План-конспект урока. Структура периодической таблитсы елементов

Текущая страница: 1 (всего у книги 3 страниц)

А.В. Гурова, О.Е. Рыбникова
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

Предисловие

Пособие содержит краткое изложение важнейшей темы «Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева». Периодический закон и Периодическая система (краткий вариант) рассматриваются по принципу от простого к сложному и с точки зрения строения атома.

Все теоретические понятия подкреплены примерами, таблицами, практическими заданиями разного вида: выбрать необходимый ответ, сопоставить, дать характеристику. Задания, нумерация которых соответствует номеру главы, составлены практически к каждой главе (кроме главы 2). Ко всем заданиям имеются ответы в конце книги. К заданиям, помеченным буквой П после номера, даны примеры ответов.

Проверить, насколько хорошо усвоены темы, можно, выполнив один из вариантов контрольной работы, которая также помещена в конец книги.

1. Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева

1.1. Периодический закон Д.И. Менделеева

1 марта 1869 г. русский ученый Д. И. Менделеев открыл Периодический закон – первую естественную классификацию химический элементов. Это был итог исследований самого ученого и обобщение опыта других исследователей: немецких ученых И. Деберей-нера и Л. Мейера, англичанина Дж. Ньюленд-са, француза А. Шанкуртуа и других. Ни одна классификация элементов до Менделеева не была полной.

Д. И. Менделеев был убежден в том, что между всеми химическими элементами имеется закономерная связь. В основу классификации химических элементов он положил атомную массу.

Формулировка Периодического закона, данная Д. И. Менделеевым:

«Свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов (масс) элементов».

От лития Li к фтору F с возрастанием относительных атомных масс наблюдается постепенное ослабление металлических свойств и усиление неметаллических.

Аналогично свойства изменяются от натрия Na к хлору Cl.

Таким образом, с возрастанием атомной массы химические свойства элементов и их соединений изменяются периодически. Это значит, что через определенное число элементов их свойства повторяются.

Д.И. Менделеев доказал, что:

1) общее у всех элементов – атомная масса;

2) свойства элементов зависят от атомных масс;

3) форма зависимости – периодическая;

4) формы соединений элементов также периодически повторяются;

5) исключением явились элементы: аргон Ar и калий К, кобальт Со и никель Nl, теллур Те и иод I (несоответствие атомных масс и порядкового номера).

1.2. Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева

Графическим отображением Периодического закона явилась Периодическая система химических элементов.

Каждый химический элемент представлен

Порядковый (атомный) номер

в таблице символом и занимает определенное место, где указан символ элемента, его русское название, порядковый (атомный) номер, относительная атомная масса. У некоторых элементов атомная масса указана в квадратных скобках, что указывает на то, что данный элемент является радиоактивным.

Химические элементы сгруппированы по периодам и группам.

В Периодической системе имеется 7 периодов – горизонтальных рядов (ассоциация: период – «поле»), каждый из которых начинается щелочным металлом (исключение: в первом периоде водородом) и заканчивается инертным газом.

Различают малые и большие периоды.

К VI периоду относятся 14 элементов, которые сходны с лантаном и называются лантаноидами (лантаниды). К VII периоду относятся элементы, которые сходны с актинием и называются актиноидами (актиниды). Они находятся внизу таблицы.

В системе 10 рядов. Каждый малый период состоит из одного ряда. Каждый большой период (кроме 7) состоит из 2 рядов: четного (верхнего) и нечетного (нижнего).

Основным признаком, по которому большие периоды, кроме 7, имеют два ряда, является скачок валентности. В одном большом периоде валентность дважды повторяется с увеличением атомных масс элементов от 1 до 7. Например, в 4 периоде в четвертом ряду валентность увеличивается от I у калия (K) до VII у марганца (Mn), затем следует триада Fe, Со, Ni, после этого начинается увеличение валентности у меди Cu(I) до Br(VII). Это нечётный ряд. Также дважды повторяются в больших периодах формы соединений элементов.

Изменение свойств элементов в периодах

В малых периодах (1 и 2) металлические свойства элементов уменьшаются слева направо, а неметаллические свойства усиливаются. Типичными называют 2 и 3 периоды.

В четных рядах больших периодов находятся металлы, поэтому изменение свойств в ряду слева направо выражено слабо.

У элементов нечетных рядов больших периодов свойства элементов в ряду слева направо изменяются так же, как у элементов малых периодов.

По вертикали элементы объединены в 8 групп (ассоциация: г руппа – «г ора»), обозначенных римскими цифрами. Каждая группа делится на две подгруппы – главную и побочную.

В главных подгруппах сверху вниз с увеличением относительных атомных масс усиливаются металлические свойства и ослабевают неметаллические; в побочных подгруппах это не всегда соблюдается. Например, в VII группе в главной подгруппе расположены неметаллы: F, Cl, Br, I и, кроме того, At – металл, а в побочной подгруппе расположены металлы: Mn, Tc, Re. Следовательно, подгруппы объединяют наиболее сходные между собой элементы.

В VII группе находятся элементы – инертные (благородные) газы. Эти элементы по физическим свойствам относят к неметаллам, но химической активности они не проявляют, что и объясняет их название.

Рис 1. Изменение свойств элементов по периодам и группам

От 4 Ве до 85 At проходит условная линия, вдоль которой расположены химические элементы с переходными свойствами.

1.3. Значение Периодического закона

Периодический закон Д.И. Менделеева имеет очень большое значение в науке.

Он положил начало современной химии.

На основе Периодического закона Менделеев предсказал существование еще не открытых элементов и подробно описал свойства трех элементов, которые были открыты позднее, при его жизни. Это галлий Оа, скандий Яе, германий Ое.

В настоящее время этот закон помогает при открытия новых химических элементов.

На основании Периодического закона были исправлены и уточнены атомные массы элементов.

У 20 элементов Д.И. Менделеев исправил атомные массы, а также исправил валентность многих элементов. Например, бериллий (Ве) считали трехвалентным элементом, у которого атомная масса 13,5, но в Периодической системе он занимает место над магнием МЗ, следовательно, это двухвалентный элемент, имеющий валентность II и атомную массу 9.

На основе Периодического закона и Периодической системы Д. И. Менделеева быстро развивалось учение о строении атома. Правильность учения о строении атома проверялась Периодическим законом.

Задания

1.1 II. Охарактеризуйте положение элемента серы в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева.

Ответ . Сера

Символ элемента S («эс»);

Порядковый (атомный) номер элемента в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева № 16;

Относительная атомная масса A r (S)= 32,064;

Элемент находится в 3-м малом периоде;

В VIA группе (в VI группе, главной подгруппе);

Сера – неметалл.

1.2. Охарактеризуйте положение элемента № 29 в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева.

1.3. Определите элемент, который находится в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева во IIA группе, 2-м периоде.

1.4 II. Выпишите элементы, которые находятся в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева в главной подгруппе I группы, в малых периодах.

Ответ . Литий Li – IA группа, 2-й малый период;

Натрий Na – IA группа, 3-й малый период;

Водород Н – элемент 1-го малого периода, занимающий в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева двойственное положение 1А (VIIА) группа.

1.5. Выпишите элементы, которые находятся в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева во II группе в побочной подгруппе. Элементами каких периодов они являются?

1.6 II. Расположите данные химические элементы в порядке возрастания их металлических свойств: а) магний, алюминий, натрий; б) магний, бериллий, кальций.

Ответ . а) Магний Mg, алюминий А1, натрий – элементы 3-го малого (типичного) периода, поэтому с увеличением порядкового номера элемента по периоду металлические свойства ослабевают. Выпишем знаки химических элементов с указанием их порядкового (атомного) номера и расположим их в порядке уменьшения.

Mg № 12; А1 № 13; Na № 11, следовательно, металлические свойства возрастают от алюминия к натрию: 13 А1; 12 Mg; 11 Nа.

б) Магний Mg, бериллий Ве, кальций Са – элементы IIА группы. С увеличением порядкового номера элемента в главной подгруппе металлические свойства усиливаются. Выпишем знаки химических элементов с указанием их порядкового (атомного) номера и расположим их в порядке возрастания.

№ 12; Ве № 4; Са № 20, следовательно, металлические свойства возрастают от бериллия к кальцию: 4 Ве; 12 Мg; 20 Са.

1.7. Расположите данные химические элементы в порядке возрастания их неметаллических свойств: а) мышьяк, азот, фосфор; б) азот, кислород, углерод.

В качестве подсказки используйте рис. 1.

1.8. Укажите химический элемент 3-го периода, проявляющий наиболее выраженные неметаллические свойства.

1.9. Укажите химический элемент 1А группы, проявляющий наиболее выраженные металлические свойства.

2. Строение атома

Атом – наименьшая частица химического элемента, являющаяся носителем его свойств. Атом делим. Он состоит из положительно заряженного ядра, окруженного электронной оболочкой, состоящей из постоянно движущихся отрицательно заряженных электронов. Число электронов (е- ) численно совпадает с зарядом ядра(Z ). Следовательно, атом – электронейтральная частица (1911 г. – Э. Резерфорд, 1913 г. – Н. Бор).

Основной характеристикой атома является заряд его ядра.

2.1. Элементарный состав атома

Таблица. Элементарный состав атома

В центре атома находится положительно заряженное ядро, которое имеет очень маленький размер по сравнению с размером самого атома. Радиус ядра в сто тысяч (100 000) раз меньше радиуса атома. Ядро имеет сложное строение. Оно состоит из протонов и нейтронов.

Протоны – это частицы с положительным зарядом +1 (в условных единицах) и относительной массой, равной 1(р +).

Число протонов определяет заряд ядра атома и численно совпадает с порядковым номером элемента:

X = р + = порядковый номер элемента.

Например: натрий Na, порядковый номер № 11, следовательно, заряд ядра Z = +11, протонов в ядре р + = 11.

Рис. 2. Строение атома гелия He

Нейтроны – это частицы, не имеющие заряда, с относительной массой, равной 1(n 0).

Число нейтронов в ядре атома одного и того же элемента может быть различным. Чтобы рассчитать число нейтронов, надо из относительной атомной массы (A r) элемента вычесть заряд ядра Z (порядковый номер элемента), т. к. масса ядра атома определяется суммой масс протонов и нейтронов. Следует помнить, что для расчета берут округленное значение относительной атомной массы.

Например: натрий Ка, порядковый номер № 11, следовательно, заряд ядра X

Число протонов р + = 11;

заряд ядра Z = +11;

число нейтронов п 0 = А г – Z = 23–11 = 12.

Вокруг ядра атома постоянно вращаются электроны.

Электроны – частицы с отрицательным зарядом -1 и очень маленькой массой, которую принято считать равной 0 (масса электрона приблизительно равна 1 / 1837 массы протона).

Количество электронов численно равно количеству протонов (порядковому номеру элемента), поэтому атом электронейтральная частица, т. е. не имеющая заряда.

Например: натрий Nа, порядковый номер № 11, следовательно, заряд ядра Z = +11, протонов в ядре р + = 11.

Число протонов р + = 11;

заряд ядра Z = +11;

относительная атомная масса А г = 23;

число нейтронов п 0 = А г – Z = 23–11 = 12;

число электронов е - = 11,

р + = 11

0 → следовательно, атом натрия электронейтральная частица Nа 0 .

Положительный заряд ядра является главной характеристикой атома.

Химический элемент – это вид атомов с одинаковым зарядом ядра.

Задания

2.1.1. Дополните следующую схему.

2.1.2. Число протонов в ядре можно определить по ____________________.

Число электронов можно определить по ____________________.

Число нейтронов можно определить по ____________________.

Приведите пример.

2.1.3 II. Назовите элемент, в ядре которого содержится 13 протонов. Каков элементарный состав его атома?

Ответ . Так как число протонов в ядре численно равно порядковому (атомному) номеру элемента, то это элемент № 13 – алюминий Аl. Элементарный состав атома алюминия:

число протонов р + = 13, число электронов е - = 13, т. к. атом электронейтрален;

относительная атомная масса А г = 27;

число нейтронов в ядре атома n 0 = А г – Z = 27–13 = 14.

2.1.4. Укажите элемент, в атоме которого находится 31 электрон. Каков элементарный состав его атома?

2.1.5. Установите соответствие между химическими элементами и их элементарным составом.

2.2. Изотопы

Изотопы – это атомы одного химического элемента с одинаковым зарядом ядра, но разной массой.

В составе атомов всех изотопов одного и того же химического элемента одинаковое число протонов и электронов, но разное число нейтронов, поэтому масса изотопов различна.

Слово «изотоп» в переводе с греческого языка означает: «изос» – один и «топос» – место. Изотопы одного химического элемента занимают одно место в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева.

Изотопы элемента не имеют специальных названий.

Например:

Исключением является водород, изотопы которого имеют специальные химические символы и названия:

Химические свойства изотопов практически одинаковы.

В Периодической системе Д. И. Менделеева для каждого элемента указана относительная атомная масса, т. е. среднеарифметическое значение масс атомов природных изотопов данного химического элемента, с учетом их распространенности в природе. Вследствие чего относительная атомная масса – дробное число.

Например: рассчитайте относительную атомную массу элемента хлора, если известно, что в природе 75,5 % изотопов хлора – 35 (т. е. с массовым числом 35) и 24,5 % изотопов хлора – 37.

Найдем среднеарифметическое значение атомных масс с учетом распространения изотопов хлора в природе:

Ar(Cl) = (35×75,5+37×24,5)/100 = 35,5

Задания

2.2.1 II. Выберите правильный ответ.

Изотопы элемента различают по:

а) числу протонов;

б) числу нейтронов;

в) числу электронов.

Ответ:

б). Изотопы – это атомы одного химического элемента с одинаковым зарядом ядра, но разной массой. Масса зависит от количества протонов и нейтронов, т. к. количество протонов у изотопов одинаково, то изотопы различают по числу нейтронов.

2.2.2 II. Определите число протонов и нейтронов в атомах следующих изотопов:

Ответ:

а) Число протонов совпадает с порядковым (атомным) номером элемента, а число нейтронов равно разности между относительной атомной массой и зарядом ядра (порядковым (атомным) номером элемента).

2.2.3. Запишите изотопы лития Li, атомы которых содержат 3 и 4 нейтрона. При ответе используйте Периодическую систему Д. И. Менделеева.

2.2.4 II. Известны следующие изотопы:

Выберите атомы, которые являются изотопами одного и того же элемента Э. Назовите этот элемент. Ответ обоснуйте.

Ответ . Изотопы – это атомы одного химического элемента с одинаковым зарядом ядра, но разной массой. Заряд ядра совпадает с порядковым (атомным) номером элемента.

Следовательно, подходят

Это элемент № 20 – кальций Са.

2.2.5. Рассчитайте относительную атомную массу элемента бора, если известно, что в природе 19,57 % изотопов бора – 10 (т. е. с массовым числом 10) и 80,43 % изотопов бора – 11.

2.3. Строение электронной оболочки атомов

Электронная оболочка атомов состоит из электронов, постоянно вращающихся вокруг ядра. Она занимает бóльшую часть атома.

Химические свойства элементов определяются особенностями строения электронных оболочек их атомов.

Электроны проявляют одновременно свойства частиц и свойства волны.

Особенности движения электронов в атоме позволяют рассматривать каждый электрон как микрооблако, не имеющее четких границ.

Элетроны с приблизительно одинаковым запасом энергии (E) образуют в атоме элетронный слой или энеретический уровень (n).

В атоме может быть несколько энеретических уровней, количество которых численно совпадает с номером периода, в котором находится химический элемент Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. Нумерация энергетических уровней начинается от ядра атома. Последний энергетический уровень называется внешним .

Максимальное количество электронов на каждом энергетическом уровне можно рассчитать по формуле:

N = 2n 2 ,

где N – максимальное число электронов на энергетическом уровне, n – номер энергетического уровня.

Например: если n = 1, то N = 2×1 2 = 2;

n = 2, то N = 2×2 2 = 8;

n = 3, то N = 2×3 2 = 18;

n = 4, то N = 2×4 2 = 32.

Электроны последовательно заполняют внешний энергетический уровень атома до полного его завершения, а затем начинают заполнять новый электронный слой. Если на энергетическом уровне находится максимальное число электронов, то уровень считается завершенным. Если число электронов не максимально, то – незавершенным .

Например: строение атома натрия.

Элемент Na натрий порядковый номер № 11, следовательно, заряд ядра Z =+11, число электронов 11.

Натрий находится в 3-м малом периоде Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, следовательно, в его атоме три энергетических уровня. По формуле N = 2n 2 рассчитываем количество электронов на каждом энергетическом уровне. Исходя из распределения электронов, приходим к выводу, что 1-й и 2-й энергетические уровни в атоме натрия завершенные, 3-й энергетический уровень – незавершенный.

Для элементов главных (А) подгрупп количество электронов на внешнем уровне совпадает с номером группы, в которой находится элемент в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева. Так, натрий – элемент 1А группы, поэтому в атоме натрия только 1 электрон.

Для элементов побочных (В) подгрупп количество электронов на внешнем уровне 2 или 1. У некоторых элементов побочных подгрупп происходит «провал» электронов на предвнешний энергетический уровень.

По количеству электронов на внешнем энергетическом уровне можно определить отношение элементов к металлам, неметаллам, благородным газам.

металлов на внешнем энергетическом уровне 1, 2, 3, (4) электрона . Исключением являются

неметаллы – водород, гелий, бор.

У атомов химических элементов неметаллов на внешнем энергетическом уровне 4, 5, 6, 7 электронов. К неметаллам относятся водород и бор.

Благородные (инертные) газы – химические элементы, атомы которых имеют устойчивый 8-электронный внешний энергетический уровень. Исключение: гелий – 2 электрона на внешнем энергетическом уровне.

Задания

2.3.1 II. Изобразите схему строения атомов следующих химических элементов: бериллия, магния, хлора. Найдите сходства и различия в строении атомов данных химических элементов.

Сходства :

1) у всех этих элементов завершен первый энергетический уровень; у атомов магния и хлора также завершен второй энергетический уровень;

2) у атомов бериллия и магния на внешнем энергетическом уровне по два электрона, т. к. это элементы IIA группы;

3) у атомов магния и хлора по три энергетических уровня, т. к. это элементы третьего малого периода;

4) у атомов магния и хлора незавершен внешний энергетический уровень.

Различия:

1) у атомов данных химических элементов разный заряд ядра, т. к. разные порядковые номера;

2) у атомов данных химических элементов разное количество электронов;

3) у бериллия, магния и хлора разное количество энергетических уровней, т. к. они находятся в разных периодах;

4) у бериллия, магния и хлора различное число завершенных и незавершенных энергетических уровней;

5) у бериллия, магния и хлора различное количество электронов на внешнем энергетическом уровне.

2.3.2. У атомов с порядковыми номерами № 6 и № 9 одинаковое количество а) нейтронов,

6) электронов,

в) энергетических уровней,

г) электронов на внешнем энергетическом уровне.

Поясните ответ.

2.3.3 II. Установите соответствие между порядковым (атомным) номером элемента и количеством электронов на внешнем энергетическом уровне. Дайте пояснение.

Ответ . Количество электронов на внешнем энергетическом уровне у атомов элементов главных подгрупп численно совпадает с номером группы.

Следовательно, 2 электрона на внешнем энергетическом уровне может быть у атома элемента IIA группы. Находим порядковый номер элемента, который расположен во второй группе.

Это элемент № 12 – магний. Ответ : 2 – а).

2.3.4 II. Определите, атомы каких химических элементов имеют электронную конфигурацию:

а) 2е - 8е - 3е - ;

б) 2е - 5е - ;

в) 2е - 8е - 8е - 2е - .

Ответ . I способ. а) Сумма электронов на всех энергетических уровнях численно равна порядковому номеру элемента.

2 + 8 + 3 = 13, следовательно, это элемент № 13 – алюминий.

II способ. а) В атоме неизвестного химического элемента:

Три энергетических уровня, следовательно, он расположен в третьем малом периоде;

На внешнем энергетическом уровне у этого элемента 3 электрона; следовательно, элемент находится в ШЛ группе. Это алюминий.

Оба способа являются взаимопроверкой.

2.3.5 II. Сколько завершенных и незавершенных энергетических уровней содержится в атомах химических элементов:

а) лития, б) № 16, в) № 19.

Ответ . в) Химический элемент с порядковым номером 19 – калий K. Он находится в 4-м большом периоде, в IA группе Периодической системы Д. И. Менделеева. В атоме этого элемента:

– 19 электронов, т. к. порядковый (атомный) номер 19;

– 19 протонов, т. к. атом электронейтрален;

– 4 энергетических уровня, т. к. элемент находится в 4-м большом периоде;

– 1 электрон на внешнем энергетическом уровне, т. к. это элемент I-A группы.

Так как это элемент главной подгруппы, то на внешнем энергетическом уровне у него находится 1 электрон. По формуле N = 2n 2 рассчитываем число электронов на первом и втором энергетических уровнях. Подсчитаем число записанных электронов, оно равно 2 + 8 + 1 = 11. На 3-м энергетическом уровне будут расположены 8 оставшихся электронов (19–11 = 8).

Исходя из составленной схемы, делаем вывод: в атоме калия 2 завершенных (1-й и 2-й) и 2 незавершенных (3-й и 4-й) энергетических уровня.

2.3.6 II. Определите принадлежность химических элементов: а) № 10, б) № 11, в) № 15 – к металлам, неметаллам, благородным газам с точки зрения строения их атомов.

Ответ . а) Химический элемент с порядковым номером № 10 – неон – находится во 2-м периоде, VIIIA группе. В атоме этого элемента на внешнем энергетическом уровне 8 электронов, следовательно, неон является благородным газом.

Тема урока: Периодическая система Д.И. Менделеева

Цель урока:

Задачи урока:

изучить строение п.с.х.э.

Базовые понятия темы: - Д.И. Менделеев

Периодическая система

Периоды (малые и большие)

Группы(главные и побочные)

Варианты п.с.х.э.:

а) короткий вариант

б) полудлинный вариант

в) длинный вариант

Тип урока: комбинированный

Оборудование: портрет Д.И Менделеева, учебники химии 8кл., 11 кл. (Г.Е. Рудзитис); настенная п.с.х.э. Д.И.Менделеева; мультимедийное учебное пособие по химии (8кл).

Ход урока:

1. Организационный момент.

2. Актуализация знаний:

Информация: к моменту открытия периодического закона (1896г. XIXв.) было известно 63 химических элементов. Изучив их особенности, Д.И. Менделеев сформулировал закон.

Эксспрес-опрос: сформулируйте периодический закон Д.И. Менделеева

4. Усвоение новых знаний:

Просмотр содержимого документа
«Урок по теме "Периодическая система Д.И. Менделеева"»

Иркутская область

Киренский район

МКОУ «сош с.Макарово»

2014 у.г.

Учитель: Козлова Т.И.

Химия. 8 класс.

Тема урока: Периодическая система Д.И. Менделеева

Цель урока: формирование знаний о структуре периодической системы и её роли в мировом химическом сообществе.

Задачи урока:

изучить строение п.с.х.э.

показать значимость п.с.х.э. при изучении химии;

познакомиться с современными вариантами периодических систем;

доказать, что п.с.х.э. является великим открытием русской науки, в лице Д.И. Менделеева;

формировать умения и навыки пользования таблицей, для извлечения, заложенной в ней информации;

Базовые понятия темы: - Д.И. Менделеев

Периодическая система

Периоды (малые и большие)

Группы(главные и побочные)

Варианты п.с.х.э.:

а) короткий вариант

б) полудлинный вариант

в) длинный вариант

Тип урока: комбинированный

Оборудование: портрет Д.И Менделеева, учебники химии 8кл., 11 кл. (Г.Е. Рудзитис); настенная п.с.х.э. Д.И.Менделеева; мультимедийное учебное пособие по химии (8кл).

Ход урока:

1. Организационный момент.

2. Актуализация знаний:

Информация: к моменту открытия периодического закона (1896г. XIXв.) было известно 63 химических элементов. Изучив их особенности, Д.И. Менделеев сформулировал закон.

Экспресс -опрос: сформулируйте периодический закон Д.И. Менделеева

3. Формулируем тему урока, цель, задачи

Задание: продолжите предложение: «Периодический закон стал базой для………»

Поэтому за темой урока «Периодический закон Д.И. Менделеева», должна следовать тема « ?» (называют учащиеся)

- ?: Попробуйте обозначить задачи и цели данного урока

4. Усвоение новых знаний:

Работа с тестом учебника §36 Задача: заполнить таблицу, ответив на поставленные вопросы

2. Цель создания п.с.х.э.	Классификация химических элементов, согласно их свойствам.
3. Какова структура п.с.х.э?	П.с.х.э. состоит из горизонтальных рядов (периодов) и вертикальных столбцов (групп), пересечения которых образуют ячейки. Каждая ячейка соответствует определённому химическому элементу и имеет №/п.
4. Дайте описание периодам.	В таблице семь периодов. Различают малые (1,2,3) периоды. Они содержат не более 8 химических элементов. Большие периоды (4,5,6,7) от 18 и более химических элементов. Седьмой период не завершён. До сих пор, периодически поступает информация об открытии новых химических элементов. На данный момент, открыто 118 химических элементов.
	Любой период (кроме первого) начинается щелочным металлом и заканчивается благородным газом. № периода указывает на число энергетических уровней в атоме. В периоде слева на право металлические свойства х.э. ослабевают, а неметаллические – усиливаются.
6. Дайте описание группам.	В таблице 8 групп, обозначенных римскими цифрами. Каждая группа делится на две подгруппы: главную (А) и побочную (Б). Главная (А) подгруппа объединяет х.э. как малых, так и больших периодов. Побочная (Б) подгруппа содержит х.э. только больших периодов.
	№ группы указывает на высшую валентность х.э., а также количество электронов на внешнем энергетическом уровне. В А- группе сверху в низ усиливаются металлические свойства х.э., а неметаллические ослабевают. В Б-группах такая закономерность соблюдается не всегда.
	Все химические элементы расположены в периодической системе в порядке возрастания атомных весов, но есть исключения: аргон - калий; кобальт – никель; теллур – иод.
	Периодическая закономерность, которая прослеживается в п.с.х.э. позволяет предсказать свойства не только химических элементов, но и образуемых ими простых и сложных веществ. Кроме того, она позволяет предсказать существование неизвестных химических элементов: экабор – скандий; экасилиций - германий экаалюминий – галлий Данная таблица является триумфом русской науки. Химическая наука использует её уже 145 лет. Поэтому п.с.х.э. по праву считается фундаментальной.

5. Первичная проверка правильности понимания нового материала, коррекция знаний (беседа по изученным вопросам, с использованием мультимедийного учебного пособия: Химия 8кл).

6. Рефлексия (тестирование, с использованием мультимедийного учебного пособия)

7. Подведение итогов урока.

8. Д/З § 36 с.125 №4

Тема урока:

Цели урока:

	1. Кто и когда создал периодическую систему химических элементов?
	2. Цель создания п.с.х.э.
	3. Какова структура п.с.х.э?
	4. Дайте описание периодам.
	5. Какую информацию несут периоды?
	6. Дайте описание группам.
	7. Какую информацию несут группы?
	8. Какое несоответствие с периодическим законом Менделеева вы увидели в п.с.х.э.
	9. Почему п.с.х.э. является великим открытием русской науки, в лице Д.И. Менделеева;

Вывод: сегодня на уроке я понял(а)

Анализ урока

Учитель: Козлова Т.И.

Дата проведения: 19 03 2014г.

8 класс

Тема урока: «Периодическая система Д.И. Менделеева»

Тип урока: комбинированный

Цель урока: формирование знаний о структуре периодической системы и её роли в мировом химическом сообществе.

Задачи урока:

Обучающие:

изучить структуру п.с.х.э.

показать значимость п.с.х.э. при изучении химии;

познакомиться с современными вариантами периодических систем;

Развивающие:

формировать умения и навыки пользования таблицей, для извлечения, заложенной в ней информации;

Воспитывающие:

доказать, что п.с.х.э. является великим открытием русской науки, в лице Д.И. Менделеева;

Цели и задачи полностью соответствуют теме урока, что позволяет получить глубокие познания при изучении данного вопроса, а также учитывают особенности данного класса.

Также особенности данного класса учтены в используемых, на данном уроке, методах и формах обучения.

Структура урока:	Задачи этапа	Результат
1.Организационный этап: учащимся выдаются маршрутные листы, которые должны быть заполнены в течение урока.	мотивация учащихся на усвоение новых знаний: приводится пример: закрытие паралимпийских игр фрагмент со словами «невозможно», «я могу».	рефлексия обучающимися границ своего знания – незнания;
2.Актуализация знаний	контроль знаний по теме предыдущего урока «Периодический закон Д.И. Менделеева»; экспресс-опрос: каждый ученик проговаривает формулировку закона.	учащиеся самостоятельно формулируют тему урока и по вопросам, в выданных им маршрутных листах, определяют задачи урока.
3.Первичное усвоение новых знаний: характер учебной деятельности: коллективно-распределённый;	используя текст §36, ответить на поставленные, в маршрутном листе, вопросы. Ответ на вопрос согласовывается с учителем, что исключает ошибочный или неточный ответ; по ходу самостоятельной работы учащихся, выполняются познавательно-логические действия: сравнение свойств химических элементов в группах подгруппах периодической системы.	учащиеся ориентированы на получение образовательного продукта (в виде таблицы), знание базовых поня-тий темы, формируются умения и навыки формулировать чёткие ответы на поставленные вопросы;
4.Первичная проверка понимания	на данном уроке осуществляется поэтапно; ответы, на поставленные вопросы, заносятся в маршрутный лист только после коллективного обсуждения.	у каждого ученика, в маршрутном листе только правильные ответы, ошибки исключены.
5.Первичное закрепление	использование мультимедийного учебного пособия Химия 8кл.	подборка материала (наглядность и звуковое сопровождение), позволяют задействовать разные виды памяти, что обеспечивает качественное усвоение базовых понятий.
6.Контроль усвоения	предусмотрено тестирование по данной теме через мультимедийное учебное пособие Химия 8кл.	обсуждение допущенных ошибок и коррекция знаний(по мере необходимости)
7.Домашнее задание	§36 подготовить (устно) характеристику химического элемента № 20
8.Рефлексия	вывод к таблице начните со слов: «Сегодня на уроке я понял…..»

Для достижения цели и решения задач урока были задействованы следующие виды деятельности учащихся:

Экспресс – опрос;

Самостоятельная работа с текстом учебника(§36);

Простейшие математические расчёты (метапредметная связь);

Выполнение творческих заданий (через Интернет-ресурсы, энциклопедические справочники);

Актуализация знаний, использование в качестве примера жизненных ситуаций, позволило учащимся самостоятельно сформулировать тему урока и создать мотивацию учебной деятельности, что соответствует требованиям современного урока.

Предложенные для изучения вопросы, отражают задачи урока. Учащиеся осуществляют учебные действия по намеченному плану, самостоятельная работа обеспечила деятельностный подход к изучению нового материла. Фронтальная работа, направленная на поиск ответов к поставленным вопросам, с участием учителя позволяет избежать ошибок и выстроить логически правильный ответ. Участие учителя, на данном этапе, оправдано особенностями познавательной деятельности учащихся, их недостаточным умением формулировать чёткие ответы на поставленные вопросы.

Закрепление знаний планировалось с использованием мультимедийного учебного пособия (Химия 8кл.). Подборка материала (наглядность и звуковое сопровождение), позволили задействовать разные виды памяти, что обеспечило более качественное усвоение базовых понятий.

Контроль усвоения, в виде тестирования, осуществлялся при помощи компьютерных технологий, с использованием электронного приложения к учебнику.

Домашнее задание дано без учёта индивидуальных особенностей (на данном этапе изучения темы это оправдано), что позволит определить уровень усвоения темы данного урока каждым учеником.

Цель рефлексии достигнута: между незнанием и знанием тонкая грань, которую можно стереть, приложив усилие и желание познать неизвестное.

На уроке формировались следующие УУД:

работа над смыслообразованием

чтение текста

опрделение главной мысли прочитанного

работа с таблицей

развитие внимания

умение слушать и записывать содержание и объяснение учителя

постановка вопросов

участие в коллективной деятельности

формирование логических умений: сравнение, построение цепочек рассуждений.

В целом цель урока достигнута, учащиеся изучили структуру п.с.х.э., доказали её фундаментальность (145 лет практического использования). На конкретных примерах проводили сравнение свойств элементов. Итогом усвоения новых знаний явился образовательный продукт в виде таблицы.

Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

Основные понятия:

1. Порядковый номер химического элемента - номер, данный элементу при его нумерации. Показывает общее число электронов в атоме и число протонов в ядре, определяет заряд ядра атома данного химического элемента.

2. Период – химические элементы, расположенные в строчку (периодов всего 7). Период определяет количество энергетических уровней в атоме.

Малые периоды (1 – 3) включают только s - и p - элементы (элементы главных подгрупп) и состоят из одной строчки; большие (4 – 7) включают не только s - и p - элементы (элементы главных подгрупп), но и d - и f - элементы (элементы побочных подгрупп) и состоят из двух строчек.

3. Группы – химические элементы, расположенные в столбик (групп всего 8). Группа определяет количество электронов внешнего уровня для элементов главных подгрупп, а так же число валентных электронов в атоме химического элемента.

Главная подгруппа (А) – включает элементы больших и малых периодов (только s - и p - элементы).

Побочная подгруппа (В) – включает элементы только больших периодов (только d - или f - элементы).

4. Относительная атомная масса (A r ) – показывает, во сколько раз данный атом тяжелее 1/12 части атома 12 С, это безразмерная величина (для расчётов берут округлённое значение).

5. Изотопы – разновидность атомов одного и того же химического элемента, отличающиеся друг от друга только своей массой, с одинаковым порядковым номером.

Строение атома

Основные понятия:

1. Электронное облако – это модель квантовой механики, описывающая движение электрона в атоме.

2. Орбиталь (s , p , d , f ) – часть атомного пространства, в котором вероятность нахождения данного электрона наибольшая (~ 90%).

3. Энергетический уровень – это энергетический слой с определённым уровнем энергии находящихся на нём электронов.

Число энергетических уровней в атоме химического элемента равно номеру периода, в котором этот элемент расположен.

4. Максимально возможное число электронов на данном энергетическом уровне определяется по формуле:

N = 2 n 2 , где n – номер периода

5. Распределение орбиталей по уровням представлено схемой:

6. Химический элемент – это вид атомов с определённым зарядом ядра.

7. Состав атома :

Частица	Заряд		Масса
	Кл	условные единицы		а.е.м.
Электрон (ē)	1.6 ∙ 10 -19		9.10 ∙ 10 -28	0.00055
Протон (p )	1.6 ∙ 10 -19		1.67 ∙ 10 -24	1.00728
Нейтрон (n )			1.67 ∙ 10 -24	1.00866

8. Состав атомного ядра :

·В состав ядра входят элементарные частицы –

протоны (p ) и нейтроны (n ).

·Т.к. практически вся масса атома сосредоточена в ядре, то округлённое значение A r химического элемента равно сумме протонов и нейтронов в ядре.

9. Общее число электронов в электронной оболочке атома равно числу протонов в ядре и порядковому номеру химического элемента.

Порядок заполнения уровней и подуровней электронами

I . Электронные формулы атомов химических элементов составляют в следующем порядке:

· Сначала по номеру элемента в таблице Д. И. Менделеева определяют общее число электронов в атоме;

· Затем по номеру периода, в котором расположен элемент, определяют число энергетических уровней;

· Уровни разбивают на подуровни и орбитали, и заполняют их электронами в соответствии Принципом наименьшей энергии

· Для удобства электроны можно распределить по энергетическим уровням, воспользовавшись формулой N =2n 2 и с учётом того, что:

1. у элементов главных подгрупп (s -;p -элементы) число электронов на внешнем уровне равно номеру группы.

2. у элементов побочных подгрупп на внешнем уровне обычно два электрона (исключение составляют атомы Cu , Ag , Au , Cr , Nb , Mo , Ru , Rh , у которых на внешнем уровне один электрон, у Pd на внешнем уровне ноль электронов);

3. число электронов на предпоследнем уровне равно общему числу электронов в атоме минус число электронов на всех остальных уровнях.

II . Порядок заполнения электронами атомных орбиталей определяется :

1.Принципом наименьшей энергии

Шкала энергий :

1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s…

2. Состояние атома с полностью или наполовину заполненным подуровнем (т. е. когда на каждой орбитали имеется по одному неспаренному электрону) является более устойчивым.

Этим объясняется «провал» электрона. Так, устойчивому состоянию атома хрома соответствует следующее распределение электронов:

Cr : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 5 , ане 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 4 ,

т. е. происходит «провал» электрона с 4s -подуровня на 3d -подуровень.

III . Семейства химических элементов.

Элементы, в атомах которых происходит заполнение электронами s -подуровня внешнего s -элементами . Это первые 2 элемента каждого периода, составляющие главные подгруппы I иII групп.

Элементы, в атомах которых электронами заполняется p -подуровень внешнего энергетического уровня, называются p -элементами . Это последние 6 элементов каждого периода (за исключением I и VII ), составляющие главные подгруппы III - VIII групп.

Элементы, в которых заполняется d -подуровень второго снаружи уровня, называются d -элементами . Это элементы вставных декад IV , V , VI периодов.

Элементы, в которых заполняется f -подуровень третьего снаружи уровня, называются f -элементами . К f -элементам относятся лантаноиды и актиноиды.

Периодический закон Д. И. Менделеева

Свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов.

Современная формулировка периодического закона.

Свойства химических элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от величины заряда ядер их атомов, выражающейся в периодической повторяемости структуры внешней валентной электронной оболочки.

Основные положения

1. В периоде слева направо:

2) Заряд ядра – увеличивается

3) Количество энергоуровней – постоянно

4) Количество электронов на внешнем уровне - увеличивается

5) Радиус атомов – уменьшается

6) Электроотрицательность – увеличивается

Следовательно, внешние электроны удерживаются сильнее, и металлические (восстановительные) свойства ослабевают, а неметаллические (окислительные) усиливаются.

2. В группе, в главной подгруппе сверху вниз:

1) Относительная атомная масса – увеличивается

2) Число электронов на внешнем уровне – постоянно

3) Заряд ядра – увеличивается

4) Количество энергоуровней – увеличивается

5) Радиус атомов - увеличивается

6) Электроотрицательность – уменьшается.

Следовательно, внешние электроны удерживаются слабее, и металлические (восстановительные) свойства элементов усиливаются, неметаллические (окислительные) - ослабевают.

3. Изменение свойств летучих водородных соединений:

1)в группах главных подгруппах с ростом заряда ядра прочность летучих водородных соединений уменьшается, а кислотные свойства их водных растворов усиливаются (основные свойства уменьшаются);

2)в периодах слева направо кислотные свойства летучих водородных соединений в водных растворах усиливаются (основные уменьшаются), а прочность уменьшается;

3)в группах с ростом заряда ядра в главных подгруппах валентность элемента в летучих водородных соединениях не изменяется, в периодах слева направо уменьшается от IV до I .

4. Изменение свойств высших оксидов и соответствующих им гидроксидов (кислородсодержащие кислоты неметаллов и основания металлов):

1) в периодах слева направо свойства высших оксидов и соответствующих им гидроксидов изменяются от основных через амфотерные к кислотным;

2)кислотные свойства высших оксидов и соответствующих им гидроксидов с ростом заряда ядра в периоде усиливаются, основные уменьшаются, прочность уменьшается;

3)в группах главных подгруппах у высших оксидов и соответствующих им гидроксидов с ростом заряда ядра прочность растёт, кислотные свойства уменьшаются, основные усиливаются;

4)в группах с ростом заряда ядра в главных подгруппах валентность элемента в высших оксидах не изменяется, в периодах слева направо увеличивается от I до VIII .

5. Завершенность внешнего уровня – если на внешнем уровне атома 8 электронов (для водорода и гелия 2 электрона)

6. Металлические свойства – способность атома отдавать электроны до завершения внешнего уровня.

7. Неметаллические свойства - способность атома принимать электроны до завершения внешнего уровня.

8. Электроотрицательность – способность атома в молекуле притягивать к себе электроны

9. Семейства элементов:

Щелочные металлы (1 группа «А») – Li , Na , K , Rb , Cs , Fr

Галогены (7 группа «А») – F , Cl , Br , I

Инертные газы (8 группа «А») – He , Ne , Ar , Xe , Rn

Халькогены (6 группа «А») – O , S , Se , Te , Po

Щелочноземельные металлы (2 группа «А») – Ca , Sr , Ba , Ra

10. Радиус атома – расстояние от ядра атома до внешнего уровня

Задания для закрепления:

Разделы: Химия

Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева.

“О сколько нам открытий чудных
Готовит просвещенья дух,
И опыт, сын ошибок трудных,
И гений, парадоксов друг,
И случай, бог – изобретатель…”

(А.С.Пушкин)

Цели урока.

Обобщить и систематизировать знания и умения учащихся по изученной теме. Учащиеся должны знать терминологию по теме “Периодический закон”, строение периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева (ПСХЭМ) и строение атома, значение периодического закона. Уметь по электронной формуле атома определять химический символ элемента, положение его в ПСХЭМ, работать самостоятельно и коллективно, выделять главное, сравнивать, делать выводы и прогнозы.

Оборудование.

Портрет Д.И.Менделеева, электронная ПСХЭМ, карточки с заданиями, конверты с заданиями, жетоны для оценивания ответов (Подготовленные для печати карточки расположены в приложениях <Приложение1> – <Приложение4> , цитаты к домашнему заданию расположены в <Приложении5> ).

Ход урока

(1 минута)

Учитель. Добрый день, ребята и гости! Ребята, будьте внимательны и сосредоточены! Наш урок посвящен периодическому закону, ПСХЭМ и строению атома. Начнем урок.

1. Разминка. (Работаем с таблицей элементов)

(4 минуты)

1. Какой элемент не имеет “постоянной прописки” в таблице? (Н)
2. Какой элемент назван в честь России? (Рутений)
3. Какой элемент “говорит”, что он, это не он. (неон)
4. Какой элемент обречён на вечные муки?... историки (Тантал)
5. Какой элемент настоящий гигант? (Титан)
6. Какой элемент вращается вокруг солнца?
7. Какой элемент назван в честь Д.И. Менделеева? (101Менделевий)

Элемент №101 был впервые получен в начале 1955 г. в Радиационной лаборатории Калифорнийского университета группой американских ученых.

Какую формулировку Периодического закона дал Д.И. Менделеев?

Как звучит современная формулировка закона?

Конечно, вклад Д.И. Менделеева в развитие химии огромный, но он работал над проблемой классификации элементов не в одиночку. И до него, и после него были сделаны открытия, позволившие раскрыть сущность закона и подтвердить те данные, которые Менделеев мог только предполагать.

2. Ученые-химики.

(на доске - портреты ученых)

1. До сих пор используется модель атома, предложенная в 1911г. Какой ученый её предложил? (Эрнест Резерфорд, шотландец по происхождению, один из 12 детей)
2. Ирландский ученый, предложивший назвать частицы, переносящие электричество – электронами. Греч. – “янтарь” (1891 г Джордж Джонстон Стони)
3. Английский и французский учёный, доказавшие, что электроны отрицательно заряжены. (Джозеф Томсон и Жан Перрен)
4. Один из них вычислил скорость электрона и его массу. (300 тыс. км/с, в 2 тыс. раз легче водорода). (Джозеф Томсон)

Вопрос классу. Что является графическим изображением периодического Закона? (Периодическая таблица Д.И. Менделеева)

3. Экспресс-экзамен.

(Учитель поочередно предлагает ученикам карточки с вопросами. Каждый ученик должен ответить один раз. За правильный ответ – жетон определенного цвета, ответ неполный – жетон другого цвета, неверный ответ – жетон-штраф).

1. Какую информацию о строении атома даёт…:

(вопрос на доске пишется тем же цветом что и карточки)

2. Как определить, пользуясь таблицей Менделеева…

(цвет вопроса тот же что и карточки)

4. Работа с электронной таблицей и у доски.

(10 минут)

Учитель. Теперь проверим на практике, как вы умеете применять свои знания.

(Задание выполняют по 2 ученика на доске, остальные в тетрадях- число, тема, № урока)

После сделанного задания ученик подходит к электронной таблице и показывает элемент, класс проверяет правильность записи на доске. На электронной таблице отображается строение атома.

• Записать строение атома с №6 №9
• Усложняем задание + 12)2)) …)2))5
• И ещё сложнее – масса нейтронов = массе протонов=20. Написать строение атома.

Учитель. Итак, экзамен вы сдали, я ваши знания проверила. А теперь вы проверьте работу одного ученика (запись на доске).

1S 2 2S 2 2P 7 1S 2 2S 2 2P 6 3S

С проверкой справились. А вот с шифровкой справитесь? (учитель раздаёт на каждую парту одну шифровку – работа в парах.) Показать расшифрованный элемент на электронной таблице.

ШИФРОВКИ:

Учитель. Ребята, вы отлично справились и с этим заданием.

5. Игра “Путаница”

1. Отличаются, химического, нейтронов, элемента, изотопы, числом, одного.

(Изотопы одного химического элемента отличаются числом нейтронов..)

2.Атома, положительно, ядро, заряжено. (Ядро атома заряжено положительно.)

3. Нейтронов, ядро, и, состоит, атома, протонов, из.

(Ядро атома состоит из протонов и нейтронов.)

4. Ядра, определяется, масс, и, масса, протонов, атома, нейтронов, суммой.

(Масса ядра атома определяется суммой масс протонов и нейтронов.)

5. Равно, в, число, числу, электронов, протонов, атоме.

(Число электронов в атоме равно числу протонов.)

6. Числом, ядра, заряд, протонов, атома, определяется.

(Заряд ядра атома определяется числом протонов.)

6. Физкульт. – минутка. “Живые элементы”

Представим на минутку, что вы – это химические элементы.(раздаются карточки с химическими символами, которые дети готовили на первых уроках)

– Ну-ка, встаньте дружно в ряд - металлический отряд!

А теперь отряд постройся так, чтоб радиус разросся!

Самый сильный где металл?

Вопросы команде за партами –

Назовите особенности строения атомов металлов.

А теперь предстань пред нами неметаллов дружный ряд.

Как построиться прилично, чтобы свойства увеличились?

Самый сильный окислитель - ?

Вопросы команде за партами –

Назовите особенности строения атомов неметаллов.

7. А теперь играем в “да - нет - ку”.

(3 минуты)

(если предложение верно – пишем “+”, если неверно – “-”)

1. Годом открытия Д.И.Менделеевым периодического закона считают 1834г. (-)
2. Физический смысл порядкового номера химического элемента в том, что он определяет атомную массу элемента. (-)
3. Число протонов в ядре атома равно числу электронов; (+)
4. Металлические свойства слева направо ослабевают; (+)
5. Принцип заполнения электронами энергетических ячеек предложил химик Паули (+)

САМОПРОВЕРКА

(2 минуты)

(ответы на доске, спрятаны за “чистым” листом)

А вот ответ на первый вопрос диктанта. На лист заранее нанести реактив – KCNS и из пульверизатора распределить хлорид железа (III), 1869 год – год открытия закона.

ПОДВОДИМ ИТОГИ

(2 минуты)

- Сделайте вывод об изменении свойств элементов в пределах одного периода.

- Сделайте вывод об изменении свойств элементов в пределах одной группы.

- Как взаимосвязаны изменения свойств элементов и способность отдавать или принимать электроны?

Эта закономерность будет составлять основу нашей следующей темы – “Химическая связь”.

Домашнее задание – найти высказывания известных людей о значении Периодического закона

Выставление оценок, комментарии, оценка урока учащимися.

Ребята, спасибо за урок! Я закончу его строками из стихотворения С.Щипачева “Читая Менделеева”:

“Другого ничего в природе нет
Ни здесь, ни там, в космических глубинах:
Все от песчинок малых до планет –
Из элементов состоит единых.
Как формула, как график трудовой,
Строй менделеевской системы строгий.
Вокруг тебя творится, мир живой,
Входи в него, вдыхай, руками трогай”.