学生个个背得出“原子有质子、中子、电子”,但一要他们写钠的电子排布就停手,因为他们从来没有把“原子序”当成一个可以数出来的数。这一堂只做三件事:由原子序数电子、由排布读族、由族推离子。
本堂目标 学生能够:① 由原子序写出任何首二十号元素的电子排布(2,8,8 规则);② 由最外层电子数说出该元素在周期表第几族,并由族数反推最外层电子;③ 讲出金属与非金属形成离子时分别失电子还是得电子,并写出离子电荷与同位素平均原子质量。
01 先备知识(开课前 3 分钟快检)
以下任何一项未过关,本堂就会卡住,先补该项:
| 技能 |
快检题 |
过关标准 |
| 元素符号 |
Na、Cl、Mg 各代表什么元素? |
钠、氯、镁 |
| 电子层容量 |
第一层电子层最多可以放几个电子? |
2 个 |
| 三个基本粒子 |
原子里面有哪三种粒子? |
质子、中子、电子 |
02 课堂流程(45 分钟)
| 时间 |
环节 |
导师做什么 |
学生做什么 |
| 0–5 分钟 |
一个停手位 |
黑板写“钠的电子排布”,全班静下来,问他们由哪个数开始 |
答:由原子序 11 开始 |
| 5–15 分钟 |
原子序=电子数 |
讲中性原子质子数等于电子数,示范数 2、8、1 |
自己数氢、氧、镁 |
| 15–30 分钟 |
排布与族 |
示范 2,8,1 对第 1 族、2,8,7 对第 17 族,要学生讲出规律 |
自己配对四个元素与族 |
| 30–39 分钟 |
离子与同位素 |
示范镁失 2 电子成 Mg²⁺、氧得 2 电子成 O²⁻,再算氯平均原子质量 |
自己写两个离子符号 |
| 39–42 分钟 |
独立练习 |
发三题(排布、中子数、离子电荷),巡行只问“你由哪个数开始” |
每题先写原子序 |
| 42–45 分钟 |
离场检查 |
收答案,口头问“第 2 族最外层有几多电子” |
答:2 个 |
03 讲解脚本(照着说就可以)
第一幕:原子序是唯一要数的数
看到一个元素,第一件事是找它的原子序,不是找它的名字。中性原子的质子数等于电子数,所以原子序就是电子总数。钠的原子序是 11,代表它有 11 个电子要排;排法是先塞满第一层 2 个、第二层 8 个,剩下 1 个放第三层,写成 2,8,1。要学生每一次都先写原子序在旁边,这个习惯决定他们后面全部题目做得对不对。
叫学生讲出他们由哪个数开始数
第二幕:最外层电子数就是族数
周期表不是要背的表,是一张排布地图。第一族最外层 1 个电子,第二族 2 个,第十七族 7 个,第十八族 8 个(第一周期的氦例外,只有 2 个)。所以看到 2,8,2 就知道是镁,第 2 族;看到 2,8,7 就知道是氯,第 17 族。要学生反过来讲:如果一个元素在第 16 族,它的排布最后一个数是什么。
叫学生由族数反推最外层电子
第三幕:金属失电子、非金属得电子
最外层电子少(1 至 3 个)的元素倾向失电子,变成带正电的离子;最外层 6 至 7 个的倾向得电子,带负电。镁 2,8,2 失 2 个电子,剩 2,8,质子 12 比电子 10 多 2,所以写 Mg²⁺。氧 2,6 得 2 个电子,变成 2,8,电子比质子多 2,写 O²⁻。同位素要另外讲清:质子数相同就是同一元素,只是中子数不同,所以氯-35 与氯-37 都是氯,平均原子质量 35.5。
叫学生讲出离子电荷是正还是负,以及为什么
04 必教题型与步骤
| 题型 |
例子 |
步骤 |
答案 |
| 电子排布 |
写出氯(原子序 17)的电子排布。 |
1) 写出原子序 17。2) 第一层放 2、第二层放 8,剩 7 个。3) 写成 2,8,7 |
2,8,7 |
| 中子数 |
钠-23 的原子核内有几多个中子? |
1) 质量数 23 是质子加中子。2) 原子序 11 即 11 个质子。3) 相减 |
12 个中子 |
| 平均原子质量 |
氯-35 占四分之三、氯-37 占四分之一,平均原子质量是多少? |
1) 3 乘 35 加 1 乘 37 得 142。2) 除以 4 |
35.5 |
| 离子形成 |
镁(12)与氧(8)分别形成什么离子? |
1) 写两者的排布 2,8,2 与 2,6。2) 镁失 2 个电子、氧得 2 个。3) 数质子与电子的差 |
Mg²⁺ 与 O²⁻ |
合理性检查(一定要教):三个检查:一是质量数,质子加中子必须等于质量数,减出来的中子数一定是整数;二是排布,由左至右逐层填满才开新层,最后一层不可以超过 8;三是电荷,离子电荷等于质子数减电子数,正负号要跟数值一齐写。数值核对:11 等于 2 加 8 加 1,23 减 11 等于 12;3 乘 35 加 37 得 142,除以 4 等于 35.5;钠离子 11 个质子对 10 个电子,差 1 就是 +1。
05 独立练习三题
| 题目 |
答案 |
想观察什么 |
| 写出镁(原子序 12)的电子排布。 |
2,8,2 |
有没有把 12 个电子全部塞入第二层 |
| 钾-39(原子序 19)有几多个中子? |
20 |
有没有用 39 减 19 而不是减 20 |
| 硫(原子序 16)形成离子时的电荷是什么? |
2−(得 2 个电子) |
有没有把得电子写成带正电 |
06 学生常见错误与纠正句
| 错误 |
学生通常这样写 |
导师这样说 |
| 最后一层塞超过 8 个 |
镁写成 2,10 或 2,8,2 之后再多塞 |
除第一层外,最外层最多 8 个,塞满就要开新层 |
| 质量数当成原子序 |
钠的中子数写成 23 |
原子序才是质子数,质子加中子才是质量数 |
| 同位素当成不同元素 |
氯-35 与氯-37 当成两种元素 |
质子数相同就是同一元素,只是中子数不同 |
| 离子正负号搞反 |
镁离子写成 Mg²⁻ |
金属失电子,电子少了所以带正电,写 Mg²⁺ |
07 家课建议(直接指到练习卷题号)
08 离场检查(最后 5 分钟)
| 题目 |
答案 |
判定 |
| 氧(原子序 8)的电子排布是什么? |
2,6 |
答 2,8 表示把 8 当成 10 用 |
| 一个元素排布是 2,8,1,它在第几族? |
第 1 族 |
答第 3 族表示数了层数而不是最外层电子 |
| 氯离子的符号是什么? |
Cl⁻ |
答 Cl⁺ 表示把得电子写成失电子 |
09 导师常问
要背整个周期表吗?
初中只要背首二十号元素的符号与原子序,其余靠排布与族数推。要学生记住的是规则,不是表。
电子排布为什么是 2,8,8?
每层最多容纳 2n² 个电子,第一层 2、第二层 8、第三层 18,但初中只会用到最外层 8 的限制,所以写到第三层都当 8 封顶。
同位素要讲到多深?
讲到“质子数相同、中子数不同、平均原子质量是加权平均”三点就够,计算用四分之三那种简单比例。
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