Povzetek lekcije "Sprememba števila elektronov na zunanji energijski ravni atomov kemičnih elementov"

Kaj se zgodi z atomi elementov med kemijskimi reakcijami? Od česa so odvisne lastnosti elementov? Na obe vprašanji je mogoče dati en odgovor: razlog je v strukturi zunanje ravni. V našem članku bomo preučili elektroniko kovin in nekovin ter ugotovili razmerje med strukturo zunanje ravni in. lastnosti elementov.

Posebne lastnosti elektronov

Ob prehodu kemična reakcija med molekulama dveh ali več reagentov pride do sprememb v strukturi elektronskih lupin atomov, njihova jedra pa ostanejo nespremenjena. Najprej se seznanimo z značilnostmi elektronov, ki se nahajajo na ravneh atoma, ki so najbolj oddaljene od jedra. Negativno nabiti delci so razporejeni v plasteh na določeni razdalji od jedra in drug od drugega. Prostor okoli jedra, kjer se najverjetneje nahajajo elektroni, se imenuje elektronska orbitala. V njem je zgoščenega približno 90 % negativno nabitega elektronskega oblaka. Sam elektron v atomu izkazuje lastnost dvojnosti; hkrati se lahko obnaša kot delec in kot val.

Pravila za polnjenje elektronske lupine atoma

Število energijskih nivojev, na katerih se delci nahajajo, je enako številu periode, kjer se element nahaja. Kaj kaže elektronska sestava? Izkazalo se je, da število elektronov na zunanji energijski ravni za s- in p-elemente glavnih podskupin majhne in velike periode ustreza številki skupine. Na primer, atomi litija prve skupine, ki imajo dve plasti, imajo en elektron v zunanji lupini. Atomi žvepla vsebujejo šest elektronov na zadnji energijski ravni, saj se element nahaja v glavni podskupini šeste skupine itd. Če govorimo o d-elementih, potem zanje velja naslednje pravilo: število zunanjih negativnih delcev je enak 1 (za krom in baker) ali 2. To je razloženo z dejstvom, da se s povečevanjem naboja atomskega jedra najprej napolni notranji d-podnivo, zunanji energijski nivoji pa ostanejo nespremenjeni.

Zakaj se spreminjajo lastnosti elementov kratkih obdobij?

1., 2., 3. in 7. obdobje se štejejo za majhne. Gladko spreminjanje lastnosti elementov z naraščanjem jedrskih nabojev, od aktivnih kovin do inertnih plinov, je razloženo s postopnim povečevanjem števila elektronov na zunanji ravni. Prvi elementi v takih obdobjih so tisti, katerih atomi imajo le enega ali dva elektrona, ki ju je mogoče zlahka odstraniti iz jedra. V tem primeru nastane pozitivno nabit kovinski ion.

Amfoterni elementi, na primer aluminij ali cink, napolnijo svoje zunanje energijske nivoje z majhnim številom elektronov (1 za cink, 3 za aluminij). Odvisno od pogojev kemijske reakcije lahko kažejo tako lastnosti kovin kot nekovin. Nekovinski elementi z majhnimi obdobji vsebujejo od 4 do 7 negativnih delcev na zunanjih lupinah svojih atomov in jih dopolnjujejo do okteta, privabljajo elektrone iz drugih atomov. Na primer, nekovina z največjo elektronegativnostjo, fluor, ima zadnji sloj 7 elektronov in vedno vzame en elektron ne le iz kovin, ampak tudi iz aktivnih nekovinskih elementov: kisika, klora, dušika. Majhne periode se tako kot velike končajo z inertnimi plini, katerih monoatomske molekule imajo popolnoma zaključene zunanje energijske nivoje do 8 elektronov.

Značilnosti strukture atomov dolgih obdobij

Sode vrstice period 4, 5 in 6 so sestavljene iz elementov, katerih zunanje lupine sprejmejo le enega ali dva elektrona. Kot smo že povedali, zapolnijo d- ali f-podravni predzadnje plasti z elektroni. Ponavadi so to tipične kovine. Fizično in kemijske lastnosti spreminjajo se zelo počasi. Lihe vrstice vsebujejo elemente, katerih zunanje energijske ravni so napolnjene z elektroni po naslednji shemi: kovine - amfoteren element - nekovine - inertni plin. Njegovo manifestacijo smo že opazili v vseh majhnih obdobjih. Na primer, v lihi vrsti 4. obdobja je baker kovina, cink je amfoteren, nato pa od galija do broma pride do povečanja nekovinskih lastnosti. Obdobje se konča s kriptonom, katerega atomi imajo popolnoma zaključeno elektronsko ovojnico.

Kako razložiti delitev elementov v skupine?

Vsaka skupina - in teh je v kratki obliki tabele osem - je razdeljena tudi na podskupine, imenovane glavne in sekundarne. Ta klasifikacija odraža različne položaje elektronov na zunanji energijski ravni atomov elementov. Izkazalo se je, da se za elemente glavnih podskupin, na primer litij, natrij, kalij, rubidij in cezij, zadnji elektron nahaja na s-podravni. Elementi skupine 7 glavne podskupine (halogeni) zapolnijo svoj p-podnivo z negativnimi delci.

Za predstavnike stranskih podskupin, kot je krom, bo polnjenje d-podravni z elektroni značilno. In za elemente, vključene v družine, se kopičenje negativnih nabojev pojavi na f-podravni predzadnje energetske ravni. Poleg tega številka skupine praviloma sovpada s številom elektronov, ki lahko tvorijo kemične vezi.

V našem članku smo ugotovili, kakšno strukturo imajo zunanje energijske ravni atomov kemični elementi, in določil njihovo vlogo v medatomskih interakcijah.

"Vrste kemičnih vezi" - Kristali so trdi, ognjevarni, brez vonja, netopni v vodi. EO v obdobju narašča EO v skupini povečuje NAJBOLJ elektronegativni element fluor. Snovi so topljive in imajo pogosto vonj. IONSKA VEZ, ki nastane kot posledica elektrostatične privlačnosti. Atomski okvir ima visoko trdnost.

“Kovinska kemična vez” - Najboljša prevodnika sta baker in srebro. Živo srebro, srebro, paladij in aluminij imajo visoko odbojnost. Razlike med kovinskimi vezmi ter ionskimi in kovalentnimi vezmi. Kovinska vez ima lastnosti, podobne kovalentni vezi. Kovinska vez ima nekaj skupnega z: Ionsko vezjo – nastajanjem ionov. Zlati izdelki.

“Kemija “Kemična vez”” - Snovi s kovalentnimi vezmi. Parametri kovalentne vezi. Vodikova kemijska vez. Dve vrsti kristalnih mrež. Kovine tvorijo kovinske kristalne mreže. Ionska vez je elektrostatična privlačnost med ioni. Ostre meje med različne vrste kemičnih vezi ni. Kovalentna vez.

“Kovalentna polarna vez” - elektronski pari. Atomi. Pogled kemična vez. Zapišite elektronske in strukturne formule. Oblikovanje pojma kovalentne kemijske vezi. Kovine in nekovine. Elementi. Poljaki. Vrsta komunikacije. Kovalentna polarna kemična vez. Serija elektronegativnosti. Povečana elektronegativnost. Skupni elektronski pari.

"Vodikova kemijska vez" - Pojav novega absorpcijskega pasu v elektronskem spektru. Kompleksi z elementi 6. skupine. Lastnosti kovalentnih kemijskih vezi. Stanja molekularnih kompleksov sestave DA. Kompleksi dveh vrst. Disperzivna energija. Donorsko-akceptorska vez. Simetrično. Odvisnost energije od razdalje. Dve molekuli sta opisani s hamiltonianoma HA in HB.

"Vrste in značilnosti kemičnih vezi" - Ionska vez. Kovalentni polarni. Kovalentna polarna povezava. Kovalentna vez. Snovi z molekularno kristalno mrežo. Kovinska povezava. Vodikova vez. Lastnosti snovi. Povezava. Molekularne in atomske kristalne mreže. Lastnosti snovi s kovinskimi vezmi. Ionske kristalne mreže.

V temi je skupno 23 predstavitev

Pouk kemije v 8. razredu. "_____"______ 20_____

Sprememba števila elektronov na zunanji energijski ravni atomov kemičnih elementov.

Tarča. Razmislite o spremembah lastnosti atomov kemičnih elementov v PSHE D.I. Mendelejev.

Izobraževalni. Pojasni vzorce spreminjanja lastnosti elementov znotraj majhnih period in glavnih podskupin; ugotoviti vzroke za spremembe kovinskih in nekovinskih lastnosti v obdobjih in skupinah.

Razvojni. Razviti sposobnost primerjanja in iskanja vzorcev sprememb lastnosti v PSHE D.I. Mendelejev.

Izobraževalni. Spodbujati kulturo akademskega dela v razredu.

Napredek lekcije.

1. Org. trenutek.

2. Ponovitev preučenega gradiva.

Samostojno delo.

Možnost 1.

6-10. Navedite število energijskih nivojev v atomih naslednjih elementov.

Možnost 2.

1-5. Navedite število nevtronov v jedru atoma.

6-10. Navedite število elektronov na zunanji energijski ravni.

11-15. Navedena elektronska formula atoma ustreza elementu.

3. Preučevanje nove teme.

telovadba. Razporedi elektrone po energijskih nivojih naslednjih elementov: Mg, S, Ar.

Dokončane elektronske plasti imajo povečano robustnost in stabilnost. Atomi, ki imajo na svojem zunanjem energijskem nivoju 8 elektronov – inertni plini – so stabilni.

Atom bo vedno stabilen, če ima na zunanji energijski ravni 8ē.

Kako lahko atomi teh elementov dosežejo 8-elektronsko zunanjo raven?

2 načina za dokončanje:

Darujte elektrone

Sprejmi elektrone.

Kovine so elementi, ki oddajajo elektrone; njihova zunanja energijska raven je 1-3 ē.

Nekovine so elementi, ki sprejemajo elektrone; njihova zunanja energijska raven je 4-7ē.

Spreminjanje lastnosti v PSHE.

V enem obdobju, ko se atomsko število elementa poveča, kovinske lastnosti oslabijo in nekovinske lastnosti se povečajo.

1. Število elektronov na zunanji energijski ravni se poveča.

2. Polmer atoma se zmanjša

3. Število energijskih nivojev je konstantno

V glavnih podskupinah se nekovinske lastnosti zmanjšajo, kovinske pa povečajo.

1. Število elektronov na zunanji energijski ravni je konstantno;

2. Poveča se število energijskih ravni;

3. Polmer atoma se poveča.

Tako je francij najmočnejša kovina, fluor je najmočnejša nekovina.

4. Utrjevanje.

vaje.

1. Razporedite te kemične elemente po naraščajočih kovinskih lastnostih:

A) Al, Na, Cl, Si, P

B) Mg, Ba, Ca, Be

B) N, Sb, Bi, As

D) Cs, Li, K, Na, Rb

2. Te kemične elemente razvrstite po naraščajočih nekovinskih lastnostih:

B) C, Sn, Ge, Si

B) Li, O, N, B, C

D) Br, F, I, Cl

3. Podčrtaj simbole za kemične kovine:

A) Cl, Al, S, Na, P, Mg, Ar, Si

B) Sn, Si, Pb, Ge, C

Razporedi po padajočih kovinskih lastnostih.

4. Podčrtajte simbole kemijskih elementov nekovin:

A) Li, F, N, Be, O, B, C

B) Bi, As, N, Sb, P

Nekovinske lastnosti razporedi po padajočem.

domača naloga. Stran 61- 63. Ex. 4 stran 66

Vsako obdobje periodnega sistema D. I. Mendelejeva se konča z inertnim ali plemenitim plinom.

Najpogostejši med inertnimi (žlahtnimi) plini v zemeljski atmosferi je argon, ki je bil izoliran v čista oblika prej kot drugi analogi. Kaj je razlog za inertnost helija, neona, argona, kriptona, ksenona in radona? Dejstvo je, da imajo atomi inertnih plinov osem elektronov na najbolj oddaljenih ravneh od jedra (helij ima dva). Osem elektronov na zunanji ravni je mejno število za vsak element periodnega sistema D.I. Mendelejeva, razen za vodik in helij. To je nekakšen ideal moči energijske ravni, h kateremu težijo atomi vseh drugih elementov periodnega sistema D.I.

Atomi lahko ta položaj elektronov dosežejo na dva načina: z oddajo elektronov z zunanje ravni (v tem primeru zunanja nepopolna raven izgine, predzadnja, ki je bila dokončana v prejšnjem obdobju, pa postane zunanja) ali s prevzemom elektronov, ki niso dovolj za dosego želene osmice. Atomi, ki imajo manj elektronov na svoji zunanji ravni, jih predajo atomom, ki imajo več elektronov na svoji zunanji ravni. Enostavno je dati en elektron, če je edini na zunanji ravni, atomom elementov glavne podskupine skupine I (skupina IA). Težje je oddati dva elektrona, na primer, atomom elementov glavne podskupine skupine II (skupina IIA). Še težje je predati svoje tri zunanje elektrone atomom elementov skupine III (skupina IIIA).

Atomi kovinskih elementov so nagnjeni k oddajanju elektronov z zunanje ravni. In čim lažje se atomi kovinskega elementa odpovejo svojim zunanjim elektronom, tem več v večji meri Ima kovinske lastnosti. Jasno je torej, da so najbolj značilne kovine v periodnem sistemu D. I. Mendelejeva elementi glavne podskupine I. skupine (skupina IA). Nasprotno pa imajo atomi nekovinskih elementov težnjo, da sprejmejo manjkajoče pred dokončanjem zunanje energijske ravni. Iz zgoraj navedenega lahko sklepamo naslednje. V obdobju s povečanjem naboja atomskega jedra in s tem s povečanjem števila zunanjih elektronov kovinske lastnosti kemičnih elementov oslabijo. Izboljšane so nekovinske lastnosti elementov, za katere je značilna enostavnost sprejemanja elektronov na zunanji nivo.

Najbolj značilne nekovine so elementi glavne podskupine skupine VII (skupina VIIA) periodnega sistema D. I. Mendelejeva. Zunanja raven atomov teh elementov vsebuje sedem elektronov. Do osem elektronov na zunanjem nivoju, torej do stabilnega stanja atomov, jim manjka en elektron. Z lahkoto jih pritrdijo in kažejo nekovinske lastnosti.

Kako se obnašajo atomi elementov glavne podskupine IV (skupina IVA) periodičnega sistema D.I. Mendelejeva? Navsezadnje imajo štiri elektrone na zunanji ravni in zdi se, da jim je vseeno, ali dajo ali vzamejo štiri elektrone. Izkazalo se je, da na sposobnost atomov, da oddajajo ali sprejemajo elektrone, ne vpliva samo število elektronov na zunanji ravni, ampak tudi polmer atoma. Znotraj obdobja se število energijskih ravni atomov elementov ne spremeni, je enako, vendar se radij zmanjša, saj se poveča pozitivni naboj jedra (število protonov v njem). Zaradi tega se privlačnost elektronov k jedru poveča, polmer atoma pa se zmanjša, zdi se, da se atom skrči. Zato postaja čedalje težje opustiti zunanje elektrone in obratno vse lažje sprejeti manjkajočih do osem elektronov.

Znotraj iste podskupine se polmer atoma povečuje z naraščanjem naboja atomskega jedra, saj ko stalno število elektronov v zunanjem nivoju (je enako številu skupine), se poveča število energijskih nivojev (je enako številu periode). Zato se atomu vse lažje odreče svojim zunanjim elektronom.

V periodnem sistemu D.I. Mendelejeva se s povečanjem serijske številke lastnosti atomov kemičnih elementov spremenijo na naslednji način.

Kakšen je rezultat sprejema ali darovanja elektronov s strani atomov kemičnih elementov?

Predstavljajmo si, da se "srečata" dva atoma: kovinski atom skupine IA in atom nekovine skupine VIIA. Kovinski atom ima en sam elektron na svoji zunanji energijski ravni, medtem ko atomu nekovine manjka samo en elektron, da bi bila njegova zunanja raven popolna.

Kovinski atom bo zlahka prepustil svoj elektron, ki je najbolj oddaljen od jedra in je nanj šibko vezan, atomu nekovine, ki mu bo prosti prostor na svoji zunanji energetski ravni.

Nato bo atom kovine, prikrajšan za en negativni naboj, pridobil pozitiven naboj, atom nekovine pa se bo zaradi nastalega elektrona spremenil v negativno nabit delec - ion.

Oba atoma bosta izpolnila svoje " cenjene sanje" - bo prejel tako želenih osem elektronov na zunanji energijski ravni. Toda kaj se zgodi potem? Nasprotno nabiti ioni se bodo v celoti v skladu z zakonom privlačnosti nasprotnih nabojev takoj združili, to je, da bo med njimi nastala kemična vez.

Razmislimo o nastanku te kemične vezi na primeru dobro znane spojine natrijev klorid (kuhinjska sol):

Postopek pretvorbe atomov v ione je prikazan na diagramu in sliki:

na primer ionska vez nastane tudi z interakcijo atomov kalcija in kisika:

Ta transformacija atomov v ione se vedno zgodi med interakcijo atomov tipičnih kovin in tipičnih nekovin.

Na koncu razmislimo o algoritmu (zaporedju) razmišljanja pri pisanju sheme za nastanek ionske vezi, na primer med atomi kalcija in klora.

1. Kalcij je element glavne podskupine II (skupina HA) periodnega sistema D.I. Mendelejeva, kovina. Njegovemu atomu je lažje oddati dva zunanja elektrona kot sprejeti manjkajočih šest:

2. Klor je element glavne podskupine VII (skupina VIIA) tabele D.I. Mendelejeva, nekovine. Njegov atom lažje sprejme en elektron, ki mu manjka za dokončanje zunanje energijske ravni, kot da odda sedem elektronov z zunanje ravni:

3. Najprej poiščimo najmanjši skupni večkratnik med naboji nastalih ionov, ta je enak 2 (2×1). Nato določimo, koliko atomov kalcija je treba vzeti, da lahko oddajo dva elektrona (tj. vzeti morate 1 atom Ca) in koliko atomov klora je treba vzeti, da lahko sprejmejo dva elektrona (tj. vzeti morate 2 atoma Cl).

4. Shematično lahko nastanek ionske vezi med atomi kalcija in klora zapišemo na naslednji način:

Za izražanje sestave ionskih spojin se uporabljajo formulske enote - analogi molekulskih formul.

Številke, ki prikazujejo število atomov, molekul ali formulskih enot, imenujemo koeficienti, števila, ki prikazujejo število atomov v molekuli ali ionov v formuli, pa indeksi.

V prvem delu odstavka smo sklepali o naravi in ​​razlogih za spremembe lastnosti elementov. V drugem delu odstavka predstavljamo ključne besede.

Ključne besede in besedne zveze

1. Atomi kovin in nekovin.
2. Ioni so pozitivni in negativni.
3. Ionska kemična vez.
4. Koeficienti in indeksi.

Delo z računalnikom

1. Oglejte si elektronsko prijavo. Preučite učno gradivo in dokončajte dodeljene naloge.
2. Na internetu poiščite e-poštne naslove, ki lahko služijo kot dodatni viri, ki razkrivajo vsebino ključnih besed in fraz v odstavku. Učitelju ponudite svojo pomoč pri pripravi nove lekcije – pošljite sporočilo po ključne besede in fraze v naslednjem odstavku.

Vprašanja in naloge

1. Primerjaj zgradbo in lastnosti atomov: a) ogljika in silicija; b) silicij in fosfor.
2. Razmislite o shemah za nastanek ionskih vezi med atomi kemičnih elementov: a) kalija in kisika; b) litij in klor; c) magnezij in fluor.
3. Poimenujte najznačilnejšo kovino in najznačilnejšo nekovino v periodnem sistemu D. I. Mendelejeva.
4. Z dodatnimi viri informacij pojasnite, zakaj so inertne pline poimenovali žlahtni plini.

Pouk kemije v 8. razredu. "_____"______ 20_____

Sprememba števila elektronov na zunanji energijski ravni atomov kemičnih elementov.

Tarča. Razmislite o spremembah lastnosti atomov kemičnih elementov v PSHE D.I. Mendelejev.

Izobraževalni. Pojasni vzorce spreminjanja lastnosti elementov znotraj majhnih period in glavnih podskupin; ugotoviti vzroke za spremembe kovinskih in nekovinskih lastnosti v obdobjih in skupinah.

Razvojni. Razviti sposobnost primerjanja in iskanja vzorcev sprememb lastnosti v PSHE D.I. Mendelejev.

Izobraževalni. Spodbujati kulturo akademskega dela v razredu.

Napredek lekcije.

Org. trenutek.

Ponavljanje naučene snovi.

Samostojno delo.

Možnost 1.

Možnost 2.

1-5. Navedite število nevtronov v jedru atoma.

11-15. Navedena elektronska formula atoma ustreza elementu.

Preučevanje nove teme.

telovadba. Razporedi elektrone po energijskih nivojih naslednjih elementov: Mg, S, Ar.

Dokončane elektronske plasti imajo povečano robustnost in stabilnost. Atomi, ki imajo na svojem zunanjem energijskem nivoju 8 elektronov – inertni plini – so stabilni.

Atom bo vedno stabilen, če ima na zunanji energijski ravni 8ē.

Kako lahko atomi teh elementov dosežejo 8-elektronsko zunanjo raven?

2 načina za dokončanje:

Darujte elektrone

Sprejmi elektrone.

Kovine so elementi, ki oddajajo elektrone; njihov zunanji energijski nivo ima 1-3 ē.

Nekovine so elementi, ki sprejemajo elektrone; njihova zunanja energijska raven je 4-7ē.

Spreminjanje lastnosti v PSHE.

V enem obdobju z naraščajočo serijsko številko elementa so kovinske lastnosti oslabljene, nekovinske pa okrepljene.

Število elektronov na zunanji energijski ravni se poveča.

Polmer atoma se zmanjša

Število energijskih ravni je konstantno.

V glavnih podskupinah nekovinske lastnosti se zmanjšajo, kovinske pa povečajo.

Število elektronov na zunanjem energijskem nivoju je konstantno;

Poveča se število energijskih ravni;

Polmer atoma se poveča.

Tako je francij najmočnejša kovina, fluor je najmočnejša nekovina.

Utrjevanje.

vaje.

Razporedite te kemične elemente po naraščajočih kovinskih lastnostih:

A) Al, Na, Cl, Si, P

B) Mg, Ba, Ca, Be

B) N, Sb, Bi, As

D) Cs, Li, K, Na, Rb

Te kemične elemente razvrstite po naraščajočih nekovinskih lastnostih:

B) C, Sn, Ge, Si

B) Li, O, N, B, C

D) Br, F, I, Cl

Podčrtaj kemijske kovinske simbole:

A) Cl, Al, S, Na, P, Mg, Ar, Si

B) Sn, Si, Pb, Ge, C

Razporedi po padajočih kovinskih lastnostih.

Podčrtaj simbole za kemijske elemente nekovin:

A) Li, F, N, Be, O, B, C

B) Bi, As, N, Sb, P

Nekovinske lastnosti razporedi po padajočem.

domača naloga. Stran 61- 63. Ex. 4 stran 66

Možnost 1.

1-5. Navedite število nevtronov v jedru atoma.

6-10. Navedite število energijskih nivojev v atomih naslednjih elementov.

11-15. Navedena elektronska formula atoma ustreza elementu.

Možnost 2.

1-5. Navedite število nevtronov v jedru atoma.

6-10. Navedite število elektronov na zunanji energijski ravni.

11-15. Navedena elektronska formula atoma ustreza elementu.