1、原子結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)1復(fù)習(xí)原子構(gòu)成的初步知識，使學(xué)生懂得質(zhì)量數(shù)和X的含義，掌握構(gòu)成原子的粒子間的關(guān)系2使學(xué)生了解關(guān)于原子核外電子運動特征的常識3了解核外電子排布的初步知識，能畫出118號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖4培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力、抽象思維能力、科學(xué)的分析推理能力及對所學(xué)知識的應(yīng)用能力5使學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)教學(xué)重點原子核外電子的排布規(guī)律教學(xué)難點1原子核外電子運動的特征2原子核外電子的排布規(guī)律課時安排2課時教學(xué)方法啟發(fā)、誘導(dǎo)、設(shè)問、激疑、形象比喻、討論、練習(xí)、講述教學(xué)用具投影儀、膠片、畫面一樣的音樂賀卡和普通賀卡、鐵鎖、電腦教學(xué)過程第一課時引言教師舉起兩張外表一樣的生日賀卡師同學(xué)們，我

2、這兒有兩張生日賀卡，現(xiàn)在我把它們打開，請大家說出它們最明顯的不同點在哪里？教師打開賀卡生一個會響，一個不會響師如果你想要知道這張音樂賀卡為什么會發(fā)出美妙動聽的聲音，你首先想要做的是什么？生拆開看看！師對！也就是說首先要了解它的結(jié)構(gòu)我們知道，一種物質(zhì)之所以區(qū)別于另一種物質(zhì)，是由于它們具有不同的性質(zhì)而它們的性質(zhì)又決定于它們各自的結(jié)構(gòu)因此，我們很有必要掌握有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識然而，自然界的物質(zhì)太多太多，如果我們不假思索地去一個一個地進(jìn)行認(rèn)識的話，既耗時間又費精力，這顯然是不切合實際的這就需要我們在研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出一些規(guī)律，并以此來指導(dǎo)我們的實踐本章我們就來學(xué)習(xí)這方面的內(nèi)容板書第五章物質(zhì)結(jié)構(gòu)

3、元素周期律師研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)首先要解剖物質(zhì)我們知道，化學(xué)變化中的最小粒子是原子，化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)就是原子的重新組合，那么，是不是任何兩個或多個原子的接觸都能生成新物質(zhì)呢？舉例說明引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)前面學(xué)過的知識來進(jìn)行分析，如H2與F2在冷暗處就能反應(yīng)，而H2和I2在常溫下卻不反應(yīng)；Na與O2常溫下迅速反應(yīng)生成Na2O，而真金卻不怕火煉；再如稀有氣體等等師為什么常溫下氫原子與氟原子“一拍即合”，而氫原子與氖原子卻“老死不相往來”呢？要知其究竟，必須揭開原子內(nèi)部的秘密，即認(rèn)識原子的結(jié)構(gòu)板書第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)(第一課時)師關(guān)于原子結(jié)構(gòu)，我們在初中就已熟悉請大家說出構(gòu)成原子的粒子有哪些？它們怎樣構(gòu)成原子的？生構(gòu)成原

4、子的粒子有質(zhì)子、中子、電子三種；其中，質(zhì)子和中子構(gòu)成了原子的原子核，居于原子中心，電子在核外做高速運動師很好，下面我們用如下形式把它表示出來板書一、原子結(jié)構(gòu)師下面，我們通過下表來認(rèn)識一下構(gòu)成原子的粒子及其性質(zhì)投影展示表5-1表5-1構(gòu)成原子的粒子及其性質(zhì)構(gòu)成原子的粒子電子質(zhì)子中子電性和電量1個電子帶1個單位負(fù)電荷1個質(zhì)子帶1個單位正電荷不顯電性質(zhì)量/kg9.10910-311.67310-271.67510-27相對質(zhì)量1/1836(電子與質(zhì)子質(zhì)量之比)1.0071.008注是指對12C原子質(zhì)量的1/12(1.66110-27 kg)相比較所得的數(shù)值師通過上表我們知道，構(gòu)成原子的粒子中，中子不

5、顯電性，質(zhì)子帶正電，電子帶負(fù)電我這兒有一把鐵鎖，(舉起鐵鎖)接觸它是否會有觸電的感覺？生不會問題探究金屬均由原子構(gòu)成，而原子中又含有帶電粒子，那它為什么不顯電性呢？生可能是正負(fù)電荷互相抵消的緣故吧！師對，因為原子內(nèi)部，質(zhì)子所帶正電荷和電子所帶負(fù)電荷電量相等、電性相反，因此原子作為一個整體不顯電性從原子的結(jié)構(gòu)我們可知，原子核帶正電，它所帶的電荷數(shù)核電荷數(shù)決定于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，我們用Z來表示核電荷數(shù)，便有如下關(guān)系：板書核電荷數(shù)(Z)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)師下面，我們再來深入了解一下原子核與原子的關(guān)系問誰能形象地比喻一下原子核和原子的體積的相對大小？生甲回答：如果把原子比作一座十層大樓，原子核就像放置在這

6、所大樓中央的一個櫻桃乙回答：如果假設(shè)原子是一座龐大的體育場，而原子核只相當(dāng)于體育場中央的一只螞蟻師回答得很好，甲比喻說明對初中的知識掌握很牢固；乙比喻說明大家對新課的預(yù)習(xí)很到位確切地講，原子核的體積只占原子體積的幾千萬億分之一原子核雖小，但并不簡單，它是由質(zhì)子和中子兩種粒子構(gòu)成的，幾乎集中了原子的所有質(zhì)量，且其密度很大投影展示有關(guān)原子核密度的資料原子核密度很大，假如在1cm3的容器里裝滿原子核，則它的質(zhì)量就相當(dāng)于1.2108t，形象地可以比喻為需要3000輛載重4 t的卡車來運載師其實，從表5-1中所示電子、質(zhì)子、中子的相對質(zhì)量也可得出原子的質(zhì)量主要集中在原子核上的結(jié)論從表中可看出，質(zhì)子和中子

7、的相對質(zhì)量均近似等于1，而電子的質(zhì)量只有質(zhì)子質(zhì)量的1/1836，如果忽略電子的質(zhì)量，將原子核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似值加起來，所得數(shù)值便近似等于該原子的相對原子質(zhì)量，我們把其稱為質(zhì)量數(shù)，用符號A表示中子數(shù)規(guī)定用符號N表示則得出以下關(guān)系：板書質(zhì)量數(shù)(A)質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)師這樣，只要知道上述三個數(shù)值中的任意兩個，就可推算出另一個數(shù)值來在化學(xué)上，我們用符號X來表示一個質(zhì)量數(shù)為A、質(zhì)子數(shù)為Z的具體的X原子比如C表示質(zhì)量數(shù)為12，原子核內(nèi)有6個質(zhì)子和6個中子的碳原子問題探究“O”與“O”所表示的意義是否相同？生O表示原子核內(nèi)有8個中子的氧原子，而O除表示一個氧原子外，還可表示氧元素師為了

8、熟記X所表示意義及A、Z、N之間的關(guān)系，請同學(xué)填寫下表：投影練習(xí)粒子符號質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)質(zhì)量數(shù)(A)用X表示為O818Al1427Ar1822ClClHH答案10O13Al40Ar171835101師由以上計算我們可得出，組成原子的各粒子之間的關(guān)系可以表示如下：板書原子X問題探究是不是任何原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的？生不是，如上述練習(xí)中H原子，核內(nèi)無中子，僅有一個質(zhì)子問題探究假如原子在化學(xué)反應(yīng)中得到或失去電子，它還會顯電中性嗎？生不會，原子失去或得到電子后，成為帶電的原子離子，不顯電中性；形成的帶正電荷的粒子叫陽離子，帶負(fù)電荷的粒子叫陰離子問題探究離子所帶電荷數(shù)與原子在化學(xué)反應(yīng)中失去

9、或得到的電子數(shù)之間有什么聯(lián)系？生離子所帶電荷數(shù)與原子在化學(xué)反應(yīng)中失去或得到的電子數(shù)相等，失去幾個電子，陽離子就帶幾個單位的正電荷，得到幾個電子，陰離子就帶幾個單位的負(fù)電荷師回答得很好即：講解并板書離子所帶電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)-核外電子數(shù)師這樣，我們就可根據(jù)粒子的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)的關(guān)系，來判斷出一些粒子是陽離子還是陰離子請大家口答下列問題：投影1當(dāng)質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))核外電子數(shù)時，該粒子是_離子，帶_電荷2當(dāng)質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))_核外電子數(shù)時，該粒子是陰離子，帶_電荷答案1陽正2負(fù)師根據(jù)以上結(jié)論，請大家做如下練習(xí)投影練習(xí)填寫表中空白粒子符號質(zhì)子數(shù)電子數(shù)S2-XnxYm-yNHOH-學(xué)生活動，教師巡視，

10、并指正錯誤答案1618x-ny-m1110910小結(jié)本節(jié)課我們重點講了原子結(jié)構(gòu)及構(gòu)成原子的各粒子之間的關(guān)系及其性質(zhì)，它是幾代科學(xué)家經(jīng)過近半個世紀(jì)的努力才得出來的結(jié)論作業(yè)1用X符號的形式表示出10種原子2課本第94頁，二、1、2參考練習(xí)1某粒子用Rn-表示，下列關(guān)于該粒子的敘述正確的是()A所含質(zhì)子數(shù)A-nB所含中子數(shù)A-ZC所含電子數(shù)ZnD所帶電荷數(shù)n2某元素Mn核外有a個電子，該元素的某種原子的質(zhì)量數(shù)為A，則該原子的核內(nèi)中子數(shù)為()AA-anBA-a-nCAa-nDAan參考答案：1BC(D選項所帶電荷數(shù)應(yīng)標(biāo)明正負(fù))2B板書設(shè)計第五章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)(第一課時)一、原子

11、結(jié)構(gòu)原子X核電荷數(shù)(Z)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)質(zhì)量數(shù)(A)質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)離子所帶電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)-核外電子數(shù)教學(xué)說明本節(jié)教材是在學(xué)生初中學(xué)習(xí)過的原子的基礎(chǔ)上來進(jìn)一步學(xué)習(xí)有關(guān)原子結(jié)構(gòu)知識的由于本節(jié)教學(xué)內(nèi)容無演示實驗，理論性較強，學(xué)生對此處的內(nèi)容容易產(chǎn)生枯燥感為此，采用了舊中引新、設(shè)問激疑的方法，對學(xué)生進(jìn)行精心的引導(dǎo)，并結(jié)合形象的比喻，讓學(xué)生親自參與到學(xué)習(xí)新知識的過程中來，最后通過對所學(xué)知識的應(yīng)用練習(xí)，使本節(jié)課的知識得以鞏固另外，本節(jié)教材的第一部分內(nèi)容，用原子結(jié)構(gòu)或構(gòu)成原子的粒子的相互關(guān)系做標(biāo)題更為合適此處，采取了前者第二課時引言從上一節(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

12、內(nèi)部，原子核外，有一個偌大的空間供電子運動，那么，電子在核外的運動與宏觀物體是否相同？我們又怎樣來描述核外電子的運動呢？下面我們就來探討這個問題板書第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)(第二課時)二、原子核外電子運動的特征師請大家觀察以下物體運動的特點，并注意它們的運行軌跡是否確定電腦演示以下運動1物質(zhì)的自由落體運動；2火車的運動；3炮彈的拋物線運動；4天體的運行；5氫原子的一個電子在核外閃爍運動討論核外電子的運動規(guī)律跟宏觀物體的運動規(guī)律有什么不同？生1宏觀物體的運動有固定的方向，電子沒有2宏觀物體的運動有確定的路線，電子沒有講述正如大家所述，宏觀物體的運動，如天體的運行、導(dǎo)彈的發(fā)射、車輛的行駛等，它們都有確定的軌

13、道，我們可用宏觀物體的運動規(guī)律準(zhǔn)確地測出它們某一時刻所處的位置和運動速度，可以描畫出它們的運動軌跡當(dāng)電子在原子核外很小的空間內(nèi)作高速運動時，其運動規(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刻所處的位置和運動速度，也不能描畫出它的運動軌跡那么，我們應(yīng)該如何去描述核外電子的運動呢？讓我們先來研究氫原子核外唯一的一個電子的運動特點電腦顯示氫原子核外一個電子的運動示意圖(由慢到快)師我們看到，當(dāng)電子的運動速度加快時，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動速度太快(

14、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，與此情景有點相似2武打影片里，形容劍舞得快時，舞劍人的周圍常是一團(tuán)劍影3科幻動畫片里，飛牒的運行及爭斗場面4風(fēng)車快速旋轉(zhuǎn)時的現(xiàn)象師好，大家的聯(lián)想很豐富以上場面，都有一個共同的特點快電子的運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動時，只能指出它在原子核外空間某處出現(xiàn)機會的多少投影展示(在通常狀況下氫原子電子云示意圖)講述圖中的每一個小黑點表示電子曾在那里出現(xiàn)過一次黑點多的地方也即電子云密度大的地方，

15、表明電子在核外空間單位體積內(nèi)出現(xiàn)機會多，反之，出現(xiàn)的機會少從這張圖中，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)的機會少，在離核近的地方單位體積內(nèi)出現(xiàn)的機會多因此，原子核外電子運動的特征是：板書并講述運動速度快，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小黑點多的區(qū)域表示電子多；C小黑點疏的區(qū)域表示電子出現(xiàn)的機會少；D電子云是用高速照相機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動規(guī)律可用電子云來描述，小黑點的疏密程度與電子出現(xiàn)機會多少相對應(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

16、，因此，不可能用高速照相機拍攝下來，因而A和D都錯過渡在氫原子的核外，只有一個電子，運動情況比較簡單對于多電子原子來講，電子運動時是否會在原子內(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)域運動，能量低的電子在離核較近的區(qū)域運動這相當(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動的不同區(qū)域按能

17、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動，又叫核外電子的分層排布科學(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，每個電子層最多可以排布多少個電子呢？電子的分層排布遵循什么規(guī)律呢？為了解決這個問題，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)KLMNOP2氦He210氖Ne2818氬Ar28836氪Kr2

18、818854氙Xe281818886氡Rn281832188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)目是2、8、18學(xué)生乙不論原子有幾個電子層，其最外層中的電子數(shù)目最多只有8個(氦原子是2個)學(xué)生丙原子最外電子層中有8個電子(最外層為K層時，最多只有2個電子)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

19、示電子層)(2)最外層電子數(shù)不超過8個(K層是最外層時，最多不超過2個)；次外層電子數(shù)目不超過18個；倒數(shù)第三層不超過32個(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)

20、為2個電子，D項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)3Li11Na19K37Rb55Cs(2)9F17Cl35Br53I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？生除氫為2個外，其余均為8個問元素的化學(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？生因為它們的化學(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

21、，我們把最外層8個電子(只有K層時為2個電子)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，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，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電子形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，氯原子易得一個電子形成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

22、電子數(shù)一般少于4個，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個電子，在化學(xué)反應(yīng)中易得到電子而達(dá)到8個電子的相對穩(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：Mg2F-Br-Ca22填空(1)當(dāng)質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))核外電子數(shù)時，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，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，該粒子是_離子，帶_電荷2(1)

23、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個電子層，最外層有5個電子，該原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)為()A14B15C16D172某元素的原子核外有三個電子層，M層的電子數(shù)是L層電子數(shù)的，則該元素的原子是()ALiBSiCAlDK3與OH-具有相同質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)的微粒是()AF-BNH3CH2ODNa答案：1B2B3A小結(jié)本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了原子核外電子的運動特征和核外電子排布，知道了原子核外的電子運動速度快，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)計第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)(第二課時)二、原子核外電子運

24、動的特征運動速度快，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(n表示電子層)(2)最外層電子數(shù)不超過8個(K層是最外層時，最多不超過2個)；次外層電子數(shù)目不超過18個，倒數(shù)第三層不超過32個(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，理論性強教師在授課時要從學(xué)生的實際出發(fā)

25、，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，采取了探究式的方法即先討論核電荷數(shù)為120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120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)用于兩個平行班，實驗結(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，因為學(xué)生要親自參與分析、歸納、練習(xí)等

26、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)效果備課資料1“中子不帶電，電子帶一個單位的負(fù)電荷”的說法正確嗎？在20世紀(jì)50年代前，科學(xué)界普遍認(rèn)為“中子是不帶電的粒子”，但近年來科學(xué)家通過高能物理實驗發(fā)現(xiàn)，中子并不是完全不帶電荷，而是其所帶負(fù)電荷與正電荷的電量相等，電性相反，剛好抵消，所以中子呈電中性中子不帶電的說法不科學(xué)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)不僅有帶負(fù)電荷的負(fù)電子，還有帶正電荷的正電子負(fù)電子和正電子的質(zhì)量相等，所帶的電荷量也相等，但電性恰好相反所以，我們所說的電子實際上是負(fù)電子，因此“電子帶一個單位的負(fù)電荷”的說法應(yīng)該改成“帶一個負(fù)電荷的電子”2探索原子世界世界萬物是由什么組成的？古希臘學(xué)者認(rèn)為

27、，土、氣、火、水這四種元素是萬物組成的本源，這叫“元素說”對“元素說”持不同意見的古希臘學(xué)者德謨克利特認(rèn)為，宇宙萬物只有一種起源，那是一種極微小的顆粒，它小到不能再分割了，德謨克利特給它取了個名字原子(這個名字的希臘原文意即不可再分割)于是“原子論”與“元素說”展開了一場大辯論，辯論的結(jié)果是元素說勝利了原子論為什么會失敗呢？說來也不奇怪，水、火、土、木這些元素即使在古代都是隨處可見的，人們看得見、摸得著然而，原子是什么東西呢？有誰看到過原子嗎？相比之下，元素說比原子論更直觀、更實在，因此，在“世界是由什么組成的”這樣一個哲學(xué)問題的爭論中，元素說占了上風(fēng)，而且統(tǒng)治了學(xué)術(shù)界達(dá)2000年之久18世紀(jì)

28、中葉，化學(xué)家們發(fā)現(xiàn)水可以分解為氫和氧，而且，人們從不同的“土”(礦石)中煉出銅、鐵、金、銀等許多金屬由此看來，古希臘學(xué)者提出的4種元素都不是最簡單的東西隨著發(fā)現(xiàn)的元素越來越多，一個問題很自然地被提出來了：這么多元素是不是由更簡單的東西所組成的？攻克這個難題的是英國化學(xué)家道爾頓道爾頓在研究中發(fā)現(xiàn)了倍比定律，并在此基礎(chǔ)上提出了原子論：(1)一切物質(zhì)都是由不可見的、不可再分割的原子組成原子不能自生自滅(2)同種類的原子在質(zhì)量、形狀和性質(zhì)上都完全相同，不同種類的原子則不同(3)每一種物質(zhì)都是由它自己的原子組成的單質(zhì)是由簡單原子組成的，化合物是由復(fù)雜原子組成的(即我們現(xiàn)在所說的分子)，而復(fù)雜原子又是由為

29、數(shù)不多的簡單原子所組成復(fù)雜原子的質(zhì)量等于組成它的簡單原子的質(zhì)量的總和在道爾頓的原子學(xué)說中，原子是元素的最小單元，它們是不可再分割的原子真的是不可再分割的微小粒子嗎？這個觀點在19世紀(jì)末受到了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)19世紀(jì)末生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，已有可能借助于實驗觀察電子的行蹤1896年劍橋大學(xué)著名的卡文迪許實驗室年輕有為的主任湯姆生用一只特制的陰極射線管進(jìn)行了一項實驗他利用實驗結(jié)果和物理學(xué)知識算出了電子的荷質(zhì)比(電子所帶電荷的量e與它的質(zhì)量m的比值e/m)，并推算出電子的質(zhì)量應(yīng)是氫原子質(zhì)量的1/1836由此，湯姆生揭開了原子世界神秘的面紗他本人也因為發(fā)現(xiàn)電子而榮獲1906年度的諾貝爾物理學(xué)獎湯姆生根據(jù)自己的實驗

30、結(jié)果，同時借鑒了別的科學(xué)家的研究成果，給原子世界描繪了這樣一幅圖像：原子里充滿了帶正電的液體，電子都浸在這種“正電液”中，就像葡萄干點綴在一個蛋糕里電子所帶負(fù)電荷的總和與“正電液”所帶正電荷的總和，在數(shù)值上相等，所以原子從外面看上去是中性的誰也不曾想到，湯姆生提出的如此美妙的“葡萄干蛋糕原子模型”，會在10多年后被他的學(xué)生盧瑟福所推翻盧瑟福是來自距離英國萬里之遙的新西蘭的留學(xué)生，他進(jìn)入劍橋大學(xué)卡文迪許實驗室后跟隨湯姆生學(xué)習(xí)實驗物理學(xué)，由于他勤奮好學(xué)、刻苦鉆研，很快就做出了驕人的成績當(dāng)時，已有法國科學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)原子有放射性的消息盧瑟福和其他人經(jīng)過共同努力，終于搞清楚從鈾、鐳、釙等放射性元素的

31、原子里放射出來的射線至少有三種a、射線盧瑟福對a射線特別感興趣他經(jīng)過深入研究a射線的特點后，萌生了將a粒子當(dāng)作“炮彈”，把它們射進(jìn)難以攻破的原子“堡壘”中去刺探情況的想法于是，他進(jìn)行了著名的散射實驗，即用a粒子去轟擊金箔實驗的結(jié)果，促使他重新提出了一個新的原子模型：原子中有一個很重的核心(叫“原子核”)，它集中了原子質(zhì)量的99%，還集中了全部正電荷；至于電子，則像太陽系的行星一樣分布在核心四周繞著它轉(zhuǎn)人們把盧瑟福的原子模型稱為“行星模型”盧瑟福的原子模型與當(dāng)時的電磁場理論發(fā)生了矛盾怎樣解決這個矛盾，一直是當(dāng)時的人們所探索的1911年，盧瑟福的實驗室里來了一位丹麥的青年物理學(xué)家，他叫玻爾玻爾原先

32、跟隨湯姆生研究金屬中的電子理論，后來卻一頭扎進(jìn)原子模型中去了玻爾選擇了最簡單的原子氫原子作為他的研究對象，他想構(gòu)建一個新的原子模型他研究了氫原子的光譜線，并作了兩個全新的假設(shè)氫原子中的電子在繞原子核旋轉(zhuǎn)時，只能在一些特定的軌道上運動，不能在其他軌道上運動電子在每個穩(wěn)定的軌道上運動時原子具有一定的能量，電子在不同的穩(wěn)定軌道上運動原子就具有不同的能量以氫原子為例，當(dāng)電子在最里面(即半徑最小)的軌道上運動時，氫原子的能量最低我們把這個起點的能量值計作零當(dāng)電子在第二個軌道上運動時氫原子的能量就是10.29電子伏，當(dāng)電子在第三、四、五、條軌道上運動時，氫原子所具有的能量值分別為12.09電子伏、12.7

33、5電子伏、13.06電子伏這些不連續(xù)的能量值組成了一系列“能級”當(dāng)電子從高能級躍遷到低能級時，它將發(fā)射出一定波長的光，這種光輻射的能量恰好等于這兩個能級的能量差再經(jīng)過換算就能對應(yīng)某一條氫原子光譜線的波長利用這兩個假設(shè)，玻爾解開了氫原子的光譜線之謎，成了舉世聞名的原子物理學(xué)權(quán)威，并榮獲1922年度的諾貝爾物理學(xué)獎玻爾的理論雖然取得了巨大的成功，但也有不盡人意的地方特別是他硬性規(guī)定電子只能在一些軌道上運動，不能在其他軌道上運動，顯得毫無道理奧地利物理學(xué)家薛定諤決心尋找新的規(guī)律他從法國青年歷史學(xué)家、后來改行學(xué)物理的德布羅意的思想中得到啟發(fā)，經(jīng)過一段時間的冥思苦想，終于找到一個新的方程式它深刻地反映出

34、原子世界的運動規(guī)律，后來人們把它稱為“薛定諤方程”有了薛定諤方程，電子的運動行為得到了合理的解釋電子并不是只能呆在某些軌道上，而別的地方不能去在薛定諤方程中，電子能呆在原子世界內(nèi)的任何地方，只是它們出現(xiàn)在玻爾所說的軌道上的可能性大得多這樣一來，電子不像繞太陽運轉(zhuǎn)的行星，而是像環(huán)繞在高山頂尖四周的一片云彩了“電子云”較稠密的地方，就是電子較容易出現(xiàn)的地方；反之，“電子云”很稀薄的地方，就是電子很少光顧的地方經(jīng)過幾代科學(xué)家近半個世紀(jì)的努力，人們終于看清楚原子世界的真相了在這個神秘的微觀世界里，占統(tǒng)治地位的是帶正電的原子核它占了原子質(zhì)量的99%以上，卻只占有原子體積的萬分之一還不到，可見原子里面是多

35、么“空曠”帶負(fù)電的輕巧的電子就在這個黑洞洞的空間里運動它們是那樣的“循規(guī)蹈距”，從不去占據(jù)別人的位置，更不會跨越原子王國的“雷池”一步對原子世界的探索大大豐富了人類的知識寶庫，也把物理學(xué)推向“量子力學(xué)”(薛定諤方程就是它的重要基礎(chǔ))的新階段電子在原子核外的運動狀態(tài)是相當(dāng)復(fù)雜的1個電子的運動狀態(tài)取決于它所處的電子層、電子亞層、軌道的空間伸展方向和自旋狀態(tài)科學(xué)實驗還告訴我們，在1個原子里，2個電子的：電子層、電子亞層、軌道的空間伸展方向和自旋狀態(tài)完全相同是不可能的這個原理叫泡利不相容原理根據(jù)這個原理，可以知道每一軌道中只能容納2個自旋方向相反的電子，并可進(jìn)一步推算出每個電子層中最多可容納的電子數(shù)是

36、2n2核外電子排布遵循泡利不相容原理、能量最低原理和洪特規(guī)則能量最低原理就是在不違背泡利不相容原理的前提下，核外電子總是盡先占有能量最低的軌道，只有當(dāng)能量最低的軌道占滿后，電子才依次進(jìn)入能量較高的軌道，也就是盡可能使體系能量最低洪特規(guī)則是在等價軌道(相同電子層、電子亞層上的各個軌道)上排布的電子將盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同后來量子力學(xué)證明：電子這樣排布可使能量最低所以洪特規(guī)則可以包括在能量最低原理中，作為能量最低原理的一個補充綜合能力訓(xùn)練題1某金屬氧化物的化學(xué)式為M2O3，一個分子的電子總數(shù)為50，每個M離子含10個電子，若其中每個氧原子核內(nèi)部有8個中子，M2O3的相對分子質(zhì)量為10

37、2，則M原子核內(nèi)的中子數(shù)為()A14B16C10D21解析：本題涉及質(zhì)子、中子、質(zhì)量數(shù)和相對分子質(zhì)量等有關(guān)知識，解題的主要依據(jù)是原子組成中的電荷關(guān)系和質(zhì)量關(guān)系M2O3中M的化合價為3，其離子為M3，由于每個M離子具有10個電子，故M原子中含13個電子設(shè)M原子核內(nèi)中子數(shù)為x，則有質(zhì)量數(shù)102(13x)2163，x14答案：A2有兩種氣態(tài)單質(zhì)Am和Bn，已知2.4 g Am和2.1 g Bn所含的原子個數(shù)相等，而分子數(shù)之比為23A和B的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)都等于中子數(shù)，A原子L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的3倍(1)A、B的元素符號分別是什么？(2)Am中的m值是幾？解析：本題涉及質(zhì)量、物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量及粒子個數(shù)之間的關(guān)系，另有原子結(jié)構(gòu)及原子核外電子排布的知識由于涉及知識較多，解題時須做到思路清晰，心中有數(shù)由題意可知，A為氧元素，Am為氧的單質(zhì)設(shè)B的相對原子質(zhì)量為b，則有：mn(原子個數(shù)相等)b14B的質(zhì)子數(shù)為14/27，即B為氮元素由分子數(shù)比為23得：23nm23即Bn為N2，Am為O3答案：(1)A、B的元素符號分別為O和N(2)A