【学习目标】
1．在必修化学的基础上，进一步认识卢瑟福和玻尔的原子结构模型。
2．了解原子核外电子的运动状态。
3．了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布。
4．能用电子排布式表示1~36号元素原子的核外电子排布。
【学习重点、难点】
了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布；能用电子排布式表示1～36号元素原子的核外电子排布。
【知识回忆】
阅读课本P8~10，了解人类对原子结构的认识历史。
1．通过实验：汤姆生发现原子中存在 ；卢瑟福提出原子是由 和 组成的，原子核带 电荷，电子围绕原子核高速运动，就像行星围绕恒星运动一样；玻尔认为，核外电子在一系列稳定轨道上运动，核外电子在这些稳定轨道上运动时，既不吸收能量，也不放出能量（具有一定的能量）。
2．电子运动时离原子核的距离与电子具有的 有关，电子能量越大，离原子核的距离越 ，反之亦然。
3．多电子的原子中，电子在核外是分层排布的，把下表填写完整：
电子层的序数（n） | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
符号 | ||||||
能量 |
能量由 到 | |||||
4．每个电子层最多能容纳的电子数为 个（电子层层数为n），请填写课本P11《交流和讨论》中表2－1。
【问题探究】
1．电子在核外的运动，范围小，速度快，不能用描述宏观物体的运动方法来描述电子的运动。右图是描述氢原子核外运动的一种方法，叫做电子云。图中的每一个小黑点表示电子曾经出现过的地方。请你说说这图说明了什么？
2．为了描绘电子云的形状，人们通常按下图制作电子云的轮廓图（以制氢电子云轮廓图为例）：
电子云轮廓图常把电子出现的概率约为90%的区域“圈”出来。人们把这种电子云轮廓图称为原子轨道。氢原子的原子轨道为_________形（填“圆”或“球”）。
3．在每一电子层中，有着不同的原子轨道，电子就在这些轨道中运动。在不同轨道中运动的电子的能量不同。不同轨道的电子云的形状不同，并有一定的伸展方向。原子轨道有s、p、d、f ……等。
s轨道为球形，只有1个伸展方向；p轨道为纺锤形，在三维空间有三个相互垂直的伸展方向，即同一电子层中有3个相互垂直的p轨道；d轨道有5个，f轨道有7个，较为复杂。
4．电子层中电子云的形状、轨道的分布状况：
电子层 (n) | K n＝1 | L n＝2 | M n＝3 | N n＝4 | ||||||
原子轨道 | s | s | p | s | p | d | s | p | d | f |
各原子轨道类型的轨道数 | 1 | 1 | 3 | 1 | 3 | 5 | 1 | 3 | 5 | 7 |
各电子层的轨道总数 | ||||||||||
⑴每一电子层中均有 轨道，从- 电子层开始出现p轨道，从- 电子层开始出现d轨道，从- 电子层开始出现f轨道。
⑵计算每个电子层的轨道数，填入表中。若电子层数为n，则该电子层中含有的轨道总数为 。
5．常用ns、np、nd等来表明原子核外电子运动的轨道，例如1s指的是第一层的s轨道，2p指的是第2层的p轨道，2px则指 。
6．已知：A．E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf)……；
B．E(1s)＜E(2s)＜E(3s)＜E(4s)……；
C．E(npx)＝E(npy)＝E(npz)
请总结原子轨道能量高低的规律：
7．科学研究证明，原子轨道能量高低遵循如右图关系，仔细观察，研究下面的问题：
⑴有人说：“电子所处电子层层数越大，能量一定越高。”你对这种说法的看法是什么？
__________________________________________________
⑵写出从1s到4p的原子轨道能级顺序（这一点是很重要的）：
【课堂反馈】
比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低
⑴1s、3d ⑵3s、3p、3d
⑶6p、5d、5p、4f ⑷3px、2py、3py
【知识介绍】
1．电子的自旋：电子有“顺时针”和“逆时针”两种自旋状态，用“↑”、“↓”表示两种自旋状态的电子。
2．要说明某电子在原子核外的运动状态，必须指出以下四点：①在哪一电子层；②在该电子层的哪一类型的轨道；③在该轨道的电子云的哪一个伸展方向；④自旋状态。
3.表示原子核外电子排布除了原子结构示意图外，还有下述两种化学用语：
⑴电子排布式：用核外电子分布的原子轨道及各原子轨道上的电子数来表示电子排布的式子。如氧原子的电子排布式是：1s22s22p4。
⑵轨道表示式：用方框表示原子轨道，一个方框为一个轨道，例如氧原子的轨道表示式是：
【课堂反馈】
1．某原子第1电子层有2个电子，第2电子层s轨道上有2个电子，p轨道上有6个电子，第3电子层s轨道上有2个电子，p轨道上有6个电子，d轨道上有10个电子，第4电子层s轨道上有2个电子。写出电子排布式： ，该元素为 。
2．写出轨道表示式（空轨道）：
⑴3d ，⑵2p ，
⑶5s 。
【知识体系】
原子核外电子排布所遵循的原理和规则：
1．泡利（Pauli）不相容原理——每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋相反的电子。
⑴s轨道最多容纳 个电子，p轨道最多容纳 个电子，d轨道最多容纳 个电子，f轨道最多容纳 个电子。
⑵每个电子层的轨道数为n2个，所以电子数不得超过2n2个。
2．能量最低原理——原子核外电子先占有能量低的轨道，然后再依次进入能量较高的轨道，这样使整个原子处于最低的能量状态（稳定态，或称基态）。
因而多电子原子核外电子填充轨道的顺序如课本P13 图2－6。
写出19号元素K的电子排布式： 。
3．洪特规则——原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋相同，这样整个原子的能量最低。
写出6C、11Na的轨道表示式： 、 。
洪特规则特例——当轨道全充满或半充满或全空时，整个原子的能量低而稳定，电子排布时尽可能采取这种形式。
描述一个电子的运动状态，必须指明下面4个方面：
①在哪个电子层。
②在这个电子层的什么类型的轨道。
③在这种轨道的什么伸展方向。
④电子的自旋方向。
一个原子中，找不到2个运动状态完全相同的电子。
【课堂小结】
【课堂反馈】
1．写出19K、35Br、26Fe、29Cu的电子排布式：
19K
35Br
26Fe
29Cu
阅读课本P14，用较为简化的书写方法写出上述元素电子排布式：
19K
35Br
26Fe
29Cu
2．写出7N、11Na的轨道表示式：
7N
11Na
3．(1)17Cl的电子排布式__________________； (2)17Cl的价电子排布式______________；
(3)17Cl－的电子式_______________ __； (4)17Cl的轨道表示式___________________；
(5)17Cl的原子结构示意图______________；
(6)第四周期中最外层仅有1个电子的所有基态原子的电子排布式____________________。
4．某元素的原子序数为33，请回答：
(1)该元素原子的质子数为________，有________个电子。
(2)该元素原子核外有________个电子层，________个能级，________个原子轨道。
(3)它的最外层电子排布为____________，它的电子排布式为________，轨道表示式为_____________。
5．已知M2+的3d轨道中有5个电子。
（1）M原子的外围电子排布； ；
（2）M原子的最外层电子数为多少 ；
（3）M元素在周期表中的位置 。
6．五种元素原子：A．1s22s22p63s23p63d54s2；B．1s22s22p63s2；C．1s22s22p6；D．1s22s22p63s23p2；
E．[Ar]4s1。请回答：
(1)________元素是稀有气体。含未成对电子数最多的元素是__________。
(2)A的元素符号是__________，其核外电子共有________种运动状态。
(3)D元素原子核外电子轨道表示式是_____________________。
【教学反思】
规则是师生间的一种合约。为了让学生更好地融入共同学习中，达到共识、共享、共进，实现共同发展，需要师生在课堂中建立共同遵守的规则。
一是注重倾听规则培养，保证合作学习顺利开展。教师应该注重课堂倾听规则培养，让学生学会倾听，促使他们能够分享彼此的思考、经验和知识，这是建立学习共同体的基础。
二是建立合作学习规则，促进合作学习有效开展。“合作学习规则”是学生和教师在小组合作学习中需要遵循的法则和要求。我在课堂中和学生一起就如何积极参与、如何讨论互动、师生如何交往等方面制定了规则。
如何保证每个人都能够积极参与讨论？合作讨论时应安排发言顺序。为了促进合作学习的有效开展，组内学生应做到始终参与。同时为避免学优生的一言堂，以及学困生的人云亦云。在讨论前要求每个人都有独立自主的思考时间，在交流中建议安排学习能力较弱的学生先发官，并鼓励其代表小组进行班级交流。良好规则的建立，使学习共同体内每个学习者之间建立起稳定的信任和理解关系，共享合作的契约精神，促使每个学生都能积极参与学习，形成共同探索、共同学习的良好氛围。
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