План-конспект урока. Структура периодической таблитсы елементов. Конспект урока "Периодическая система химических элементов. Строение атома Открытый урок структура периодической системы
Тема. Периодический закон и периодическая система Д.И. Менделеева
Цель:
Формировать у учащихся представления о том, что объективно существующая взаимосвязь между химическими элементами и образуемыми веществами подчинена периодическому закону и отражена в периодической системе; рассмотреть структуру периодической системы, сформировать понятие про периоды и группы;
Развивать умения анализировать информацию и делать выводы, навыки использования Периодической системы для поиска информации о химических элементах и их свойствах;
Воспитывать познавательный интерес к предмету.
Ход урока
І. Организационный момент
ІІ. Актуализация опорных знаний
Беседа
1. Что такое классификация?
2. Кто из ученых-химиков предпринимал попытки классификации химических элементов? Какие характеристики они брали за основу?
3. Какие группы химических элементов вам знакомы? Дайте их краткую характеристику. (Щелочные металлы, щелочноземельные металлы, галогены, инертные газы)
ІІІ. Изучение нового материала
1. История открытия Периодического закона
На прошлом уроке мы узнали, что середине XIX в. знаний о химических элементах стало достаточно, а число элементов возросло настолько, что в науке возникла естественная потребность в их классификации. Первые попытки классификации элементов оказались несостоятельными. Предшественники Д.И.Менделеева (И. В. Деберейнер, Дж. А. Ньюлендс, Л. Ю. Мейер) многое сделали для подготовки открытия периодического закона, но не смогли постичь истину.
Они использовали один из двух подходов к построению системы:
1. Объединение элементов в группы по сходству состава и свойств образованных ими веществ.
2. Расположение химических элементов в порядке увеличения их атомной массы.
Но ни один, ни другой подход не привели к созданию системы, объединяющей все элементы.
Проблема систематизации химических элементов заинтересовала и молодого 35-летнего профессора Педагогического университета Д.И. Менделеева. В 1869 году он работал над созданием учебника для студентов «Основы химии». Ученый хорошо понимал, что для того чтобы студенты лучше разобрались в разнообразии свойств химических элементов, эти свойства нужно систематизировать.
К 1869 году было известно 63 химических элемента, для многих из которых были неверно определены относительные атомные массы.
Менделеев расположил химические элементы в порядке возрастания их атомных масс и заметил, что свойства элементов повторяются через определенный промежуток – период, Дмитрий Иванович расположил периоды друг под другом, так, чтобы сходные элементы располагались друг под другом – на одной вертикали, так была построена периодическая система элементов.
В результате кропотливой работы в течение 15 лет по исправлению атомных масс и валентности элементов, а также по выяснению места еще не открытых химических элементов Д.И. Менделеев открыл закон, который назвал Периодическим законом.
Свойства химических элементов, простых веществ, а также состав и свойства соединений находятся в периодической зависимости от значений атомных масс.
1 марта 1869г. (18 февраля по старому стилю)- дата открытия Периодического закона.
К сожалению, сторонников периодического закона сначала было очень мало. Противников – много, особенно в Германии и Англии.
Открытие периодического закона – это блестящий образец научного предвидения: в 1870 г. Дмитрий Иванович предсказал существование трех еще неизвестных тогда элементов, которые назвал экасилицием, экаалюминием и экабором. Он сумел правильно предсказать и важнейшие свойства новых элементов. И вот через 5 лет, в 1875 г., французский ученый П.Э. Лекок де Буабодран, ничего не знавший о работах Дмитрия Ивановича, открыл новый металл, назвав его галлием. По ряду свойств и способу открытия галлий совпадал с экаалюминием, предсказанным Менделеевым. Но его вес оказался меньше предсказанного. Несмотря на это, Дмитрий Иванович послал во Францию письмо, настаивая на своем предсказании.
Ученый мир был ошеломлен тем, что предсказание Менделеевым свойств
экаалюминия
оказалось таким точным. С этого момента периодический закон начинает утверждаться в химии.
В 1879 г. Л. Нильсон в Швеции открыл скандий, в котором воплотился предсказанный Дмитрием Ивановичем
экабор
.
В 1886 г. К. Винклер в Германии открыл германий, который оказался
экасилицием
.
Но гениальность Дмитрия Ивановича Менделеева и его открытия - не только эти предсказания!
В четырёх местах периодической системы Д. И. Менделеев расположил элементы не в порядке возрастания атомных масс:
Ar – K, Co – Ni, Te – I, Th – Pa
Ещё в конце 19 века Д.И. Менделеев писал, что, по-видимому, атом состоит из других более мелких частиц. После его смерти в 1907 г. было доказано, что атом состоит из элементарных частиц. Теория строения атома подтвердила правоту Менделеева, перестановки данных элементов не в соответствии с ростом атомных масс полностью оправданы.
Графическим изображением периодического закона является периодическая система химических элементов. Это краткий конспект всей химии элементов и их соединений.
2. Структура Периодической системы
Существует длинный и короткий вариант таблицы
Каждый элемент находится в определённой клетке периодической системы.
Какую информацию она несёт? (символ элемента, порядковый номер, название элемента, название простого вещества, относительная атомная масса)
Составными частями таблицы являются периоды и группы.
Учитель показывает период в таблице и просит учащихся самих сформулировать определение. Потом сравниваем с определением в учебнике (стр. 140).
Период - это горизонтальный ряд химических элементов, который начинается щелочным металлом и заканчивается инертным элементом.
Учитель показывает группу в таблице и просит учащихся самих сформулировать определение. Потом сравниваем с определением в учебнике (стр. 140).
Периоды бывают большие и малые.
Какие периоды большие? Малые?
Как изменяются металлические свойства в периоде слева направо? Усиливаются или ослабевают? Почему вы так считаете?
Металлические свойства в периоде слева направо ослабевают, следовательно, неметаллические усиливаются. Причину этого мы узнаем, изучив строение атома на последующих уроках.
У какого элемента ярче выражены металлические свойства: А g - Cd ? Mg-Al ?
У какого элемента ярче выражены неметаллические свойства: О- N ? S-Cl ?
Группа - это вертикальный столбик элементов, который содержит подобные по свойствам элементы. (записать в тетрадь)
Группа делится на главную (а) и побочную (в).
В главную подгруппу входят элементы как малых, так и больших периодов. В побочную- только больших. Побочные подгруппы содержат только металлические элементы (переходные металлы)
Назовите элементы второй группы, главной подгруппы.
Назовите элементы пятой группы, побочной подруппы.
Назовите элементы восьмой группы, главной подруппы. Как они называются?
IV. Обобщение и систематизация знаний
V .Подведение итогов урока, оценивание знаний учащихся
V І . Домашнее задание
Марушенко Екатерина Александровна, учитель химии – биологии.
Периодическая система химических элементов. Знаки химических элементов. 8 класс
Цель: Дать представление учащимся о Периодическом законе и Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева. Работы с химическими элементами.
Задачи:
Образовательные- Сформировать знания о периодическом законе и периодической системе Д.И.Менделеева. Научить учащихся работать с периодической системой (уметь определять положение элемента в периодической системе, свойства элемента в зависимости от положения его в периодической системе).
Воспитательные – Патриотическое воспитание, формирование естественно – научной картины мира, экологическое воспитание, способствование осознанию роли химических знаний в развитии личности, преодоление трудностей.
Развивающие- Развивать наблюдательность, память (при изучении физического смысла периодического закона и графического его отображения). Развивать умение сравнивать. Научить учащихся обобщать и делать выводы, анализировать, составлять, систематизировать.
Оборудование и реактивы: мел, доска, портреты ученых, Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева, карточки с элементами.
Литература:
Для учителя :1) Габриелян,О.С., Программа курса химии для 8-11 классов общеобразовательных учреждений./ Габриелян,О.С. - М.: Дрофа - 2005.-176 с.
Для ученика : 1) Габриелян О.С.,/Яшукова А.В., Химия 8 класс. Рабочая тетрадь. – М.: Дрофа, 2005.-176 с.
2) Габриелян О.С. Химия 8 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. – М.:Дрофа,2005.-266 с.
Ход работы:
I Организационный периодЗдравствуйте, садитесь. Для начала отметим отсутствующих. Сегодня на уроке мы познакомимся с темой: «Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева». Сначала запишем домашнее задание: §4, упр.2 (письменно), выучить знаки 20 первых элементов периодической системы.
II Актуализация знаний
Давайте повторим материал прошлого урока. Ответьте мне на такие вопросы: что такое химическая реакция, физическое явление, химический элемент? Приведите примеры. В конце урока тетради с домашними заданиями сдадите мне на проверку.
III Объяснение нового материала
1) Знакомство с деятельностью Д.И.Менделеева.
2) Периодический закон и Периодическая система.
3)Знаки химических элементов.
1) В следующем году, т.е. в 2014 мы будем отмечать две химически даты: 183 года со дня рождения Д. И. Менделеева и 148 лет со дня открытия его Периодического закона и Периодической системы химических элементов (1 марта 1869 года). Его часто называли гением, но он этого не любил и, как правило, сердился: «Ну какой же я гений? Трудился всю жизнь, вот и стал гением». Д. И. Менделеев – гениальный русский химик (1834 – 1907г.). «Сам удивляюсь, чего я только не делывал в своей научной жизни» - писал о себе Д.И.Менделеев. За всю свою жизнь он написал и опубликовал 431 работу. Ученик Менделеева Г.Г.Густавсон (1842-1908) отмечал: «К какому бы делу он ни прикасался, он всегда оставлял на нем глубокие и поучительные следы». Он любил читать, обожал шахматы и редко проигрывал. Был большим знатоком живописи, «так же дышал искусством, как и наукой, которые считал двумя сторонами единого нашего устремления к красоте, к вечной гармонии, к высшей правде» (из воспоминаний И.Д. Менделеева). Много путешествовал.
2) Всем известны его Периодический закон и Периодическая система. Периодический закон звучит так: "Свойства элементов, а потому и образуемых ими простых и сложных тел (веществ), стоят в периодической зависимости от их атомного веса". Современная формулировка: "свойства химических элементов (т.е. свойства и форма образуемых ими соединений) находятся в периодической зависимости от заряда ядра атомов химических элементов". 1 марта 1869г. считается днем рождения Периодического закона, а Периодическая система Д.И.Менделеева – это его графическое выражение. Существует более 400 вариантов Периодической системы химических элементов. Дмитрий Иванович хорошо знал свойства каждого химического элемента и расположил их так, что выделил группы элементов сходных по химическим свойствам, и даже оставил места в таблице ещё не изученным химическим элементам. Дмитрий Иванович предугадал свойства некоторых ещё не открытых элементов и указал пути открытия этих элементов. В любой периодической таблице изображены одни и те же химические элементы, в одинаковой последовательности. Гениальность этого творения заключается в том, что она таит в себе очень много информации о химических элементах, о закономерностях их расположения, о строении атомов химических элементов,… Поэтому изображая периодические системы стараются выделить цветом разные смысловые категории элементов. В нашей таблице (на форзаце учебника) цветом выделены красным цветом выделения элементы–неметаллы, а черным и зелёным – элементы-металлы. Приведите примеры элементов-неметаллов. Приведите примеры элементов-металлов. Молодцы, запишите себе несколько примеров.
Все известные химические элементы расположены в периодической таблице Д.И.Менделеева, известно 118 элементов. По горизонтали эта таблица состоит из периодов. Периоды – малые периоды большие периоды – по 2 ряда элементов.
По вертикали периодическая система состоит из 8 групп. Группа – это вертикальный ряд элементов в Периодической системе Д. И. Менделеева. Каждая группа, в свою очередь, подразделяется на две подгруппы: главную и побочную. Элементы главной подгруппы располагаются в малых и больших периодах, а элементы побочной подгруппы находятся только в больших периодах. Подгруппа Главная подгруппа (А) Побочная подгруппа (В)
3) Мы с вами будем говорить особым, химическим языком. В нем, как и в нашем родном, русском, мы выучим вначале буквы - химические символы, затем научимся писать на их основе слова - формулы и далее, с помощью последних, - предложения - уравнения химических реакций . А кто является автором славянской письменности-алфавита?
Болгарские просветители Кирилл и Мефодий являются авторами славянской письменности-алфавита. А вот отцом химической письменности является шведский ученый Й. Я. Берцелиус, который предложил в качестве букв - символов химических элементов использовать начальные буквы их латинских названий, или, если с этой буквы начинаются названия нескольких элементов, то - добавлять к начальной букве еще одну из последующих букв названия. Например, водород обозначается буквой Н (аш), то следущий элемент гелий будет обозначен – Не. Названия элементов имеют различные происхождения, я зачитаю, а вы запишите химические элементы названные в честь России и в честь города в России. Например:
- В таблице есть элементы получившие названия в честь мифических героев. Такие элементы как: Кадмий - открыт в 1818г, Греческим словом „кадмейа“ с древних времён называли карбонатные цинковые руды. Название восходит к мифическому Кадму (Кадмосу) – герою греческой мифологии, брату Европы, царю Кадмейской земли, основателю Фив, победителю дракона, из зубов которого выросли воины. Торий - в 1828 году Й.Я. Берцелиус обнаружил в редком минерале, присланном ему из Норвегии, соединение нового элемента, который он назвал торием – в честь древнескандинавского бога Тора. Прометий - в 1947 году американские исследователи Дж. Маринский, Л. Гленденин и Ч. Кориэлл, разделив хроматографически продукты деления урана в ядерном реакторе. Жена Кориэлла предложила назвать открытый элемент прометием, по имени Прометея, похитившего у богов огонь и передавшего его людям. Этим подчеркивалась грозная сила, заключенная в ядерном „огне“.
- Элементы, названные в честь государств и географических объектов
.
Рутений
Германий
– в честь Германии
Галлий,
франций – в честь Франции
Скандий
– в честь Скандинавского полуострова,
Европи
й – в честь Европы
Америций
– в честь Америки,
Полоний
– в честь Польши.
- Элементы, названные в честь городов : Гафний – в честь Копенгагена, Лютеций – в честь Парижа (Лютеция), Берклий – в честь города в США, Дубний Иттрий, тербий, эрбий, иттербий – в честь города Иттерби в Швеции, где был обнаружен минерал, содержащий эти элементы, Гольмий – в честь Стокгольма (его старинное латинское название Holmia).
- Элементы, названные в честь исследователей : Гадолиний - в 1794 году финский химик и минералог Юхан Гадолин открыл в минерале, найденном вблизи Иттербю, оксид неизвестного металла. Фермий и эйнштейний - в 1953 году в продуктах термоядерного взрыва, который американцы произвели в 1952 году, были обнаружены изотопы двух новых элементов, которые назвали фермием и эйнштейнием – в честь физиков Энрико Ферми и Альберта. Эйнштейна. Кюрий - элемент был получен в 1944 году группой американских физиков во главе с Гленном Сиборгом путём бомбардировки плутония ядрами гелия. Его назвали в честь Пьера и Марии Кюри. Менделевий - впервые о его получении заявила в 1955 году группа Сиборга, но лишь в 1958 году в Беркли были получены надёжные данные. Назван в честь Д.И. Менделеева.
IV Закрепление
1)Что за тему мы сегодня изучили?
2) к каком году открыты Периодический закон и Периодическая система? Кто открыл?
3)Что такое период? Какие бывают?
4) Дайте определение группы.
V .Выводы.
Мы изучили тему Периодическая система химических элементов. Знаки химических элементов. Узнали что такое группа, период. Познакомились с таким ученым как Д.И.Менделеев. Познакомились с некоторыми названиями химических элементов и в честь чего они открыты. Я думаю, что вы прекрасно справились с изучением данной темы урока. И выучив, домашний параграф и таблицу с химическими элементами, вы будете прекрасно пользоваться этими понятиями при дальнейшем изучении химии.
До свидания!
Химическими реакциями называют любые химические явления природы. При химической реакции происходит разрыв одних и образование других химических связей. В результате реакции из одних химических веществ получаются другие вещества. (Горение веществ, коррозия металлов). Физические явления- это вещества состав которых остается без изменения, а меняется лишь его агрегатное состояние или форма и размеры тел. Хим. элемент - это вид атомов, обладающих одинаковыми свойствами. В виде одиночного атома, простого и сложного вещества.
1) Записывают: Д. И. Менделеев – гениальный русский химик (1834 – 1907г.). За всю свою жизнь он написал и опубликовал 431 работу.
2) Отвечают на впоросы: Не металлы- бор, углерод, азот, фтор, неон, кремний, фосфор, сера, хлор, аргон, мышьяк, селен, бром, йод, радон и т.д.
Металлы- А L , Ba , Fe , К, Са, М n , Mg , Li , Cu , Na , Ni и др.
Записывают: Периоды – это горизонтальные ряды в периодической таблице химических элементов. Периоды делятся на малые и большие, малые периоды имеют только 1 ряд элементов, а большие периоды – по 2 ряда элементов. Группа – это вертикальный ряд элементов в Периодической системе Д. И. Менделеева. Каждая группа, в свою очередь, подразделяется на две подгруппы: главную и побочную. Подгруппа - это совокупность элементов, являющихся безусловными химическими аналогами; часто элементы подгруппы обладают высшей степенью окисления, отвечающей номеру группы. Главная подгруппа (А) - совокупность химических элементов, расположенных по вертикали и имеющих одинаковое число электронов на внешнем энергетическом уровне (s-, р-элементы). Побочная подгруппа (В) - совокупность химических элементов, расположенных по вертикали и имеющих одинаковое число электронов на внешнем (n) и предвнешнем (n-1) уровне (d-элементы).
3) Отвечают: Кирилл и Мефодий.
Записывают: О тцом химической письменности является шведский ученый Й. Я. Берцелиус, который предложил в качестве букв - символов химических элементов использовать начальные буквы их латинских названий.
Рутений - Этот металл платиновой группы открыт К. К. Клаусом в Казани в 1844 г. при анализе им, так называемых заводских платиновых осадков. Клаус выделил новый металл в виде сульфида и предложил назвать его рутением в честь России.
Дубний – в честь города Дубна в России,
Отвечают: 1) Периодическая система химических элементов. Знаки химических элементов. 2) Периодического закона и Периодической системы химических элементов (1 марта 1869 года). Д.И. Менделеев. 3) Периоды – это горизонтальные ряды в периодической таблице химических элементов. Периоды делятся на малые и большие, малые периоды имеют только 1 ряд элементов, а большие периоды – по 2 ряда элементов. 4) Группа – это вертикальный ряд элементов в Периодической системе Д. И. Менделеева.
Сдают тетради с домашним заданием и прощаются.
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:
Тема: Периодическая система химических элементов.Дата проведения урока:
Тема: Периодическая система химических элементов. 8 класс
Цель:Сформировать представления о структуре периодической системы химических элементов, периодах и группах.
Задачи:
1. Закрепить знания о периодическом законе
Д.И. Менделеева, естественных семействах химических элементов.
2. Продолжить развитие представлений о периодическом изменении свойств простых
веществ, состава и свойств соединений
элементов с ростом величины их относительных атомных масс.
3. Продолжить развитие умений анализировать, сопоставлять, делать выводы.
Оборудование:
Тип урока:
Учебник, периодическая система химических элементов.
Комбинированный.
Технологическая карта
Актуализация знаний.( 13 мин.)
Проверка домашнего задания.
Мотивация.
Фронтальный опрос, тестовое задание.
Сообщает тему урока.
Отвечают на вопросы учителя, решают тестовые задания.
Открывают тетрадь, записывают дату и новую тему.
Формирование новых знаний (20 мин.)
3.1 Понятие «Периодическая
система химических
элементов».
3.2 Понятия«период», «группа» (А и В группы).
3.3 Закономерности
изменения свойств
химических элементов
по периоду и по группе.
Дает понятие о строении таблицы Д.И.Менделеева.
Даёт представление о понятиях «группа» и «период».
Разъясняет закономерности изменения свойств химических элементов по периоду и группе.
Слушают, анализируют, смотрят на таблицу.
Слушают, конспектируют.
Слушают, конспектируют.
Применение новых знаний и умений
(6 мин.)
Формулирует задания по данной теме.
Решают задачи в тетрадях.
Домашнее задание (2 мин.)
Объясняет выполнение домашнего задания
Записывают домашнее задание в дневник.
Рефлексия (2 мин.)
Организация оценки урока учениками, их самооценки в усвоении нового материала.
Оценивают урок, дают самооценку усвоения материала.
Ход урока.
Организационный момент.
Актуализация знаний.
2.1 Проверка домашнего задания.
Фронтальный опрос:
1) Какую характеристику элемента взял Д.И. Менделеев за основу систематизации элементов?
2) Какие закономерности были выявлены в рядах элементов от Li до Ne, от Na до Ar, расположенных по возрастанию относительных атомных масс?
3)Почему Д.И. Менделеев назвал открытый им закон периодическим? Что такое периодичность?
4) Как формулируется периодический закон?
5)Какие группы химических элементов вам знакомы? Дайте их краткую характеристику.
Тест по теме: «Периодический закон Д.И. Менделеева (все учащиеся делятся на 2 варианта и выполняют тест). Оценка-6 баллов.
Вариант 1.
1.Периодический закон был открыт Д.И. Менделеевым в:
А) 1861 году; Б) 1864 году; В) 1869 году; Г) 1875 году
2. Какое свойство химических элементов Д.И. Менделеев положил в основу их классификации?
А) относительную атомную массу; В) величину заряда ядра;
Б) строение внешних электронных слоев; Г) валентность
3.Свойства простых тел, а также форма и свойства соединений находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов – это формулировка
А) закона сохранения масс; Б) закона постоянства состава вещества;
В) периодического закона; Г) закона сохранения энергии
4. Символ элемента, атомы, которые образуют амфотерный оксид:
А) N; Б) K; В) S; Г) Zn
5. В каком из числовых рядов наблюдается периодичность:
А) 8,2,10,4,6,12; Б) 2,4,6,8,10,12; В) 2,4,6,24,6; Г) 12,2,10,4,6,8
6. Элемент, имеющий свойства сходные со свойствами кальция:
А) калий; Б) барий; В) алюминий; Г) свинец.
Вариант 2.
1. К моменту открытия Периодического закона число известных элементов составляло:
А) 52; Б) 63; В) 71; Г) 89
2. Формулировка периодического закона связана с
А) физическими и химическими свойствами элементов;
Б) зарядом ядра; В) порядковым номером элементов;
3. С возрастанием порядкового номера периодически повторяется:
А) заряд ядра атома; Б) число энергетических уровней;
В) общее число электронов; Г) химические свойства элементов
4. Символ элемента, атомы, которые образуют амфотерный гидроксид:
А) Na; Б) Al; В) N; Г) S
5. Валентность атома кислорода равна:
А) 1; Б) 2; В) 3; Г) 4
6. Элемент, имеющий свойства сходные со свойствами алюминия:
А) калий; Б) барий; В) галий; Г) свинец.
Ответы:
1 вариант: 1В,2А,3В, 4Г,5В,6Б
вариант: 1Б,2Б,3Г,4Б,5Б,6В
2.2 Мотивация.
Опираясь на периодический закон, Д. И. Менделеев построил естественную классификацию химических элементов - периодическую систему химических элементов. Ее графическим изображением является таблица, которая так и называется - периодическая система химических элементов. Это и есть тема нашего урока. Запишите ее.
Формирование новых знаний.
Тема нашего урока «Периодическая система химических элементов». Запишите ее в конспект.
Понятие « Периодическая система химических элементов».
Формы таблицы различны (их известно более 700). В настоящее время наиболее широко используется таблица, представленная на первом форзаце учебника. Она признана Международным союзом химиков в качестве официальной.
Каждый химический элемент в таблице занимает одну клетку, в которой указаны химический знак элемента, его название, значение относительной атомной массы и его атомный номер, который также часто называют порядковым.
Современная периодическая система содержит 110 открытых на сегодняшний день химических элементов, каждый из которых занимает определенное место, имеет свой порядковый номер и название. В таблице выделяют горизонтальные ряды – периоды (1–3 – малые, состоят из одного ряда; 4–6 – большие, состоят из двух рядов; 7-й период – незавершенный). Кроме периодов выделяют вертикальные ряды – группы, каждая из которых подразделяется на две подгруппы (главную – а и побочную – б). Побочные подгруппы содержат элементы только больших периодов, все они проявляют металлические свойства. Элементы одной подгруппы имеют одинаковое строение внешних электронных оболочек, что обусловливает их схожие химические свойства.
3.2 Понятия «период», «группа» (А и В группы)
Всего в таблице семь периодов. Их номера указаны цифрами, стоящими слева. Каждый период содержит определенное число химических элементов. Первые три периода называются малыми периодами. Самый первый период состоит только из двух химических элементов - водорода Н и гелия Не, причем водород не относится к щелочным металлам. Остальные четыре периода называются большими.
Всего в таблице восемнадцать групп, пронумерованных арабскими цифра-
ми. Кроме того, группы имеют традиционную нумерацию римскими цифрами, сохранившуюся со времен Д. И. Менделеева, - от I до VIII с добавлением латинских букв А или В. Группы А часто называют главными. Они включают все элементы первых трех (малых) периодов, а также нижестоящие элементы больших периодов. В этих группах находятся как металлы, так и неметаллы. Граница между этими двумя типами элементов обычно выделяется жирной линией. Эта граница достаточно условна, так как некоторые элементы, находящиеся возле нее, могут проявлять как металлические, так и неметаллические свойства.
Некоторые главные группы имеют свои собственные названия. Так, например, IА-группа - это группа щелочных металлов + водород H, IIА-группа - группа щелочноземельных металлов + бериллий Ве и магний Mg, VIIА-группа - группа галогенов, VIIIА-группа - группа благородных газов и т. д.
Между I-IIA- и III-VIIIA-группами располагаются переходные элементы групп В. Группы В иногда называют побочными. В них находятся только элементы больших периодов, и они все являются металлами.
Эти группы также имеют собственные названия, обычно связанные с названием первого элемента в группе.
В каждой группе находятся элементы со сходными химическими свойствами их атомов. Номер группы (римскими цифрами) указывает, как правило, высшую, т. е. максимальную, валентность элементов в соединениях с кислородом (смотрим таблицу 10 на странице 39 учебника).
Причину периодичности в изменении свойств химических элементов можно объяснить только на основе знаний о строении атомов. Это хорошо понимал и сам Д. И. Менделеев, предполагая, что атомы являются сложными образованиями, а познание их структуры позволит обосновать открытую им периодическую систему химических элементов.
Ребята, давайте с вами запишем основные термины:
Периодическая таблица - является графическим изображением периодического закона.
Периодический закон - свойства всех простых веществ, как и формы и свойства соединений химических элементов определяются в повторяемой (периодической) зависимости от заряда ядра химического элемента.
Период – это определенное число химических элементов с одним и тем же наибольшим значением основного квантового количества валентных электронов (с идентичным номером внешнего энергетического уровня), равняющимся номеру периода.
Группа – это совокупность химических элементов с идентичным количеством валентных электронов, которые равняются номеру группы.
Химические символы – это не просто сокращенные имена химических элементов, а и выражение их конкретного количества, т.е. каждый символ означает или один атом химического элемента, или один моль его атомов, или массу элемента, равную молярной массе этого элемента.
Главная подгруппа – это вертикальный ряд элементов, атомы которых имеют одинаковое число электронов на внешнем энергетическом уровне. Это число равно номеру группы (кроме водорода и гелия).
Все элементы в периодической системе разделяются на 4 электронных семейства (s -, p -, d -, f -элементы) в зависимости от того, какой подуровень в атоме элемента заполняется последним.
Побочная подгруппа – это вертикальный ряд d -элементов, имеющих одинаковое суммарное число электронов на d -подуровне предвнешнего слоя и s -подуровне внешнего слоя. Это число обычно равно номеру группы.
Важнейшими свойствами химических элементов являются металличность и неметалличность.
Металличность – это способность атомов химического элемента отдавать электроны. Количественной характеристикой металличности является энергия ионизации.
Энергия ионизации атома – это количество энергии, которое необходимо для отрыва электрона от атома элемента, т. е. для превращения атома в катион. Чем меньше энергия ионизации, тем легче атом отдает электрон, тем сильнее металлические свойства элемента.
Неметалличность – это способность атомов химического элемента присоединять электроны. Количественной характеристикой неметалличности является сродство к электрону.
Сродство к электрону – это энергия, которая выделяется при присоединении электрона к нейтральному атому, т. е. при превращении атома в анион.
Чем больше сродство к электрону, тем легче атом присоединяет электрон, тем сильнее неметаллические свойства элемента.
Универсальной характеристикой металличности и неметалличности является электроотрицательность (ЭО) элемента.
ЭО элемента характеризует способность его атомов притягивать к себе электроны, которые участвуют в образовании химических связей с другими атомами в молекуле.
Чем больше металличность, тем меньше ЭО.
Чем больше неметалличность, тем больше ЭО.
3.3 Закономерности изменения свойств химических элементов по периоду и по группе.
В малых периодах от щелочного металла к инертному газу:
заряд ядер атомов увеличивается;
число энергетических уровней не изменяется;
число электронов на внешнем уровне увеличивается от 1 до 8;
радиус атомов уменьшается;
прочность связи электронов внешнего слоя с ядром увеличивается;
энергия ионизации увеличивается;
сродство к электрону увеличивается;
ЭО увеличивается;
металличность элементов уменьшается;
неметалличность элементов увеличивается.
Все d -элементы данного периода похожи по своим свойствам – все они являются металлами, имеют мало различающиеся радиусы атомов и значения ЭО, поскольку содержат одинаковое число электронов на внешнем уровне (например, в 4-м периоде – кроме Cr и Cu).
В главных подгруппах сверху вниз:
число энергетических уровней в атоме увеличивается;
число электронов на внешнем уровне одинаково;
радиус атомов увеличивается;
прочность связи электронов внешнего уровня с ядром уменьшается;
энергия ионизации уменьшается;
сродство к электрону уменьшается;
ЭО уменьшается;
металличность элементов увеличивается;
неметалличность элементов уменьшается.
Применение новых знаний.
Ребята, сейчас давайте вместе повторим. Учащиеся отвечают на задания.
Задание 1. Определить период, группу, подгруппу, порядковый номер элементов.
Кислород: период - 2, группа- VI, подгруппа - главная, порядковый номер - 8
Азот: период - 2, группа - V, подгруппа – главная, порядковый номер – 7
Углерод: период - 2, группа- IV, подгруппа – главная, порядковый номер – 6
Задание 2. Сравнить металлические свойства элементов, поставив знак больше или меньше.
а ) Al < Na; б ) O < S; в ) P < As; г ) Ca > Mg
Домашнее задание.
§ 8 (устно), зад. 3, 4, 8.
Рефлексия.
Закончите, пожалуйста, фразы.
Сегодня я узнал…
Мне показалось трудным…
Я уверен, что смогу…
Разработка плана-конспекта урока «Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева»
Учитель: Потокина Нина Николаевна
МОУ СОШ N47 г. Тверь
Тема: «Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева »
Цель урока: а) познавательный аспект:
Проконтролировать степень усвоения ЗУН, сформированных на предыдущем уроке: составление схем строения атомов, определение понятий: «элемент-металл», «элемент-неметалл»
Обеспечить усвоение следующих основных знаний, входящих в содержание темы урока:
Определение понятий: «периодичность», «периодический закон»
Характеристика структуры периодической системы
Значение периодического закона
3.Сформировать следующие специальные умения:
Объяснение причины периодического изменения свойств химических элементов
Установление физического смысла порядкового номера элемента, номера группы, номера периода, периодического закона.
Выявление закономерности изменения металлических и неметаллических свойств элементов в периодах и в группах
б) развивающий аспект:
Обеспечить, используя задания, требующие выполнения мыслительных операций различного уровня сложности, формирование самостоятельности суждений учащихся, интеллектуальных и учебно-коммуникативных умений и навыков:
Развитие речи (обогащение и усложнение словарного запаса, усложнение смысловой функции речи)
Формирование внимания, техники письма, чтения
Формирование мыслительных операций(анализ и синтез, выделение главного и существенного, абстрагирование и конкретизация, сравнение и различение)
в) воспитывающий аспект:
1.Содействовать в ходе урока формированию научного мировоззрения учащихся:
Убеждённости в материальности мира путём раскрытия природы изучаемых явлений
Понимание объективного характера изучаемого закона, возможности познания природы и использования этих знаний в научной и практической деятельности
Установление причинно-следственных связей: состав- строение- свойства
2.Осуществлять нравственное воспитание (патриотизм,интернационализм, товарищество, этические нормы поведения)
3.Формировать уважение к науке как к части культуры общества.
Мотивация: показ значимости новых знаний
Для развития науки
В жизненно-познавательном опыте
В процессе обучения (наличие базовых знаний о положении элемента в ПСХЭ Д.И. Менделеева и строении его атома обеспечивает усвоение материала последующих тем; позволяет устанавливать причинни- следственные связи)
Ход урока
Организационный этап.
Этап проверки домашнего задания(состав и строение атомов, металл, неметалл)
Этап подготовки учащихся к активному и сознательному усвоению нового материала (сообщение темы урока, формулирование вместе с учащимися целей: а) усвоить новое понятие «периодический закон» б)изучить структуру периодической системы в)установить связь периодического закона ипериодической системы со строением атома г)оценить значение периодического закона Мотивация Задачи урока: организация дальнейшей деятельности учащихся по изучению и усвоению нового материала (работа в составе четырёх групп с познавательными текстами с последующим комментированием материала по схеме-конспекту) Алгоритм работы:
Новый материал
Учебный текст №1 «Периодический закон»
Формируемые понятия: «периодичность», «периодический закон» Вопросы для вывода: а) Можно ли сказать, что периодический закон существует в природе реально?
б) В чём заслуга Д.И. Менделеева?
Учебный текст №2 «Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева»
Формируемые понятия: «Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева», «периоды», «группы», «главные и побочные подгруппы»
Вопросы для вывода: Периодическая система и периодическая таблица- это одинаковые понятия?
Учебный текст №3 «Периодический закон и периодическая система в свете учения о строении атома»
Формируемые понятия: физический смысл периодического закона, № периода, № группы
Вопросы для вывода: Почему наблюдается периодическая зависимость свойств элементов и образованных ими веществ от заряда ядра атома?
Учебный текст №4 « Значение периодического закона»
Формируемые понятия: материальность, единство и познаваемость мира, взаимосвязь явлений
Вопросы для вывода: Какие факты доказывают научность открытого Д.И.Менделеевым закона
Этап закрепления (Ответы на вопросы и тестовые задания, содержащиеся в учебных текстах)
Диагностическая работа
1.Выберите схемы химических элементов:
1В. Второго периода 2В Третьего периода
а)2е,8е б)2е,8е,5е в) 1е г)2е,8е,8е,1е
2.Выберите схемы элементов:
1В Третьей группы 2В Шестой группы
а)2е, 8е,6е б)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 в)1s 2 2s 1 г)1s 2 2s 2 2p 6
3.Наиболее ярко 1В металлические 2В неметаллические свойства выражены у: а)1s 2 2s 2 б)1s 2 2s 1 в) 1s 2 2s 2 2p 1 г) 1s 2 2s 2 2p 2
4.Причина 1В Усиления металлических свойств в периодах
2В Усиления металлических свойств в группах:
а) увеличение числа ЭУ б) увеличение числа электронов на ВЭУ в)увеличение заряда ядра г) увеличение массы атома
Этап информирования учащихся о домашнем задании
Выводы по уроку:
ПЗ существует и действует в природе реально и независимо от сознания человека. Человек лишь открывает закон, т. е. познаёт связь явлений и выражает её в формулировке: « свойства элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра их атома»
Периодическая система- естественная классификация химических элементов. Периодическая таблица- графическое изображение периодического закона
Свойства элементов изменяются периодически, т.к. периодически изменяется число электронов на внешнем уровне их атомов
ПЗ- это не гипотеза, а научная теория, т.к. выполняет три основные функции: обобщающую, объясняющую и прогностическую
(ПСХЭ Д.И.Менделеева – единое целое, включающее в себя все химические элементы, т.к. у них общие черты строения атомов, общие свойства; ПЗ показывает взаимосвязь состава- строения- свойств; ПЗ позволяет предсказывать существование и свойства ещё неоткрытых элементов)
Схема – конспект
|
ПЗ Д.И.МЕНДЕЛЕЕВА Пришёл! 1.Д.И.Менделеев сравнил между собой все химические элементы. 2.За основу сравнения взял атомные массы. Увидел! Повторение сходных элементов металлов и неметаллов через равные промежутки. Победил! 1. Классифицировал все химические элементы, создав периодическую систему. 2.Сформулировал периодический закон: «свойства элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра их атома» |
Блок 2 Как формула, как график трудовой Строй менделеевской системы Вокруг тебя творится мир Входи в него, вдыхай, руками трогай! С.Щипачёв (Горизонтальные ряды) Малые(1,2,3) 1- 2 элемента, 2,3- по 8элементов Большие(4,5,6,7);. 4,5-по 18 элементов 6-32 элемента 7 незаконченный Слева направо металлические свойства убывают, а неметаллические усиливаются. Главная Побочная (элементы и малых и больших периодов) (элементы только больших периодов) Сверху вниз металлические свойства усиливаются, а не- металлические ослабевают. труктура |
|
Блок 3 ПЗ и ПСХЭ в свете учения о строении атома Физический смысл: Порядковый № = заряду ядра атома(Z) № периода = числу ЭУ(энергетических уровней) № группы = числу электронов на ВЭУ(внешнем энергетическом уровне) Период: Z, число электронов на ВЭУ увеличивается, число ЭУ =const Радиус атома уменьшается, притяжение электронов к ядру растёт Группа:Z, числоЭУ, радиус атома увеличиваются, число электронов на ВЭУ=const притяжение электронов к ядру уменьшается Металличность- отдача электронов Неметалличность- присоединение |
Блок4 Значение ПЗ ПЗ позволил: 1. Исправить атомные массы 2.Предсказать существование и свойства ещё неоткрытых элементов ПЗ послужил толчком для развития атомной физики, геохимии, биохимии, химии космоса… ПЗ подтвердил законы природы: Единство и материальность мира Познаваемость мира Взаимосвязь явлений «Мир сложен. Он полон событий, сомнений И тайн бесконечных и смелых догадок. Как чудо природы рождается гений И в хаосе этом наводит порядок.» |
Учебный текст 1 «Периодический закон Д.И.Менделеева»
Задание: дайте формулировку периодического закона, объясните понятие периодичность
К середине 19века било открыто более 60 химических элементов, У большинства которых были изучены физические и химические свойства. Открытие новых элементов и изучение свойств элементов и их соединений позволили, с одной стороны, накопить богатый фактический материал, а с другой – выявили необходимость его систематизации
Ни одна из попыток классификации не выявила основной закономерности в их расположении и, следовательно, не могла привести к созданию естественной системы, охватывающей все элементы и отражающей природу их сходства и различия.
За основу сравнения всех химических элементов Д.И.Менделеев взял фундаментальную количественную характеристику элемента- атомную массу.
Д.И.Менделеев расположил все известные элементы в порядке возрастания атомных масс:Li – Be – В – C – N – O – F – Ne – Na – Mg – Al – Si – P – S – Cl …
И обнаружил, что в полученном им естественном ряду элементов сходные элементы(Li – Na - щелочные металлы; F- Cl – типичные неметаллы «галогены») повторяются через правильные интервалы. Эта закономерность была названа Д.И.Менделеевым законом периодичности и сформулирована следующим образом:
Свойства простых тел, а также форма и свойства соединений химических элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных масс элементов.
Д.И.Менделеев разбил естественный ряд на отрезки, которые начинались щелочным металлом, отрезки расположил друг под другом и получил систему химических элементов
Li – Be – В – C – N – O – F – Ne
Na – Mg – Al – Si – P – S – Cl
Это расположение отражало периодичность изменения свойств химических элементов.
Вопросы: 1) Какое свойство элемента Д.И.Менделеев положил в основу классификации?
2)Объясните выражение «свойства элементов изменяются периодически»? Какие свойства элементов изменяются периодически?
Учебный текст 2 « Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева»
Задание: Объясните выражение «периодическая система- естественная классификация химических элементов, а таблица- графическое изображение периодического закона»
1.В результате сопоставления свойств и атомных масс элементов Д.И. Менделеев пришёл к открытию ПЗ и на его основе- ПСХЭ, т.е. ПСХЭ реально существует в природе, является естественной классификацией химических элементов.
Таблица, которой мы пользуемся- это графическое изображение ПЗ. В настоящее время наиболее распространёнными формами таблицы являются короткая и длинная. Короткая форма таблицы была разработана Д.И. Менделеевым в 1870 году, её называют классической. (Первый вариант, предложенный в 1869 году, имел длинную форму
т. е. в ней периоды располагались одной строкой) В школе изучают короткую форму таблицы. Какова же её структура?
2. Периоды- горизонтальные ряды элементов, в пределах которых свойства элементов изменяются последовательно. Периоды делятся на малые (1период-2 элемента; 2,3 периоды- по 8 элементов) и большие
(4,5 периоды- по 18 элементов; 6 период- 32 элемента; 7 период- незаконченный)
Во всех периодах с увеличением порядкового номера элемента(СЛЕВА НАПРАВО) металлические свойства убывают, а неметаллические усиливаются.
3.Группы- это вертикальные столбцы элементов, их восемь.
Каждая группа состоит из 2-х подгрупп: главной и побочной.
Главная подгруппа включает элементы и малых и больших периодов.
Побочная подгруппа включает элементы только больших периодов.
Например:1группа главная подгруппа:H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr; побочная подгруппа- Cu, Ag, Au.
В подгруппу объединены элементы со сходными свойствами: сверху вниз металлические свойства элементов усиливаются, а неметаллические ослабевают. Пользуясь ПСХЭ можно дать сравнительную характеристику свойств любого элемента.
Тесты: 1. Элемент №20 находится: а)5п, 4 гр., гл. подгр. б) 4п, 5 гр., гл. подгр. в) 4п, 2гр., гл. подгр. 2п, 4 гр., гл. подгр.)
2.В 3 группе гл. подгруппе находится: а)Na б) Mg в)Al г) C
3Наиболее ярко металлические свойства выражены у: а)Na б) Mg в)Al
4Наиболее ярко металлические свойства выражены у: а) Li, б)Na, в)K
5Наиболее ярко неметаллические свойства выражены у: а)N б)O в)F
6Наиболее ярко неметаллические свойства выражены у: а) C б)Si в)Ge
Учебный текст3 «Периодический закон и периодическая система в свете учения о строении атома»
Задание: Дайте современную формулировку ПЗ. Почему заряд ядра (порядковый номер) является главной характеристикой элемента?
После создания ПСХЭ перед учёными встал ряд вопросов. Сколько элементов должна содержать ПСХЭ? Почему свойства элементов изменяются периодически, ведь атомная масса изменяется непрерывно? Почему металлические свойства элементов с увеличением атомной массы в периоде ослабевают, а в группе усиливаются? Данные о строении атома позволили выяснить физический смысл ПЗ и ответить на многие вопросы. Сопоставление свойств элемента и строения его атома приводит к выводу: главной характеристикой элемента является его порядковый номер т.к. он равен заряду ядра атома. Заряд ядра определяет число электронов в атоме, которые определённым образом располагаются вокруг ядра, характер распределения электронов вокруг ядра определяет химические свойства атомов. Современная формулировка ПЗ:
Свойства элементов, а также их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра атома.
В пределах периода происходит постепенное накопление электронов в наружном слое от 1 до 8, поэтому происходит плавная смена металлических свойств элемента неметаллическими. Число ЭУ остаётся неизменным и совпадает с № периода.
В пределах группы главной подгруппы число электронов на ВЭУ остаётся неизменным, равным № группы. Меняется же число ЭУ, следовательно, растёт радиус атома, притяжение электронов к ядру уменьшается, что объясняет рост сверху вниз металлических и снижение неметаллических свойств элементов.
Свойства элементов периодически повторяются, т.к. с возрастанием заряда ядра атома периодически повторяется число электронов на ВЭУ атома элемента(физический смысл ПЗ). В большинстве случаев с возрастанием заряда ядра атомов элементов увеличиваются и их относительные атомные массы. Это обстоятельство и позволило Д.И.Менделееву открыть ПЗ задолго до открытия строения атома.
Тесты: 1Выберите название элемента, у которого на ВЭУ 8 электронов:
а) неон, б)фтор, в)бор, г)кислород
2.4ЭУ содержит электронная оболочка атома:
а)кремния, б) серебра, в) калия г)бериллия
3Электронная схема +Х) 2) 5 соответствует:
а)бору, б)серебру, в) хлору, г) азоту
4.Дополните формулу 1s 2 2s 2 …3s 1 , выберите название химического элемента, которому она принадлежит: а)алюминий, б)литий, в)натрий, г)азот
5. Дополните формулу +Х) 2)…) 3 , выберите название химического элемента, которому она принадлежит: : а)алюминий, б)литий, в)натрий, г)азот
Учебный текст 4. «Значение периодического закона»
Задание : оценивая значение открытия Д.И.Менделеева Ф.Энгельс писал: Менделеев совершил научный подвиг, который смело можно поставить рядом с открытием Леверье, вычислившего орбиту неизвестный планеты Нептуна. В чем научный подвиг Д.И.Менделеева?
1)Казалось всё просто: написать символы химических элементов, их атомные массы; расположить карточки в порядке возрастания атомных масс. НО, давайте представим середину 19 века. Что знали современники Д.И.Менделеева? 63 элемента. Некоторые из них не были хорошо очищены от примесей, а это вело к искажению атомных масс, свойств элементов. В таблице было много пустых клеток. Чтобы не нарушать периодичность, Д.И.Менделеев вынужден был исправлять атомные массы некоторых элементов(так масса бериллия считалась 13,5, металл бериллий попадал между двумя неметаллами углеродом и азотом. Менделеев исправляет массу бериллия на среднюю и ставит между литием и бором (7+11):2=9). Последующие исследования подтвердили это. А тогда это был смелый шаг. Кроме того ученый вынужден был допустить 3 перестановки: Элемент№18 аргон имеет массу 40, а элемент№19 калий – 39(№27 и №28; №52 и №53). Это было воспринято большинством ученых, как научное легкомыслие, необоснованная дерзость.
2)Д.И.Менделеев делает еще один смелый шаг: он подробно описывает свойство еще никому не известных элементов. Дальнейшее развитие экспериментальной химии убедительно подтвердило менделеевские прогнозы. Каково же было удивление и восхищение ученых разных стран, когда открыв новый элемент они обнаруживали точное совпадение его свойств с прогнозами Д.И.Менделеева. Периодическая система химических элементов сделалась компасом в исследованиях ученых. Опираясь на нее, они стали открывать новые химические элементы, создавать новые вещества с заранее предсказанными свойствами. С периодическим законом связан прогресс не только в науке(взаимопревращение элементов, поиск путей освобождения ядерной энергии, получения изотопов, развитие физики, геохимии, биохимии, химии космоса), но и в технике: ПЗ открывает закон распределения металлов в земной коре, помогая поиском полезных ископаемых. Металлурги нашли связь ПСХЭ с ролью и поведение элементов в специальных видах стали. Таким образом, границы действия закона обширны: они охватывают химические элементы Вселенной, и образуемые ими простые и сложные вещества. При жизни Д.И.Менделеева ПЗ опирался на атомно – молекулярное учение, сегодня- на электронную теорию строения атома, продолжая жить и развиваться.
Как вы понимаете выражение: «Закон, являясь инструментом познания, выполняет 3 функции: обобщающую, объясняющую, прогностическую.»?
