Изменение числа электронов на внешнем энергетическом уровне атомов химических элементов, 8 класс


МБОУ «Гимназия №1 города Новопавловска»





Химия 8 класс

Тема:

«Изменение числа электронов

на внешнем энергетическом уровне

атомов химических элементов»








Учитель: Татьяна Алексеевна Комарова

















г. Новопавловск

Дата: ___________

Урок – 9

Тема урока: Изменение числа электронов на внешнем энергетическом

уровне атомов химических элементов.

Цели урока:

— сформировать понятие о металлических и неметаллических свойствах элементов на атомном уровне;

— показать причины изменения свойств элементов в периодах и группах на основе строения их атомов;

— дать первоначальные представления об ионной связи.

Оборудование: ПСХЭ, таблица «Ионная связь».

Ход урока

  1. Организационный момент.

  2. Проверка знаний

  1. Характеристика химических элементов по таблице ( 3 чел.)

  2. Строение атомов (2 чел.)

  1. Изучение нового материала

Рассмотрим следующие вопросы:

1. Атомы, каких химических элементов, имеют завершенные энергетические уровни?

— это атомы инертных газов, которые расположены в главной подгруппе 8-й группы.

Завершенные электронные слои обладают повышенной устойчивостью и стабильностью.

Атомы VIII группы (He Ne Ar Kr Xe Rn) содержат на внешнем уровне 8е, именно поэтому они инертны, т.е. химически не активны, не вступают во взаимодействие с другими веществами, т.е. их атомы обладают повышенной устойчивостью и стабильностью. То есть, все химические элементы(обладающие различным электронным строением) стремятся при химическом взаимодействии получить завершенный внешний энергетический уровень,8е.

Пример:

NДуга 73Дуга 74Дуга 75Дуга 76Дуга 77Дуга 78Дуга 79Дуга 80Дуга 81Дуга 82Дуга 83a Mg F Cl

+11 +12 +9 +17

2 8 1 2 8 2 2 7 2 8 7

1s22s2p63s1 1s22s2p63s2 1s22s2p5 1s22s2p63s2p5

Как вы считаете, каким образом атомы этих элементов могут достичь восемь электронов на внешнем уровне?

Если (предположим) закрыть рукой последний уровень у Na и Mg , то получаются завершенные уровни. Следовательно, надо отдать с внешнего электронного уровня эти электроны! Тогда при отдаче электронов пред-внешний слой из 8е, становится внешним.

А у элементов F и Cl , следует принять 1 недостающий электрон на свой энергетический уровень, чем отдать 7е. И так, существует 2 пути достижения завершенного энергетического уровня:

А) Отдача ( «лишних») электронов с внешнего слоя.

Б) Принятие на внешний уровень («недостающих») электронов.

2.Понятие о металличности и неметалличности на атомном уровне:

Металлы – это элементы, атомы которых отдают свои внешние электроны.

Неметаллы – это элементы, атомы которых принимают на внешний энергетический уровень электроны.

Чем легче атом Ме отдает свои электроны, тем сильнее выражены его металлические свойства.

Чем легче атом неМе принимает недостающие электроны на внешний слой, тем более сильно выражены его неметаллические свойства.

3. Изменение Ме и неМе свойств атомов х.э. в периодах и группах в ПСХЭ.

В периодах:

Пример: Na (1e) Mg (2е) – записать строение атома.

— Как вы считаете, у какого элемента сильнее выражены металлические свойства, у Na или Mg? Что легче отдать 1е или 2е? ( Конечно 1е, следовательно у Na металлические свойства выражены сильнее).

Пример: Al (3e) Si (4e) и т.д.

По периоду количество электронов на внешнем уровне растет слева направо.

(ярче металлические свойства выражены у Al).


Конечно, способность к отдаче электронов по периоду будет уменьшаться, т.е. металлические свойства будут ослабевать.

Таким образом, самые сильные Ме расположены в начале периодов.

— А как будет меняться способность к присоединению электронов? (будет увеличиваться)

Пример:

Si Cl

Дуга 45Дуга 60Дуга 84Дуга 85Дуга 86Дуга 87Прямая со стрелкой 88Прямая со стрелкой 89 +14 r +17 r

2 8 4 2 8 7

Легче принять 1 недостающий электрон ( у Cl ), чем 4е у Si.

Вывод:

Неметаллические свойства по периоду слева направо будут усиливаться, а металлические свойства ослабевать.

Еще 1 причина усиления неМе свойств – это уменьшение радиуса атома при неизменном числе уровней.

Т.к. в пределах 1-го периода число энергетических уровней для атомов не меняется, но растет число внешних электронов е и число протонов р в ядре. Вследствие этого притяжения электронов к ядру усиливается ( закон Кулона), и радиус (r) атома уменьшается, атом как бы сжимается.

Вывод общий:

В пределах одного периода с ростом порядкого номера (N) элемента, металлические свойства элементов ослабевают, а неметаллические – усиливаются, потому что:

— Растет число е на внешнем уровне оно равно № группы и число протонов в ядре.

— Радиус атома уменьшается

— Число энергетических уровней постоянно.

4. Рассмотрим вертикальную зависимость изменения свойств элементов ( в пределах главных подгрупп) в группах.

Пример: VII группа главная подгруппа (галогены)

F Cl

+Дуга 90Дуга 91Дуга 92Дуга 93Дуга 94Прямая со стрелкой 96Прямая со стрелкой 979 +17

2 7 2 8 7

1s22s2p5 1s22s2p6 3s2p5

Число е на внешнем уровнях этих элементов одинаковое, а число энергетических уровней разное,

у F -2e, а Cl – 3e/

— У какого атома радиус больше? ( — у хлора, т.к. 3 энергетических уровней).

Чем ближе к ядру расположены е тем они сильнее притягиваются к нему.

— Атом какого элемента будет легче присоединять е у F или Сl?

( F – легче присоединить 1 недостающий электрон), т.к. у него меньше радиус, а значит сила притяжения электрона к ядру больше, чем у Cl.

ЗПрямая соединительная линия 98акон Кулона

Сила взаимодействия двух электрических зарядов обратно-пропорциональна квадрату

расстояния между ними, т.е. чем больше расстояние между атомами, тем меньше сила

притяжения двух разноименных зарядов ( в данном случае, электронов и протонов).

F сильнее Cl ˃Br˃J и т.д.

Вывод:

В группах (главных подгруппах) неметаллические свойства – уменьшаются, а металлические усиливаются, потому что:

1). Число электронов на внешнем уровне атомов одинаковое ( и равно № группы).

2). Число энергетических уровней в атомах растёт.

3). Радиус атома увеличивается.

Устно по таблице ПСХЭ рассмотреть I — группу главную подгруппу. Сделать вывод, что самый сильный металл- это Fr франций, а самый сильный неметалл – это F фтор.

Ионная связь.

Рассмотрим, что произойдет с атомами элементов, если они достигнут октета ( т.е. 8е) на внешнем уровне:

Выпишем формулы элементов:


Na +11 2е Mg +12 2е F +9 2е7e Cl +17 2е


Naх +11 2е Mgх +12 2е Fх +9 2е8e Clх +17 2е

Верхний ряд формул содержит одинаковое число протонов и электронов, т.к. это формулы нейтральных атомов( стоит нулевой заряд «0»- это степень окисления).

Нижний ряд – разное число p+ и e, т.е. это формулы заряженных частиц.

Вычислим заряд данных частиц.

Na+1 +11 2е 2+8=10, 11-10 =1, степень окисления +1

F +9 2е8e 2+8 =10, 9-10 =-1, степень окисления -1

Mg+2 +12 2е 2+8 =10, 12-10 =-2, степень окисления -2

В результате присоединения – отдачи электронов получаются заряженные частицы, которые называют ионы.

Атомы Ме при отдаче е приобретает «+» (положительный заряд)

Атомы неМе принимая «чужие» электроны заряжаются «- » (отрицательный заряд)











Химическая связь, образующаяся между ионами, называют ионной.

Ионная связь возникает между сильными Ме и сильными неМе.

Примеры.

а) образование ионной связи. Na+ Cl

NПравая фигурная скобка 106Левая круглая скобка 110Левая круглая скобка 111Двойные круглые скобки 115a Cl + —

+Дуга 100Дуга 101Дуга 102Дуга 103Дуга 104Дуга 105Прямая со стрелкой 107Дуга 108Дуга 109Дуга 112Дуга 113Дуга 11411 + +17 +11 +17

2 8 1 2 8 7 2 8 2 8 8


Левая круглая скобка 123 1e

Процесс превращения атомов в ионы:

1Левая круглая скобка 124е

NПрямая со стрелкой 116Прямая со стрелкой 117a + Cl Na+ + Cl Na+ Cl

атом атом ион ион ионное соединение

б) Са О 2+ 2-

Двойные круглые скобки 135Дуга 136Дуга 137Двойные круглые скобки 138

Дуга 125Дуга 126Дуга 127Дуга 128Дуга 129Дуга 130Прямая со стрелкой 131Дуга 132Дуга 133Дуга 134 + 20 +8 +20 +8

2 8 8 2 2 6 2 8 8 2 8



Са2+О2-

  1. Алгоритм образования ионной связи.

Пример между атомами Са и Сl .

  1. СaII группа, главная подгруппа, Ме. Его атому легче отдать 2е внешних , чем принять недостающие 6е.


CПрямая со стрелкой 139a – 2e Ca2+

атом ион




  1. СlVII группа, главная подгруппа, неМе. Его атому легче принять 1е, чем отдать 7е с внешнего уровня:

CПрямая со стрелкой 140l + 1e Cl

атом ион


СПрямая со стрелкой 142Прямая соединительная линия 145Прямая соединительная линия 146а – 2е Са2+ 2 1

Прямая со стрелкой 144 Сl + 1е Сl 1 2

Прямая соединительная линия 147Левая круглая скобка 149

Прямая со стрелкой 148 Са + 2 Сl Ca2+Cl2

2е

  1. Закрепление знаний, умений, навыков.

  1. Атомы Ме и неМе

  2. Ионы «+» и «-»

  3. Ионная химическая связь

  4. Коэффициенты и индексы.

  1. Д/З §9, №1,№2, стр.58


Итог урока


Литература:


1. Химия 8 класс. учебник для общеобразовательных

учреждений/О.С. Габриелян. Дрофа 2009 год

2. Габриелян О.С. Настольная книга учителя.

Химия 8 класс, Дрофа, 2003 г





Свежие документы:  Конспект урока на тему «Путешествие в страну Сказок»

скачать материал

Хочешь больше полезных материалов? Поделись ссылкой, помоги проекту расти!


Ещё документы из категории Химия: