укажите физический смысл номера периода
Физический смысл порядкового номера элементов, номеров группы и периода. Устройство периодической системы
Тема: Физический смысл порядкового номера элементов, номеров группы и периода. Устройство периодической системы.
Обучающая цель: Систематизировать и обобщить знания учащихся о периодическом законе и периодической системе химических элементов); продолжить развитие представлений о периодическом изменении свойств простых веществ, состава и свойств соединений элементов с ростом величины их относительных атомных масс.
Развивающая цель: развитие внимания, мышления, логики, умения анализировать и делать выводы .
Воспитательная цель : воспитывать интерес к химии.
Принципы обучения: научность, связь теории с практикой, доступность, индивидуальный подход к учащемуся, активизация учебного процесса.
Методы опрос, рассказ, беседа.
Тип урока : изучение нового материала.
Средства обучения : доска, таблицы.
І. Организация работы группы (оглашение темы, цели, плана работы на уроке, заполнение журнала).
ІІ. Мотивация обучающихся
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.
І I І. Актуализация опорных знаний.
1. Перечень вопросов:
Какую характеристику элемента взял Д.И. Менделеев за основу систематизации элементов?
Какие закономерности были выявлены в рядах элементов от Li до Ne, от Na до Ar, расположенных по возрастанию относительных атомных масс?
Почему Д.И. Менделеев назвал открытый им закон периодическим? Что такое периодичность?
Как формулируется периодический закон?
Какие группы химических элементов вам знакомы? Дайте их краткую характеристику.
I V. Изучение нового материала.
В 1869 году Д.И.Менделеев на основе данных накопленных о химических элементах сформулировал свой периодический закон. Тогда он звучал так: «Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных масс элементов». Очень долго физический смысл закона Д.И.Менделеева был непонятен. Всё встало на свои места после открытия в XX веке строения атома.
Современная формулировка периодического закона: «Свойства простых веществ, также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины заряда ядра атома».
Заряд ядра атома равен числу протонов в ядре. Число протонов уравновешивается числом электронов в атоме. Таким образом, атом электронейтрален.
Заряд ядра атома в Периодической таблице – это порядковый номер элемента.
Номер периода показывает число энергетических уровней, на которых вращаются электроны.
Номер группы показывает число валентных электронов. Для элементов главных подгрупп число валентных электронов равно числу электронов на внешнем энергетическом уровне. Именно валентные электроны отвечают за образование химических связей элемента.
Химические элементы 8 группы – инертные газы имеют на внешней электронной оболочке 8 электронов. Такая электронная оболочка энергетически выгодна. Все атомы стремятся заполнить свою внешнюю электронную оболочку до 8 электронов.
Какие же характеристики атома меняются в Периодической системе периодически?
— Повторяется строение внешнего электронного уровня.
— Каждый атом стремится завершить последний энергетический уровень. У элементов 1 группы на последнем слое 1 электрон. Поэтому им легче его отдать. А элементам 7 группы легче притянуть 1 недостающий до октета электрон. В группе способность отдавать электроны будет увеличиваться сверху вниз, так ка увеличивается радиус атома и притяжение к ядру меньше. В периоде слева направо способность отдавать электроны уменьшается, потому что уменьшается радиус атома.
— Чем легче элемент отдает электроны с внешнего уровня, тем большими металлическими свойствами он обладает, а его оксиды и гидроксиды обладают большими основными свойствами. Значит, металлические свойства в группах увеличиваются сверху вниз, а в периодах справа налево. С неметаллическими свойствами все наоборот.
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.
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).
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;
• металличность элементов уменьшается;
• неметалличность элементов увеличивается.
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;
• металличность элементов увеличивается;
• неметалличность элементов уменьшается.
Описание элемента магния, астата, хлора
Рис. 1. Положение магния в таблице
В группе магний соседствует с бериллием и кальцием. Рис.1. Магний стоит ниже, чем бериллий, но выше кальция в группе. У магния больше металлические свойства, чем у бериллия, но меньше чем у кальция. Основные свойства его оксидов и гидроксидов изменяются также. В периоде натрий стоит левее, а алюминий правее магния. Натрий будет проявлять больше металлические свойства, чем магний, а магний больше, чес алюминий. Таким образом, можно сравнить любой элемент с соседями его по группе и периоду.
Кислотные и неметаллические свойства изменяются противоположно основным и металлическим свойствам.
— Простые вещества обладают степенью окисления равной нулю.
План характеристики химического элемента
2. Порядковый номер элемента
3. Значение относительной атомной массы элемента.
4. Число протонов, электронов, нейтронов.
7. Металл или неметалл
8. Сравнение свойств элемента (металлических и неметаллических) с соседними элементами по периоду и группе.
9. Написать распределение электронов по атомным орбиталям – квантовую диаграмму.
10. Написать электронную формулу.
11. Зарисовать распределение электронов по энергетическим уровням
12. Определить высшую степень окисления атома и формулу его высшего оксида. Определить характер оксида (основной, кислотный, амфотерный).
13. Определить низшую степень окисления элемента и формулу его водородного соединения (если такое есть).
V. Закрепление изученного на уроке.
Задание 1. Определить период, группу, подгруппу, порядковый номер элементов.
Задание 2. Сравнить металлические свойства элементов, поставив знак больше или меньше.
а ) Al б ) O в ) P г ) Ca > Mg
VI. Подведение итогов урока.
Объяснение домашнего задания, оценивание деятельности учащихся.
VII. Домашнее задание.
Выучить конспект. Решить задания в тетради.
Физический смысл номера периода.
Периодическая система элементов.
Горизонтальный ряд хим. элементов, начинающийся щелочным металлом и заканчивающийся инертным газом, называется периодом.
|
II
В четных рядах больших периодов располагаются типичные металлы. Нечетный ряд начинается металлом, затем металлические свойства ослабляются и нарастают свойства неметаллические, заканчивается период инертным газом.
Группа— это вертикальный ряд хим. элементов, объединенных по хим. свойствам.
Группа
главная подгруппа побочная подгруппа
В главную подгруппу входят В побочную подгруппу входят
элементы и малых, и больших элементы только больших периодов.
H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr Cu, Ag, Au
малые большие большие
Для элементов, объединенных в одну и ту же группу, характерны следующие закономерности:
1. Высшая валентность элементов в соединениях с кислородом ( за некоторым исключением) соответствует номеру группы.
2. В главных подгруппах (сверху вниз) с увеличением атомных масс усиливаются металлические свойства элементов и ослабевают неметаллические.
Строение атома.
Долгое время в науке господствовало мнение, что атомы неделимы, т.е. не содержат более простых составных частей.
Однако, в конце XIX века был установлен ряд фактов, свидетельствовавших о сложном составе атомов и о возможности их взаимопревращений.
Атомы, представляют собой сложные образования, построенные из более мелких структурных единиц.
Для химии большой интерес представляет строение электронной оболочки атома. Под электронной оболочкой понимают совокупность всех электронов в атоме. Число электронов в атоме равно числу протонов, т.е. порядковому номеру элемента, так как атом электронейтрален.
Важнейшей характеристикой электрона является энергия его связи с атомом. Электроны, обладающие близкими значениями энергии, образуют единый электронный слой.
Каждый хим. элемент в периодической системе был пронумерован.
Номер, который получает каждый элемент, называется порядковым номером.
Физический смысл порядкового номера:
1. Каков порядковый номер элемента, таков и заряд ядра атома.
Z = ē
Z = 3р + = 3
Физический смысл номера периода.
Не +2 
 | |  |
 | | |
 | |
Li +3 Ве +4 В +5 N +7
 |  |  |
Определение максимального числа электронов на одной электронной оболочке:
Типичными Ме являются те элементы, которые на внешней эл. оболочке содержат от 1 до 2 ē.
Типичные НеМе на внешней эл. оболочке содержат от 4 до 8 ē.
18. Физический смысл номера группы, номера периода
Физический смысл номера группы, номера периода.
Периодом называют горизонтальный ряд элементов, расположенных в порядке возрастания порядковых (атомных) номеров.
В периодической системе имеются семь периодов: первый, второй и третий периоды называют малыми, в них содержится соответственно 2, 8 и 8 элементов; остальные периоды называют большими: в четвёртом и пятом периодах расположены по 18 элементов, в шестом — 32, а в седьмом (пока незавершенном) — 31 элемент. Каждый период, кроме первого, начинается щелочным металлом, а заканчивается благородным газом.
В пределах периода с увеличением порядкового номера элемента:
металлические свойства убывают, неметаллические возрастают;
атомный радиус падает.
Номер периода показывает энергетический уровень, на котором располагаются электроны, в каком удалении от ядра, чем больше номер, тем большим запасом энергии должны обладать электроны.
Группами называют вертикальные ряды в периодической системе.
В группах элементы объединены по признаку высшей степени окисления в оксидах. Каждая группа состоит из главной и побочной подгрупп.
Главные подгруппы включают в себя элементы малых периодов и одинаковые с ним по свойствам элементы больших периодов. Побочные подгруппы состоят только из элементов больших периодов. Химические свойства элементов главных и побочных подгрупп значительно различаются.
Свойства элементов в подгруппах закономерно изменяются сверху вниз:
усиливаются металлические свойства и ослабевают неметаллические;
возрастает атомный радиус;
возрастает сила образованных элементом оснований и бескислородных кислот;