教案提纲 [教学对象] 农科本科一年级 [学 科 普通化学 [课 型 合班理论讲授 [授课题目] 第二节核外电子的排布；第三节元素性质的周期性 第二章原子结构与周期系/第二节核外电子的排布：第三节元 [授课纲目] 素性质的周期性 [授课时数] 2学时 [教学目的] 1、了解钻穿效应和屏蔽效应： 2、掌握多电子原子轨道能级顺序、熟练掌握核外电子的排布规律。 3、认识周期系，理解和掌握原子的电子层结构、组态与元素周期律、 元素性质原子半径、电离能及电负性的周期性变化规律。 4、让学生学会分析和解决问题，培养创新能力。 1、近似能级顺序 2、排布规则及其应用 [教学重点] 3、周期系（电子层与周期、价层组态与族）四个量子数 4、原子半径、电离能、电负性的周期性变化 [教学难点] 元素性质的规律性及反常的原因与解释 [教学方法] 讲授法 [参考文献] 1、赵士铎主编，普通化学，面向21世纪课程教材，北京，中国农业 出版社，1997.7.43-56 2、徐伟亮主编，化学知识体系与学习指南，北京，科学出版社，2001.2， 17-18 3、张永安编，无机化学，北京，北京师范大学出版社，1998.9,74~ 81 4、刘晓庚主编，基础化学学习指导，北京，气象出版社，1995.5,43~ 47 5、翟仁通主编，普通化学，北京，中国农业出版社，1996.12,28~41 6.J.D Lee.A New Concise Inorganic Chemistry (Third edition).New York: Van Nostrand Reinhold Company Ltd.1977
教案提纲 [教学对象] 农科本科一年级 [学 科] 普通化学 [课 型] 合班理论讲授 [授课题目] 第二节 核外电子的排布 ；第三节 元素性质的周期性 [授课纲目] 第二章 原子结构与周期系／第二节 核外电子的排布 ；第三节 元 素性质的周期性 [授课时数] 2 学时 [教学目的] 1、 了解钻穿效应和屏蔽效应； 2、 掌握多电子原子轨道能级顺序、熟练掌握核外电子的排布规律。 3、 认识周期系，理解和掌握原子的电子层结构、组态与元素周期律、 元素性质原子半径、电离能及电负性的周期性变化规律。 4、 让学生学会分析和解决问题，培养创新能力。 [教学重点] 1、近似能级顺序 2、排布规则及其应用 3、周期系（电子层与周期、价层组态与族）四个量子数 4、原子半径、电离能、电负性的周期性变化 [教学难点] 元素性质的规律性及反常的原因与解释 [教学方法] 讲授法 [参考文献] 1、 赵士铎主编，普通化学，面向 21 世纪课程教材，北京，中国农业 出版社，1997.7,43～56 2、 徐伟亮主编，化学知识体系与学习指南，北京，科学出版社，2001.2， 17～18 3、 张永安编，无机化学，北京，北京师范大学出版社，1998.9，74～ 81 4、 刘晓庚主编，基础化学学习指导，北京，气象出版社，1995.5，43～ 47 5、 翟仁通主编，普通化学，北京，中国农业出版社，1996.12，28～41 6、J.D Lee. A New Concise Inorganic Chemistry (Third edition). New York: Van Nostrand Reinhold Company Ltd. 1977
教学过程 批注 导入新课(5分钟) 复习上节课导入新课。 二 讲授新课 2.2核外电子排布和周期系 一一板书 2.2.1屏蔽效应与钻穿效应 2.2.2轨道能级 1.单电子体系（类氢离子体系），轨道的能量主要取决于。 一一能级：不连 2.多电子体系：轨道的能量主要取决于n,1,近似式为+0.7l。 续性顺序的记 鲍林近似能级图 忆 2.2.3能级组 一一图示 2.2.4核外电子的排布规则 一一提问 1.能量最低原理“能量越低越稳定”是自然界的一个通用法则。原子中核外电子 一举例说明 的排布同样也遵循这一规则。多电子体系在基态时，核外电子的排布总是尽可能优先占 据能量较低的轨道，按多电子体系原子轨道能级顺序，由低到高填入轨道。这就是能量 最低原理。轨道的能级顺序就是鲍林近似能级图以及n+0.71规则所确立的轨道能级顺 序。 2.保里不相容原理保里(Wolfgang Pauli)不相容原理可表述为：在同一个原子中 一一举例 没有四个量子数完全相同的电子，或在同一原子中没有运动状态完全相同的电子。 3.洪特规则洪特规则是：“电子分布到能量相同的等价轨道时，总是以自旋相同的 一一特例说明 方向，优先分别占据不同的等价轨道。”或者说：“在等价轨道中自旋相同的电子越多体 系越稳定。” 还应指出，作为洪特规则的特例，等价轨道的全空(s、p、d、f)、半充满(s、p、 d5、f)和全充满(s2、p、d0、f4)是比较稳定的状态。 2.2.5核外电子的排布与表示形式 1.核外电子的排布 第一步：根据核外电子排布规则，按轨道能级组顺序将电子依次从低能轨道填入： 一一结合实例 第二步：再将轨道以主能层为序依次排列即可得到F元素的核外电子排布式： 介绍排布步骤 第三步：完成了核外电子的排布后，需要特别注意考虑洪特规则的特例。 如Cr是第24号元素，排布式为：1s22s22p3s23p3d4s2,不符合洪特规则的特例，而 应排布为1s22s22p63s23p53d54s。 在进行核外电子排布时应注意，核外电子排布的三个规则只适用于一般情况，对于 原子序数较大的原子，它们基态时的电子排布有些就不遵循这些规则，如La系和Ac系 的元素。遇到这种情况，应以实验事实为准，而不可生搬硬套规则。表7-4中列出109 种元素的电子排布式一基态电子组态。 2.核外电子排布的表示方式核外电子排布的表示方式，主要有以下几种： (1)电子排布式。电子排布式是将轨道符号按能级顺序排列，并在轨道符号右上角 一一举例 标出该轨道内排布的电子数目。如Na的电子排布式写作：1s2s22p3s (2)轨道表示式。原子轨道表示是用口或O表示，并在其上方（或左边）加注轨道 一一举例 符号，用“↑”、“↓”以及“↑↓”表明电子的排布、自旋或是成对情况。如Na的轨 道表示式写作：
教 学 过 程 批 注 一 导入新课（5 分钟） 复习上节课导入新课。 二 讲授新课 2.2 核外电子排布和周期系 2.2.1 屏蔽效应与钻穿效应 2.2.2 轨道能级 1．单电子体系（类氢离子体系），轨道的能量主要取决于 n。 2．多电子体系：轨道的能量主要取决于 n，l，近似式为 n+0.7l。 鲍林近似能级图 2.2.3 能级组 2.2.4 核外电子的排布规则 1. 能量最低原理 “能量越低越稳定”是自然界的一个通用法则。原子中核外电子 的排布同样也遵循这一规则。多电子体系在基态时，核外电子的排布总是尽可能优先占 据能量较低的轨道，按多电子体系原子轨道能级顺序，由低到高填入轨道。这就是能量 最低原理。轨道的能级顺序就是鲍林近似能级图以及 n + 0.7l 规则所确立的轨道能级顺 序。 2.保里不相容原理 保里（Wolfgang Pauli）不相容原理可表述为：在同一个原子中 没有四个量子数完全相同的电子，或在同一原子中没有运动状态完全相同的电子。 3．洪特规则 洪特规则是：“电子分布到能量相同的等价轨道时，总是以自旋相同的 方向，优先分别占据不同的等价轨道。”或者说：“在等价轨道中自旋相同的电子越多体 系越稳定。” 还应指出，作为洪特规则的特例，等价轨道的全空(s 0、p 0、d 0、f 0)、半充满(s 1、p 3、 d 5、f 7)和全充满(s 2、p 6、d 10、f 14)是比较稳定的状态。 2.2.5 核外电子的排布与表示形式 1．核外电子的排布 第一步：根据核外电子排布规则，按轨道能级组顺序将电子依次从低能轨道填入； 第二步：再将轨道以主能层为序依次排列即可得到 Fe 元素的核外电子排布式： 第三步：完成了核外电子的排布后，需要特别注意考虑洪特规则的特例。 如 Cr 是第 24 号元素，排布式为：1s2 2s2 2p6 3s2 3p63d44s2，不符合洪特规则的特例，而 应排布为 1s2 2s2 2p6 3s23p6 3d54s1 。 在进行核外电子排布时应注意，核外电子排布的三个规则只适用于一般情况，对于 原子序数较大的原子，它们基态时的电子排布有些就不遵循这些规则，如 La 系和 Ac 系 的元素。遇到这种情况，应以实验事实为准，而不可生搬硬套规则。表 7-4 中列出 109 种元素的电子排布式－基态电子组态。 2．核外电子排布的表示方式 核外电子排布的表示方式，主要有以下几种： （1）电子排布式。电子排布式是将轨道符号按能级顺序排列，并在轨道符号右上角 标出该轨道内排布的电子数目。如 Na 的电子排布式写作：1s12s22p63s1 （2）轨道表示式。原子轨道表示是用□或○表示，并在其上方（或左边）加注轨道 符号，用“↑”、“↓”以及“↑↓”表明电子的排布、自旋或是成对情况。如 Na 的轨 道表示式写作： ――板书 －－能级：不连 续 性 顺序 的 记 忆 ――图示 ――提问 ――举例说明 ――举例 ――特例说明 ― ― 结合 实 例 介绍排布步骤 ――举例 ――举例
教学过程 批注 Na 面 面 2p 尚 (3)量子数表示法。 一一举例 (4)“原子实+价层组态”表示法。 一一举例 2.2.6元素周期系 一一要求记忆 1.元素周期表 周期表，掌握周 2.电子层结构与周期及能级组之间的关系 期、族及区的划 3.价层电子组态和族 分 4.周期表的分区 2.3元素基本性质的周期性 2.3.1原子半径 一一介绍各性 2.3.2电离势 质的规律性 原子失去电子变成正离子时，电子必须消耗能量以克服原子核对电子的引力。1mol 基态气体原子失去1mol电子变成气态正离子时消耗的能量称为该元素的第一电离势I1 (或电离能)，常以kmol1为单位。 M(g)-→M(g)t+e 1 反常点(IIA、VA) 2.3.3电子亲合能 2.3.4电负性 三.小结：(3分钟) (1)屏蔽效应与钻穿效应，核外电子的排布： (2)周期系一一族与周期： (3)元素性质的周期性 四。布置作业： 板书设计 主板 副板 2.2核外电子排布和周期系 2.2.1屏蔽效应与钻穿效应 2.2.2轨道能级 1.单电子体系（类氢离子体系），轨道的能量主要取决于。 2.多电子体系：轨道的能量主要取决于n,1,近似式为n+0.7l。 鲍林近似能级图 2.2.3能级组 2.2.4 核外电子的排布规则 2.2.5核外电子的排布与表示形式 2.2.6元素周期系 2.3元素基本性质的周期性 2.3.1原子半径 2.3.2电离势 M(g)-→M(g)+e 41 2.3.3电子亲合能 2.3.4电负性
教 学 过 程 批 注 1s 2s 2p 3s Na （3）量子数表示法。 （4）“原子实+价层组态”表示法。 2.2.6 元素周期系 1．元素周期表 2．电子层结构与周期及能级组之间的关系 3．价层电子组态和族 4．周期表的分区 2.3 元素基本性质的周期性 2.3.1 原子半径 2.3.2 电离势 原子失去电子变成正离子时，电子必须消耗能量以克服原子核对电子的引力。1mol 基态气体原子失去 1mol 电子变成气态正离子时消耗的能量称为该元素的第一电离势 I1 （或电离能），常以 kJ∙mol－1 为单位。 M(g)—→M(g)++e I1 反常点(IIA、VA) 2.3.3 电子亲合能 2.3.4 电负性 三．小结：（3 分钟） （1）屏蔽效应与钻穿效应，核外电子的排布； （2）周期系――族与周期； （3）元素性质的周期性 四．布置作业： 板书设计 主板 副板 2.2 核外电子排布和周期系 2.2.1 屏蔽效应与钻穿效应 2.2.2 轨道能级 1．单电子体系（类氢离子体系），轨道的能量主要取决于 n。 2．多电子体系：轨道的能量主要取决于 n，l，近似式为 n+0.7l。 鲍林近似能级图 2.2.3 能级组 2.2.4 核外电子的排布规则 2.2.5 核外电子的排布与表示形式 2.2.6 元素周期系 2.3 元素基本性质的周期性 2.3.1 原子半径 2.3.2 电离势 M(g)—→M(g)++e I1 2.3.3 电子亲合能 2.3.4 电负性 ――举例 ――举例 ― ― 要求 记 忆 周期表，掌握周 期、族及区的划 分 ― ― 介绍 各 性 质的规律性