【教學(xué)設(shè)計】原子結(jié)構(gòu)模型——第2課時量子力學(xué)對原子核外電子運動狀態(tài)的描述——原子軌道【教學(xué)目標(biāo)】1、據(jù)已有知識，能夠知道電子在原子核外運動是以能量為依據(jù)分層排布的2、從能級角度進一步細分原子核外電子的運動區(qū)域，每一層中都含有哪些能級、個數(shù)多少。3、通過閱讀課本能說出四個量子數(shù)的關(guān)系及電子的自旋狀態(tài)。4、能夠描述S、P原子軌道的形狀，知道原子軌道的伸展方向和該類型軌道數(shù)量相等。【教學(xué)重點】原子軌道、能級、電子自旋、電子云【教學(xué)難點】多電子原子中，核外電子分不同的能層，同一能層又分成能級【教學(xué)過程】教學(xué)環(huán)節(jié)活動時間教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖復(fù)習(xí)5分鐘復(fù)習(xí)檢測練習(xí)1、道爾頓的原子學(xué)說曾經(jīng)起了很大的作用。他的學(xué)說中包含有下述三個論點：①原子是不能再分的粒子；②同種元素的原子的各種性質(zhì)和質(zhì)量都相同；③原子是微小的實心球體。從現(xiàn)代的觀點來看，你認為這三個論點中不確切的是A．只有③B．只有①③C．只有②③D．①②③2、湯姆遜的原子學(xué)說中葡萄干指的是什么?3人們對原子結(jié)構(gòu)的認識，同其他科學(xué)事實一樣經(jīng)歷了一個不斷探索，不斷深化的過程，下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)模型的演變過程中，正確的是A．湯姆遜原子模型→道爾頓原子模型→盧瑟福原子模型→玻爾原子模型→量子力學(xué)模型B．湯姆遜原子模型→盧瑟福原子模型→玻爾原子模型→量子力學(xué)模型→道爾頓原子模型C．道爾頓原子模型→盧瑟福原子模型→湯姆遜原子模型→玻爾原子模型→量子力學(xué)模型D．道爾頓原子模型→湯姆遜原子模型→盧瑟福原子模型→玻爾原子模型→量子力學(xué)模型檢測，引導(dǎo)1、人類對原子結(jié)構(gòu)的認識歷史：為什么氫原子光譜是線狀光譜學(xué)生練習(xí)回顧知識總結(jié)：1、道爾頓：原子學(xué)說湯姆生：“葡萄干面包式”模型盧瑟福：帶核原子結(jié)構(gòu)模型玻爾：原子軌道模型現(xiàn)代量子力學(xué)模型2、若由光譜儀獲得的光譜是由各種波長的光所組成，且相近的波長差別極小而不能分辨，則所得光譜為連續(xù)光譜。如陽光等若由光譜儀獲得的光譜是由具有特定波長的、彼此分立的譜線所組成的，則所得光譜為線狀光譜。如氫原子光譜等。從化學(xué)角度理解為：電子連續(xù)地輻射能量可形成連續(xù)光譜；電子不能連續(xù)地輻射能量可形成線狀光譜。復(fù)習(xí)舊知識，引入新問題，一、提出問題導(dǎo)入新課10分鐘介紹一些光譜現(xiàn)象，評價“玻爾原子結(jié)構(gòu)模型”的貢獻和存在的不足。提出問題：原子光譜帶來的疑問？教師在學(xué)生評價的基礎(chǔ)上，整理“玻爾原子結(jié)構(gòu)模型”的貢獻：（1）說明了激發(fā)態(tài)原子為什么會發(fā)射光線（2）成功解釋了氫原子光譜是線狀光譜的實驗現(xiàn)象（3）提出了主量子數(shù)n的概念及處于不同軌道上的電子能量量子化的理論，為量子力學(xué)的原子結(jié)構(gòu)模型打下了基礎(chǔ)。介紹一些光譜現(xiàn)象和其他現(xiàn)象：（1）玻爾理論電子延著固定的軌道繞核運動的觀點，不符合電子運動的特性。（2）玻爾理論不能解釋多原子光譜，也不能解釋氫原子光譜的精細結(jié)構(gòu)。教師講解：20世紀20年代中期建立的量子理論，引入了四個量子數(shù)，解釋了原子光譜的實驗現(xiàn)象，成為現(xiàn)代化學(xué)的理論基礎(chǔ)。【板書】第1節(jié)原子結(jié)構(gòu)模型原子結(jié)構(gòu)的量子力學(xué)模型（1）評價“玻爾原子結(jié)構(gòu)模型”的貢獻，通過一些光譜現(xiàn)象和其他現(xiàn)象，知道“玻爾原子結(jié)構(gòu)模型”存在的不足。使學(xué)生明白“玻爾原子結(jié)構(gòu)模型”的貢獻和不足，并順其自然的導(dǎo)入新課題。二、展開新課10分鐘主量子數(shù)n波爾模型中已經(jīng)提到電子層能量由低到高練習(xí)：下列各層電子能量的從低到高的順序是A.M層B.K層C.N層D.L層教師引入：主量子數(shù)n一般來說，主量子數(shù)n越大，處于該層的電子離原子核越遠、能量越高。【板書】1.主量子數(shù)n能量關(guān)系一般為：EK<EL<EM<EN<EO<EP<EQ了解主量子數(shù)n的大小與離核遠近和能量高低的關(guān)系。理解：n就是電子層數(shù)，電子層數(shù)多得能量高1.鞏固新學(xué)知識。2.培養(yǎng)合作意識3.解決新課開始提出的問題。讓學(xué)生理解同一電子層電子的能量可能不同，存在能級10分鐘2.角量子數(shù)ι練習(xí)：找出下列條件下能級的數(shù)目,并寫出其能級的符號A.n=1B.n=2C.n=3D.n=4▲教師引入：角量子數(shù)ι既能級或電子亞層。處于同一電子層上的電子能量也不盡相同，根據(jù)這種能量差異，一個能層分為一個或若干個能級（或電子亞層），分別用符號s、p、d、f等表示。▲【板書】2.角量子數(shù)ι①主量子數(shù)n與角量子數(shù)ι的關(guān)系對于確定的n值，ι共有n個值，分別為：0、1、2、3……(n-1)②角量子數(shù)ι的光譜學(xué)符號ι0123符號spdf③能級的記錄方法舉例：若主量子數(shù)n=2，角量子數(shù)ι有0和1兩個取值。既第二能層有兩個能級,記做2s、2p。④能級順序：Ens<Enp<End<Enf1、學(xué)生完成下列習(xí)題2、交流·討論鈉原子光譜由n=4的狀態(tài)躍遷到n=3的狀態(tài)，會產(chǎn)生多條譜線，為什么？練習(xí)，討論，歸納10分鐘3、磁量子數(shù)m練習(xí):找出下列條件下原子軌道的數(shù)目A.n=1B.n=2C.n=3▲【板書】3.磁量子數(shù)m:每一電子亞層的原子軌道數(shù)m可以取(2l+1)個數(shù)值.如l=0,m只可以取0，對應(yīng)的譜線只有一條.如l=1,m可以取0，±1,對應(yīng)的譜線有三條….n、l、m確定，原子軌道就確定了.學(xué)生聽講，練習(xí)，討論，歸納讓學(xué)生理解每個電子層有n2個原子軌道4、自旋量子數(shù)ms:練習(xí):實驗證明,同一原子中電子的運動狀態(tài)均不相同.試推斷:每個原子軌道最多有幾個電子?每個電子層最多有多少個電子?▲【板書】4、自旋量子數(shù)ms:描述在能量完全相同時電子運動的特殊狀態(tài)(簡稱為電子自旋狀態(tài)).處于同軌道上的電子的自旋狀態(tài)只有兩種.分別用ms=+1/2(通常用符號↑表示).ms=-1/2(通常用符號↓表示).學(xué)生聽講，練習(xí)，討論，歸納讓學(xué)生理解每層最多容納的電子數(shù)是怎么判斷為2n2概括整合

10分鐘填寫表格，小結(jié)：1、原子軌道:量子力學(xué)中單個電子的空間運動狀態(tài)2、描述原子軌道的量子數(shù)是:n、l、m.3、描述電子運動的量子數(shù)是:n、l、m、ms4、n、l、m、ms的取值與原子軌道數(shù),可容納的電子數(shù)的關(guān)系每層的能級數(shù)值=電子層數(shù)(n)每層的軌道數(shù)=電子層數(shù)的平方(n2)每層最多容納的電子數(shù)為=2×電子層數(shù)的平方(2n2)對學(xué)生的整理加以完善進行小結(jié)討論歸納整理本課時主題知識培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)能力評測練習(xí)1.下列各電子層，不包含d能級的是（）。A.N電子層B.M電子層C.L電子層D.K電子層2.下列能級中，軌道數(shù)為5的是（）。

A.s能級B.p能級C.d能級3.以下各能級能否存在？如果能存在，各包含多少軌道？（1）2s：（2）2d（3）4p（4）5d4.寫出下列各組量子數(shù)表示的原子軌道的符號。（1）n=1，l=1（2）n=4，l=0（3）n=5，l=25.下列幾組量子數(shù)能夠同時存在的是（）。A.3、2、2、-1/2B.3、0、-1、+1/2C.2、2、2、2D.1、0、0、0【板書設(shè)計】第1節(jié)原子結(jié)構(gòu)模型原子結(jié)構(gòu)的量子力學(xué)模型1.主量子數(shù)n能量關(guān)系一般為：EK<EL<EM<EN<EO<EP<EQ2.角量子數(shù)ι①主量子數(shù)n與角量子數(shù)ι的關(guān)系對于確定的n值，ι共有n個值，分別為：0、1、2、3……(n-1)②角量子數(shù)ι的光譜學(xué)符號ι0123符號spdf③能級的記錄方法舉例：若主量子數(shù)n=2，角量子數(shù)ι有0和1兩個取值。既第二能層有兩個能級,記做2s、2p。④能級順序：Ens<Enp<End<Enf3.磁量子數(shù)m原子軌道數(shù)n24、自旋量子數(shù)ms每一層容納的電子數(shù)2n223.【學(xué)情分析】在高中必修二的化學(xué)內(nèi)容中，只簡單地介紹了電子層的簡單分布，沒有從量子力學(xué)角度對原子核外電子運動狀態(tài)的描述，更不了解原子軌道與能級的關(guān)系。在必修一中學(xué)生知道醋酸是一種弱電解質(zhì)，存在部分電離。在必修二中要解決下列問題：（1）如何證明醋酸是一種酸？如何解釋？有哪些應(yīng)用？（2）如何利用乙酸的結(jié)構(gòu)來解釋酯化反應(yīng)？【效果分析】本節(jié)課是采取逐步引導(dǎo)式分層探究教學(xué)，即開始通過學(xué)生體驗氫原子的光譜開始，探究鈉原子的光譜，進行演示活動，激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生由淺入深，理解原子軌道與核外電子運動狀態(tài)的描述，這樣就可以借助差異，理解能級與原子軌道的的對應(yīng)情況。道理明白后，然后就是綜合運用，通過例題引入兩種方法：動畫演示和圖形模型，并進行當(dāng)堂演示實驗，進行比較，讓學(xué)生輕松的找到知識的掌握方法，使學(xué)生在加深對知識理解的同時，又提高了教學(xué)效果。【教材分析】本模塊選修課程是在必修課程基礎(chǔ)上為滿足學(xué)生的不同需要而設(shè)置的。旨在讓學(xué)生了解人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的重要意義和基本方法，研究物質(zhì)構(gòu)成的奧秘，認識物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系，提高分析問題和解決問題的能力。對原子結(jié)構(gòu)模型的學(xué)習(xí)1、只要求學(xué)生學(xué)會用能層、能級理解原子核外電子是分層排布的，不要求引入四個量子數(shù)來描述核外電子的運動狀態(tài)。2、可運用圖形、模型或電教手段等來說明核外電子的運動狀態(tài)和電子云。基本要求：1.1知道在多電子原子中，核外電子分不同的能層，同一能層又分成能級。2.1能用電子排布式表示常見元素（1-36號）原子核外電子的排布。2.2知道電子云、原子軌道、電子自旋的涵義。2.3知道不同原子軌道的形狀、伸展方向、能量高低順序和表示形式。【評測練習(xí)】當(dāng)堂評測習(xí)題：1.下列各電子層，不包含d能級的是（）。A.N電子層B.M電子層C.L電子層D.K電子層答案:C、D2.下列能級中，軌道數(shù)為5的是（）。

A.s能級B.p能級C.d能級答案:C3.以下各能級能否存在？如果能存在，各包含多少軌道？（1）2s：（2）2d（3）4p（4）5d答案：（1）2s存在，軌道數(shù)為1（2）2d不能存在（3）4p存在，軌道數(shù)為3（4）5d存在，軌道數(shù)為54.寫出下列各組量子數(shù)表示的原子軌道的符號。（1）n=1，l=1（2）n=4，l=0（3）n=5，l=2答案：2p4s5d5.下列幾組量子數(shù)能夠同時存在的是（）。A.3、2、2、-1/2B.3、0、-1、+1/2C.2、2、2、2D.1、0、0、0答案：A課后評測練習(xí)：1.寫出下列能級符號（1）n=5,ι=0（2）n=3,ι=1（3）n=4,ι=2（4）n=5,ι=32.寫出下列能級的n、ι值（1）3p（2）4s（3）6f（4）5d3.下列能級可能存在的是（）(A)1p(B)2d(C)3f(D)5d4.將下列能級按能量由高到低的順序排列出來（1）(A)4s(B)4d(C)4f(D)4p_______________________________________（2）(A)1s(B)2s(C)2p(D)3d(E)3p(F)4d(G)4f_______________________________________5.填寫下表主量