Урок хімії, 8 клас, нуш "Електронна оболонка атомів. Поняття атомних орбіталей, рівнів, підрівнів".

Тема уроку. Електронна  оболонка атомів. Поняття атомних орбіталей, енергетичних рівнів, підрівнів.

І. Мета уроку.

Навчальна. Сформувати в учнів уявлення про складну будову електронної оболонки атома як простору, де ймовірність перебування електрона є найвищою. Розкрити зміст понять: «атомна орбіталь», «енергетичний рівень», «підрівень» .Ознайомити з різноманітністю форм атомних орбіталей (s, p, d, f) та їх орієнтацією у просторі. Навчити встановлювати зв'язок між положенням елемента в Періодичній системі (номер періоду) та кількістю енергетичних рівнів у його атомі.

Розвивальна. Розвивати абстрактне мислення учнів (здатність уявляти мікросвіт, який неможливо побачити).Вдосконалювати вміння аналізувати, порівнювати та систематизувати інформацію (наприклад, порівнювати енергію електронів на різних рівнях).Розвивати навички роботи з графічними схемами та таблицями.

Виховна. Формувати інтерес до вивчення природничих наук. Формувати науковий світогляд, демонструючи, що навіть найменша частинка матерії має чітку внутрішню структуру та підпорядковується законам природи.

Чек-лист для учня (очікувані результати)

І. Теоретичний блок (знання та розуміння)

Визначаю поняття. Можу пояснити власними словами, що таке атомна орбіталь, енергетичний рівень та підрівень.

Класифікую орбіталі. Знаю назви (s, p, d, f) та розрізняю їх за формою (сфера для s, об'ємна вісімка для p).

Розумію квантову природу. Знаю, що електрон — це і частинка, і хвиля, тому він утворює «електронну хмару», а не летить за лінією.

Знаю обмеження. Пам'ятаю, що на одній орбіталі можуть перебувати не більше двох електронів.

ІІ. Практичний блок (вміння та навички)

Робота з періодичною системою.

Вмію миттєво визначити кількість енергетичних рівнів за номером періоду (наприклад: Магній у 3-му періоді = 3 рівні).

Вмію визначати загальну кількість електронів за порядковим номером елемента.

Графічне моделювання.

Вмію схематично зображувати будову електронної оболонки..

ІІ.Актуалізація опорних знань.

Завдання для обговорення. Що зображено на малюнку?  Назви та поясни які це атоми? Що означає +3, +11? Чому ядро має заряд, а атом в цілому електронейтральний?

На зображенні представлені моделі будови атомів двох хімічних елементів. Це схеми, що ілюструють склад ядра та розподіл електронів по енергетичних рівнях (електронних оболонках).

Ось детальний розбір кожної моделей.

1. Атом Літію  — зліва

Ядро: має заряд +3, що відповідає порядковому номеру Літію в Періодичній системі. Електронна оболонка складається з 3 електронів.

2. Атом Натрію  — справа

Ядро: має заряд +11, що відповідає порядковому номеру Натрію. Електронна оболонка: складається з 11 електронів.

Проблемне питання. Чому електронна оболонка зображена саме так, а не інакше?

ІІІ. Мотивація через «Паспорт» елемента

Уявіть, що кожен хімічний елемент — це житель величезного будинку під назвою «Періодична система». Якщо ми знаємо лише назву елемента, ми знаємо його «ім'я». Але щоб зрозуміти його характер (чому він вибухає у воді, як Натрій, або чому він інертний, як Неон), нам потрібно зазирнути в його «генетичний код». Електронна оболонка — це і є той самий код, який пояснює всю поведінку атома.

Подивіться на моделі Літію та Натрію. Вони мають різну кількість електронів та рівнів. Але чому вони обидва — надзвичайно активні метали, які зберігають під шаром гасу?

Ключ до розгадки. Секрет криється не в загальній кількості електронів, а в тому, як вони розподілені, і скільки їх знаходиться «на вітрині» (на зовнішньому рівні). Сьогодні ми навчимося бачити цю приховану структуру.

Аналогія з архітектурою (енергетичні рівні). Будова атома схожа на сучасний готель. Поверх — це енергетичний рівень. Номер — це підрівень (s, p, d, f ). Ліжко в номері — це орбіталь, на якій можуть спати лише двоє «мешканців»-електронів. Сьогодні ми з’ясуємо, за якими правилами електрони «заселяють» цей готель і чому вони ніколи не займають чужі місця.

Чому це важливо вивчати?

Без розуміння електронної оболонки неможливо зрозуміти:

Чому існують хімічні зв'язки.

Як працюють літій-іонні акумулятори у ваших смартфонах.

Чому одні речовини отруйні, а інші — життєво необхідні.

ІУ. Опрацювання нового матеріалу.

4.1. Робота з опорними малюнками та схемами.

Можна використати навчальне відео. https://youtu.be/dyXOWGvm-lc?si=4YjNG-I4FygaZK4L

4.2. Робота з періодичною системою. Робота групами. Побудувати модель атома – для кожної групи свій атом.

.

4.3 Завдання індивідуальне – побудувати модель атома Натрію.

4.4. Робота з підручником. О. Ярошенко, хімія, 8 клас, підручник

5.1. Закріплення нового матеріалу. Робота з підручником.

6. Рефлексія.

7. Домашня робота.

Практичний блок. Робота з Періодичною системою.Визначте кількість енергетичних рівнів для атомів наступних елементів: Калій (K), Оксиген (O), Фосфор (P), Гелій (He).

Творче завдання на вибір.

Варіант А. «3D-модель мікросвіту».Виготовте модель s-орбіталі та трьох p-орбіталей, використовуючи пластилін, дріт або звичайні повітряні кульки (довгі кульки-конструктори ідеально підходять для p-орбіталей).

Варіант Б. «Лист від Електрона».Напишіть коротку розповідь від імені електрона, який живе на 2p-підрівні. Опишіть його «кімнату» (форму орбіталі) та «сусідів» (інші електрони).

Джерела інформації.

1. Навчальне відео. https://youtu.be/dyXOWGvm-lc?si=4YjNG-I4FygaZK4L
2. Підручник хімії, 8 клас.