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1、原子基态的核外电子排布,是将Z个电子按保里原理、能量最低原理和洪特规则填充在原子轨道上。但还有许多问.题值得讨论,诸如:原子核外的电子在全充满、半充满和全空时具有较低的能量和较大的稳定性,对于这个问题有的教科书是用洪特规则来解释的,LIJLZ」川有的书刊上又认为讨论核外电子的排布完全可以不用洪特规则。〔4][51比]除这个问题外还有轨道能级高低次序、轨道的填充顺序等。我们试图从对称性的角度对上述问题或核外电子的排布中有关问题予以解释。一、原子轨道与对称性通过解Sohr6idngor方程得到的原子轨道s、p、d、f轨道,如果从对称性的角度去考察这些原子轨道,贝
2、叹有s轨道是球对称的,三个等能量的简并p轨道若以每个p轨道的伸展方向为顶点,将三个P轨道的六个顶点连接起来则为一个正八面体,用同样的方法观察五个d轨道则为三十二面体,七个f轨道的面将更多。总之,单个p、d、f轨道虽然不象S轨道那样完全对称,然而,只要L相同的每组简并轨道填满电子其电子云的分布具有球对称特点,因为这时的角度分布的节面数为零。例如,n相同`不相同的各原子轨道之所以S轨道能量最低,就是由于它的对称性最高,是球对称的.推之即可得出L相同的简并轨道整体构型对称性越高、体系的能量越低,也越稳定。根据这个结果我们认为可用于对上面所提的问题进行讨论。本文从教
3、学的角度出发,讨论了核外电子排布中的能量最低原理、原子轨道能级图、能级交错和Hund规则的问题,并对钻穿效应作了一些详述。`在讨论中也涉及到一些理论探讨,但我们的目的则是在于对核外甩子排布的基本原理(主要是能量最低原理)的教学谈谈自己的粗浅的看法。摘要：初中接触化学科目的时候，学生已基本了解了原子的结构，知道原子核和核外电子构成原子，高中阶段，将详细学习原子结构模型的发展历史．随着新课标的推进，对该部分知识的重视程度和教学方法都有所改进，本文针对原子结构的演变过程、当前的教学现状和教学设计进行分析总结．关键词：原子结构；演变过程；教学设计一、原子结构模型的演
4、变过程在对原子结构的认识过程中，人类经历几千年的探索和艰苦的工作，众多科学家一生为之奋斗，下面简单介绍原子结构模型探索发展历史．原子的概念最早是由古希腊的哲学家德谟克利特提出的，德谟克利特认为原子是不可分割的，是组成一切物质的基本单位．１８０３年，英国科学家道尔顿提出了世界上第一个原子结构模型，他认为原子是微小的实心球体，并且是不能分割的粒子，建立了近代原子学说．１８９７年，汤姆生发现了电子，电子的质量非常小，是带负电荷的．汤姆生在发现电子的基础上提出了原子的葡萄干布丁模型．汤姆生的学生卢瑟福在做α粒子轰击金箔的实验时惊奇地发现原子的大部分是空的，认为电子按
5、照一定轨道围绕着一个带正电荷的很小的原子核运动，１９１１年，卢瑟福提出了核式模型．１９世纪末，当人们用卢瑟福的核式模型解释光谱现象时，发现与经典的电磁理论不符合．１９１３年，玻尔为了解释氢原子线状光谱这一事实，基于卢瑟福的原子核理论和普朗克的量子说，巧妙地将二者进行结合，提出了原子结构的玻尔型．他认为电子的能量是量子化的、不连续的，核外电子在特定轨道上运动，但玻尔理论建立在旧量子论的基础，只能解释较简单的氢原子光谱，对于稍微负责的原子光谱无法解释，存在一定的缺陷．２０世纪２０年代，随着科技的发展，建立电子云模型．二、原子结构模型的演变的教学现状当前，教师在对
6、该部分知识进行讲解的时候通常采用四种方式，（１）让学生自学；（２）三句两句一带而过；（３）提前做成ＰＰＴ课件，课堂上简单介绍；（４）使用ＭＡＣＩ技术动态演示不同的原子模型．出现这种授课问题，一方面是因为教材上对该部分知识的阐述较少，教学资源少．另一方面是因为教师的不重视，部分教师因为受专业知识的限制，对原子结构模型的理解程度不够，通常在授课过程中教师将本部分知识与之后的原子核、电子排布知识进行合并，简单介绍原子结构模型重点讲解原子核和电子排布．新课标的教学意图是让学生在学习化学知识时，了解科学的探索过程及轨迹，理解科学的博大精深，体会科学与人文的融合，引领正
7、确的价值观念，正确的科学精神．三、原子结构模型的教学策略１．教学目的本文以原子结构模型的演变为背景，学习科学真理的探索过程．一方面，让学生明白理并不是亘古不变的，理论知识是与谬误、偏见不断斗争得出的，理论具有暂时性，随着科技的发展和人类认知能力的提高，新的理论终将代替旧的理论，科学的发展带动人类的发展，人类文明正是在这种日益更替的科学发展中推进的．另一方面，纠正学生错误的认知观点，科学从天才提出的那一刻起并不是永恒的，科学的真伪需要用实践进行证明，实践是检验科学的真理．抱着怀疑的态度将前人的研究成果应用于实践中，吸收其精华，摈弃错误观点，创造新观点，依靠科学
8、成果不断完善真理．注重学科的交融，向学生展示科学在其
