成人教育《无机化学》教案设计.docx

章节模块核外电子的运动状态教学目标1．了解核外电子的运动特征，理解描述原子核外电子运动状态的原子轨道及电子云的意义，能区分s,p,d电子云的形状及伸展方向；3．理解四个量子数的意义和取值范围，掌握多电子原子轨道的能级规律，能比较原子轨道能量的高低，会判断等价轨道及能级交错现象。教学重点与难点1．教学重点：了解核外电子运动的特征，原子轨道和电子云的概念；熟悉掌握四个量子数的物理意义和取值规则。2．教学难点：熟悉掌握四个量子数的物理意义和取值规则。教学课时2学时教学工具PPT教学内容一、核外电子的运动特征1、波函数与原子轨道（ψ）；概率密度和电子云（|ψ|2）（重点讲解）（1）波函数与原子轨道（ψ）一系列与x、y、z有关的波函数（原子轨道函数），描述电子运动状态（即概率分布，而不是固定轨迹）。（2）概率密度和电子云（|ψ|2）其图像即原子轨道，有“+”“-”号。每一个ψ对应能量E。用统计的方法推算出电子在空间各处出现的概率（几率），即概率密度（几率密度）。如H原子：二、四个量子数（重点讲解与分析）1、主量子数（n）原子核外电子是分层排布的，即核外具有电子层—能层。离核越远，能级越高。n：表示电子层离核的远近，即表示核外电子所处能级的高低。n =1234567—电子层KLMNOPQ—符号2、角量子数（l）l =0123……（n-1）—亚层spdf……—符号l：确定了原子轨道的形状。n相同，l越大，能量越大，即在多电子原子中，角量子数与主量子数一起决定电子的能级。每一个l值表示一种形状的电子云：l = 0l = 1l = 2s亚层p亚层d亚层圆球形哑铃形花瓣形n，l的关系：主量子数（n）1234电子层符号KLMN角量子数（l）0010120123电子亚层符号1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f3、磁量子数（m）m：表示原子轨道在空间的伸展方向。m = 0，±1，±2，……，±l；即l亚层轨道共有（2l+1）个方向的亚层轨道数。l = 0s亚层m = 0一个方向：sl = 1p亚层m = 0，+1，-1三个方向：px，py，pzl = 2d亚层m = 0，±1，±2五个方向：dxy，dxz，dyz，dx2-y2，dz2伸展方向不同，能量完全相同。称等价轨道或简并轨道。4、自旋量子数(mS)mS：描述电子自身的运动特征。一个原子中不可能有两个运动状态完全相同的电子，每个轨道（n、l、m相同）只能容纳两个电子，这两个电子有不同的自旋方式，取值（ +1/2、-1/2），符号“↑”、“↓”表示。主量子数（n）1234电子层符号KLMN角量子数（l）0010120123电子亚层符号1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f磁量子数（m）000±100±10±1±200±10±1±20±1±2±3亚层轨道数（2l+1）1131351357电子层轨道数（n2）14916课后小结1．了解核外电子运动的特征，原子轨道和电子云的概念。熟悉掌握四个量子数的物理意义和取值规则。2．在通过练习的基础上，加强学生理解四个量子数的物理意义和取值规则。章节模块原子核外电子排布教学目标1．掌握多电子原子轨道的能级规律，能比较原子轨道能量的高低，会判断等价轨道及能级交错现象；2．掌握基态原子核外电子分布规律和元素周期律的结构，会书写1~36号元素原子及其离子的核外电子分布式、原子实表示式、价电子构型和轨道表示式；教学重点与难点1．教学重点：掌握原子核外电子排布所遵循的一般规律，能熟悉的写出元素的原子和简单离子的核外电子排布式，能用轨道式和一组量子数正确表示它们的电子结构。2．教学难点：学会能用轨道式和一组量子数正确表示元素的原子和简单离子的电子结构。教学课时2学时教学工具PPT教学内容一、多电子原子轨道的能级E=T+V电子能量动能势能即电子的能量是由核电荷和其离核远近决定的。（1）屏蔽效应例： Li 1s22s1电子间相互排斥，内层电子的排斥，相当于减少核电荷∴ Z*= Z- δ有效核电荷核电荷各电子屏蔽常数之和鲍林（Pauling）近似能级图------基态原子中，电子填入能级的次序。具有能级交错现象，如：E3d＞E4s， E4d＞ E5s。（2）能量：①不同电子层，相同亚层：1s﹤2s﹤3s…… 2p﹤3p﹤4p…… 3d﹤4d﹤5d…… 4f﹤5f﹤6f……②相同电子层，不同亚层： ns﹤np﹤nd﹤nf③能级交错能级组周期1s1Ⅰ2s2p2Ⅱ3s3p3Ⅲ4s3d4p4Ⅳ5s4d5p5Ⅴ6s4f5d6p6Ⅵ7s5f6d7p7Ⅶ能级组的划分与元素周期一致。二、基态原子核外电子分布规律基态原子中电子的分布原理（三个基本原理）。1、能量最低原理填入亚层次序：ns →（n-2）f →（n-1）d → np至少 4f 3d 2p。[例1]：Z = 25 1s22s22p63