原子结构与性质 第一节 原子结构 1.1.2 构造原理与电子排布式 电子云与原子轨道 【教材分析】 本节从介绍原子的诞生，原子结构的发现历程入手，首先介绍能层、能级的概念，在原子的基态与激发态概念的基础上介绍电子的跃迁和光谱分析；然后给出构造原理并根据构造原理书写原子的核外电子排布；根据电子云与原子轨道等概念，进一步介绍核外电子的运动状态，并介绍了泡利原理、洪特规则、能量最低原理。本节内容比较抽象 ，教学过程中应注意培养学生的空间想象能力 、分析推理能力及抽象概括能力 。 【课程目标】 课程目标 学科素养 1.了解原子核外电子排布的构造原理。 2.能应用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。 3.了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道 1．宏观辨识与微观探析：通过认识原子结构及核外电子排布，知道原子核外电子的能层、能级及电子排布规律 2. 证据推理与模型认知：结合原子模型的演变过程，掌握原子核外电子排布的构造原理 【教学重难点】 教学重点：构造原理与电子排布式 电子云与原子轨道 教学难点：电子排布式 原子轨道 【教学过程】 [复习回顾] 上节课，我们研究了原子核外电子的排布，核外电子分层排布，同一能层有不同的能级，同时研究基态与激发态、原子光谱，这节课研究以原子光谱事实为依据的构造原理。 [思考交流］ （1）核外电子在能级中依据什么规律排布？ （2）核外电子在能级中的排布又可以如何表示？ [学生活动一］ 请画出1～18号元素的原子结构示意图。结合已有的能级知识，分析核外电子在能级中的排布规律。 [学生活动二］ 根据核外电子在能层中的排布规律，画出K的原子结构示意图。分析K中电子填入的能量最高的能级，并说明判断的依据。 [归纳小结］ 电子在能级中的排布规律--能级交错 核外电子在能级中的排布顺序： 3p → 4s → 3d 随核电荷数增大，电子并不总是填满一个能层后再填入下一个能层，这种现象称为能级交错。 K、Ca的光谱学实验均表明，二者最外层填充的电子均在4s能级。 这种能级交错在核外电子排布中非常普遍：ns → (n-2)f → (n-1)d → np [投影］构造原理： ［讲］构造原理是以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序。在多电子原子中，电子在能级上的排布顺序：电子最先排布在能量低的能级上，然后依次排布在能量较高的能级上。 ［板书］1．构造原理： (1)绝大多数基态原子核外电子的排布的能级顺序都遵循下列顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s……， (2)构造原理规律： ns (n-2)f (n-1)d np。 [小试牛刀] 请根据构造原理分析25Mn的核外电子在能级中的排布。 [补充]构造原理的补充说明： 作为一个理论模型，构造原理具有一定的局限性。对于个别特殊的过渡元素核外电子的排布并不适用 [过渡] 按照构造原理，元素核电荷数每递增一个，同时增加一个核电荷和核外电子，就得到一个基态原子的电子排布。电子填满一个能级，就开始填入下一个能级，由此构建了元素周期系中各元素基态原子的电子排布。 从氢到碳的基态原子电子排布式如下： 1s1→1s2→1s22s1→1s22s2→1s22s22p1→1s22s22p2 [板书]2.电子排布式 电子排布式是用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数的式子 [练一练] 请根据构造原理，写出1～36号元素原子的电子排布式。 [展示] 1.H 1s1 C 1s22s22p2 O 1s22s22p4 Na 1s22s22p63s1 Mg 1s22s22p63s2 Al 1s22s22p63s23p1 Si 1s22s22p63s23p2 P 1s22s22p63s23p3 S 1s22s22p63s23p4 Cl 1s22s22p63s23p5 K 1s22s22p63s23p64s1 Ca 1s22s22p63s23p64s2 Mn 1s22s22p63s23p63d54s2 Fe 1s22s22p63s23p63d664s2 Co 1s22s22p63s23p63d74s2 Ni 1s22s22p63s23p63d84s2 Cu 1s22s22p63 ... ...
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