Урок 48 Тема. Взаємозв’язок між будовою електронних оболонок і властивостями хімічних елементів, простих речовин, сполук елементів - Хімія 8 клас - Середня школа - Каталог статей - Учительська світлиця
Головна » Статті » Середня школа » Хімія 8 клас

Урок 48 Тема. Взаємозв’язок між будовою електронних оболонок і властивостями хімічних елементів, простих речовин, сполук елементів
Урок 48
Тема. Взаємозв’язок між будовою електронних оболонок і властивостями хімічних елементів, простих речовин, сполук елементів з гідрогеном та оксигеном.
мета: пояснити причини прояву елементами металічних та
неметалічних властивостей, періодичне повторення
властивостей хімічних елементів та їх сполук з ростом
заряду ядра атома, порівняти властивості хімічних еле‑
ментів з особливостями електронної будови їх атомів;
сформувати поняття «атомний радіус», «електронега ‑
тивність»; установити залежність між цими характе ‑
ристиками елемента та його положенням у Періодич ‑
ній системі; сформувати вміння складати електронні
формули іонів; закріпити вміння складати формули
електронних конфігурацій та записувати схеми будови
електронної оболонки атомів хімічних елементів.
матеріали: розчини натрій гідроксиду, сульфатної кислоти, алю‑
міній хлориду, хлоридної кислоти, калій гідроксиду,
лакмусу або метилоранжу.
обладнання: Періодична система хімічних елементів Д. І. Мен‑
делєєва (короткоперіодний варіант); таблиця від ‑
носних електронегативностей, плакати «Будова
електронних оболонок атомів хімічних елементів»,
інтерактивна таблиця Д. І. Менделєєва.
Базові поняття
та терміни:
атомний радіус, електронегативність, металічна й не ‑
металічна активність, періодичність, періоди, групи.
Тип уроку: комбінований.
методи
навчання:
пояснювально ‑ілюстративні — бесіда, розповідь;
прак тич ні — розв’язування вправ, лабораторний до ‑
слід; репродуктивні, частково‑пошукові, інтерактивні;
методи контролю.
структура уроку
I. Організаційний етап ................................. 1 хв.
II. Перевірка домашнього завдання ....................... 8 хв.
III. Актуалізація опорних знань ........................... 3 хв.
IV. Вивчення нового матеріалу ........................... 20 хв.
1. Залежність металічних і неметалічних властивостей
від будови зовнішнього електронного шару.
2. Радіус атома.
3. Електронегативність хімічних елементів.
239
V. Узагальнення та систематизація знань .................. 10 хв.
VI. Домашнє завдання ................................... 1 хв.
VII. Підбиття підсумків уроку ............................. 2 хв.
хід уроку
I. о рганізаційний етап
Привітання. Перевірка готовності учнів до уроку.
II. Перевірка домашнього завдання
1. Бесіда за питаннями домашнього завдання. f
Як класифікують хімічні елементи за будовою енергетичних рівнів? 
Яким чином ця класифікація відображена в Періодичній системі? 
Чим обумовлюються металічні та неметалічні властивості елементів? 
Які електрони називають валентними? 
Як визначити число валентних електронів в електронних оболонках 
атомів хімічних елементів головних підгруп?
2. Проводиться експрес-контроль щодо формування вміння f
складати електронні конфігурації та схеми будови атомів
хімічних елементів.
Перевірку можна здійснити у формі самоконтролю або взаємоконтролю
за відповідями, які вчитель наводить на дошці.
Завдання f
і варіант. Напишіть електронну конфігурацію та схему будови атомів
Натрію або Мангану (за бажанням учня).
іі варіант. Напишіть електронну конфігурацію та схему будови атомів
Хлору або Титану (за бажанням учня).
3. Під час експрес-контролю вчитель вибірково перевіряє f
виконання письмових домашніх завдань.
ІII. актуалізація опорних знань
Бесіда f
1) Чому різко відрізняються за властивостями елементи головних
підгруп I і VII груп? Поясніть відповідь з точки зору будови їх електрон-них оболонок.
2) Атоми п’яти елементів головної підгрупи мають у зовнішньому
електронному шарі відповідно 2
1
s , 3
1
s , 4
1
s , 5
1
s , 6
1
s електронів. Назвіть
ці елементи. Який характер (металічний чи неметалічний) мають ці еле-
менти?
3) Чи можна спрогнозувати властивості хімічного елемента, якщо
відомо його положення в Періодичній системі?
4) Як можна пояснити, що певні елементи проявляють металічні
або неметалічні властивості?
240
Учитель зазначає, що властивість хімічних елементів залежить
від електронної будови їх атомів, яка відображена в Періодичній системі.
Учитель формулює тему уроку та визначає його головну мету — пояснити,
чому певні елементи проявляють металічні або неметалічні властивості.
IV. вивчення нового матеріалу
1. Залежність металічних і неметалічних властивостей
від будови зовнішнього електронного шару.
Розповідь учителя f
Користуючись знанням про електронну будову атома можна передба -чити властивості хімічних елементів та їх сполук. Властивості елементів
і утворених ними речовин залежать від числа валентних електронів,
що дорівнює номеру групи в Періодичній таблиці.
Завершені енергетичні рівні, а також зовнішні рівні, що містять вісім
електронів, мають підвищену стійкість. Саме цим пояснюється хімічна
інертність гелію, неону і аргону: вони взагалі не вступають у хімічні реакції.
Атоми всіх інших хімічних елементів прагнуть віддати або приєднати
електрони, щоб їхня електронна оболонка виявилася стійкою, при цьому
вони перетворюються в заряджені частинки.
Заряджений атом або групу атомів називають іоном. Розрізняють
катіони — йони, що несуть позитивний заряд, і аніони — негатив -но заряджені йони. Якщо атом віддає або приймає електрони, він
перетворюється на йон. Атом віддає електрони з більш високого енерге-тичного рівня і підрівня.
Наприклад, перехід Кальцію в стан іону із зарядом +2 пов’язаний
із віддачею двох електронів із зовнішнього рівня, отже, електронні фор -мули атома та йона можна записати так:
20
226262
122334 Ca ss psps Ca
222626
12233
+
ss psp .
Електронна конфігурація йона Кальція Ca
2 +
аналогічна електронній
конфігурації атома Аргону.
Атом Сульфуру переходить в іон S
2 −
, приймаючи два електрони:
16
22624
12233 S ss psp S
222626
12233

ss psp .
Електронна конфігурація іона Сульфуру S
2 −
аналогічна електронній
конфігурації атома Аргону.
Електронні конфігурації іонів можна вивести з електронних
конфігурацій атомів, додавши до них або віднявши від них потрібне чис -ло електронів. Наприклад, електронна конфігурація атома Літію — 12
21
ss
, а йона Літію Li
+
— 1s
2
, що збігається з конфігурацією атома інертного
газу Гелію.
При утворенні аніонів додаткові електрони займають вільні орбіталі.
Наприклад, конфігурація атома Хлору 12 233
22 62 5
ss ps p , а йона Cl


241
12 233
22 62 6
ss ps p , що збігається з електронною конфігурацією атома
інертного газу Аргону.
Розглянемо лужний метал Натрій — елемент головної підгрупи I гру -пи. Натрій — активний метал, він легко загоряється на повітрі, реагує
не тільки з кислотами, але і з водою. Висока хімічна активність натрію
пояснюється наявністю в його атомах єдиного валентного електрона (ви -користовуються записи на дошці, що зроблені під час експрес-контролю).
Втрачаючи цей електрон, атом Натрію перетворюється в позитивно заря-джений іон Na
+
з електронною конфігурацією інертного газу Неону. Йони
Na
+
входять до складу всіх сполук Натрію, наприклад, соди і кухонної
солі. На відміну від атомів Натрію, йони Натрію хімічно інертні і прак-тично нешкідливі для організму. Весь Натрій, що міститься в організмі
людини (приблизно 90 г), перебуває у вигляді йонів.
Чим більше число електронів міститься на зовнішньому електронному
шарі, тим складніше їх віддавати, тому із збільшенням числа електронів
на зовнішньому рівні (в періодах) металічні властивості елементів змен-шуються.
В атомах галогенів, що утворюють головну підгрупу VII групи
на зовнішньому рівні розміщено сім електронів. До його завершення їм
бракує всього одного електрона, тому для них найбільш характерний про -цес приєднання електрона. Атом Хлору, наприклад, приєднуючи один
електрон (використовуються записи на дошці, що зроблені під час експрес-контролю), перетворюється в іон Cl

, що має електронну конфігурацію
інертного газу і за хімічними властивостями сильно відрізняється
від простої речовини хлору, що складається з молекул Cl
2
.
Атоми інших неметалічних елементів, подібно атомам галогенів,
прагнуть завершити зовнішній енергетичний рівень шляхом приєднання
електронів, тому що йони з електронною конфігурацією інертного газу
мають підвищену стійкість. Чим більше електронів бракує до завер -шення електронного шару, тим важче їх приєднувати, отже чим мен -ше електронів на зовнішньому рівні, тим слабше виявлені неметалічні
властивості.
Таким чином, металічні властивості обумовлюються здатністю
віддавати електрони, а неметалічні — здатністю їх приєднувати.
В періоді зі збільшення порядкового номеру металічні властивості змен-шуються, а неметалічні — зростають. Отже кожний період починається
найактивнішим (серед елементів даного періоду) металічним елементом,
а в кінці періоду розташовані найактивніший неметалічний елемент (в групі
VII) та інертний газ (в групі VIII). Відповідно змінюються і властивості про -стих речовин, утворених цими еле ментами.
Оскільки металічні і неметалічні властивості елементів пов’язані з вла -стивостями їх оксидів і гідроксидів, то відповідно по періоду зі зростанням
242
порядкового номера елемента змінюється і кислотно-основний характер
оксидів і гідроксидів хімічних елементів.
— Який характер мають хімічні елементи Натрій, Алюміній та Сульфур?
— Запишіть формули їх вищих оксидів та відповідних гідратів.
Лабораторний дослід № 11.
дослідження характеру гідратів оксидів Натрію, алюмінію
та Сульфуру (VІ).
У пробірки налийте по 1—2 мл розчинів натрій гідроксиду та сульфатної
кислоти. Алюміній гідроксид добудьте окремо дією лугу на розчин алюміній
хлориду. До речовин, що досліджуються, додайте по декілька крапель роз-чину лакмусу або метилоранжу.
— У який колір забарвлюється індикатор? Про що це свідчить?
До кожної з цих речовин додайте розчин хлоридної кислоти.
— Які зміни ви спостерігаєте?
Повторіть дослід, тільки замість хлоридної кислоти додайте розчин
калій гідроксиду і опишіть ваші спостереження.
Учні в зошитах складають рівняння реакцій, що спостерігалися.
— Зробіть висновки щодо характеру (кислотно-основного) гідратів
оксидів Натрію, Алюмінію та Сульфуру. Обґрунтуйте висновки з точки
зору будови їх атомів.
2. Радіус атома.
Розповідь учителя f
Як ви пам’ятаєте, атом складається з ядра та електронів, що утворю-ють електронну оболонку. Розмір ядра атома у порівнянні з розміром атома
мізерний, тому атомне ядро ніяким чином не впливає на розмір атомів.
Радіус атомів повністю обумовлюється розміром електронної оболонки,
а саме числом електронних шарів (енергетичних рівнів).
В атомів хімічних елементів одного періоду число електронних шарів,
що заповнюється, однакове. Отже і радіус їх атомів повинен бути однако-вим. Але у періоді зі збільшенням порядкового номера хімічного елемен-та заряд ядра послідовно зростає. Електрони зі збільшенням заряду ядра
притягуються до нього сильніше і тому в періоді радіус атомів поступово
зменшується. У головних підгрупах зі збільшенням порядкового номера
елемента (зверху вниз) зростає число зайнятих енергетичних рівнів. З цієї
причини радіус атомів хімічних елементів однієї групи збільшується.
Зміна радіусів атомів в групах пояснює зміну металічних властивостей
елементів однієї групи. Чим далі від ядра розташовані валентні електро -ни (електрони зовнішнього енергетичного рівня), тим менше вони притя -гуються до ядра. Отже зовнішні електрони зі збільшенням радіусу легше
243
віддавати і це приводить до того, що металічні властивості, що обумовлені
зда тністю елементів віддавати електрони, в групах зростають. У той же
час неметалічні властивості елементів в групах зі збільшенням радіуса
атомів (порядкового номера) зменшуються. Металічні властивості, та-ким чином, найбільше яскраво виражені у нижнього елемента підгрупи,
а неметалічні — у верхнього.
Враховуючи зміни металічних властивостей у періодах, можна ствер -джувати, що серед всіх хімічних елементів найактивнішим металічним
елементом є Францій (оскільки Францію у природі не знайдено, а добуто
штучно ядерним синтезом, то серед існуючих елементів найактивніший
неметалічний елемент — Цезій). А найактивніший неметалічний еле -мент — Флуор.
3. Електронегативність хімічних елементів.
Розповідь учителя f
Здатність атома притягува ти валентні електрони інших атомів на-зивають електронега тивністю. Сильніше всього притягують електрони
атоми найбільш активних неметалічних елементів: Флуору, Оксиге-ну, Хлору, адже їм для завершення зовнішнього рівня не дістає одного
або двох електронів. І електрони, що вони прийматимуть, розташуються
досить близько до ядра — на другий або третій електронний шар. Тому
електронегативність цих елементів найбільша. Легше всього віддають елек-трони атоми активних металічних елементів, у першу чергу лужних: Літію,
Натрію, Калію тощо. Вони виявляють найменшу електронегативність.
Оскільки електронегативність — це властивість, що також пов’язана
з прийомом-втратою електронів, то і змінюватися в Періодичній системі вона
буде так само, як і металічні властивості: в періодах електронегативність
збільшується зліва направо, а в групах знизу догори. Отже елемент
з найбільшою електронегативністю — Флуор, а з найменшою — Цезій.
Спосіб кількісного визначення електронегативностей вперше
розробив американський хімік Лайнус Полінг. За шкалою Полінга
електронегативність Флуору прийнята 3,98 (округлена 4), на друго -му місці перебуває Оксиген (3,44), на третьому — хлор (3,16). Гідроген
і типові неметалічні елементи розташовані в середині шкали; значення
їх електронегативності близькі до 2. Активні металічні елементи мають
значення електронегативності менші за 1,6. (Учитель демонструє зміни
значень електронегативності за таблицею.)
V. Узагальнення та систематизація знань
Робота з таблицею f
Учні заповнюють і аналізують таблицю.
244
закономірності зміни властивостей елементів у періодичній системі
властивості
Зміна властивостей
зі збільшенням атомної маси
Періоди
Головні
підгрупи
Побічні
підгрупи
Металічні властивості ↓ ↑ ↑
Неметалічні властивості
↑ ↓ ↓
Радіус атома Повільно ↓ Швидко ↑ Швидко ↑
Електронегативність
↑ ↓ ↓
Завдання f
1) Електронна конфігурація атома Калію має вигляд: 12 2334
22 62 61
ss ps ps.
Атом Калію перетворюється на іон Калію, віддаючи один електрон. Яку
електронну конфігурацію має іон Калію?
2) Наведіть формули позитивного та негативного іонів, електронні
конфігурації яких збігаються з електронною конфігурацією Неону.
3) Чи можуть електрони йона К
+
перебувати на таких орбіталях: 3p;
4f; 2s? Відповідь поясніть.
4) Радіус якого атома найбільший: B, Li, Be, F?
5) Який з елементів виявляє найбільшу електронегативність: O, S, Cl, F?
6) Який елемент має найменший радіус: Li, Cs, K, Na?
7) Який з елементів виявляє найменшу електронегативність: S, Al, Cl, P?
8) Зі зростанням порядкового номера елемента властивості елементів
змінюються періодично, оскільки періодично змінюється: а) валентність;
б) кількість електронів на зовнішньому енергетичному рівні; в) заряд ядра;
г) маса атома.
9) В атомі якого елемента — Літію чи Цезію — зв’язок валентного
електрона з ядром сильніший? Поясніть чому.
10) Порівняйте атомні радіуси, електронегативність, металічну
та неметалічну активність хімічних елементів, що мають такі електронні
конфігурації: 12
22
ss; 12 2
22 3
ss p ; 12 2
22 5
ss p ; 12
21
ss; 12 2
22 2
ss p .
VI. домашнє завдання
Вивчити матеріал підручника. Виконати завдання після параграфа.
VII. Підбиття підсумків уроку
Для підведення підсумків цього уроку можна використати інтерактивну
технологію колективно-групового навчання «Мікрофон»: «Світ має склад -ну будову. В природі безліч речовин з різноманітними властивостями, які
по-різному реагують між собою. Що є основою цього різноманіття? Вис -ловте свою думку».
Категорія: Хімія 8 клас | Додав: uthitel (01.03.2014)
Переглядів: 2188 | Рейтинг: 0.0/0
Всього коментарів: 0
Ім`я *:
Email *:
Код *: