化学11《原子结构模型》教案1鲁科版选修31.docx
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化学11《原子结构模型》教案1鲁科版选修31
化学：
1.1《原子结构模型》教案
（1）（鲁科版选修3）
第1课时
【教学目标】
1.了解“玻尔原子结构模型”，知道其合理因素和存在的不足。
2.知道原子光谱产生的原因。
3.能利用“玻尔原子结构模型”解释氢原子的线状光谱。
【教学重点】
1.基态、激发态及能量量子化的概念。
2.原子光谱产生的原因
3.利用跃迁规则，解释氢原子光谱是线状光谱及其他光谱现象。
【教学难点】
1.能量量子化的概念。
2.原子光谱产生的原因
【教学方法】启发式讨论式
【教学过程】
教
学
环
节
活
动
时
间
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
一
、联想·质疑
2分钟
在美丽的城市，我们经常可以看到五光十色的霓虹灯，霓虹灯为什么能发出五颜六色的光？
我们马上就会知道。
【板书】
第1节原子结构模型
第1课时
量子力学前的原子结构模型
引起学生对本节课的学习兴趣。
二、
复习旧课
3分
钟
提问
1.请同学们指出原子是由什么构成的？
2.请同学们描述一下核外电子运动有什么特征？
对学生的回答加以完善。
回答问题
为评价各种原子结构模型提供知识支持
三、
导入新
课
5分钟
1.介绍道尔顿原子学说的内容。
2.让学生评价“道尔顿原子学说”有那些不足之处，并对学生的评价加以完善
同组内交流、讨论，并对“道尔顿原子学说”进行评价。
学生思考问题并做出否定的回答。
培养学生合作精神和分析、评价能力。
1.使学生认识到原子结构模型是不断发展、完善的。
2.使学生认识到化学实验对化学理论发展的重要意义。
四
、
展开新课
17
分钟
1.道尔顿原子学说
2.卢瑟福原子结构的核式模型
3.玻尔原子结构模型
【板书】
一、道尔顿原子学说
1.介绍卢瑟福原子结构的核式模型。
2.让学生思考:
“卢瑟福原子结构的核式模型”能解释氢原子的光谱是线状光谱吗?
【板书】
二.卢瑟福原子结构模型
1、逐条分析“玻尔原子结构模型”。
【板书】
2、玻尔原子结构模型
（1）行星模型
点拨：
这里的“轨道”实际上就是我们现在所说的电子层。
（2）定态假设
点拨：
玻尔原子结构理论认为：
同一电子层上的电子能量完全相同。
（3）量子化条件
点拨：
量子化条件的内涵是：
各电子层能量差的不连续性，既E3-E2≠E2-E1。
（4）跃迁规则
点拨：
▲原子光谱产生的原因：
电子由激发态跃迁到基态会释放出能量，这种能量以光的形式释放出来，所以就产生光谱。
▲氢原子光谱是线状光谱的原因：
氢原子上的电子由n=2的激发态跃迁到n=1的基态，与从n=3的激发态跃迁到n=2的激发态，释放出的能量不同，
因此产生光的波长不同。
1.阅读“玻尔原子结构模型”理论
2.交流·讨论原子光谱产生的原因？
3.交流·讨论氢原子光谱为什么是线状光谱？
1.使学生认识到“玻尔原子结构模型”对原子结构理论的发展起着极其重要的作用。
2.使学生认识到化学实验对化学理论发展的起着极其重要的作用。
3.使学生知道原子光谱产生的原因。
4.使学生知道基态、激发态及能量量子化的概念。
5.使学生知道氢原子光谱为什么是线状光谱。
五
、
概括整合
3分钟
学生自我归纳整理本节课核心知识
练习
1.解释下列概念
（1）基态
（2）激发态
2.霓虹灯管里充入许多气体或蒸气，如：
氦气、氩气、水银蒸气等，通电时霓虹灯会发出五颜六色的光，试解释其原因？
3.填空：
玻尔原子结构模型认为，电子运动的轨迹是__________（填固定的或不变的），电子绕着原子核高速运动是否释放能量__________（填是或否），同一电子层上的电子能量__________（填相同或不同）。
若电子层的能量用表示，则E3-E2_________E2-E1（填相等或不相等）。
基态原子吸收能量跃迁到________态，电子由激发态 跃迁到基态会_______能量（填吸收或释放）。
【板书设计】
第1节原子结构模型
一、道尔顿原子学说
二、卢瑟福原子结构模型
1.逐条分析“玻尔原子结构模型”。
2.玻尔原子结构模型
（1）行星模型
（2）定态假设
（3）量子化条件
（4）跃迁规则
第1节原子结构模型
第2课时量子力学对原子核外电子运动状态的描述
【教学目标】
１.知道原子结构的发展历程
２.知道玻尔理论的要点
３.知道氢光谱是线状光谱的原因
【教学重点】
1.知道玻尔理论的要点
2.知道氢光谱是线状光谱的原因
【教学难点】知道氢光谱是线状光谱的原因
【教学过程】
教
学
环
节
活
动
时
间
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
一
一
、提出问题
导入新课
10分钟
介绍一些光谱现象，评价“玻尔原子结构模型”的贡献和存在的不足。
教师在学生评价的基础上，整理“玻尔原子结构模型”的贡献：
（1）说明了激发态原子为什么会发射光线
（2）成功解释了氢原子光谱是线状光谱的实验现象
（3）提出了主量子数n的概念及处于不同轨道上的电子能量量子化的理论，为量子力学的原子结构模型打下了基础。
介绍一些光谱现象和其他现象：
（1）玻尔理论电子延着固定的轨道绕核运动的观点，不符和电子运动的特性。
（2）玻尔理论不能解释多原子光谱，也不能解释氢原子光谱的精细结构。
教师讲解：
20世纪20年代中期建立的量子理论，引入了四个量子数，解释了原子光谱的实验现象，成为现代化学的理论基础。
【板书】
第1节原子结构模型
原子结构的量子力学模型
（1）
评价“玻尔原子结构模型”的贡献，通过一些光谱现象和其他现象，知道“玻尔原子结构模型”存在的不足。
复习旧知识，引入新问题，使学生明白“玻尔原子结构模型”的贡献和不足，并顺其自然的导入新课题。
二
、
展开新课
5分
钟
1.主量子数n
教师讲解：
主量子数n既能层或电子层。
在多电子原子中根据电子离原子核的远近和能量的高低，分为若干电子层（或能层）。
一般来说，主量子数n越大，处于该层的电子离原子核越远、能量越高。
【板书】
1.主量子数n
能量关系一般为：
EK了解主量子数n的大小与离核远近和能量高低的关系。
1.巩固新学知识。
2.培养合作意识
3.解决新课开始提出的问题。
15分钟
2.角量子数ι
▲教师讲解：
角量子数ι既能级或电子亚层。
处于同一电子层上的电子能量也不尽相同，根据这种能量差异，一个能层分为一个或若干个能级（或电子亚层），分别用符号s、p、d、f等表示。
▲【板书】
2.角量子数ι
①主量子数n与角量子数ι的关系
对于确定的n值，ι共有n个值，分别为：
0、1、2、3……（n-1）
②角量子数ι的光谱学符号
ι
0
1
2
3
符号
s
p
d
f
③能级的记录方法
举例：
若主量子数n=2，角量子数ι有0和1两个取值。
既第二能层有两个能级,记做2s、2p。
④能级顺序：
Ens学生完成下列习题
1.写出下列能层相应的能级符号：
（1）n=1
（2）n=3（3）n=4
2、交流·讨论
钠原子光谱由n=4的状态跃迁到n=3的状态，会产生多条谱线，为什么？
五
、
概括整合
17
分钟
对学生的整理加以完善
整理本课时主题知识
培养学生归纳总结能力
练习
1.写出下列能级符号
（1）n=5,ι=0
（2）n=3,ι=1
（3）n=4,ι=2（4）n=5,ι=3
2.写出下列能级的n、ι值
（1）3p
（2）4s（3）6f（4）5d
3.下列能级可能存在的是（）
（A）1p（B）2d（C）3f（D）5d
4.将下列能级按能量由高到低的顺序排列出来
（1）（A）4s（B）4d（C）4f（D）4p
_______________________________________
（2）（A）1s（B）2s（C）2p（D）3d（E）3p（F）4d（G）4f
_______________________________________
5.填写下表
主量子数n的取值
2
角量子数ι的取值
能级的表示方法
【板书设计】
第1节原子结构模型
原子结构的量子力学模型
1.主量子数n
能量关系一般为：
EK2.角量子数ι
①主量子数n与角量子数ι的关系
对于确定的n值，ι共有n个值，分别为：
0、1、2、3……（n-1）
②角量子数ι的光谱学符号
ι
0
1
2
3
符号
s
p
d
f
③能级的记录方法
举例：
若主量子数n=2，角量子数ι有0和1两个取值。
既第二能层有两个能级,记做2s、2p。
④能级顺序：
Ens第一节原子结构模型
第3课时量子力学对原子核外电子运动状态的描述
（2）
【教学目标】
１.初步认识原子结构的量子力学模型，能用n、l、m、ms这四个量子数描述
核外电子的运动状态
２.知道主量子数n、角量子数l和磁量子数m对应着n电子层中l能级中的
原子轨道
3.了解原子轨道的图象是原子轨道在空间的一种形象化表示
4.会辨认不同的原子轨道示意图
【教学重点】
1.用四个量子数描述核外电子的运动状态。
2.n、ι、m、ms的相互关系及有关量子限制
3.原子轨道和电子云的概念及形状
4.书写能级符号及原子轨道符号
【教学难点】
1.n、ι、m、ms的相互关系及有关量子限制。
2.原子轨道和电子云的概念
【教学过程】
教
学
环
节
活
动
时
间
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
一
、复习旧课导入新课
3分钟
教师让学生回答下列问题
①为什么在通常条件下，钠原子中的处于n=4能层的电子跃迁到n=3能层的状态时，在高分辨光谱仪上看到的不是一条谱线，而是多条谱线？
②在高分辨光谱仪中，氢原子的电子从n=2跃迁到n=1层时，得到两条靠得很近的谱线？
1.回答问题
2.思考老师提出的问题。
复习旧知识，引入新问题，导入新课教学。
二
、
展开新课
15分钟
3.磁量子数m
【板书】
第1节原子结构模型
原子结构的量子力学模型
（2）
教师讲解：
磁量子数既原子轨道个数。
原子轨道是指一个电子空间运动状态。
根据光谱现象，科学家发现同一能级电子空间运动状态不尽相同，一个能级包含着一个或若干个原子轨道。
【板书】
3.磁量子数m
①角量子数ι和磁量子数m的关系
角量子数ι和磁量子数m的关系既能级与原子轨道个数的关系。
对于一个确定的ι值，m值可取0、
1、
2、
3……
ι，共（2ι+1）个数值。
当ι=2时，m有0、
1、
2五个取值；既d能级有五个原子轨道。
②原子轨道的表示方法
s能级只有一个原子轨道，可表示为s。
p能级有3个原子轨道，可表示为px、py、pz。
d能级有5原子轨道，f能级有7原子轨道。
学生完成下列习题
1.写出写出下列各能级所有原子轨道符号
（1）n=1
（2）n=2
2.计算下列各能层所有原子轨道数目
（1）n=1
（2）n=2
（3）n=3（4）n=4
3.原子轨道是由那几个量子数决定的？
巩固新学知识。
5
分钟
4.自旋磁量子数ms
教师讲解并板书：
4.自旋磁量子数ms
量子力学认为，同一轨道上的电子还在做自旋运动，而且只有两种自旋运动状态，分别用自旋磁量子数
（通常用符号“↑”表示）和
（通常用符号“↓”表示）来描述。
交流·讨论
1.氢原子上的电子由n=2的状态跳回到n=1的状态，会产生两条靠得很近的谱线，为什么？
2.电子的运动状态包括自旋状态是由那几个量子数决定的？
1、巩固新学知识。
2、培养合作意识
3、解决新课开始提出的问题
4分钟
5.电子云
教师介绍：
（1）核外电子运动特征
（2）电子云的概念
（3）电子云和电子云的形状
4分钟
6.原子轨道
教师介绍：
（1）原子轨道的概念
（2）轨道和轨道的形状
（3）电子云和原子轨道的区别
对学生的整理加以完善
三
、
概括整合
3分钟
整理本课时主题知识
培养学生归纳总结能力
练习
1.写出下列各能级对应的所有原子轨道的符号
（1）n=4，ι=1：
（2）n=5，ι=2：
（3）n=7，ι=0：
2.填空
n取值
ι取值
m取值
原子轨道数目
1
2
3
4
3.下列说法是否正确？
若不正确应如何改正。
（1）“s电子绕原子核旋转，其轨道为一圆圈，而p电子是走∞字形”。
（2）“主量子数为1时，有自旋相反的两个轨道”。
（3）“主量子数为3时，有3s、3p、3d、3f四个轨道”。
4.有无下列运动状态？
为什么？
（1）n=1,ι=1,m=0
（2）n=2,ι=0,m=
1
（3）n=3,ι=3,m=
3
（4）n=4,ι=3,m=
2
5.填充合理的量子数
（1）n=__________,ι=2,m=0,.
（2）n=2,ι=_______,m=
1,.
（3）n=4,ι=2,m=0,.ms=_________
（4）n=2,ι=0,m=_________,
【板书设计】
第1节原子结构模型
3.磁量子数m
4.自旋磁量子数ms
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