Конспект урока по теме: «Строение электронной оболочки

Конспект урока по теме: «Строение электронной оболочки атомов».
Притуло Т. В. – учитель химии МБОУ «Богатищевская СОШ»
Цель урока: Развитие знаний учащихся о строении атома на основе системной
характеристики состояния в нем электронов.
Задачи:
1) Образовательные: .дать понятие об электронной оболочке атома и энергетических
уровнях;
Рассмотреть строение электронных оболочек атомов элементов № 1-№20;
сформировать представление о завершенном и незавершенном энергетическом уровнях;
изучить с учащимися схемы расположения электронов по электронным слоям
(электронные схемы) в атомах;
совместно с учащимися установить причинно-следственные связи между строением
электронной оболочки атома и его свойствами;
использовать для усвоения этого сложного материала межпредметные связи с курсами
физики, географии на уровне фактов, общепредметных понятий
2) Развивающие: развитие у учащихся научного мышления при установлении причинноследственных связей, применении знаний и умений в новых ситуациях, умение строить
свои ответы по плану, высказывать суждения, развить внимательность и
наблюдательность.
3) Воспитывающие: воспитать интерес к предмету химии при знакомстве с историей
развития науки, умение работать в парах, быть внимательным на уроке, оценивать свои
знания и стремиться к развитию их.
Тип урока: комбинированный.
Методы: словесный, наглядный.
Оборудование: наглядное пособие «Состояние электронов в атоме, классная доска.
План урока (рассчитан на два часа)
i.
ii.
Организационный момент
Ход урока
1. Фронтальный опрос.
Историческая справка.
2.
Атом – сложная структура.
3.
Электронная оболочка атома.
4.
Строение атомов элементов № 1—20
5. Классификация элементов на основе строения их атомов.
iii.
Выводы
iv.
Закрепление.
v.
Домашнее задание.
i.
Организационный момент).
Приветствие. Отметка отсутствующих. Активизация класса на усвоение новой темы.
^ II. Ход урока.
Учитель проговаривает и записывает тему урока на доске «Строение электронной
оболочки атомов». Далее по ходу объяснения записывает на доске вопросы плана
изучения новой темы.
1. Для актуализации имеющихся у школьников знаний о строении атома
целесообразно провести фронтальный опрос:
а) Из каких частей состоит атом? б) Какие элементарные частицы вы знаете? в)Чем
электрон отличается от протона? г) Подсчитайте число элементарных частиц в
атомах натрия и фосфора. д) вспомним планетарную модель атома.
^ Историческая справка.
В начале XX века была принята планетарная модель строения атома,
предложенная Резерфордом, согласно которой вокруг очень малого по размерам
положительно заряженного ядра движутся электроны, подобно планетам вокруг
Солнца. (Слайд №1. Модель Резерфорда). На самом деле атом устроен более
сложно.
Атом – сложная структура.
Многочисленные гипотезы явились стимулом к выяснению строения атома.
Было установлено, что атом частица электронейтральная – т.е. частица не имеющая
заряда.
Так как атом электронейтрален, то, следовательно, число электронов движущихся вокруг
ядра атома, должно быть равно заряду ядра.
Таким образом, число положительных зарядов ядра каждого атома (число протонов), а
также число вращающихся в поле ядра электронов равны порядковому номеру элемента.
Итак, вы узнали, что атом – частица со сложной структурой. В центре его находится
положительно заряженное ядро, состоящее из протонов и нейтронов, а вокруг ядра атома
движутся электроны. (Слайд №2. Атом сложная структура).
^ 3) Электронная оболочка атома.
Электроны, двигаясь вокруг ядра атома, образуют в совокупности его электронную
оболочку ( по аналогии с воздушной оболочкой Земли). И подобно воздушной оболочке
земли, где различают различные слои (атмосферу, тропосферу, ионосферу и т.д.), в
электронной оболочке различают слои, на которых будут располагаться электроны с
различным запасом энергии . Каждый электронный слой состоит из электронов с
близкими значениями энергии; поэтому электронные слои еще называют
энергетическими уровнями.
Максимальное число электронов, которые могут находиться на том или ином
энергетическом уровне, определяется по формуле:
N = 2n2, где N – максимальное число электронов на уровне; n –номер энергетического
уровня. Из этой формулы следует, что на первом энергетическом уровне (п = 1) не может
находиться более двух электронов, на втором (п = 2) – не более восьми.Чем ближе к ядру
расположены электроны, тем прочнее они связаны с ядром.
Ядро атома водорода имеет заряд +1. В атоме
только один электрон и, естественно только
один электронный слой. Строение атома
водорода можно отразить различными схемами
(Слайд №3). Строение атомов учащиеся
зарисовывают в тетради ( символ S означает
то, что данный электрон вращается вокруг ядра
атома по круговой орбите).
^ Слайд №3. Схемы строения атома
водорода.
Эти записи содержат одинаковые сведения: химический знак элемента, заряд ядра его
атома число энергетических уровней и число электронов на каждом из них.
Чтобы установить связь между строением атома химического элемента и его свойствами,
рассмотрим еще несколько химических элементов.
Определите по таблице Д.И. Менделеева какой химический элемент находится сразу за
водородом?
Следующий за водородом гелий — инертный элемент. Он не образует соединений с
другими элементами, а значит, валентности не проявляет.
Посмотрите на схему (Слайд №4) и попробуйте описать данный элемент?
Ядро атома гелия имеет заряд +2; вокруг него движутся 2 электрона, образуя один
электронный уровень.
Атомы гелия не образуют соединений с атомами других химических элементов, это
говорит о большой устойчивости его электронной оболочки.
Внешние электронные оболочки атомов гелия и
других инертных газов называют завершенными.
Вы познакомились со строением и свойствами
водорода и гелия — элементов первого периода
периодической системы химических элементов
Д.И. Менделеева.
^ Слайд №4. Схемы строения атома гелия.
Следующий элемент, который мы рассмотрим — литий.
В
^
Слайд №5. Схемы строения атома лития.
Ядро атома лития имеет заряд +3, следовательно в
атоме лития - 3 электрона. Два из них находятся на
первом, ближнем к ядру электронном слое, а третий
образует второй, внешний электронный слой (Слайд
5).
Значит, в атоме лития, химического элемента второго периода, появился второй
электронный слой. Находящийся на нем электрон слабее связан с ядром, чем два других.
Далее составляются схемы строения атомов Ве, В, С, N, О и F (помним, при переходе к
следующему элементу, что заряд ядра атома увеличивается на единицу, а электронный
уровень пополняется еще одним электроном).. Учитель объясняет – на каждом
энергетическом уровне по круговой орбите могут вращаться не более двух электронов, а
остальные электроны вращаются по сложным орбитам, похожим на восьмерки. Мы живем
в трехмерном пространстве, поэтому восьмерки-орбиты могут находиться в трех
плоскостях ( Высота, ширина, толщина). Электроны, вращающиеся по сложным орбитам
обладают большей энергией, чем S-электроны, что и показывает энергетическая
диаграмма. Работа осуществляется на доске и в тетрадях. Осуществляется личностный
подход – учащиеся, по желанию, выходят к доске и составляют схемы строения атомов
химических элементов с помощью учителя, возможно составления не
полной картины, а только части ее, которая усвоена школьником, другие спокойно
работают в тетрадях. Создается очень комфортная, творческая атмосфера на уроке,
способствующая усвоению учебного материала.
^
Слайд №6. Схемы строения атома фтора.
Найдите в периодической системе химический знак лития, от лития до неона Ne
закономерно возрастает заряд ядер атомов. Постепенно заполняется электронами второй
слой. С ростом числа электронов на втором слое металлические свойства элементов
постепенно ослабевают и сменяются неметаллическими.
^ Фтор —элемент, в атоме которого два электронных слоя, содержащих соответственно 2
и 7 электронов (Слайд 6).
За фтором следует неон Ne (Слайд 7).. Неон имеет второй электронный слой, содержащий
восемь электронов, поэтому он является является завершенным.
^ Слайд 7. Схемы строения атома неона.
Следующий химический элемент, атомы которого будут отличаться от атомов неона
дополнительным протоном в ядре и электроном, имеет три электронных слоя.
^ Как вы думаете, какой это элемент?
Натрий имеет единственный электрон на третьем, внешнем электронном уровне, он
расположен дальше от ядра, чем внешний электрон в атоме лития, а потому еще слабее
связан с ядром (Слайд 8).
^ Слайд 8. Схемы строения атома натрия.
При переходе от натрия к магнию, алюминию и другим элементам (в порядке увеличения
заряда ядра) электроны заполняют внешний энергетический уровень , и в атоме аргона
повторяется восьмиэлектронная конфигурация атома неона.
Слайд 19. Схемы строения атома аргона.
Классификация элементов на основе строения их атомов
Один из способов классификации, основанный на теории строения атомов, классификация элементов по числу электронов на внешнем энергетическом уровне.
1. Элементы, атомы которых на внешнем энергетическом уровне имеют, как
правило, 1,2,3(иногда 4 ) электрона, образуют вещества – металлы
(исключение водород, гелий, бор). Атомы металлов могут только отдавать
электроны другим атомам. Чем легче атомы элемента отдают электроны
с внешнего энергетического уровня, тем в большей степени выражены
металлические свойства вещества.( Приведите примеры элементов,
образующих вещества металлы, исходя из схем в тетрадях)
2. Элементы, атомы которых на внешнем энергетическом уровне имеют, как
правило, 5,6,7,8 (иногда 4) электронов, образуют вещества – неметаллы (к
ним относится водород, гелий, бор). Чем легче атомы элемента
принимают электроны, недостающие до завершения внешнего уровня, тем
в большей степени выражены неметаллические свойства
вещества.(Приведите примеры элементов, образующих вещества
неметаллы, исходя из схем в тетрадях)
3. Атомы неметаллов, имеющих завершенный энергетический уровень,
образуют благородные газы. Их атомы не обладают способностью
принимать электроны.( Какие химические элементы образуют инертные
газы?)
Учитель вместе с учениками делают выводы по пройденной теме и повторяют материал.
Выводы.
1. Атом – сложная электронейтральная частица состоящая из положительно
заряженного ядра и движущихся вокруг него отрицательно заряженных
электронов.
2. Электроны, распределяющиеся вокруг ядра электронными слоями, образуют
электронную оболочку атома.
3. С увеличением заряда ядра на +1 увеличивается число электронов на внешнем слое
(энергетическом уровне) на один электрон.
4. Схему расположения электронов по энергетическим уровням называют
электронной схемой.
5. Сходство в строении внешних энергетических уровней атомов приводит к
сходству
свойств элементов ( у металлов – мало электронов на внешнем
энергетическом уровне, у неметаллов – много, а у благородных атомов – внешний
энергетический уровень завершен.
Домашнее задание.
Прочитать §6,7 Стр. 23. Задание №1(В понятной форме) и №2.стр. 25 (Базов.
уровень№1(г), (Повыш. уровень №1(г и д) и №2. (Новошинский И.И., Новошинская
Н.С.Учебник ХИМИЯ – 8 класс)