Конспект урока "Характеристика химического элемента по его положению в Периодической системе Д. И. Менделеева"

Урок № 56

класс 8

дата 26.03.2025 г.

Тема урока: Характеристика химического элемента по его положению в Периодической системе Д. И. Менделеева

Тип урока: изучение нового материала.

Цель урока: расширить и углубить полученные знания построению атомов химических элементов, научить составлять план характеристики химического элемента, исходя из его положения в Периодической системе и строения атома.

Планируемые результаты:

Предметные: учащиеся должны знать структуру Периодической системы, уметь характеризовать элемент по его положению в ПС, составлению электронной схемы атома и определению химических свойств.

Метапредметные: умение развивать способность сравнивать элементы разных групп и периодов, обобщать информацию и делать выводы.

Личностные: формировать ответственное отношение к учебе, интерес к химии и самостоятельность в изучении нового материала.

Оборудование: учебник Рудзитиса, таблица Д.И. Менделеева, рабочие тетради, карточки-задания.

Методы урока: объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, проблемный, частично-поисковый.

Оборудование: компьютер, интерактивная доска, проектор.

Ход урока

1. Организационный этап.

Приветствие обучающихся, подготовка к уроку.

2. Проверка домашнего задания

На прошлом уроке мы изучали с Вами «Строение электронных оболочек атомов элементов Периодической системы Д. И. Менделеева»

Учащихся делят на команды (или каждый ученик работает индивидуально). Каждая команда получает набор карт с изображениями атомов различных элементов и пустых клеток для заполнения электронной конфигурации.

Учитель называет элемент или символ элемента, задача команд — быстро заполнить соответствующую карточку элементами правильной электронной конфигурации.

Для усложнения можно добавить вопросы типа:

- сколько электронов находится на внешнем уровне у магния (Mg)?

- какой элемент имеет следующую электронную конфигурацию: 1s2 2s2 2p6 3s11s22s22p63s1?

У доски выполняют задание 2 ученика, остальные взаимопроверка и выставление оценок.

3. Актуализация знаний

Учитель задает вопросы:

1. Что такое атом?

2. Какие частицы входят в состав атома?

3. Где расположены электроны, протоны и нейтроны в атоме?

4. Чем отличается ядро от электронной оболочки?

5. Что обозначают термины «массовое число» и «атомный номер»?

6. Как определить количество протонов, нейтронов и электронов в атоме конкретного элемента?

7. Что такое энергетические уровни и орбитали?

8. Какие принципы определяют распределение электронов по энергетическим уровням?

9. Какие существуют типы орбиталей (ss, pp, dd, ff) и какова их максимальная вместимость электронов?

Ответы:

1. Атом — наименьшая частица химического элемента, сохраняющая его химические свойства.

2. В состав атома входят протоны, нейтроны и электроны.

3. Протоны и нейтроны образуют ядро, а электроны движутся вокруг него.

4. Ядро атома заряжено положительно, а электронная оболочка отрицательно.

5. Массовое число — сумма числа протонов и нейтронов в ядре. Атомный номер — число протонов в ядре.

6. Количество протонов определяется атомным номером, количество нейтронов — разница между массовым числом и атомным номером, а количество электронов совпадает с количеством протонов у нейтрального атома.

7. Энергетические уровни — области пространства, где наиболее вероятно присутствие электрона. Орбитали — различные формы движения электронов внутри каждого уровня.

8. Распределение электронов регулируется принципами Паули и Хунда, а также правилом Клечковского.

9. Типы орбиталей: s-орбиталь вмещает максимум 2 электрона, p-орбиталь — 6 электронов, d-орбиталь — 10 электронов, f-орбиталь — 14 электронов.

4 . Постановка формируемых результатов и задач урока. Мотивация учебной деятельности.

Представьте себе, что вам предстоит знакомство с незнакомым человеком. Первое впечатление создаётся сразу: внешность, манера поведения, голос... Так и с химическими элементами: достаточно взглянуть на их расположение в Периодической системе Д.И. Менделеева, чтобы многое сказать о них заранее.

Вы знали, что химия обладает своей уникальной картой мира — таблицей Менделеева? Она похожа на карту путешественника, позволяющую заглянуть внутрь любого элемента и увидеть, какой он на самом деле. Ведь расположившись в определённом месте таблицы, элемент раскрывает свои секреты:

- Как много электронов у него в распоряжении?

- Насколько устойчивы его внешние слои?

- Будет ли он активным участником химических реакций или предпочтёт спокойную жизнь одиночки?

Например, взглянув на натрий (Na), расположенный в первой группе, вы сможете предположить, что этот элемент невероятно активный и мгновенно вступает в реакции, образуя соли.

Так вот, сегодня наш урок посвящен этому волшебству расшифровки элементов. Мы узнаем, как с первого взгляда читать карты свойств элементов, понимать, почему одни соединяются друг с другом, а другие предпочитают оставаться свободными.

Начало формы

Это позволяет плавно перейти к изучению темы урока.

Формулировка и запись темы урока.

Учитель: Строение электронных оболочек атомов элементов Периодической системы Д. И. Менделеева

Какая цель нашего урока исходя из темы?

5. Изучение нового материала

Учитель: Кто бы мог подумать, что простая школьная таблица станет ключом к разгадкам великих тайн Вселенной?! Позвольте познакомить вас с нашим героем сегодняшнего приключения — великим русским учёным Дмитрием Ивановичем Менделеевым, создателем самой знаменитой классификации веществ — Периодической системы химических элементов.

- «Что скрывает каждая ячейка?»

Каждая клеточка в таблице Менделеева хранит свою историю. Вот некоторые подсказки:

• Название элемента: Оно дано не случайно. Иногда оно связано с мифологией («Прометей»), иногда с географией («Америка»).

• Символ элемента: Короткое имя, отражающее сущность вещества.

• Атомный номер: Уникальное число, определяющее количество протонов в ядре атома.

• Относительная атомная масса: Важнейшая характеристика массы атома относительно водорода.

Посмотрим на пример:

- «Путешествие по строкам и колоннам»

Таблица Менделеева делится на строки (периоды) и колонки (группы). Каждое местоположение несет важную информацию:

• Группа (колонка): Скрывает секреты общих химических свойств. Например, щелочные металлы (первая группа) чрезвычайно активны и охотно реагируют с водой.

• Период (строка): Показывает увеличение сложности атомов и постепенное усиление металлических свойств.

Пример:

Записывают план в тетради:

План характеристики элементов по ПСХЭ

• Порядковый номер элемента, относительная атомная масса (Ar), химический знак.

• Строение   атома (заряд ядра (Z), количество протонов, нейтронов, электронов).

• Положение элемента в ПС (период, группа, подгруппа), семейство элемента (s, p, d, f).

• Распределение электронов по энергетическим уровням, электронная формула атома.

• Характер элемента (металл, неметалл).

• Высшая и низшая валентность.

• Сравнение со свойствами соседних элементов (по группе, по периоду).

• Формула высшего оксида, название, его характер.

• Формула гидроксида (основания или кислоты), название, его характер.

• Состав летучего водородного соединения (для неметаллов главных подгрупп), название, характер.

Несколько учеников записывают на доске характеристику элементов: алюминий, калий, водород, цинк.

Охарактеризуем металл калий К

Рис. 1. Калий в ПСХЭ

1.Порядковый номер калия, то есть клетка, в которой он стоит, — 19, относительная атомная масса Ar — 39. Химический символ — K.

 2. Заряд его ядра равен Z = +19 (заряд ядра атома равен порядковому номеру элемента, числу протонов и числу электронов). Поэтому в атоме 19 электронов, и 19 протонов, а число нейтронов определяется по формуле n = Ar − Z, то есть 39–19 = 20, значит, в атоме 20 нейтронов.

3. Калий расположен в ПС в I группе, главной (A) подгруппе, 4 большом периоде, относится к элементам s-семейства, так как последняя заполненная орбиталь

4. Калий находится в 4-ом периоде, значит, у него будет 4 энергетических уровня, на которых будут располагаться все его электроны. На первом уровне 2 электрона (это максимально), на втором — 8, на третьем — 8, на четвёртом, значит, — 1 электрон:

Электронная формула атома калия: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹.

 5. Так как калий расположен над диагональю B-At в ПСХЭ, то он является металлом. 

6. Сравним свойства элемента калия со свойствами его соседей по группе: металлические свойства калия выражены сильнее, чем у натрия, но слабее, чем у рубидия, так как в группе сверху вниз увеличивается радиус атома и электроны больше отдаляются от ядра, их становится легче отдавать. 

7. Сравним свойства элемента калия со свойствами его соседей по периоду: металлические свойства калия выражены сильнее, чем у кальция, так как в периодах слева направо радиус атомов уменьшается, а число электронов на внешнем уровне увеличивается, электроны крепче связаны с ядром, поэтому их становится тяжелее отдавать, чем присоединить.

 8. Калий – металл I A группы, его высшая валентность I (определяется номером группы). Металлу соответствует оксид калия – K₂O, значит, это основный оксид, и он проявляет все свойства, характерные для этих оксидов: он реагирует с кислотами и кислотными оксидами, с водой с образованием щёлочи. Это подтверждается уравнениями реакции:

К₂О + 2HCl = 2KCl + H₂O

K₂O + SO₃ = K₂SO₄

K₂O + H₂O = 2KOH

 9. Гидроксид калия (едкое кали) – это KOH, он является щёлочью – растворимым в воде основанием. Для него будут характерны следующие свойства: реакции с кислотами и кислотными оксидами, реакции с солями. Это подтверждается уравнениями реакции:

КОH + HNO₃ = KNO₃ + H₂O

2KOH + CO₂ = K₂CO₃ + H₂O

2KOH + MgCl₂ = 2KCl + Mg(OH)₂

Физкультминутка гимнастика для глаз

6. Первичное закрепление нового материала

Задание: составить характеристику элементов № 10,17,26,32

Работают на местах, один у доски – проверка. Проверка у доски, металлы, неметаллы записываем парами.

Чем они отличаются друг от друга?

Подводит к итогам урока: Д.И. Менделеева: “ «Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины зарядов ядер атомов этих элементов.»

1. Итоги урока. Рефлексия

себя, как прошла твоя встреча с миром химических элементов:

Возможно, ты столкнулся с трудностью в запоминании правил распределения электронов или возникновении путаницы в различии периодов и групп. Ничего страшного! Повторяй материал, пользуйся справочными материалами.

Итак, подведём итоги твоего пути: на сегодняшнем уроке ты стал ближе к миру науки, открыл для себя законы природы и приобрёл важные инструменты для дальнейшей успешной учебы. Молодец!Начало формы

 Учитель выставляет отметки обучающимся, комментируя их.

8. Домашнее задание

Изучить §53, письменно выполнить №1 стр. 188,

Диф. задание:

1. Создай небольшую презентацию, объясняющую зависимость физических и химических свойств элементов от их положения в Периодической системе. Включите в неё описание влияния атомного номера, количества энергетических уровней и числа внешних электронов.

2. Нарисуй схему атома азота (N) и опиши его свойства, учитывая его положение в Периодической системе.