Урок з хімії на тему "Періодична система хімічних елементів з позиції теорії будови атома "

 

Тема:  Періодична система хімічних елементів з позиції теорії будови атома

Мета:  узагальнити та систематизувати знання учнів про періодичний закон, періодичну систему хімічних елементів Д.І.Менделєєва і будову атома; показати, що

періодичний закон є загальним законом розвитку природи, а періодична система є

узагальненням хімічних знань про елементи та утворені ними речовини;

 визначити як пов’язана будова атома із положенням його в періодичній системі

  хімічних елементів; здійснювати компетентністно зорієнтоване навчання на уроці,

   виховувати культуру мовлення і вміння висловлювати свою думку.

Тип уроку: урок-семінар.

 

Хід  уроку:

 

І. Повідомлення теми, мети і завдань уроку.

     Для розуміння будови атома треба знати структуру періодичної системи. Тому сьогодні на уроці ми узагальнимо та систематизуємо знання про періодичну систему хімічних елементів та будову атома і визначимо як пов’язана будова атома із положенням його в періодичній системі хімічних елементів Д.І.Менделєєва.

 

ІІ. Повторення і аналіз основних фактів..

 

 

     Учні  відповідають на запитання.

1.  Сформулювати періодичний закон Д.І.Менделєєва.

     Властивості елементів і властивості  утворених ними простих і складних сполук перебувають у періодичній залежності від величини атомних мас.

______________________________________________________________________________________

2.  Що таке періодична система хімічних елементів?

     Періодична система хімічних елементів— класифікація хімічних елементів, розроблена на основі періодичного закону, або графічне зображення періодичного закону.

______________________________________________________________________________________

3.  Яка структура періодичної системи?

    А) період;

     Структурними компонентами періодичної системи є періоди і групи.

     Елементи, розташовані в періодичній системі утворюють 7 періодів.

     Період — сукупність елементів, що починається лужним металом та закінчується благородним газом (особливий випадок — перший період, що складається з двох газоподібних елементів — Н та Не). У 2-у і 3-у періодах — по 8 елементів, у 4-у і 5-у — по 18, у 6-у 32.                                        

                                                                    Періоди

 

 

Малі, мають 1 ряд хімічних елементів, яких не більше 8

Великі, мають більше ніж 8 елементів, складаються з 2-х рядів, VII період незакінчений

      Теорія про будову атома  пояснює чому Д.І.Менделєєв розмістив елементи в 7 періодів. Тому, що номер періоду відповідає числу енергетичних рівнів атомів, що заповнюються електронами. Тому s-елементи містяться в усіх періодах. Р-елементи починаються з ІІ періоду, d-елементи – з 4 періоду і f-елементи містяться в 6-му і 7-му періодах.

__________________________________________________________________________________________

      Б) група.

      Група – це вертикальний стовпчик елементів з подібними хімічними властивостями.

                                                                    Група

 

 

Головна підгрупа, містить елементи малих і великих періодів (довші стовпчики)

Побічна підгрупа, містить елементи тільки великих періодів (коротші стовпчики)

  Елементи з порядковими  номерами 58-71 та 90-103, особливо схожі за властивостями, утворюють два сімейства — лантаноїдів та актиноїдів.

     За допомогою теорії будови атома можна легко пояснити поділ груп на підгрупи. У елементів головних підгруп електронами заповнюються або s підрівень, або р підрівень – це s-, і р-елементи. У елементів побічних підгруп заповнюється d підрівень – це d-елементи. У лантаноїдів і актиноїдів заповнюється f підрівень – це f-елементи. Отже в кожній підгрупі об’єднано елементи які мають подібну будову зовнішнього шару. Атоми елементів головних підгруп містять на зовнішньому шарі кількість електронів, що дорівнює номеру групи.

4. Як побудовані атом і ядро атома?

     Атоми складаються із елементарних частинок (протонів, електронів, та нейтронів). Маса атома в основному зосереджена в ядрі.   Ядро оточене електронами. Кількість електронів дорівнює кількості протонів у ядрі, кількість протонів визначає порядковий номер елемента в періодичній системі. У нейтральному атомі сумарний негативний заряд електронів дорівнює позитивному зарядові протонів. Атоми одного елемента з різною кількістю нейтронів називаються ізотопами.

    Лише електрони зовнішнього шару можуть брати участь в утворенні хімічних зв'язків. Атоми можуть віддавати та приєднувати електрони, стаючи позитивно або негативно зарядженими іонами. Хімічні властивості елемента визначаються тим, з якою легкістю ядро може віддавати або здобувати електрони. Це залежить як від числа електронів так і від ступеня наповненості зовнішньої оболонки.

                                                                                     Атом

                                          Ядро «нуклід» ( + )           електрони( - )

                                                                  е ( m = 0 )

                                  протони          нейтрони              ( z = -1 )

                                  р ( m = 1 )         n ( m = 1 )

                                    ( z = + 1 )            ( z = 0 )

                                 ---------------------------------

                                               Нуклони

________________________________________________________________________________________

5. У чому полягає фізичний зміст порядкового номеру елемента? Зробити висновок.

Фізичний зміст порядкового номеру:

• заряд ядра атома дорівнює порядковому номеру елемента;
• число електронів у атомі дорівнює порядковому номеру елемента.

     Відкриття фізичного змісту порядкового номера пояснило суперечність в  розміщенні.  3-х пар елементів (Аргон і Калій, Кобальт і Нікол, Телур і Йод) у періодичній системі.

     У чотирьох місцях періодичної системи елементи розміщено не в порядку зростання їх атомних мас – це Ar (Ar=39,948) – K (39,102); Co (58,933) – Ni (58,71); Te (127,6) – I (126,904); Th (232,038) – Pa (231). Ці відхилення вважали недоліком періодичної системи. Вчення про будову атома пояснило таке розміщення елементів. Виявилось, що їх розміщення відповідає заряду ядра атомів цих елементів. Тому змінилась і формуліровка періодичного закону.

__________________________________________________________________________________________

   6.  Сучасне формулювання періодичного закону:

властивості елементів і утворених ними простих і складних речовин перебувають у періодичній залежності від величини заряду ядер їх атомів.

___________________________________________________________________________________________

7. Яка особливість заповнення електронами енергетичних рівнів у малих періодах і у великих

     періодах.

     У малих періодах  із збільшенням порядкового номера елемента  число електронів на зовнішньому шарі збільшується від 1 до 8.

     У великих періодах у елементів побічних підгруп при збільшенні порядкового номеру кількість електронів зовнішнього шару не змінюється, їх кількість завжди 2, або 1, тому, що відбувається заповнення електронами попереднього рівня. Це пояснює складнішу зміну властивостей елементів побічних підгруп.

__________________________________________________________________________________________

8. Пояснити положення Гідрогену в періодичній системі з позиції будови атома.

     З позизиції будови атома можна пояснити положення Гідрогену в періодичній системі. Атом Гідрогену має 1 електрон який він може віддавати атомам інших елементів.Таку властивість виявляють атоми елементів розташованих в І групі головної підгрупи – Li, Na, K, Rb, Cs, Fr , то і Гідроген повинен міститися в І групі головної підгрупи.

     З іншого боку Гідроген подібно до галогенів здатний приєднувати 1 електрон виявляючи неметалічні властивості. За цією ознакою він повинен міститися в VII групі головної підгрупи. Така двоїстість Гідрогену є причиною того, що він розміщений в 2-х підгрупах. При цьому в одній із підгруп символ Гідрогену беруть у дужки.

 

Учні встановлюють взаємозв’язок між положенням елемента в періодичній системі

і будовою атома.

Положення елемента в періодичній системі	Будова атома
1. Порядковий номер хімічного елемента (на який Д.І.Менделєєв не звертав увагу)	-  співпадає з зарядом ядра атома (Z); - співпадає з кількістю протонів (p); - співпадає з кількістю електронів (e).
N елемента                            Z                                        кількість р                     кількість                                           ядра                                 протонне  число                       е
2.  Відносна атомна маса	- показує суму протонів і нейтронів ( р + n ); - нуклонне число; - дробове значення ( означає наявність декількох природних ізотопів); - ціле число в квадратних дужках ( означає, що штучно одержан елемент, тому природних ізотопів нема).
3.  Номер періоду	- показує кількість енергетичних рівнів.
4.  Номер групи	- показує кількість електронів на зовнішньому рівні; - якщо Ме – то валентні електрони всі електрони зовнішнього шару; - якщо неМе – валентні електрони тільки неспарені електрони.

 

IV. Узагальнення та систематизація знань, засвоєння системи знань.

     Виконати вправи на закріплення.

Завдання 1.

     Охарактеризувати будову атома Літія за положенням його в періодичній системі.

Положення елемента в періодичній системі		Будова атома
1. Назва елемента	Літій	6. Хімічний символ	Li
2. Порядковий номер елемента	3	7. Заряд ядра атома Кількість протонів у ядрі Кількість електронів у атомі	3
3. Номер періоду	2	8.Кількість електронних шарів	2
4. Номер групи	І	9. Кількість електронів зовнішнього шару	1
5. Відносна атомна маса	7	10. Масове число (сума протонів і нейтронів)	7

 

Завдання 2.

     Заповнити вільні клітинки у  таблиці «Характеристика елемента».

№ з/п	Хімічний символ елемента	Порядковий номер	Відносна атомна маса	Номер періоду	Номер групи	Підгрупа	Заряд ядра атома	Кількість електронів	Сума протонів + нейтронів
1.	S
2.		15
3.			27
4.							+3
5.								19

 

V. Домашнє завдання.