Субота, 19.08.2017, 19:51
Вітаю Вас Гість | RSS

Сайт учителя хімії Видай Олени Василівни

Меню сайту
Статистика

Онлайн всього: 1
Гостей: 1
Користувачів: 0

Хімічні елементи і періодичний закон. Будова атома

 

ТЕМА УРОКУ: "Хімічні елементи і періодичний закон. Будова атома. Електронні конфігурація атомів (числова і графічна).
Поняття про спін і принцип Паулі. Зв’язок електронної будови атома з місцем елемента в періодичній системі"

 

МЕТА УРОКУ: Повторити вивчений у 9 класі матеріал про Періо­дичний закон Д. І. Менделєєва,  структуру періодич­ної таблиці, залежність властивостей елементів від їхнього положення в періодичній системі; закріпити знання учнів про будову атома, будову ядра і розпо­діл електронів за енергетичними рівнями. Узагальнити вміння характеризувати елементи за положенням у періодичній системі елементів.

ХІД УРОКУ

І.        Організація класу.

Перевірка присутності і готовності учнів до уроку. Відповіді на запитання учнів.

ІІ.       Мотивація уроку.

Періодичний закон – це один із основних законів в хімії, тому знання основних його положень обов’язкові для кожного учня. Сьогодні на уроці ми розпочинаємо повторення Періодичного закону.

ІІІ.      Повідомлення теми, мети уроку.

IV.      Актуалізація знань.

Бесіда.

1). 3 яких часток складаються речовини?

2). Наведіть приклади речовин з молекулярною і немолекулярною будовою. Укажіть розбіжності в їхніх фізичних властивостях.

3). Дайте визначення атома. Назвіть складові частини атома.

4). Які елементарні частки ви знаєте? Надайте характеристику маси і заряду кожної частки.

5). Які частки входять до складу ядра? Як визначити їхнє число?

6). Дайте визначення ізотопу. Наведіть як приклад символи й на­зви ізотопів елемента Гідрогену.

7). Опишіть будову Періодичної таблиці Д. І. Менделєєва.

8). Сформулюйте періодичний закон. У чому полягає принципова відмінність сучасного формулювання цього закону і формулю­вання, даного Д. І. Менделєєвим? Як ви вважаєте, чому було змінено формулювання закону?

V.        Повторення вивченого матеріалу.

1.  ЗАКОНОМІРНОСТІ ЗМІНИ БУДОВИ АТОМІВ ЕЛЕМЕНТІВ І  ЇХНІХ ВЛАСТИВОСТЕЙ У ПЕРІОДАХ

Індивідуальне завдання.

Завдання виконують чотири учні біля дошки. Напишіть схему розподілу електронів за рівнями і підрівнями у атомів елементів: Натрію, Фосфору, Хлору, Аргону.

Бесіда.

1). Як змінюються: а)  радіус атомів у періоді зліва направо? (Зменшується) б)  кількість електронів на зовнішньому рівні? в)  кількість енергетичних рівнів?

3). Які ступені окиснення і валентності можливі для даних елементів? Поясніть змінні ступені окиснення (валентності) у Фосфора і Хлора з точки зору теорії будови атома.

4). Як змінюються металічні та неметалічні властивості елементів у періоді? Чому?

5). Зробіть висновок про зв'язок змін у будові атомів елементів у періоді з їхніми властивостями.

3.  ЗАКОНОМІРНОСТІ ЗМІНИ БУДОВИ АТОМІВ ЕЛЕМЕНТІВ І  ЇХНІХ ВЛАСТИВОСТЕЙ У ГРУПАХ

Індивідуальне завдання.

Завдання виконується трьома учнями біля дошки. Запишіть схеми розподілу електронів за рівнями у атомів елементів: Флуору, Брому, Іоду.

Бесіда.

1). Як змінюється радіус атомів елементів у групі? Як змінюється притягання електронів зовнішніх рівнів до ядра? Як зміню­ється електронегативність?

2). Який елемент має найбільшу електронегативність?

3).Які валентність і ступінь окиснення характерні для самого електронегативного елемента?

5). Які ступені окиснення характерні для Брому і Іоду? Відповідь поясніть з точки зору теорії будови атома.

6). Опишіть фізичні властивості простих речовин: флуору, брому, іоду.

7)  Зробіть висновок про зв'язок змін у будові атомів елементі у групі з їхніми властивостями.

VI.     Вивчення нового матеріалу.

ПОНЯТТЯ ПРО СПІН І ПРИНЦИП ПАУЛІ.

Орбіталь - це простір навколо ядра, в якому перебування електрона є найбільш імовірним. Орбіталі знаходяться на певних відстанях від ядра, мають певні форму та орієнтацію в просторі. Атомні орбіталі можуть бути вакантними або заповненими електронами. На будь-якій орбіталі електрон можна повністю описати набором чотирьох квантових чисел:

1)   головним квантовим числом n

Це число характеризує енергію орбіталі яка перш за все залежить від відстані орбіталі від ядра. Воно може мати цілочисельні значення від одиниці до нескінченності (п =1,2,...). Орбіталі, що характеризуються однаковим значенням голов­ного квантового числа, знаходяться на однаковій відстані від ядра, мають однакову енергію, отже перебувають на одному енергетичному рівні.

2)   побічним квантовим числом l

Це число визначає форму орбіталі. Воно може набувати цілочисельних значень від 0 до n - 1 (l = 0, 1,2, .., n - 1). Кожному значенню орбіталь­ного квантового числа відповідає орбіталь певної форми. Якщо l= 0, орбіталь незалежно від значення головного квантового числа має сфе­ричну форму та називається s-орбіталлю Значенню l = 1 відповідає орбіталь, що має форму гантелі (р-орбіталь) Зі збільшенням значення l форма орбіталей ускладнюється.

3)   магнітним квантовим числом ml

4)   Це число визначає орієнтацію орбіталі в просторі. Воно може набувати цілочисельних значень від -l до + l (зокрема і нуль). Розрахунок свідчить, що при певному значенні l чис­ло можливих значень ml дорівнює 2l + 1.

5)       спіновим квантовим числом або спіном тs

Спін електрона характеризує його обертання навколо своєї осі, тоб­то власний магнітний момент електрона. Тому спін може мати лише два значення +1/2 і -1/2. Графічне позначення значень спіну: ↑або ↓.

Електронна конфігурація конкретного атома має відображати дійс­ну будову його електронної оболонки. Для складання електронних конфігурацій слід використовувати три правила, за якими згідно з су­часною теорією будови атома утворюються електронні оболонки атомів.

Перше правило - принцип Паулі (принцип виключення, заборо­на Паулі). Воно формулюється так. У атомі не може бути двох елек­тронів з однаковими значеннями всіх чотирьох квантових чисел, тобто на одній орбіталі знаходяться не більше двох електронів, які ма­ють протилежні (антипаралельні) стіни.

Орбіталь з двома електронами, спіни яких є антипаралельними (квантова комірка). За принципом Паулі можна розрахувати максимальне число електро­нів на орбіталі, підрівні, рівні. Оскільки на одній орбіталі найбільше число електронів дорівнює двом. Максимальне можливе число електро­нів (N) на енергетичному рівні визначається формулою N = 2n2, де п - номер  рівня,  максимальне число орбіталей - формулою п2.

Друге правило - найменшого запасу енергії (правило Клечковського). Воно формулюється так. Електрони заповнюють енергетичні підрівні за зростанням їх енергії, яка характеризується сумою п + l. При цьому, якщо сума п +l кількох різних підрівнів однакова, рівні заповнюються за збільшенням значень п. Якщо записати ці числа за їх зростанням, одержимо послі­довність підвищення енергії підрівнів, тобто заповнення їх електро­нами:

Трете правило - правило Гунда (або Хунда), найбільшого сумар­ного спінового числа. Воно формулюється так. Сумарне спінове число електронів не повністю заповненого підрівня має бути максимальним. Звідси випливають такі висновки:

а) під час заповнення підрівня електрони посідають різні орбіталі доти, доки це можливо;

б) спіни поодиноких електронів, що знаходяться на різних орбіталях, паралельні.

Це правило не суперечить принципу Паулі: будь-які два електрони, що розташовані на одній орбіталі, згідно з принципом Паулі мають протилежні спіни. Тому у разі заповнення кількох орбіталей одного підрівня (трьох р-орбіталей, п'яти d-орбіталей або семи f-орбіталей) електрони намагаються посісти різні за орієнтацією в просторі орбіталі, щоб зменшити взаємне відштовхування.

VIІ.     Закріплення знань учнів.

Виконайте вправи:

1. Що спільного в будові атомів елементів з порядковими номе­рами: а) 17 та 18; б) 3 та 11.

2. Назвіть елемент за такими даними: а) знаходиться в І-й групі, відносна молекулярна маса гідрокси­ду – 102;

б) знаходиться в V-й групі, відносна молекулярна маса вищого оксиду – 108;

3. Елемент утворює з Гідрогеном летку сполуку, формула якої ЕН2. Про який елемент йдеться, якщо відомо, що у його атома на три електронні рівні більше, ніж у атома найпоширенішого у природі елемента? Назвіть елементи. Що спільного у будові зовнішніх електронних оболонок цих атомів?

Індивідуальні завдання:

4. Назвіть елемент за такими даними: належить до II групи, відносна молекулярна маса гідроксиду дорівнює 235.

5. Назвіть елемент за такими даними: належить до III групи, відносна молекулярна маса його вищого оксиду  становить 326.

6. Назвіть елемент за такими даними: належать до V групи, відносна молекулярна маса його леткої сполуки з Гідрогеном становить 125.

7. Назвіть елемент за такими даними: належать до VII групи, відносна молекулярна маса його вищого оксиду становить 366.

VIІІ.     Завдання додому.

Виконати завдання.

1) Елемент групи ІА і елемент групи ІVА утворюють сполуки з Гідроге­ном, у кожній з яких масова частка водню складає 12,5 %. Які це елементи?

2) Атомна маса елемента А в 1,6875 рази більша за атомну масу елеме­нта В. Різниця відносних мас елементів А і В дорівнює 11. Викорис­товуючи ці дані, складіть формулу сполуки елементів А і В.

IX.   Підсумок уроку.

Підсумовується  робота учнів на уроці, визначаються змістовні і слабкі відповіді, виставляються оцінки за урок. 

 

Вхід на сайт
Пошук
Календар
«  Серпень 2017  »
ПнВтСрЧтПтСбНд
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031
Архів записів