核外電子排布的初步知識
教學目標
知識目標
知道原子的核外電子是分層排布的；
了解原子結構示意圖的涵義；
了解離子的概念及其與原子的區別和聯系；
常識性介紹離子化合物和共價化合物。
能力目標
通過對核外電子運動狀態的想象和描述以及原子和離子的比較，培養學生的抽象思維能力和邏輯思維能力。
情感目標
通過對最外層電子數與元素性質的學習，讓學生認識到事物之間是相互依存和相互轉化的，初步學會科學抽象的學習方法；
通過對核外電子排布知識的學習，讓學生體會核外電子排布的規律性。
教學建議
教材分析
本節課，是在學習了第二章分子和原子的基礎上進行的，與原子構成。形成了原子結構理論的知識體系，本節之所以放在第三章講述，目的為了分散知識難點，使學生的空間想象力得以充分的發揮。通過對前18號元素的核外電子排布情況的介紹。使學生了解前18號元素原子的核外電子排布規律，進一步了解元素性質與其原子結構的關系，為離子化合物，共價化合物的形成以及化合價的教學提供了理論依據。因本節課的內容抽象，學生難理解，在高中化學的學習中還會進一步講述原子結構理論，所以本節課知識只要求學生達到了了解的水平即可。
教法建議
本節課文談到原子是由原子核和電子構成的。原子核體積很小，僅占原子體積的幾千萬億之一，電子在核外的空間里作高速的運動。而電子是怎樣在核外空間運動的呢?對學生來說是一個抽象概念，是教學難點。因為教師既不能套用宏觀物體的運動規律在體會微觀粒子的運動狀態，又不能不以宏觀物體的運動狀態為例來描述原子中核和電子的行為。否則會影響學生對核外電子分層運動的表象的形成。我們可以借助與計算機多媒體課件來描述，讓學生明確電子在核外作高速運動，是沒有固定軌道的。
在多電子原子里電子是分層運動的，核外電子根據能量的差異和通常運動的區域離核的遠近不同，分屬于不同的電子層。
介紹原子結構示意圖，例如 圓圈內填入+8，表示原子核內有8個質子，弧線就表示電子在核外一定距離的空間(設想是球形)，弧線上的數字表示電子數。同時還要簡要介紹核外電子的排布規律，這樣有助于學生對原子結構示意圖的理解，減少死記硬背。即：核外電子是分層排布的，能量低的電子先排在離核近的電子層中，每層最多容納的電子數為2n2。當電子將離核最近的電子層排滿后，才依次進入離核稍遠的電子層。
通過對前18號元素原子結構示意圖(投影展示)進行對比觀察，找出稀有氣體元素，金屬元素核非金屬元素的原子最外層電子數目的特點。介紹稀有氣體元素原子。最外層電子都是8個(氮原子的最外層為2個電子)，為相對穩定的結構，不易失電子，也不易得電子。所以稀有氣體元素如氦，氖，氬等它們的化學性質不活潑，一般不與其他物質發生化學反應。從而將元素的化學性質與他們原子結構聯系到了一起。通過分析金屬元素和非金屬元素的原子最外層電子數目的特點并與具有最外層8電子穩定結構的稀有氣體元素相比較得出，金屬元素原子的最外層電子數目一般少于或等于4個，易得電子。所以，金屬元素原子與非金屬元素原子化學性質較活潑，易形成化合物。這樣為介紹離子化合物及共價化合物做好的理論準備工作。
在講述離子化合物和共價化合物時，可借助課件的動畫演示氯化鈉和氯化氫的形成過程，幫助學生理解離子化合物及共價化合物的微觀形成過程。從而加深學生對化學反應實質的理解。同時，也為下一節化合價的學習，起到了橋梁作用。
教學設計方案
重點：原子的核外電子是分層排布的，元素的化學性質與他的原子結構密切相關。
難點：對核外電子分層運動想象，表象的形成和抽象思維能力的培養。
課時安排：2課時
教學過程：
[復習提問]：
構成原子的微粒有哪幾種?
它們是怎樣構成原子的?
原子的核電荷數，核內質子數與核外電子數有什么關系?
學生回答：
核電荷數=質子數=核外電子數
[新課引入]：我們知道，原子是由原子核和核外電子構成的，原子核的體積僅占原子體積的幾千億分之一，相對來說，原子里有很大的空間。電子就在這個空間里作高速的運動。那么電子是怎樣運動的?在含有多個電子的原子里，電子又是怎樣排布在核外空間的呢?
[視頻演示]：原子的構成
板書：
1.核外電子排布
[講述]對于氫原子來說，核外只有一個電子。電子的運動狀態沒有固定的軌道。它在核外一定距離的空間內作高速運動。是一個球形。對于多個電子的原子里。它的電子是怎樣運動的呢?
[視頻2]：原子核外電子的運動
結合視頻2講述：在含有多個電子的原子里。電子的能量并不相同。能量低的。通稱在離核近的區域運動。能量高的，通常在離核遠的區域運動。我們將電子離核遠近的不同的運動區域叫做電子層。離核最近的叫第一層，依次向外類推，分別叫做二，三，四，五，六，七層，即在多個電子的原子里，核外電子是在能量不同的電子層上運動的。
[板書]
(1)在多個電子的原子里，因為電子的能量不同，電子在不同的電子層上運動。
(2)能量低的電子在離核近的電子層上運動;能量高的電子在離核較遠的電子層運動。
(3)離核最近的電子層叫第一層，離核最遠的電子層叫第一層。
怎樣表示核外電子的排布呢?
2.原子結構示意圖
用原子結構示意圖表示氯原子的結構并講述原子結構示意圖的涵義
氯原子結構示意圖：
用圓圈表示原子核，在圓圈內用正數+17表示質子數，用弧線表示電子層，弧線上的數字表示該電子層上的電子數。
(第一電子層最多容納2個電子，第二電子層最多容納8個電子)
展示：前18號元素的原子結構示意圖。
[學生練習]
1）下列氧原子的結構示意圖正確的是( )
2 ）在下列原子結構示意圖下面標出該原子的元素符號
3）畫出鈉原子，氯原子，氖原子的原子結構示意圖。
展示前18號元素的原子結構示意圖(投影展示)
[觀察分析]引導學生對1-18號元素原子結構的示意圖進行觀察對比，分析討論，找出各類元素原子結構(最外層電子數)的特點及元素性質與原子結構的關系。
3.元素的分類及原子的最外層電子數與元素的化學性質的關系。
(1)稀有氣體元素：最外層電子數為8個(氦為2個)是一種穩定結構，不易得失電子，化學性質穩定，一般不與其他物質發生化學反應。
(2)金屬元素：最外層電子數一般少于4個，易失電子，化學性質活潑。
(3)非金屬元素：最外層電子數一般多于或等于4個，易獲得電子，化學性質活潑。
思考：元素的化學性質主要取決于什么呢?
小結：元素的化學性質主要取決于原子的最外層電子數目，即結構決定性質。
畫出Na、Cl的原子結構示意圖：
[分析討論]元素的原子失去最外層電子或得到電子后，是否顯電中性?應當叫什么?如何表示?
4.離子：
(1)帶電的原子(或原子團)叫離子
陽離子：帶正電荷的離子叫做陽離子。
陰離子：帶負電荷的離子叫做陰離子。
(2)離子符號的寫法：在元素符號或原子團的右上角寫上離子所帶的電荷數及所帶電荷的正負。而所帶正負電荷的數目，有取決于原子的最外層電子數。例如：鎂原子最外層電子數為2，失2個電子后帶2個單位的正電荷，所以鎂離子的符號為Mg2+。氧原子最外電子層電子數為6，得2個電子后，帶2個單位得負電荷，所以氧離子符號為O2-。
[課件演示]Na+及Cl-得形成過程。
[思考討論]鋁離子，鎂離子，硫離子，氯離子的符號如何寫?離子與原子有何區別和聯系?鎂離子和鎂原子是否屬于同種元素?為什么?
(3)離子和原子的區別與聯系：
[投影展示]
原子 | 離子 | ||
陽離子 | 陰離子 | ||
結構 | 質子數=核電荷數 | 質子數〉核電荷數 | 質子數<核電荷數 |
電性 | 不帶電 | 帶正電 | 帶負電 |
表示法 | Na | Na+ | Cl- |
聯系 | 陽離子 原子 陰離子 | ||
[設問]不同元素的原子是怎樣形成化合物的呢?
5.離子化合物
(1)定義：由陰陽離子相互作用而形成的化合物叫離子化合物。
[課件演示]氯化鈉和氯化鎂的形成過程。
(2)構成離子化合物的微粒是離子，離子也是構成物質的一種微粒。
6.共價化合物
(1)定義：以共用電子對形成的化合物，叫共價化合物。
[課件演示]HCl和H2O的形成過程。
(2)構成共價化合物的微粒是分子。
[小結]構成物質的微粒有：分子，原子和離子。
板書設計：
第五節
1.核外電子的排布：
(1)在多個電子的原子里，因為電子的能量不同，電子在不同的電子層上運動。
(2)能量低的電子在離核近的電子層上運動;能量高的電子在離核較遠的電子層運動。
(3)離核最近的電子層叫第一層，離核最遠的電子層叫第一層。
2.原子結構示意圖
氯原子結構示意圖：
用圓圈表示原子核，在圓圈內用正數+17表示質子數，用弧線表示電子層，弧線上的數字表示該電子層上的電子數。
3.元素的分類及原子的最外層電子數與元素的化學性質的關系。
(1)稀有氣體元素：最外層電子數為8個(氦為2個)是一種穩定結構，不易得失電子，化學性質穩定，一般不與其他物質發生化學反應。
(2)金屬元素：最外層電子數一般少于4個，易失電子，化學性質活潑。
(3)非金屬元素：最外層電子數一般多于或等于4個，易獲得電子，化學性質活潑。
4.離子：
(1)帶電的原子(或原子團)叫離子
陽離子：帶正電荷的離子叫做陽離子。
陰離子：帶負電荷的離子叫做陰離子。
(2)離子符號的寫法：在元素符號或原子團的右上角寫上離子所帶的電荷數及所帶電荷的正負。而所帶正負電荷的數目，有取決于原子的最外層電子數。
5.離子化合物
(1)定義：由陰陽離子相互作用而形成的化合物叫離子化合物。
(2)構成離子化合物的微粒是離子，離子也是構成物質的一種微粒。
6.共價化合物
(1)定義：以共用電子對形成的化合物，叫共價化合物。
(2)構成共價化合物的微粒是分子。
小結：構成物質的微粒有：分子，原子和離子
探究活動
原子的秘密與科學家
形式：課外分組查閱資料，課上匯報討論
目的：
培養學生查閱資料的能力，感受科學家們不畏困難勇于探索的精神。同時，也對原子結構知識，有更深刻的認識。