甘肃农业大学 教案 章节 第九章原子结构与元素周期律（第二讲）（多媒体教学）】 1.掌握电子云与概率密度； 教学 2.掌握原子轨道的形状，了解电子云图、电子的径向分布图： 目的 3.了解原子轨道能级，掌握其能级高低顺序： 与要 4.了解屏蔽效应与钻穿效应： 求 5.掌握原子核外电子排布规则，熟练进行多电子原子核外电子的排布。 9.2.3原子轨道和电子云图形 9.3基态原子核外电子排布 9.3.1屏蔽效应与钻穿效应 教学 9.3.2原子轨道的近似能级图 内容 9.3.3基态原子核外电子排布 1.原子核外电子排布原理 2.核外电子排布式 重点、 重点：多电子原子核外电子排布 难点 难点：电子的径向分布图，屏蔽效应与钻穿效应，核外电子排布 分析 教学设计 调控对策 1.复习原子轨道与波函数 2.介绍电子云与概率密度，分析波函数与电子云的关系： 3.介绍原子轨道的径向分布图，让学生知道原子轨道的形状，会分析 难点内容 电子在径向方面的分布情况： 4.介绍原子轨道的能级、近似能级图、能级组，目的是让学生记住能 级高低顺序，了解到核外电子运动是分层次的： 5.用多媒体图示讲解屏蔽效应和钻穿效应，这是核外电子运动分层次 的原因，也是分能级的依据： 6.通过元素基态原子的电子构型，总结出核外电子的排布规则，通过 大量练习让学生熟练掌握，同时让学生明了核外电子的排布规则是根据实 练习 验结果总结出的规律，个别原子有例外。 课后补遗 64
甘肃农业大学 教案 64 章 节 第九章 原子结构与元素周期律（第二讲）（多媒体教学） 教 学 目 的 与 要 求 1. 掌握电子云与概率密度； 2. 掌握原子轨道的形状，了解电子云图、电子的径向分布图； 3. 了解原子轨道能级，掌握其能级高低顺序； 4. 了解屏蔽效应与钻穿效应； 5. 掌握原子核外电子排布规则，熟练进行多电子原子核外电子的排布。 教 学 内容 9.2.3 原子轨道和电子云图形 9.3 基态原子核外电子排布 9.3.1 屏蔽效应与钻穿效应 9.3.2 原子轨道的近似能级图 9.3.3 基态原子核外电子排布 1.原子核外电子排布原理 2.核外电子排布式 重点、 难 点 分析 重点：多电子原子核外电子排布 难点：电子的径向分布图，屏蔽效应与钻穿效应，核外电子排布 教学设计 调控对策 1.复习原子轨道与波函数 2.介绍电子云与概率密度，分析波函数与电子云的关系； 3.介绍原子轨道的径向分布图，让学生知道原子轨道的形状，会分析 电子在径向方面的分布情况； 4.介绍原子轨道的能级、近似能级图、能级组，目的是让学生记住能 级高低顺序，了解到核外电子运动是分层次的； 5.用多媒体图示讲解屏蔽效应和钻穿效应，这是核外电子运动分层次 的原因，也是分能级的依据； 6.通过元素基态原子的电子构型，总结出核外电子的排布规则，通过 大量练习让学生熟练掌握，同时让学生明了核外电子的排布规则是根据实 验结果总结出的规律，个别原子有例外。 难点内容 练习 课后补遗
甘肃农业大学 教案 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 一一简要介绍 9.2.3原子轨道和电子云图形 多媒体演示 9.2.3.1概率密度和电子云 轮廓图、角度分布图、径向颁布图、节面图 一一举例说明 6、核外电子运动状态的描述 量子数表示 一一板书 9.3基态原子核外电子排布 9.3.1屏蔽效应与钻穿效应 9.3.2轨道能级 一一能级：不连 1.单电子体系（类氢离子体系），轨道的能量主要取决于。 续性顺序的记 2.多电子体系：轨道的能量主要取决于，1，近似式为+0.7l。 忆 鲍林近似能级图 一一图示 7.2.3能级组 一一提问 9.3.3核外电子的排布规则 一一举例说明 93.3.1.核外电子的排布原理 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+0.71规则所确立的轨道能级顺序。 一一举例 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。 一特例说明 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、p°、d、P)、半充满(s、p、 d5、f)和全充满(s2、p、d0、f4)是比较稳定的状态。 9.3.3.2核外电子的排布与表示形式 1.核外电子的排布 一一结合实例 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： 介绍排布步骤 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： 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：1s22s22p°3s23p3d4s2,不符合洪特规则的特例，而 应排布为1s22s22p63s23p3d54s1。 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： 65
甘肃农业大学 教案 教 学 过 程 批 注 65 一 导入新课（5 分钟） 复习上节课导入新课。 二 讲授新课 9.2.3 原子轨道和电子云图形 9.2.3.1 概率密度和电子云 轮廓图、角度分布图、径向颁布图、节面图 6、核外电子运动状态的描述 量子数表示 9.3 基态原子核外电子排布 9.3.1 屏蔽效应与钻穿效应 9.3..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 7.2.3 能级组 9.3.3 核外电子的排布规则 93.3.1. 核外电子的排布原理 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。 9.3.3.2 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： ― ― 简要 介 绍 多媒体演示 ――举例说明 ――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
甘肃农业大学 教案 教学过程 批注 (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○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： Na 面 2p 3s t五田 (3)量子数表示法。 (4)“原子实+价层组态”表示法。 三.小结：(3分钟) 一一举例 (1)屏蔽效应与钻穿效应，核外电子的排布： -一举例 (2)周期系一一族与周期： 一一要求记忆 (3)元素性质的周期性 周期表，掌握周 四.布置作业： 期、族及区的划 板书设计 分 主板 副板 9.2.3原子轨道和电子云图形 一一介绍各性 9.2.3.1概率密度和电子云 质的规律性 6、核外电子运动状态的描述 9.3基态原子核外电子排布 9.3.1屏蔽效应与钻穿效应 9.3.2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， 1,近似式为+0.7l。 鲍林近似能级图 9.3.3核外电子的排布规则 93.3.1.核外电子的排布原理 1.能量最低原理 2.保里不相容原理 3. 洪特规则 9.3.3.2核外电子的排布与表示形式 1.核外电子的排布 2.核外电子排布的表示方式 (1)电子排布式 (2)轨道表示式 (3)量子数表示法 (4)“原子实+价层组态”表示法 66
甘肃农业大学 教案 教 学 过 程 批 注 66 （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： 1s 2s 2p 3s Na （3）量子数表示法。 （4）“原子实+价层组态”表示法。 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 9.2.3 原子轨道和电子云图形 9.2.3.1 概率密度和电子云 6、核外电子运动状态的描述 9.3 基态原子核外电子排布 9.3.1 屏蔽效应与钻穿效应 9.3..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 9.3.3 核外电子的排布规则 93.3.1. 核外电子的排布原理 1.能量最低原理 2.保里不相容原理 3．洪特规则 9.3.3.2 核外电子的排布与表示形式 1．核外电子的排布 2．核外电子排布的表示方式 （1）电子排布式 （2）轨道表示式 （3）量子数表示法 （4）“原子实+价层组态”表示法 ――举例 ――举例 ――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