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DSE 化学|原子结构与周期表规律 备课指引(导师用)|由电子排布读出位置与性质

DSE 化学|原子结构与周期表规律 备课指引(导师用)|由电子排布读出位置与性质

  • 2026-11-03

学生个个识讲“质子数等于原子序”,但一问为什么钠比镁活泼、氯的相对原子质量为什么是 35.5 就静了。这一堂用电子排布做一条线,把位置、性质与计算一次过接上。

本堂目标 学生能够:① 由原子序写出头三个电子层的排布,并由排布反推它在哪一周期、哪一族;② 用同位素丰度算出相对原子质量(氯:75% 为 35、25% 为 37,得 35.5),并解释为何答案不是整数;③ 用“最外层电子数”与“电子层数”两把尺,解释同族由上而下的活泼性变化与同周期由左至右的原子半径缩小。

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
原子序与元素符号 Na 的原子序是几号? 11
百分比化小数 75% 化成小数是几多? 0.75
周期表的读法 第三周期第一族在表上哪一格? 左边第三行

02 课堂流程(60 分钟)

时间 环节 导师做什么 学生做什么
0–10 分 三粒粒子 先用一个问题开场:原子大部分是空的,为什么质量几乎集中在中心? 讲出质子与中子在核、电子在外
10–22 分 电子排布 由原子序逐个填层,先填 2、再填 8,示范 Na 与 Cl 两个元素都排对,并指出最外层
22–38 分 由排布读位置 要学生只看排布就讲出周期与族,再反过来由位置写排布 讲出“层数=周期、最外层电子=族”
38–48 分 同位素与丰度 用 35 与 37 两个同位素算 0.75×35+0.25×37=35.5 算出 35.5 并解释为何不是整数
48–55 分 周期趋势 比较 Na/Mg 与 Cl,要学生用最外层电子与层数解释 每人讲出一条趋势的机制
55–60 分 离场三问 即场批,错即场指出要重教哪一幕 三题全对

03 讲解脚本(照着说就可以)

第一幕:先问“原子里有几多空位”

开场不要由定义开始,由一个具体图像开始:如果原子核放大成一粒波子放在礼堂中央,最外层电子就在礼堂外墙附近。
接着才给三个数字:质子带正电、中子不带电、电子带负电而质量只有质子的约 1/1836。所以原子质量几乎全部在核,原子大小几乎全部由电子云决定。
再带入原子序:质子数决定是哪一种元素,Na 是 11 号,所以有 11 个电子,质量数 23 表示核内有 12 个中子。要学生习惯一句话同时讲三个数:质子、中子、电子。

要学生讲:知道原子序之后,你凭什么写出电子数?

第二幕:电子排布:先填满,再讲规律

填层规则只用三个上限:第一层 2、第二层 8、第三层 8。Na(11 个电子)= 2, 8, 1;Cl(17 个电子)= 2, 8, 7。
排完之后立刻做两次反推:由排布讲位置(层数=周期,最外层电子数=族,所以 Na 是第三周期第一族、Cl 是第三周期第七族),再由位置写排布。这个来回做两次,学生就会发现周期表其实是一张电子排布表。
顺便处理两个易错位:离子的排布要加减电子(Na⁺ 变成 2, 8),而过渡金属不适用“最外层电子=族”这条捷径,所以中四阶段只要求主族。

要学生讲:为什么第三周期只有八种元素?

第三幕:由排布解释性质,由丰度解释小数

两把尺:最外层电子数决定“要不要抢电子”,电子层数决定“抢得有几易”。所以第一族由上而下活泼性上升(层数多、最外层电子易走),第七族由上而下活泼性下降(层数多、拉力弱)。
另一半是同位素:氯有 35 与 37 两种,自然界比例约 75% 与 25%,加权平均=0.75×35+0.25×37=35.5。答案是 35.5 而不是 35 或 37,因为样本里两种原子同时存在。
要学生自己讲一次:相对原子质量是“平均值”,不是“某一粒原子”的质量。

要学生讲:如果氯只有 35 一种同位素,周期表上的数字会变成几多?

04 必教题型与步骤

题型 例子 步骤 答案
电子排布 写出 Mg(原子序 12)与 S(原子序 16)的电子排布 先数电子,再按 2、8、8 逐层填,填完检查总和是否等于原子序 Mg 2,8,2;S 2,8,6
位置反推 某元素排布为 2,8,7,它属于哪周期哪族? 层数=周期,最外层电子数=族;第七族即第 17 族 第三周期、第七族(卤素)
丰度计算 某元素有同位素 63(69%)与 65(31%),求相对原子质量 逐个乘百分比再加总,答案要一位小数并写单位说明 63×0.69+65×0.31=63.3
解释题 为什么第一族由上而下活泼性上升? 答“层数增加”只是起点,要接上“最外层电子离核较远、较易失去” 层数增加→遮蔽效应→最外层电子易失→活泼性上升
合理性检查(一定要教):检查数字:Na 质子 11、中子 12、电子排布 [2, 8, 1];Cl 质子 17、电子排布 [2, 8, 7];氯的相对原子质量 35.5(由 0.75×35+0.25×37 得出)。所有数字由 python 计算,堂上不要靠记忆讲丰度百分比;若学生用 35.5 反推丰度,要接受的答案是大约 3:1,不是精确 75:25。

05 独立练习三题

题目 答案 想观察什么
写出 K(原子序 19)的电子排布,并指出它的周期与族。 2,8,8,1;第四周期、第一族。 是否第四层只有 1 个电子,并且没有把 9 个电子塞入第三层
某元素同位素 10(20%)与 11(80%),求相对原子质量。 10×0.20+11×0.80=10.8。 是否做了加权平均而不是直接取中间值或整数
用最外层电子与电子层数,解释为什么 Cl 比 I 活泼。 Cl 只有三层,最外层电子离核较近、拉力较强,较易取得电子;I 层数多,拉力弱。 是否同时提到层数与拉力,而不是只讲“Cl 较细”

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
把质量数当原子序 “钠的原子序是 23。” “23 是质量数,里面有多少粒质子?质子数才是原子序。”
排布跳层 “钾是 2,8,9。” “第三层满了没有?先问上限,再问第四层要放几多。”
丰度用简单平均 “35 同 37,平均是 36。” “如果两种各一半才是 36;题目给你 75% 同 25%,你要按比例加权。”
解释趋势只讲一半 “因为 Cl 在上面,所以活泼。” “‘在上面’是位置,不是原因;讲出层数与最外层电子发生什么事。”

07 家课建议(直接指到练习卷题号)

  • 本页独立练习重做 第 1 至 3 题:排布题要同时写周期与族,丰度题要列出算式(不准只写答案),下堂先交第 3 题的解释句。
  • 预习下一章:化学键 在科目索引页找出“离子键与共价键”一章,先读第一节目标,并写低一条你想问的问题。

08 离场检查(最后 5 分钟)

题目 答案 判定
钠的电子排布是什么? 2, 8, 1 答 2,8,2 或 2,9 表示未掌握原子序与填层上限
为什么氯的相对原子质量是 35.5? 它是 35 与 37 两种同位素的加权平均,不是单一原子的质量 答“因为有小数”表示未理解平均的来源
同族由上而下活泼性为什么改变? 电子层数增加,最外层电子离核较远、较易失去(第一族)或较难吸引(第七族) 只答“层数多”而无机制,要重教第三幕

09 导师常问

这一章要背到第几号元素?

只需熟头 20 号的排布与位置;其余元素可以用排布规则即场推,不需要背。

学生问“为什么第三层可以放 8 又放 18”怎样答?

中四只教主族的 8 电子稳定结构;18 个电子的过渡金属排布留到选修,先讲清楚界线,学生反而不乱。

可以叫学生自己画周期表吗?

可以,而且有效:只画头三个周期、标最外层电子数,画完就会发现“族”其实是一栏电子数。

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