原子结构与性质》复习教学设计.docx
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原子结构与性质》复习教学设计
《原子结构与性质》复习教学设计
本节课是人教版高中化学选修三第一章《原子结构与性质》的内容，是在必修二第一章《物质结构元素周期律》基础上进一步认识原子结构与元素性质的关系。
本节内容属于物质结构理论的范畴，而物质结构不仅是本书的重点，也是整个中学化学教材的重点，通过本节教材的学习，学生能系统的掌握原子结构的知识，并且在原子的水平上认识物质构成的规律，并能运用原子结构的知识解释一些生活中常见的化学现象。
本节课从内容到形式都比较注重激发和保持学生的兴趣，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。
一、学习目标、评价目标
（一）、学习目标
1、通过核外电子排布规律的学习，落实宏观辨识与微观辨析的学科素养。
2、通过核外电子排布规律的学习，体会科学家在探索物质构成奥秘的过程中所运用的提出问题、设计探究方案、运用化学手段解决问题的过程，让学生体会证据推理与模型认知的学科素养，并建构“位”“构”“性”的系统思维框架，提高学生分析和解决问题的能力。
3、通过原子半径、第一电离能、电负性的学习，让学生自主发现变化规律，构建元素周期律（表）模型，并利用模型分析和解释一些常见元素的性质。
（二）、评价目标
1、通过原子核外电子分层排布的规律及原子结构的构造原理，构建出宏观与微观相结合的视角分析并能运用知识解决实际问题。
2、在元素周期律的学习中，让学生构建抽象思维、理论分析并在此过程中逐步形成科学的价值观。
3、学生在探究的过程中，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，在认识上和思想上都得到升华。
同时在内容上注意对学生进行科学方法、科学态度的教育，激发学生的学习兴趣。
二、教学与评价思路
“原子结构与性质”教学与评价思路示意图
三、教学方法
本节教学采用多媒体，用电脑将抽象的理论形象化，便于学生理解。
四、教学过程
Ⅰ、课前复习交流
课前，利用下发试卷的方式，完成课前作业并做好反馈，通过小组代表性反馈，收集课上需要解决的重点问题。
学生活动设计意图
Ⅱ、课中任务：
【引课】自然界中许多物质是由分子构成，而分子是由原子构成，那么原子具有什么样的结构和性质呢？
在选修三第一章就诠释了原子的结构和性质，这节课我们共同来复习一下。
【板书】原子的结构与性质
【教师】高考中此部分内容分值大概是4分左右，考察形式为主观题中的填空题，考察的内容为以下部分：
【学生】课标要求:
1.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理,能正确书写1~36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和电子排布图。
2.了解电离能的含义,并能用以说明元素的某些性质。
3.了解电负性的概念,并能用以说明元素的某些性质。
【教师布置任务】根据课标要求，可以总结本节重点有四部分
【学习任务一】：
能层和能级
【评价任务一】：
通过知识的理解揭开核外电子在核外排布的奥秘，构建宏观辨识和微观辨析的学科素养。
【任务一教学流程】：
【教师】我们知道核外电子是分层排布的，又称为能层。
目前核外电子最多可排7个能层，从里往外依次称为1、2、3、4、5、6、7层，又可称为K、L、M、N、O、P、Q，每一层最多容纳2n2个电子。
【提问】计算第3层、第四层、第五层可容纳电子数？
【学生】18、32、50
【教师】每层上这么多的电子能量相同吗？
【学生思考】
【教师】我们把每层上能量相同的电子排在一起，称为能级。
能级考查中需注意以下几点：
①任意一个能层，其能级数=能层序数。
能级
s
p
d
f
h
……
轨道数
1
3
5
7
9
……
轨道形状
球形
哑铃形
—
—
—
……
②
③每个轨道容纳2个电子
【学生学习基础知识过关训练】：
1、以下能级符号正确的是（A）
A6sB2dC3fD1p
2、P能层最多容纳的电子数为72。
在多电子原子中，任一能层的能级总是从S能级开始。
而且能级数等于该能层的序数.例如第四能层有4个能级，分别是4s、4p、4d、4f；最多容纳的电子数分别为2、6、10、14.
【设计意图】通过课堂练习帮助学生完成对知识的消化和应用，有利于培养学生的学以致用能力和综合思维能力，巩固强化所学知识。
【学习任务二】:
原子核外电子排布遵循的规则
【学习评价二】：
通过元素周期表、元素周期律的学习，体会科学家在探索物质构成奥秘的过程中所运用的提出问题、设计探究方案、运用化学手段解决问题的过程，让学生体会证据推理与模型认知的学科素养。
【学习任务二流程】：
【学生复习总结】1、构造原理
根据构造原理的要求，核外电子要按照1s2s2p3s3p4s3d4p5s……顺序进行排列，前一个能级排满后才能排下一个能级，注意4s3d现象叫能级交错，我们要先排4s排满后在排3d，需要注意的是在写核外电子排布式的时候我们要把3d写在4s前。
2、能量最低原理
核外电子排布时，总是尽先占有能量最低的轨道。
3、泡利原理
在一个原子轨道里，最多能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反。
4、洪特规则
基态原子中的电子进入并肩轨道后，总是优先单独占据一个轨道而且自旋方向相同。
（洪特规则的特例：
当同一能级上的电子处于全空、半充满、全充满状态时原子稳定）。
如：
Cr3d44S2---3d54S1Cu3d94S2---3d104S1
【学生学习基础知识过关训练】：
1、某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍,其质子数是最外层电子数的3倍,该元素基态原子的电子排布式____1s22s22p63s23p3外围电子排布式3s23p3。
2、若将15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23px23py1，它违背了D
A.能量守恒原理B.泡利不相容原理
C.能量最低原理D.洪特规则
3、写出下列元素的简化电子排布式及价电子排布图：
Fe、Cr、Cu、Br
Fe:
[Ar]3d64s2
Cr:
[Ar]3d54s1
Cu:
[Ar]3d104s1
Br:
[Ar]3d104s24p5
【总结】
【设计意图】通过课堂练习帮助学生完成对知识的消化和应用，有利于培养学生的学以致用能力和综合思维能力，巩固强化所学知识。
【学习任务三】：
元素周期表
【学习评价三】：
通过元素周期表发现编排的科学史实体验科学研究的过程和认知的规律性，在认识上和思想上都得到升华。
同时在内容上注意对学生进行科学方法、科学态度的教育，激发学生的学习兴趣。
【学习任务三流程】：
【学生复习知识】：
1、周期：
共7个周期
具有相同的电子层数的元素按照原子序数递增的顺序排列成的一个横行。
2、族：
共16个族
周期表中，有18个纵列，除8、9、10三个纵列叫第Ⅷ族外，其余15个纵列每一个纵列标作一族。
即：
7个主族（A）7个副族（B）1个零族和1个第Ⅷ族。
3、分区
【强调】牢记每个区所在的位置
【学生学习基础知识过关训练】
下列说法正确的有（AB）
A．26号元素铁属于d区
B．主族族序数=其价电子数=最外层电子数
C．在周期表中，第六周期元素种类=18种
D．最外层电子数=8的都是稀有气体元素
E．主族共有7列，过渡元素共有7列
F．元素周期表中第四周期第VA族的元素与第三周期IIA元素核电荷数相差13
【设计意图】通过课堂练习帮助学生完成对知识的消化和应用，有利于培养学生的学以致用能力和综合思维能力，巩固强化所学知识。
【学习任务四】：
元素周期律
【学习评价四】：
在元素周期律的学习中，让学生构建抽象思维、理论分析并在此过程中逐步形成科学的价值观。
【学习任务四流程】：
元素的性质随原子序数（核电荷数）的递增发生周期性递变的规律。
【理解】
1、原子半径
①电子层数：
相同条件下，电子层数越多，半径越大
②原子序数:
电子层数相同时，原子序数越小，半径越大。
③核外电子数:
原子序数相同条件下，核外电子数（e-）越多，半径越大。
例：
Na>Na+Cl2、电离能
①气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。
②电离能反映了不同元素的原子失电子的难易.
③变化规律：
（包括稀有气体）
同周期从前到后，元素的第一电离能呈现增大的趋势
注意：
ⅡA与ⅢA反，ⅤA与ⅥA反
同族元素从上到下第一电离能逐渐减小
3、电负性
①不同元素的原子对键合电子（共用电子对）吸引力的大小
②以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准，得出各元素的电负性（稀有气体未计）。
③递变规律：
（不包括稀有气体）
同周期，自左到右，元素原子的电负性逐渐变大。
同主族，自上到下，元素原子的电负性逐渐变小。
【学生学习基础知识过关训练】：
（1）微粒半径:
Mg2+,Na+,F-
（2）第一电离能:
Na,Mg,K
（3）电负性:
F,N,O
（4）热稳定性:
HF,HCl,HBr,HI
（5）酸性:
H2SO4,HClO4,H3PO4,H2CO3
【设计意图】通过课堂练习帮助学生完成对知识的消化和应用，有利于培养学生的学以致用能力和综合思维能力，巩固强化所学知识。
【教师】同学们回答的都很正确，说明对本章内容掌握的很好，接下来我们共同回忆一下本节主要内容。
【小结】
【质疑释疑】
【知识提升】高考链接
1、【2018年理科全国卷Ⅰ化学选修3-物质结构与性质】（15分）
Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。
回答下列问题：
（1）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_____、_____（填标号）。
A．
B．
C．
D．
Li+核电荷数较大
（2）Li+与H−具有相同的电子构型，r（Li+）小于r（H−），原因是___________________。
2.（2018年高考理综全国卷Ⅱ-化学-选修3物质结构与性质〕（15分）
硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示：
H2S
S8
FeS2
SO2
SO3
H2SO4
熔点/℃
−85.5
115.2
>600（分解）
−75.5
16.8
10.3
沸点/℃
−60.3
444.6
−10.0
45.0
337.0
回答下列问题：
（1）基态Fe原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）
基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃（纺锤）形。
3．【2017新课标1卷】（15分）
钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。
回答下列问题：
A
（1）元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为_______nm（填标号）。
N
A．404.4B．553.5C．589.2、D．670.8E．766.5
（2）基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是_________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为球形。
4．【2017新课标2卷】（15分）
我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐（用R代表）（N5）6（H3O）3（NH4）4Cl。
回答下列问题：
（1）氮原子价层电子的轨道表达式（电子排布图）为___
。
（2）元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能（E1）。
第二周期部分元素的E1变化趋势如图（a）所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是同周期元素随核电荷数的依次增大，元素原子半径在逐渐减小，故结合一个电子所释放的能量依次增大；氮元素的E1呈现异常的原因是N原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子
5．【2017新课标3卷】（15分）
研究发现，在CO2低压合成甲醇反应（CO2+3H2=CH3OH+H2O）中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。
回答下列问题：
（1）Co基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或3d74s2__。
元素Mn与O中，第一电离能较大的是O，基态原子核外未成对电子数较多的是__Mn_。
6．【2017江苏卷】
铁氮化合物（FexNy）在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。
某FexNy的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。
（1）Fe3+基态核外电子排布式为3d5或1s22s22p63s23p63d5
（3）C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为H7.（2016年高考理综全国卷I-化学选修3：
物质结构与性质〕（15分）
锗（Ge）是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。
回答下列问题：
（1）基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2
有_2___个未成对电子。
8.（2016高考理综全国卷Ⅱ-化学选修3：
物质结构与性质〕（15分）
东晋《华阳国志南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）文明中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。
回答下列问题：
（1）镍元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2
或[Ar]3d84s2，3d能级上的未成对的电子数为_2_____。
9.（2016年高考理综全国卷Ⅲ-化学选修3：
物质结构与性质〕（15分）
砷化镓（GaAs）是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。
回答下列问题：
（1）写出基态As原子的核外电子排布式[Ar]3d104s24p3
（2）根据元素周期律，原子半径Ga___大于__As，第一电离能Ga小于As。
（填“大于”或“小于”）
10.（2015年高考理综全国卷Ⅱ-化学选修3：
物质结构与性质〕（15分）
A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2-和B+具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。
回答下列问题：
（1）四种元素中电负性最大的是O（填元素符号），其中C原子的核外电子排布布式为_1s22s22p63s23p3（或[Ne]3s23p3）
【设计意图】通过高考链接，培养学生综合运用能力，同时在做题过程中增加学生学习信心、提高学生学习动力，由衷产生自豪感，培养学习化学兴趣。
Ⅲ、课后巩固：
【作业】1、预习第二章《分子结构与性质》
2、完成对应习题
五、【板书设计】
原子结构与性质
任务一：
能层能级
任务二：
原子核外电子排布遵循的规律
任务三：
元素周期表
任务四:
元素周期律
六、【教学反思】
“原子结构与性质”是高中化学选修3第一章内容，在高中化学中占有很重要的地位，本节主要针对考试常考考点进行系统复习，让学生形成清晰的知识网络，进一步了解核外电子运动模型的历史发展过程，认识核外电子的运动特点，建构微观意识，并会从宏观和微观相结合的视角分析和解决实际问题。
促进学生对学科本质的理解，发展学生化学学科核心素养。
本节课的主要任务是基于科学探究的一般过程和方法，认知思路的过程化和化学核心观念的结构化，建构原子结构和性质之间的关系认知模型，发展学生“宏观辨识与微观探析”核心素养，发展学生“科学探究与创新意识”核心素养，发展学生“证据推理与模型认知”核心素养。
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