核外电子排布的初步知识

教学目标

知识目标
知道原子的核外电子是分层排布的；
了解原子结构示意图的涵义；
了解离子的概念及其与原子的区别和联系；
常识性介绍离子化合物和共价化合物。

能力目标
通过对核外电子运动状态的想象和描述以及原子和离子的比较，培养学生的抽象思维能力和逻辑思维能力。

情感目标
通过对最外层电子数与元素性质的 学习 ，让学生认识到事物之间是相互依存和相互转化的，初步学会科学抽象的 学习 方法；
通过对核外电子排布知识的 学习 ，让学生体会核外电子排布的规律性。

教学建议

教材分析
本节课核外电子排布的初步知识，是在 学习 了第二章分子和原子的基础上进行的，核外电子排布的初步知识与原子构成。形成了原子结构理论的知识体系，本节之所以放在第三章讲述，目的为了分散知识难点，使学生的空间想象力得以充分的发挥。通过对前18号元素的核外电子排布情况的介绍。使学生了解前18号元素原子的核外电子排布规律，进一步了解元素性质与其原子结构的关系，为离子化合物，共价化合物的形成以及化合价的教学提供了理论依据。因本节课的内容抽象，学生难理解，在高中 化学 的 学习 中还会进一步讲述原子结构理论，所以本节课知识只要求学生达到了了解的水平即可。

教法建议
本节课文谈到原子是由原子核和电子构成的。原子核体积很小，仅占原子体积的几千万亿之一，电子在核外的空间里作高速的运动。而电子是怎样在核外空间运动的呢?对学生来说是一个抽象概念，是 教学难点 。因为教师既不能套用宏观物体的运动规律在体会微观粒子的运动状态，又不能不以宏观物体的运动状态为例来描述原子中核和电子的行为。否则会影响学生对核外电子分层运动的表象的形成。我们可以借助与计算机多媒体课件来描述，让学生明确电子在核外作高速运动，是没有固定轨道的。

在多电子原子里电子是分层运动的，核外电子根据能量的差异和通常运动的区域离核的远近不同，分属于不同的电子层。
介绍原子结构示意图，例如 圆圈内填入 +8 ，表示原子核内有 8 个质子，弧线就表示电子在核外一定距离的空间 ( 设想是球形 ) ，弧线上的数字表示电子数。同时还要简要介绍核外电子的排布规律，这样有助于学生对原子结构示意图的理解，减少死记硬背。即：核外电子是分层排布的，能量低的电子先排在离核近的电子层中，每层最多容纳的电子数为 2n ² 。当电子将离核最近的电子层排满后，才依次进入离核稍远的电子层。

通过对前 18 号元素原子结构示意图 ( 投影展示 ) 进行对比观察，找出稀有气体元素，金属元素核非金属元素的原子最外层电子数目的特点。介绍稀有气体元素原子。最外层电子都是 8 个 ( 氮原子的最外层为 2 个电子 ) ，为相对稳定的结构，不易失电子，也不易得电子。所以稀有气体元素如氦，氖，氩等它们的 化学 性质不活泼，一般不与其他物质发生 化学 反应。从而将元素的 化学 性质与他们原子结构联系到了一起。通过分析金属元素和非金属元素的原子最外层电子数目的特点并与具有最外层 8 电子稳定结构的稀有气体元素相比较得出，金属元素原子的最外层电子数目一般少于或等于 4 个，易得电子。所以，金属元素原子与非金属元素原子 化学 性质较活泼，易形成化合物。这样为介绍离子化合物及共价化合物做好的理论准备工作。

在讲述离子化合物和共价化合物时，可借助课件的动画演示氯化钠和氯化氢的形成过程，帮助学生理解离子化合物及共价化合物的微观形成过程。从而加深学生对 化学 反应实质的理解。同时，也为下一节化合价的 学习 ，起到了桥梁作用。

教学设计方案

重点：原子的核外电子是分层排布的，元素的 化学 性质与他的原子结构密切相关。

难点：对核外电子分层运动想象，表象的形成和抽象思维能力的培养。

课时安排：2课时

教学过程 ：

[复习提问]：

构成原子的微粒有哪几种?

它们是怎样构成原子的?

原子的核电荷数，核内质子数与核外电子数有什么关系?

学生回答：

核电荷数 = 质子数 = 核外电子数

[新课引入]：我们知道，原子是由原子核和核外电子构成的，原子核的体积仅占原子体积的几千亿分之一，相对来说，原子里有很大的空间。电子就在这个空间里作高速的运动。那么电子是怎样运动的?在含有多个电子的原子里，电子又是怎样排布在核外空间的呢?

[视频演示]：原子的构成

板书：核外电子排布的初步知识

1．核外电子排布

[讲述]对于氢原子来说，核外只有一个电子。电子的运动状态没有固定的轨道。它在核外一定距离的空间内作高速运动。是一个球形。对于多个电子的原子里。它的电子是怎样运动的呢?

[视频2]：原子核外电子的运动

结合视频2讲述：在含有多个电子的原子里。电子的能量并不相同。能量低的。通称在离核近的区域运动。能量高的，通常在离核远的区域运动。我们将电子离核远近的不同的运动区域叫做电子层。离核最近的叫第一层，依次向外类推，分别叫做二，三，四，五，六，七层，即在多个电子的原子里，核外电子是在能量不同的电子层上运动的。

[板书]

(1)在多个电子的原子里，因为电子的能量不同，电子在不同的电子层上运动。

(2)能量低的电子在离核近的电子层上运动;能量高的电子在离核较远的电子层运动。

(3)离核最近的电子层叫第一层，离核最远的电子层叫第一层。

怎样表示核外电子的排布呢?

2．原子结构示意图

用原子结构示意图表示氯原子的结构并讲述原子结构示意图的涵义
氯原子结构示意图：

用圆圈表示原子核，在圆圈内用正数 +17 表示质子数，用弧线表示电子层，弧线上的数字表示该电子层上的电子数。

( 第一电子层最多容纳 2 个电子，第二电子层最多容纳 8 个电子 )

展示：前 18 号元素的原子结构示意图。

[ 学生练习 ]

1） 下列氧原子的结构示意图正确的是 (    )

2 ）在下列原子结构示意图下面标出该原子的元素符号

3 ）画出钠原子，氯原子，氖原子的原子结构示意图。

展示前 18 号元素的原子结构示意图 ( 投影展示 )

[ 观察分析 ] 引导学生对 1-18 号元素原子结构的示意图进行观察对比，分析讨论，找出各类元素原子结构 ( 最外层电子数 ) 的特点及元素性质与原子结构的关系。

3 ．元素的分类及原子的最外层电子数与元素的 化学 性质的关系。

(1) 稀有气体元素：最外层电子数为 8 个 ( 氦为 2 个 ) 是一种稳定结构，不易得失电子， 化学 性质稳定，一般不与其他物质发生 化学 反应。

(2) 金属元素：最外层电子数一般少于 4 个，易失电子， 化学 性质活泼。

(3) 非金属元素：最外层电子数一般多于或等于 4 个，易获得电子， 化学 性质活泼。

思考：元素的 化学 性质主要取决于什么呢 ?

小结：元素的 化学 性质主要取决于原子的最外层电子数目，即结构决定性质。

画出 Na 、 Cl 的原子结构示意图：

[ 分析讨论 ] 元素的原子失去最外层电子或得到电子后，是否显电中性 ? 应当叫什么 ? 如何表示 ?

4 ．离子：

(1) 带电的原子 ( 或原子团 ) 叫离子

阳离子：带正电荷的离子叫做阳离子。

阴离子：带负电荷的离子叫做阴离子。

(2) 离子符号的写法：在元素符号或原子团的右上角写上离子所带的电荷数及所带电荷的正负。而所带正负电荷的数目，有取决于原子的最外层电子数。例如：镁原子最外层电子数为 2 ，失 2 个电子后带 2 个单位的正电荷，所以镁离子的符号为 Mg ²⁺ 。氧原子最外电子层电子数为 6 ，得 2 个电子后，带 2 个单位得负电荷，所以氧离子符号为 O ^2- 。

[ 课件演示 ]Na ⁺ 及 Cl ^- 得形成过程。

[ 思考讨论 ] 铝离子，镁离子，硫离子，氯离子的符号如何写 ? 离子与原子有何区别和联系 ? 镁离子和镁原子是否属于同种元素 ? 为什么 ?

(3) 离子和原子的区别与联系：

[ 投影展示 ]

	原子	离子
		阳离子	阴离子
结构	质子数 = 核电荷数	质子数〉核电荷数	质子数 < 核电荷数
电性	不带电	带正电	带负电
表示法	Na	Na +	Cl -
联系	阳离子 原子 阴离子

[ 设问 ] 不同元素的原子是怎样形成化合物的呢 ?

5 ．离子化合物

(1) 定义：由阴阳离子相互作用而形成的化合物叫离子化合物。

[ 课件演示 ] 氯化钠和氯化镁的形成过程。

(2) 构成离子化合物的微粒是离子，离子也是构成物质的一种微粒。

6 ．共价化合物

(1) 定义：以共用电子对形成的化合物，叫共价化合物。

[ 课件演示 ]HCl 和 H ₂ O 的形成过程。

(2) 构成共价化合物的微粒是分子。

[ 小结 ] 构成物质的微粒有：分子，原子和离子。

板书设计 ：

第五节 核外电子排布的初步知识

1 ． 核外电子的排布：

(1) 在多个电子的原子里，因为电子的能量不同，电子在不同的电子层上运动。

(2) 能量低的电子在离核近的电子层上运动 ; 能量高的电子在离核较远的电子层运动。

(3) 离核最近的电子层叫第一层，离核最远的电子层叫第一层。

2 ．原子结构示意图

氯原子结构示意图：

用圆圈表示原子核，在圆圈内用正数 +17 表示质子数，用弧线表示电子层，弧线上的数字表示该电子层上的电子数。

3 ．元素的分类及原子的最外层电子数与元素的 化学 性质的关系。

(1) 稀有气体元素：最外层电子数为 8 个 ( 氦为 2 个 ) 是一种稳定结构，不易得失电子， 化学 性质稳定，一般不与其他物质发生 化学 反应。

(2) 金属元素：最外层电子数一般少于 4 个，易失电子， 化学 性质活泼。

(3) 非金属元素：最外层电子数一般多于或等于 4 个，易获得电子， 化学 性质活泼。

4 ．离子：

(1) 带电的原子 ( 或原子团 ) 叫离子

阳离子：带正电荷的离子叫做阳离子。

阴离子：带负电荷的离子叫做阴离子。

(2) 离子符号的写法：在元素符号或原子团的右上角写上离子所带的电荷数及所带电荷的正负。而所带正负电荷的数目，有取决于原子的最外层电子数。

5 ．离子化合物

(1) 定义：由阴阳离子相互作用而形成的化合物叫离子化合物。

(2) 构成离子化合物的微粒是离子，离子也是构成物质的一种微粒。

6 ．共价化合物

(1) 定义：以共用电子对形成的化合物，叫共价化合物。

(2) 构成共价化合物的微粒是分子。

小结：构成物质的微粒有：分子，原子和离子

探究活动

原子的秘密与科学家

形式：课外分组查阅资料，课上汇报讨论

目的：
培养学生查阅资料的能力，感受科学家们不畏困难勇于探索的精神。同时，也对原子结构知识，有更深刻的认识。