許自慧

摘 要：為了讓學(xué)生更容易地學(xué)懂、掌握構(gòu)造原理與電子排布式的書寫，對(duì)本節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容做了以下課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。通過學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)中的構(gòu)造原理等知識(shí)，使學(xué)生感受到由現(xiàn)象到本質(zhì)，由宏觀到微觀的奇妙之處，既培養(yǎng)了學(xué)生的基本知識(shí)技能，又培養(yǎng)了學(xué)生的情感、態(tài)度、價(jià)值觀。

關(guān)鍵詞：能層；能級(jí)；構(gòu)造原理；電子排布式

高中化學(xué)選修三《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》中第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)是在學(xué)生已具備初中原子的結(jié)構(gòu)及高中化學(xué)必修知識(shí)以后，進(jìn)一步選修的內(nèi)容。本章第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)內(nèi)容涉及了新的概念，如能層、能級(jí)、構(gòu)造原理、電子排布式、基態(tài)、激發(fā)態(tài)等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，概念比較抽象不好學(xué)，而這部分知識(shí)點(diǎn)又是高考選修三的重要考點(diǎn)之一。因此經(jīng)過研究與實(shí)踐，為了讓學(xué)生更容易地學(xué)懂、掌握構(gòu)造原理與電子排布式的書寫，我對(duì)本節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容做了以下課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。

首先對(duì)教材的地位和作用進(jìn)行分析：本節(jié)內(nèi)容首先是讓學(xué)生了解原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展歷程，及相關(guān)科學(xué)家的重要貢獻(xiàn)，體會(huì)人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)是一個(gè)逐步深入的過程，科學(xué)理論的發(fā)展是一個(gè)逐步完善的過程。在活動(dòng)中使學(xué)生感悟科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)的精神和進(jìn)行科學(xué)探索所具有的科學(xué)態(tài)度。其次，通過學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)中的構(gòu)造原理等知識(shí)，使學(xué)生感受到由現(xiàn)象到本質(zhì)，由宏觀到微觀奇妙之處，既培養(yǎng)了學(xué)生的基本知識(shí)技能，又培養(yǎng)了學(xué)生的情感、態(tài)度、價(jià)值觀。

對(duì)學(xué)生情況進(jìn)行分析：

學(xué)生已有知識(shí)和能力：通過初中化學(xué)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)會(huì)寫1-20號(hào)原子結(jié)構(gòu)示意圖，知道原子核外電子是分層排布的，知道原子的最外層電子數(shù)決定了元素的化學(xué)性質(zhì)。通過高中必修二的學(xué)習(xí)，學(xué)生進(jìn)一步了解了原子結(jié)構(gòu)的相似性和遞變性決定了元素性質(zhì)的相似性和遞變性，即：元素周期律。學(xué)生已基本具備分析、對(duì)比、總結(jié)歸納的能力，同時(shí)也具備自主、合作、實(shí)驗(yàn)探究能力。

學(xué)生可能遇到的困難：不理解能層與能級(jí)的區(qū)別；不理解構(gòu)造原理在電子排布式的書寫中的重要作用；混淆構(gòu)造原理與電子排布式中能級(jí)的書寫順序。因此，在教學(xué)中要注意分析對(duì)比、舉例說明并加強(qiáng)課堂練習(xí)。

設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)：

知識(shí)與技能：

1.了解原子結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理，知道原子核外電子的能級(jí)分布。

2.能用電子排布式表示常見元素（1-36號(hào)）原子核外電子的排布。

過程與方法：通過查閱資料，討論交流，學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)、交流合作的學(xué)習(xí)方式。通過學(xué)習(xí)過程，學(xué)會(huì)比較、分析、歸納、應(yīng)用的

能力。

情感、態(tài)度、價(jià)值觀：了解科學(xué)理論的發(fā)展是一個(gè)逐步完善的過程。感悟科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)的精神和進(jìn)行科學(xué)探索所具有的科學(xué)態(tài)度。培養(yǎng)“從現(xiàn)象到本質(zhì)、從微觀到宏觀、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的化學(xué)思想。

設(shè)計(jì)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：構(gòu)造原理和電子排布式。

設(shè)計(jì)教學(xué)方法：?jiǎn)栴}式教學(xué)、探究式教學(xué)。

設(shè)計(jì)教學(xué)過程：重、難點(diǎn)的突破——構(gòu)造原理：

復(fù)習(xí)提問：核外電子排布的能層符號(hào)依次為什么？（答：K

L M N O P Q）。

教師引入：同一能層的電子，能量也可能不同，還可以把它們分成能級(jí)，就好比能層是樓層，能級(jí)是樓梯的階級(jí)。各個(gè)能層的能級(jí)符號(hào)分別是什么？答：K層1s；L層2s 2p；M層3s 3p 3d；N層4s 4p 4d 4f等，同一能層中，不同能級(jí)的能量也是不相同的。請(qǐng)大家根據(jù)課本第5頁能層與能級(jí)的圖表討論以下幾個(gè)

問題：

學(xué)生合作探究：

1.原子核外電子的每一個(gè)能層最多可容納的電子數(shù)與能層的序數(shù)（n）間存在什么關(guān)系？

（答：2n2）

2.不同r的能層分別有多少個(gè)能級(jí)，與能層的序數(shù)（n）間存在什么關(guān)系？（答：能級(jí)數(shù)=能層數(shù)n）

3.英文字母相同的不同能級(jí)中所能容納的最多電子數(shù)是否相同？（答：s能級(jí)上最多容納2個(gè)電子，p能級(jí)上最多容納6個(gè)電子，d能級(jí)上最多10個(gè)，f能級(jí)上最多14個(gè)電子）

提問：多電子原子的核外電子排布遵循什么規(guī)律呢？為什么鉀原子的電子排布不是2 8 9 ，而是2 8 8 1 呢？

教師引入：科學(xué)家歸納大量的光譜事實(shí)得出如下結(jié)論：設(shè)想從氫原子開始，隨著原子核外核電荷數(shù)的遞增，原子核外每增加一個(gè)質(zhì)子，原子核外便增加一個(gè)電子，這個(gè)電子大多是按課本第6頁圖1-2所示的能級(jí)順序填充的，填滿一個(gè)能級(jí)再填一個(gè)新能級(jí)。這種規(guī)律稱為“構(gòu)造原理”。

板書：構(gòu)造原理中能級(jí)順序?yàn)椋海芰坑傻偷礁撸?/p>

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6P 7s 5f 6d 7p.

簡(jiǎn)化：數(shù)字記憶：

1 2 2 3 3 4 3 4 5 4 5 6 4 5 6 7 5 6 7

在相同的數(shù)字中，從前往后，依次表示同一能層的 spdf能級(jí)。如，4 3 4 5 4 5 6 4 5 6中的4從前往后表示的分別是：4s 4p 4d 4f能級(jí)。依次類推。

教師講解：核外電子就是按照上述構(gòu)造原理（能級(jí)順序）填充電子。但書寫電子排布式時(shí)書寫順序仍按照每個(gè)能層的能級(jí)構(gòu)成順序書寫。

板書：電子排布式的書寫順序（即：能級(jí)構(gòu)成順序）為：

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6P 6d 6f等。

舉例：寫出下列原子核外電子排布式：氧原子、氯原子、鉀原子

氧原子：1s2 2s2 2p4，氯原子：1s2 2s2 2p6 3s2 3p5，鉀原子：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1

強(qiáng)調(diào)：在填寫電子時(shí)一定要遵循構(gòu)造原理：先填充1s能級(jí)，最多2個(gè)電子，再填2s能級(jí)，最多2個(gè)電子，再填充2p能級(jí)，最多6個(gè)電子，如果有更多的電子，再繼續(xù)填3s 3 p能級(jí)。

如：鉀原子，當(dāng)填滿足1s2 2s2 2p6 3s2 3p6幾個(gè)能級(jí)后，還有一個(gè)電子，這時(shí)不能先填3d能級(jí)，而應(yīng)該根據(jù)構(gòu)造原理4 3 4的填充順序，先填4s能級(jí)，后填3d能級(jí)。所以鉀原子的電子排布式為：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1（由于3d及后面其他能級(jí)未填充電子，所以書寫時(shí)可以省略不寫）。所以，我們明白了鉀原子核外電子排布為2 8 8 1的原因。

練習(xí)：學(xué)生書寫1-36號(hào)元素原子的核外電子排布式。（注意：半充滿或全充滿的特殊原子24號(hào)鉻Cr和29號(hào)Cu的書寫）

師生總結(jié)：能級(jí)構(gòu)成與構(gòu)造原理的區(qū)別。