Конспект урока химии "Строение электронных оболочек атомов химических элементов"

1. Обучающая:

Научить школьников записывать электронные конфигурации атомов элементов I-IV периодов.

2. Развивающие:

сформировать у учащихся личностную мотивацию, познавательный интерес к данной теме;
развить интеллектуальные и творческие способности учащихся, диалектическое мышление; 
углубить знания о взаимосвязи строения атома и структурой ПСХЭ;
отработать навыки работы с опорным конспектом и ПСХЭ.

3. Воспитательная:

развить познавательный интерес к устройству окружающего мира.

Вступительное слово учителя:

Сегодня первый урок новой темы «Строение вещества».
На предыдущих уроках мы познакомились с составам вещества, его строением. Знаем свойства и способы получения оксидов, кислот, оснований и солей. Основой всех веществ является атом.

Индивидуальный опрос (Что мы знаем об атоме?) 
Демонстрация фрагмента фильма «Планетарная модель строения атома»

Укажите местоположения атома хлора в ПСХЭ и определите состав его ядра. 
Какие модели строения атомов вам известны?

Учитель:

Планетарная модель строения атома предполагает наличие одного электрона на одной орбитали. На данный момент известно, что электронная оболочка состоит из семи орбиталей…

Вводный вопрос:

Как располагаются электроны атома на орбиталях?

Учитель:

Прежде чем ответить на этот вопрос давайте познакомимся с главным действующим лицом электронной оболочки – электроном

1 слайд

ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРОН?

2 слайд

• é – это частица!
m₀ = 0,9109534*10 – 27 г
Z = 1,6021892*10 – 19 Кл

3 слайд

é – волна!
Электрон обладает большой СКОРОСТЬЮ и ЭНЕРГИЕЙ!
За долю секунды электрон способен «обежать» целую область пространства, называемую
Электронное облако
или атомная орбиталь

4 слайд

Местоположение электронов в пространстве в данный момент времени определить невозможно.
Они ведут себя примерно так, как описал Льюис Кэрролл Чеширского Кота в сказке «Алиса в стране чудес»:
Вроде бы он здесь, но в тоже время его нет, осталась лишь улыбка…

5 слайд

Виды электронных облаков: s-, p-, d-, f-

6 слайд

Все электроны атома образуют его ЭЛЕКТРОННУЮ ОБОЛОЧКУ

7 слайд

ЭЛЕКТРОННАЯ ОБОЛОЧКА ДЕЛИТСЯ НА УРОВНИ. 
ИЗВЕСТНО 7 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УРОВНЕЙ,
РАСПОЛОЖЕННЫХ НА РАЗНЫХ РАССТОЯНИЯХ ОТ ЯДРА

8 слайд
ПРОБЛЕМНЫЙ
ВОПРОС

(пример атома кремния)
Атом какого химического элемента изображен на рисунке?

9 слайд

УРОВНИ состоят из ПОДУРОВНЕЙ, на которых располагаются атомные орбитали s-, p-, d- и f-типа

10 слайд

ПРОБЛЕМНЫЙ
ВОПРОС

1 уровень – s- подуровень,
2 уровень – s- и p- подуровни,
3 уровень – s-, p- и d- подуровни,
4 уровень – s-, p-, d- и f- подуровни.

Чему равно число подуровней на уровне?

11 слайд

s-подуровень 1 АО 
р-подуровень 3 АО 
d-подуровень 5 АО 
f-подуровень 7 АО

ИТАК, имеем:

1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f…

6s6p6d6f…7s7p7d7f…

12 слайд

ПРАВИЛА ЗАПОЛНЕНИЯ ЭЛЕКТРОНАМИ АО, ПОДУРОВНЕЙ, УРОВНЕЙ

1) На одной АО могут находиться только ДВА электрона, которые вращаются вокруг своей оси в противоположных направлениях (условно: по часовой стрелке и против часовой стрелке) – электроны с противоположными спинами.

13 слайд

2) В пределах подуровня атомные орбитали заполняются одиночными электронами с параллельными спинами, и когда все орбитали данного подуровня будут заняты, происходит спаривание последних

14 слайд

3) Электроны стремятся занять энергетически выгодное положение в электронной оболочке, руководствуясь правилом наименьшей энергии. Расположим АО в порядке возрастания значений их энергии, которая определяется суммой: (№ УРОВНЯ + число, которое соответствует подуровню):
s (0), p (2), d (3), f (4)

15 слайд

 1 2 3 3 4 5 4 5 6 7 5 6 7 8

1s 2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f…

 6 7 8 9 7 8 9 10

6s6p6d6f… 7s7p7d7f…

РЯД НАИМЕНЬШЕЙ ЭНЕРГИИ:

1s 2s2p 3s3p 4s3d4p 5s4d5p 6s4f5d6p7s5f6d7p…

16 слайд

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ДИАГРАММА РАСПОЛОЖЕНИЯ АО В ЭЛЕКТРОННОЙ ОБОЛОЧКЕ

17 слайд

СХЕМА СТРОЕНИЯ АТОМА
Показывает распределение электронов по уровням

18 слайд

ЭЛЕКТРОННАЯ ФОРМУЛА (КОНФИГУРАЦИЯ) АТОМА
1s¹ 
Показывает распределение электронов по подуровням

19 слайд

ЭЛЕКТРОННО-ГРАФИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА АТОМА
Показывает распределение электронов по АО

Задание классу:

ПРОБЛЕМНЫЙ
ВОПРОС

Следующий, после водорода, химический элемент в ПС – гелий. У него появляется еще один электрон в оболочке.
Какое положение он займет на энергетической диаграмме?
Последовательно заполняем электронами электронные оболочки элементов I–IV периодов.
Делаем выводы о том, что число энергетических уровней в атоме равно номеру периода, в котором находится данный химический элемент, а количество электронов на внешнем энергетическом уровне равно номеру группы.
Чему равно максимальное число электронов на I, II, III, и IV энергетических уровнях?
Выводим формулу для определения максимального числа электронов на энергетическом уровне:
2n², где n – номер энергетического уровня.