布可以写成[Ne]3S1。提问:方括号中的符号是什么意思？能否通过模仿钠原子的简化电子排布，写出8号元素氧、14号元素硅、26号元素铁的简化电子排布？

亨特法则的一个特例:对于同一能级，当电子组态完全充满、半充满或完全空着时，相对稳定。

课堂练习

1，以下原子的价电子组态用轨道表达式表示。

(1)N (2)Cl (3)O (4)Mg

2.下面列出的是一些原子的2p和3d电子组态。试着判断哪些违反泡利不相容原理，哪些违反亨特法则。

(1) (2) (3)

(4) (5) (6)

有违反泡利不相容原理的，也有违反亨特法则的。

3.在以下原子的外围电子组态中，哪个态的能量更低？试着解释一下原因。

(1)氮原子

2s 2p 2s 2p

；

(2)钠原子:a.3s1b.3p1

；

(3)铬原子:a.3d54S1b.3d44S2。

。

4.核外电子排列和轨道表达是表达原子核外电子构型的两种不同方式。请比较这两种表达方式的异同。

5.电子在原子核外的运动有什么特点？科学家如何描述电子的运动状态？以氮原子为例，说明了核外电子组态的原理。

第一节原子结构:(第三课)

知识和技能:

1，知道电子在核外的排列遵循最小能量原理。

2.知道原子基态和激发态的含义。

3.了解电子在核外的跃迁和吸收或发射光谱，了解其简单应用。

【重点难点】最小能量原理、基态、激发态、光谱

教学过程:

【导读】在我们的日常生活中，我们看到大量的可见光，如灯光、霓虹灯、激光、烟花等。它们和原子结构有什么关系？

创设问题情景:利用视频回放或电脑演示日常生活中的一些光现象，如霓虹灯、激光、节日上的五彩烟花等。

提问:这些光现象是如何产生的？

问题探究:引导学生阅读课本，从原子中电子能量变化的角度理解光的成因。

解题:根据原子电子组态的结构原理，理解原子基态、激发态和电子跃迁的概念，并用这些概念解释光谱产生的原因。

应用反馈:举例说明光谱分析的应用。比如科学家通过对太阳光谱的分析发现了稀有气体氦，在化学研究中利用光谱分析检测某些物质的存在和含量。学生还可以在课后查阅光谱分析方法及应用的相关资料，扩大知识面。

[摘要]

原子的电子构型遵循结构原理，能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最小原理。

能量最低的原子称为基态原子。

当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到更高能级，成为受激原子。当一个电子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的激发态甚至基态时，就会释放能量。光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一。

不同元素的原子在跃迁时会吸收或释放不同的光。光谱仪可以用来吸收各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，称为原子光谱。许多元素是通过原子光谱学发现的。在现代化学中，经常利用原子光谱的特征谱线来鉴别元素，称为光谱分析。

【阅读分析】分析教材p8的发射光谱和吸收光谱，知道两个光谱的特点。

阅读p8科学史，了解光谱的发展。

[课堂练习]

1，同一原子基态和激发态的比较()

a、基态的能量高于激发态的能量；b，基态相对稳定。

c，基态的能量比激发态低d，在激发态更稳定。

2.生活中下列现象与电子在原子核外的跃迁有关()

a、钢材长期使用会生锈B、节日燃放烟花

c、金属丝能导电D、保健药丸时间长了就消失了。

3.比较多电子原子中电子能量的依据是()

A.元素原子的核电荷数b .原子核外的电子数

C.电子和原子核之间的距离d .原子核外电子的大小

4、当氢原子中的电子从2p能级，向其他低能级跃迁时()。

A.产生的光谱是吸收光谱b。产生的光谱是发射光谱。

C.产生的谱线数量可以是两条。d .电子的势能会增加。

第一章原子结构和性质

第二节元素的原子结构和性质(第1课)

知识和技能

1.进一步了解原子结构与元素周期表中元素的位置、价态、数量的关系。

2、知道外围电子排列和价电子层的意义。

3.了解元素周期表中元素的核外电子构型规律。

4.知道元素的原子结构和位置之间的关系。

教学过程

【复习】必修课中的元素周期律是什么？元素的属性是什么？元素性质周期性变化的根本原因是什么？

【课前练习】写下锂、钠、钾、铷、铯基态原子的简化电子排布和氦、氖、氩、氪、氙的简化电子排布。

一.原子结构和周期表

1，周期系统:

随着元素原子核电荷数的增加，每出现一个碱金属，就开始建立一个新的电子层，然后最外层的电子逐渐增加，最终达到8个电子，稀有气体出现。然后从碱金属开始，到稀有气体，等等——这就是元素周期表中的循环。比如从元素11到元素18的最外层电子构型，重复从元素3到元素10氖的最外层电子构型——从1电子到8电子；之后，虽然情况变得更加复杂，但每个周期1元素的原子最外层电子层始终是1电子，最后一个元素的原子最外层电子层始终是8电子。可见，元素周期系的形成是由于元素核外村庄排列的周期性重复。

2.周期表

我们今天继续讨论原子结构和元素性质的关系。所有元素都排列在周期表中，那么元素的核外电子构型和周期表有什么关系呢？

说起元素周期表，同学们应该不陌生。门捷列夫制作了第一张元素周期表。到目前为止，元素周期表的类型多种多样:电子层状、金字塔形、楼群形、螺旋形(教材p15)到长元素周期表，有待进一步完善。

首先，我们来回忆一下长周期表的结构。在元素周期表中，能量层数相同的元素从左到右按原子序数增加的顺序水平排列，称为周期，共有7个元素；不同行中最外层电子数相同的元素，按能层层数递增的顺序，从上到下排成纵行，称为族。* * *有18个垂直行和16个族。16族群可分为主族群、次族群和0族群。

【思考】元素在周期表中的排列位置，是什么决定的？外围电子配置是什么意思？什么是价电子层？什么是价电子？要求学生记住这些术语。是什么决定了一种元素在元素周期表中的位置？

阅读分析元素周期表，重点是元素原子的外围电子组态与价电子总数和族数的关系。

【概要】元素在周期表中的位置是由原子结构决定的:原子核外的电子层数决定了元素所处的周期，原子的价电子总数决定了元素所处的族。

【分析探究】各列价层电子总数是否相等？根据电子构型，元素周期表中的元素可以分为五个区域。除了ds区域，该区域的名称来源于根据结构原理最终填入的电子的能级符号。S区、D区、P区分别有多少根柱子？为什么S区、D区、ds区的元素都是金属？

元素周期表可以分为哪些族？为什么子族元素也被称为过渡元素？各区域元素价电子层的结构特征是什么？

【基本要点】分析图1-16

s区p区d区ds区f区

分区原则

列号

都是金属的吗？

该区金属元素丰富，非金属元素主要集中。主族主要包含区域，子族主要包含区域，过渡元素主要包含区域。

【思考】周期表上的外围电子构型被称为“价电子层”，是因为在化学反应中，这些能级的电子数可以发生变化。元素周期表每一列的电子总数是一样的吗？

【归纳】s区元素价电子特征排列为nS1~2，价电子数等于族数。D区元素的价电子组态特征为(n-1)D 1 ~ 10ns 1 ~ 2；价电子总数等于子族序数；ds区的元素特征电子构型为

(n-1)d10ns1~2，价电子总数等于列序数；P区的元素特征电子组态为

ns2np 1 ~ 6；价电子总数等于主族序数。原子结构与元素在周期表中的位置有关。

(1)的核外电子总数决定循环数。

循环次数=最大能量层数(钯除外)

46Pd [Kr]4d10，最大能量层数为4，但在第五周期。

(2)外围电子的总数决定了它排在哪一组。

如:29Cu 3d104s1

10+1 = 11尾数是1，所以是IB。

元素周期表是原子结构和元素渐变规律的具体体现。

元素的原子结构和性质(第二课)

知识和技能:

1，掌握原子半径的变化规律