Конспект урока химии в 9 классе по теме "Строение атома. Химическая связь. Кристаллические решетки"

Урок 2

СТРОЕНИЕ АТОМА. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ.

КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ РЕШЁТКИ

Цель: обобщить и систематизировать знания о видах и спо­собах образования химической связи, видах кристаллических решёток; актуализировать знания по определению типов связи в простых и сложных веществах, определению типов кристал­лических решёток и вспомнить, как предсказывать по ним фи­зические свойства веществ; закрепить практические навыки вы­полнения тестов ГИА по химии.

Ход урока

I.Орг. момент

2. Проверка домашнего задания. Выписать в словарь и выучить ключе­вые термины по теме «Периодический закон и Периодическая система химических элементов»: формулировку Периодического закона, периода, группы; физический смысл порядкового номера, номера периода, группы; составить тесты по изученной теме.

Учащиеся выборочно выполняют тесты по теме: «Перио­дический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева».

Примерный вариант теста:

А1. Атомы натрия и магния имеют:

1) одинаковое число электронов;

2) одинаковое число электронных уровней;

3) одинаковую степень окисления в оксидах;

4) одинаковое число протонов в ядрах.

А2. В ряду Mg(OH)₂ → Аl(ОН)₃ → H₂SiО₃ свойства гидро­ксидов изменяются:

1) от основных к кислотным;

2) от кислотных к основным;

3) от кислотных к амфотерным;

4) от амфотерных к кислотным.

А3. Наибольший радиус атома имеет:

1) фтор; 3) бром;

2) хлор; 4) йод.

Остальные выполняют химический диктант.

- Вставьте пропущенные термины.

Свойства атомов элементов и их соединений изменяются ... (периодически) в группе и в периоде. Это зависит от ... (строе­ния атомов) элементов. В периоде ... (увеличиваются) окисли­тельные свойства неметаллов, так как ... (увеличивается) заряд ядра и число электронов на внешнем слое (а радиус атома час­тично стягивается). Также ... (увеличивается) электроотрица­тельность.

В группе (главной подгруппе) (сверху вниз) ... (увеличива­ются) восстановительные свойства металлов, так как ... (увели­чиваются) радиус атома и заряд ядра, но ... (уменьшается) электроотрицательность.

Проверка диктанта и комментированное чтение.

3. Актуализация знаний.

1. Лекция-беседа.

Основные вопросы: строение атома; атомное ядро; изотопы; понятие об электронном облаке, s- и р-электронах; строение электронных оболочек атомов элементов первых четырех пе­риодов.

Краткое содержание лекции.

Атом, как вы знаете, включает в себя положительно заря­женное ядро и электроны, имеющие отрицательный заряд. Ядро находится в центре атома и состоит из протонов и нейтронов. Фундаментальной характеристикой химического элемента является заряд ядра, то есть число протонов в ядре. Протон имеет условный заряд +1, а электрон - равный ему по величине, но противоположный по знаку заряд -1. Таким образом, Z (за­ряд ядра) = число протонов = число электронов = порядковый номер элемента.

Как вы помните, химический элемент - это вид атомов с оп­ределенным зарядом ядра. Современная формулировка Перио­дического закона: «Свойства простых веществ и их соединений находятся в периодической зависимости от величины заряда их ядер».

Ядро атома помимо протонов, заряженных положительно, содержит электронейтральные частицы - нейтроны. Вся масса атома сосредоточена в ядре; массой электрона по сравнению с массами протонов и нейтронов можно пренебречь. Меняя чис­ло протонов в ядре, мы переходим от одного элемента к друго­му, то есть движемся по «клеточкам» Периодической системы. В то же время, если число протонов остается постоянным, а из­меняется число нейтронов, то меняется лишь масса атома. Ато­мы одного и того же элемента могут содержать различное число нейтронов. Их называют изотопами. Сравним два изотопа во­дорода - 'Н (протий) и ²Н (дейтерий). Оба они имеют заряд ядра +1, ведь они представляют один и тот же элемент - водород. А вот массы у них различны, так как в их ядрах находится раз­ное число нейтронов. Подсчитаем его, вычитая из массового числа (цифры, приведенной в правом верхнем углу у символа элемента) заряд ядра, то есть порядковый номер элемента:

¹Н: число нейтронов =1-1=0

²Н: число нейтронов = 2 - 1 = 1.

Электроны обладают свойствами не только частицы, но и вол­ны (корпускулярно-волновой дуализм). Волна отличается от час­тицы тем, что ее положение в пространстве в данный момент времени зафиксировать невозможно. Именно поэтому правильнее говорить об электроне как об облаке («электронном обла­ке»), «размазанном» в околоядерном пространстве. По форме электронных облаков различают s-, р-, d- и f-электроны; л-электроны имеют форму шара, а р-электроны - объемной восьмерки.

Электроны, находящиеся в атоме, имеют разную энергию, иными словами, они находятся на различных энергетических уровнях. Чем больше номер уровня, тем выше энергия электро­на. Число энергетических уровней равно номеру периода, в ко­тором расположен элемент. На первом уровне максимально мо­гут размещаться два электрона, на втором - восемь, на третьем - восемнадцать. В общем случае максимальная емкость уровня равна 2п², где п - номер уровня. У элементов первого периода происходит заполнение только первого энергетического уровня, у элементов второго периода - первого и второго уровней, у элементов третьего периода заполняются уже три уровня. По­этому первый период содержит всего два элемента - водород и гелий, второй - восемь. Однако к концу третьего периода тре­тий энергетический уровень оказывается незавершенным. Его заполнение происходит у элементов четвертого периода, начи­ная со скандия и заканчивая цинком. Эти элементы, в атомах которых заполняются внутренние электронные слои, называют переходными. Они находятся в побочных подгруппах. Первый уровень содержит лишь s-электроны, второй уровень - два s- и шесть р-электронов, третий - два s -, шесть р- и десять d-электронов.

2. Тестовая работа в формате ГИА.

А1. Последовательности чисел в ряду 2, 8, 3 соответствует распределение электронов по слоям в атомах:

1) лития; 2) магния; 3) калия; 4) алюминия.

Пояснение: сумма электронов равна порядковому номеру элемента. 2 + 8 + 3 = 13. Это элемент № 13. Или: Число электронов на внешнем уровне 3, значит элемент находится в третьей группе; число электронных слоев 3, значит элемент находится в третьем периоде. Это алюминий.

А2. В атоме фосфора общее число электронов и число элек­тронных слоев соответственно равны:

1. 31,3; 2) 15,5; 3) 15,3; 4) 31,5.

Пояснение: общее число электронов равно порядковому номеру элемента, число слоев - номеру периода. Для фосфора это числа 15 и 3.

А3. В атоме брома число электронных слоев и число элек­тронов внешнего слоя соответственно равны:

1. 4,5; 2) 3,7; 3) 4,7; 4) 4,6.

Пояснение: число электронных слоев равно номеру пе­риода, число электронов внешнего уровня - номеру группы. Для брома это числа 4 и 7.

А4. Заряд ядра атома химического элемента +20. Схема рас­пределения электронов в его атоме:

1. 2, 8, 18, 2; 2) 2, 8, 2; 3) 2, 8, 8, 2; 4) 2, 8, 8, 3.

Пояснение: заряд ядра соответствует порядковому номе­ру химического элемента. Под № 20 в Периодической системе расположен кальций. В его атоме 4 электронных слоя (элемент IV периода) и 2 электрона на внешнем уровне (элемент II груп­пы). Общее число электронов 20. Этому соответствует распре­деление электронов 2, 8, 8, 2.

3. Продолжение лекции-беседы.

Основные вопросы: химическая связь; кристаллические ре­шётки.

Краткое содержание.

Вид химической связи, образующейся между атомами ти­пичных металлов и типичных неметаллов, называется ионной связью. При этом атомы металлов отдают валентные электроны атомам неметаллов и превращаются в катионы (+); атомы неме­таллов, приняв электроны, становятся анионами (-).

Между атомами неметаллов образуется ковалентная связь за счет обобществления электронов. Связь между атомами с одинаковой электроотрицательностью называется ковалент­ной, с разной электроотрицательностью - ковалентной поляр­ной. Общие электронные пары смещаются в сторону более элек­троотрицательного элемента. Каждая общая электронная пара соответствует одной связи, которая на структурной формуле изображается черточкой. Число связей совпадает с валентно­стью элемента.

Вещества с ионной связью образуют ионные кристалличе­ские решетки. Физические свойства веществ с ионной решет­кой, как правило, таковы: тугоплавкие, нелетучие, хрупкие, в растворе проводят электрический ток.

Вещества с ковалентной связью образуют как атомные кри­сталлические решетки (тугоплавкие, твердые, нелетучие, не­растворимые вещества, например алмаз, кварц), так и молеку­лярные кристаллические решетки (летучие, легкоплавкие, хрупкие вещества, при обычных условиях, как правило, газы или жидкости, например лед, йод, сахар).

Тестовая работа в формате ГИА.

А1. Химическая связь в оксиде калия:

1) ковалентная полярная;

2) ковалентная неполярная;

3) ионная;

4) металлическая.

Пояснение: оксид калия - соединение металла с неметал­лом, связь ионная.

А2. Наиболее ярко выраженная ионная химическая связь об­разуется в соединениях натрия с элементом, заряд атомного яд­ра которого:

1) +14; 2) +9; 3) 15; 4) +1.

Пояснение: № 14 - Si; № 9 - F; № 15 - P; № 1 - H.

Наибольшей электроотрицательностью обладает F. Значит, наиболее ионной будет связь Na с F.

А3. Вещества, формулы которых RbF, HF, F2, образованы химическими связями соответственно:

1) ковалентной неполярной, ковалентной полярной, ионной;

2) ионной, ковалентной неполярной, ковалентной полярной;

3) ионной, ковалентной полярной, ковалентной неполяр­ной;

4) ковалентной полярной, ионной, ковалентной неполярной.

Пояснение: RbF - соединение металла с неметаллом,

ионная связь, HF - соединения атомов неметаллов с разной электроотрицательностью, ковалентная полярная связь, F₂ - со­единение между одинаковыми атомами, ковалентная неполяр­ная связь.

4. Домашнее задание: выписать в словарь и выучить ключе­вые термины по теме «Строение атома. Химическая связь. Кри­сталлические решётки», повторить физический смысл порядко­вого номера, номера периода, группы, определения типов хими­ческой связи; составить 5 тестов по изученной теме.

5. Итог урока.

6. Рефлексия

­