58923

Періодичний закон і періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва. Будова атома

Конспект урока

Педагогика и дидактика

Мета. вдосконалювати вміння аналізувати порівнювати встановлювати причиннонаслідкові звязки застосовувати теоретичні знання для прогнозування; повторити і узагальнити основні поняття з теми закріпити вміння за електронною формулою атома...

Украинкский

2014-05-02

92.5 KB

4 чел.

Урок

Тема. Узагальнення та систематизація знань за темою «Періодичний закон і періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва. Будова атома»

Мета.

  •  вдосконалювати вміння аналізувати, порівнювати, встановлювати причинно-наслідкові зв'язки, застосовувати теоретичні знання для прогнозування;
  •  повторити і узагальнити основні поняття з теми, закріпити вміння за електронною формулою атома визначати хімічний символ елементу, положення його в ПСХЕМ, закріпити навички розв’язування вправ, роботи з лабораторним обладнанням;
  •  стимулювати пізнавальну активність учнів, інтерес до предмету, формувати здоров’язберігаючу компетентність (раціональне планування часу, розвиток наполегливості та працелюбності, здатності обирати оптимальні рішення.

Обладнання: Портрет Д.І.Менделєєва, періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва, довідкові матеріали, картки із завданнями, інструкції; реактиви: кальцій перманганат, хлоридна кислота, активоване  вугілля, натрій бромід, натрій  йодид, йодокрохмальний папірець,  дугоподібна трубка, дві трубки, хлоркальцієва трубка.

Тип уроку: урок узагальнення та систематизації знань

Методи, прийоми роботи: практичні – розв’язування задач, вправ; репродуктивні – програмоване навчання; частково-пошукові  - організація колективного обговорення, стимулювання вибору найбільш раціональних варіантів вирішення проблемної ситуації; евристична бесіда, проблемно-пошукова практична робота дослідницького характеру.

Хід  уроку

І. Організаційний етап


Пусть зимний день с метелями
Не навевает грусть –
Таблицу Менделеева

Я знаю наизусть.

Зачем ее я выучил?

Могу сказать зачем.

В ней стройность и величие

Любимейших поэм.

Без многословья книжного

В ней смысла торжество.
И элемента лишнего
В ней нет ни одного.
В ней пробужденье дерева
И вешних льдинок  хруст.
Таблицу Менделеева

Я знаю наизусть

... И каждый знак её взлелеяв
Суровым именем своим,
Поведал миру Менделеев

В природе понятое им...

(А. Чивилихин)

(Н.Гладков)

Дійсно, таблиця Менделєєва - це наш путівник по країні хімії, наш рятівник у "хімічно складних" ситуаціях. Тільки потрібно зуміти побачити все, що в ній написано і не написано, треба вміти читати між рядків.

Сьогодні наступні 45 хвилин ми з вами проведемо разом біля таблиці Менделєєва.

ІІ. Актуалізація опорних знань

  1.  Розминка. (Працюємо фронтально з таблицею елементів)

  1.  Який елемент названий на честь Д.І. Менделєєва? (101 Менделевій)

Елемент №101 був вперше отриманий на початку 1955 р. в Радіаційній лабораторії Каліфорнійського університету групою американських учених.

  1.  Який елемент справжній гігант? (Титан)
  2.  Який елемент не має «постійної прописки» в таблиці? (Н)
  3.  Який елемент названий на честь Росії? (Рутеній)
  4.  Який елемент «говорить російською мовою», що він,  це не він . (Неон)
  5.  Який елемент обертається довкола сонця? (Hg)

7.Яке формулювання Періодичного закону дав Д.І. Менделєєв?

8.Як звучить сучасне формулювання закону?

Звичайно, вклад Д.І. Менделєєва в розвиток хімії величезний, але він працював над проблемою класифікації елементів не один. І до нього, і після нього були зроблені відкриття, що дозволили розкрити сутність закону і підтвердити ті дані, які Менделєєв міг лише передбачати.

2. Учені-хіміки.

(на дошці - портрети учених)

  1.  Англійський і французький учений, що довели, що електрони негативно заряджені. (Джозеф Томсон і Жан Перрен)
  2.  Один з них обчислив швидкість електрона і його масу. (300 тис. км/с, в 2 тис. разів легше за водень). (Джозеф Томсон)
  3.  До цих пір використовується модель атома, запропонована в 1911г. Який учений її запропонував? (Ернест Резерфорд)
  4.  Ірландський учений, що запропонував назвати частки, що переносять електрику, – електронами. Грец. – “янтар” ( 1891 г Джордж Джонстон Стогні)

ІІІ. Узагальнення і систематизація знань

 Що є графічним зображенням періодичного Закону? (Періодична таблиця Д.І. Менделєєва)

  1.  Експрес-іспит.

(Вчитель по черзі пропонує учням  питання,фіксуючи правильність відповіді. Кожен учень повинен відповісти один раз.)

  1.  Яку інформацію про будову атома дає.:
  •  Порядковий номер елементу
  •  Номер групи
  •  Номер періоду

  1.  Як визначити, користуючись таблицею Менделєєва:
  •  Число протонів в атомі
  •  Число нейтронів
  •  Число електронів
  •  Заряд ядра атома
  •  Кількість енергетичних рівнів
  •  Кількість електронів на зовнішньому рівні

Фізкультхвилинка. Ці вправи допоможуть зняти втому очей, напругу шиї, спини після роботи за столом: «Ледачі вісімки», «Подвійні малюнки» 

«Ледачі вісімки» 

1. Уявіть перед собою на рівні очей вісімку, яка лежить на боці (знак нескінченності). Її центр проходить на рівні перенісся.

2. Витягніть вперед руку, трохи зігнуту в лікті. Стисніть пальці в кулак, великий палець підніміть вгору. Ведіть рукою в повітрі від центру вліво-вгору проти годинникової стрілки, по колу вниз і знову в центр. Продовжуйте «малювати» вправо-вгору, повертаючись у вихідну точку. Рух повинен бути плавним і безперервним. За великим пальцем слідкуйте очима, голова залишається нерухомою. Повторити три рази кожною рукою.

3. З'єднайте руки в замок. Знову малюємо ледачу вісімку і стежимо поглядом за пальцями. Повторити три рази.

«Подвійні малюнки» 

1. Вихідна поза - обидві руки вільно випрямлені перед собою. Уявіть, що в руках по олівцю, а перед вами - полотно.

2. Одночасно двома руками від центру починайте малювати на уявному полотні дзеркальні зображення. Сюжет не має значення, але малюнки повинні розташовуватися у верхній і нижній частинах полотна. Тіло розслаблено, дихання в природному темпі, рухи рук вільні.

Варіанти: малюємо крейдою або маркерами на дошці, пастеллю на папері, прикріпленою на рівні очей. Вправи рекомендуються робити без окулярів, щоб вони не обмежували поле зору.

Що нам дає знання періодичного закону? Як практично його
можнаа використовувати? ( відповіді учнів)

  1.  Дослідницька робота

Завдання 1. На підставі аналізу будови атома з’ясувати вірогідність існування сполук гелію, неону, аргону в природі або можливості їх синтезу людиною.  

Група хіміків-теоретиків отримує завдання та форму звіту (додаток 1), за необхідністю вчитель надає інструкцію (додаток2), додаткові матеріали (додаток 3).

Завдання 2. Перевірити дослідним шляхом наступне положення: «Із зростанням порядкового номеру в підгрупах неметалічні властивості елементів зменшуються»(на прикладі підгрупи галогенів)

Група хіміків-експериментаторів отримує інструкцію (додатки 4,5) виконує дослід, складає звіт

Поки групи зайняті науковою діяльністю  продовжимо свою роботу біля періодичної системи

Завдання 3.

а) Серед наведених електронних конфігурацій вкажіть ті, які не можуть існувати:
1р3, Зр6, 5d2, 3р2, 5d2,3р7,2р4  Поясніть свій вибір.

б) Чим відрізняються за своїм складом ядра атомів наступних ізотопів:

12С та 13С;           39К, 41К та 42К

Що у них спільного?

в) Виходячи з положення германію, молібдену в періодичній таблиці,
складіть формули їх водневих сполук та оксидів, що відповідають їх вищій валентності.

г) Перерахуйте всі можливі валентності атома хлору у збудженому та незбудженому станах. Відповідь обґрунтуйте схемами розподілу електронів по рівнях і підрівнях.

  1.  Звіти науково-дослідних груп. Демонстрація досліду. Підведення підсумків роботи.

  1.  Контроль засвоєння матеріалу «Так – Ні»

Чи вірне твердження:

  1.  Ядро атома хімічного елементу заряджене негативно.
  2.  Сума числа протонів і нейтронів називається масовим числом атома.
  3.  На s – підрівні завжди розташовано два електрони.
  4.  Електрони заряджені позитивно.
  5.  d-елементи мають змінну валентність.
  6.  Число протонів в ядрі дорівнює числу електронів, що обертаються довкола ядра.
  7.  Атом будь-якого хімічного елементу нейтральний.
  8.  У ядрі Сульфура  16 протонів.
  9.  Кількість нейтронів в ядрі дорівнює номеру групи.
  10.  Період – це горизонтальний ряд хімічних елементів.

Взаємоперевірка за зразком.

IV. Домашнє завдання

Знайти вірші або вислови відомих людей про значення періодичного закону.

V. Підбиття підсумків уроку

Коментоване оцінювання роботи учнів

 7 серпня 1887 року повітряна куля, наповнена воднем,
піднялася над хмарами на висоту більше трьох кілометрів.

У корзині кулі знаходився пілот і одночасно дослідник, який спостерігав сонячне затемнення і перевіряв роботу чисельних приладів, в тому числі барометра його власної конструкції. Барометр дозволяв швидко визначити відстань від кулі до Землі по величині атмосферного тиску.

Гнана вітром, куля пролетіла понад 100 км. Сміливому пілоту-досліднику і єдиному учасникові цього вдалого, на щастя,
польоту були 53 роки. Його звали Д.І.Менделєєв.

Нелегкий тягар всесвітньої слави творця періодичного закону, який він відкрив у 1869 році, ніскільки не вплинув на невпинне і мужнє прагнення до пізнання невідомого, що все життя володіло великим хіміком.
 І вам я бажаю жадання пізнання, безпомилкової інтуїції, хай кожен вибере правильно свою стежку, свою дорогу, свою науку.
Спасибі за співпрацю та гарні відповіді.

Хочу завершити урок рядками з віршу російського поета С.Щипачова:

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.

Тут мало оптикой поможешь глазу,
Тут мысль пытливая всего верней.
Пылинку и увидишь-то не сразу
Глубины мирозданья скрыты в ней.


Будь то вода, что поле оросила,
Будь то железо, медь или гранит,
Всё страшную космическую силу,
Закованную в атомы, хранит.

Додаток 1

Звіт

про результати дослідження

Тема. Вірогідність існування сполук Гелію, Неону, Аргону

  1.  Здатність атома до утворення хімічних зв’язків визначається …
  2.  У стаціонарному стані атоми…
  3.  Вільні орбіталі мають…
  4.  У збуджений стан можуть переходити…

При цьому їхні валентності відповідно можуть мати значення…

  1.   Таким чином, можна очікувати, що сполуки …. можуть бути відкриті. Вважати, що існують сполуки … не можна згідно з теорією будови атома.

Дослідники:

1.

2.

3.

4.


Додаток 2

Інструкція до завдання 1

  1.  Згадайте, чим визначається здатність атома до утворення хімічних зв’язків?
  2.  Проаналізуйте наявність неспарених електронів у атомів Гелію, Неону, Аргону. Складіть схеми будови цих атомів у стаціонарному стані.
  3.  Визначте наявність вільних орбіталей  і можливості переходу атомів у збуджений стан.
  4.  Зробіть висновок про можливість існування сполук Гелію, Неону, Аргону. Якщо сполуки можливі, передбачте валентності елементів у них.
  5.  Складіть звіт про результати дослідження.

!!! Якщо необхідно скористуйтеся довідковими матеріалами (отримати у вчителя)


Додаток 3

Довідкові матеріали до завдання 1

І.  

Відомо, що в утворенні ковалентних зв’язків з іншими атомами беруть участь тільки неспарені електрони даного елементу.

Кількість неспарених електронів визначає валентні можливості елементу.

Розрізняють стаціонарний та збуджений стан атому.

У результаті збудження атому при наявності вільних орбіталей кількість неспарених електронів, а, відповідно, і валентність може збільшуватися.

Наприклад:

6С                                              

      



      2s2  2p2   

                                                      

6С*

      

      2s1  2p3

Кількість неспарених електронів – 2                     4

Валентність                                     – ІІ                    IV

ІІ.

Атоми третього та наступних періодів мають на зовнішньому електронному рівні d-підрівень, на який при переході у збуджений стан атому можуть переходити s- та  p- електрони зовнішнього рівня.

Таким чином виникають додаткові можливості збільшення кількості неспарених електронів.

Додаток 4

Інструкція до завдання 2

 

Доведемо, що галоген з меншим порядковим номером витискує галоген з більшим порядковим номером з його сполук.

Зібраний прибор (мал.1).  В дугоподібну трубку (1) помістили декілька кристаликів  калій перманганату (КMnO4). У посудину (3) поміщена вата, змочена розчином натрій броміду (NaBr), в посудину (4) – вата з розчином калій йодиду (КІ) і йодокрохмальний папірець. Судина  (5) заповнена активованим вугіллям і призначена для поглинання газів.

!!! Увага! Герметичність приладу не порушувати!

Виконання роботи.

  1.  У результаті взаємодії калій перманганату з хлоридною кислотою утворюється газоподібний хлор:

2KMnO4 + 10HCl 2 KOH + 2MnCl2 + 3Cl2 +4H2O

  1.  На основі теоретичних знань передбачте зміни, які повинні відбутися  в посудинах 1,3,4.
  2.  Повідомте клас про будову прибору та змінах, що очікуються.
  3.  Долийте хлоридну кислоту через воронку 2 та швидко закрийте її пробкою.
  4.  Спостерігайте за тим, що відбувається.
  5.  Запишіть рівняння відповідних реакцій.
  6.  Зробіть висновок про відповідність припущення та результатів досліду.

Додаток 5

Довідкові матеріали до завдання 2

Галогени – елементи VII групи, головної підгрупи. Висока хімічна активність – загальна хімічна властивість галогенів. Але з двох галогенів один більш активний, ніж інший. Різна активність галогенів наочно виявляється в реакціях заміщення одного галогену іншим.

Виходячи з положення елементів у періодичній системі, хлор має заміщувати бром і витискувати його зі сполук:

? KBr + ? Cl2  ? KCl + ? Br2

                                            бурий

Бром, в свою чергу, може витискувати йод з його сполук:

? KІ + ? Br2  ? KBr + ?І2