Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 12
Ульяновский Институт Повышения Квалификации и Переподготовки Работников Образования Кафедра Естествознания
слушателя курса повышения квалификации группы Х-1 учителя химии МОУ СОШ №6 Ленинского района г. Ульяновска Фёдоровой Ирины Владимировны
По теме: «Подготовка учащихся к ЕГЭ. По вопросу:
«Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева.
Радиусы атомов, их периодические изменения в системе химических элементов.
Закономерности изменения химических элементов и их соединений по периодам и группам.
(вопросы А-2, А-7)»»
Научный руководитель:
Заведующий кафедрой естествознания Кандидат химических наук, доцент Ахметов М.А. Ульяновск, 2009 г. Введение
Анализ результатов ЕГЭ 2008 года показал положительное усвоение на базовом уровне школьного курса по вопросу: Периодический закон и Периодическая система химическая система Д.И. Менделеева; современное представление о строении атома; электроотрицательность; закономерность изменения радиусов атомов в системе химических элементов по периодам и группам, а также изменение химических свойств элементов и их соединений. Основы данного материала закладываются уже в 8 классе. Для этого важно, чтобы учащиеся овладели необходимыми опорными знаниями по данным вопросам. Для лучшего восприятия изучаемого материала я использую различные наглядные таблицы и схемы, которые будут освещены в теоретической части. Практически учащиеся изготавливают карточки 20 – 40 химических знаков и постепенно по мере изучения материала заполняют характеристику каждого химического элемента по плану: I. Nп/п
, N периода, N группы, подгруппа (А,Б) II. Состав ядра (сумма протонов, нейтронов) III. Электронное строение IV. Ме, неМе, инертный газ V. Степень окисления VI. Высший оксид –> гидроксид VII. Водородное соединение VIII. Сравнение химического элемента с рядом стоящими элементами по периоду и группе Такой подход вызывает непроизвольный интерес учащихся, улучшает запоминание информации и практическое применение знаний. На разных этапах изучения учащиеся 11 классов помогают в проверке деятельности учащихся 8 классов. В 9 классе эти же карточки используются при изучении отдельных химических элементов и групп химических элементов. Данная методика изучения позволяет закреплять опорные знания по теме. Теоретическая часть
Периодический закон.
Периодическая система химических элементов
Д.И. Менделеева в свете строения атома.
1 марта 1869 года русский ученый Д.И. Менделеев открыл Периодический закон – первую естественную классификацию химических элементов. Это был итог исследованию самого ученого и обобщение опыта других исследователей. Ни одна классификация химических элементов до Менделеева не была полной. Он был убежден в том, что между всеми химическими элементами имеется закономерная связь. В основу классификации он положил атомную массу. Формулировка Периодического закона, данная Д.И. Менделеевым: Свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов (масс) элементов
После открытия строения атома стало возможным дать более точную современную формулировку Периодического закона: Свойства химических элементов и образованных ими соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра их атомов.
В Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, графическом изображении Периодического закона, каждое обозначение: порядковый (атомный) номер элемента, номер периода номер группы связано со строением атома. Порядковый номер элемента
Номер периода
Номер группы
(для элементов главных групп) = заряду ядра атома = количеству энергетических уровней в атоме = количеству электронов e-
на внешнем энергетическом уровне = количеству протонов р+
в ядре = высшей положительной степени окисления = количеству электронов е-
в атоме = высшей валентности элемента по кислороду Для элементов неметаллов по номеру группы можно определить низшую степень окисления и количество непарных электронов на внешнем энергетическом уровне атома. Для этого из номера группы, в которой находится элемент, надо вычесть максимальный номер группы 8. Например: Химический элемент
Порядковый
номер элемента
№15
Номер периода
3
Номер группы
для элементов главных подгрупп
VA
Фосфор P
Z
= +15
заряд ядра атома р+
= 15
количество протонов в ядре е
-
= 15 количество электронов в атоме 3
энергетических уровня в атоме 5е-
электронов на внешнем энергетическом уровне +5
высшая положительная степень окисления V
высшая валентность по кислороду -3
низшая степень окисления (5 – 8 = 3) 3е-
непарных электрона в атоме фосфора п о с т о я н н о - увеличение Za
– заряд ядра атома Ra
– радиус атома ne-
– количество электронов на внешнем уровне Э.О. – электроотрицательность (-
e-
) – отдача электронов (+
e-
) – прием электронов рис. 1.
Изменение свойств элементов по горизонтали (по периодам) и вертикали (по группам) Причина изменения свойств также объясняется строением атомов химических элементов. Каждый период начинается элементом щелочным металлом (исключение – первый период), в атомах которых на внешнем энергетическом уровне имеются один s
– электрон. Общая электронная формула строения внешнего энергетического уровня щелочных металлов ns1
, где n
– номер периода. Каждый период заканчивается элементом благородным газом. В атомах элементов благородных газов на внешнем энергетическом уровне имеются два s
- и шесть p
-электронов. Общая электронная формула строения внешнего энергетического уровня благородных газов ns2
np6
, где n
- номер периода (исключение: гелий He - ns2
). Период - это горизонтальная последовательность элементов по возрастанию порядкового
(атомного) номера элемента, атомы которых имеют одинаковое число энергетических уровней,
численно равное номеру периода
. В периодах металлические свойства уменьшаются, а неметаллические свойства увеличиваются. В больших периодах изменения свойств происходят медленнее, что объясняется появлением десяти d
-элементов (4-й, 5-й периоды) и четырнадцати f
-элементов (6-й, 7-й периоды). По группам (в главных подгруппах) металлические свойства увеличиваются, а неметаллические уменьшаются. Группа - это вертикальная последовательность элементов по возрастанию порядкового (атомного) номера, обладающая схожими свойствами.
Главная подгруппа - это вертикальная последовательность s- и p-элементов с одинаковым
числом электронов на внешнем энергетическом уровне, равным номеру группы.
Побочная подгруппа - это вертикальная последовательность d- и f-элементов, которые имеют
одинаковое суммарное количество валентных электронов.
Следовательно, возможна третья формулировка Периодического закона, которая отражает причину периодического изменения свойств. Свойства химических элементов и образованных ими соединений находятся в периодической
зависимости от строения внешних энергетических уровней атомов.
Изменение свойств элементов по диагонали
Под диагональной периодичностью понимают повторяемость сходства химических свойств простых веществ и соединений элементов, расположенных по диагонали друг от друга. Диагональ из левого верхнего угла к нижнему правому объединяет отчасти сходные элементы. Это объясняется приблизительно одинаковым увеличением неметаллических свойств в периодах и металлических свойств в группах. Группа
Период
I
II
III
IV
V
2
N 3 Na Mg Al Si P Литий Li
и его соединения больше похожи на магний Mg
и его соединения. Бор B
больше напоминает кремний S
i, чем алюминий Al
. Если провести диагональ от бериллия 4
Be
до астата 85
At
, то она условно разделит элементы на металлы и неметаллы. Вдоль этой диагонали будут расположены переходные элементы, соединения которых обладают амфотерными (двойственными) свойствами. "Звездная периодичность" химических элементов
Под "звездной периодичностью" подразумевают изменение свойств элементов с учетом горизонтальной, вертикальной и диагональной периодичности. "Звездная периодичность" наблюдается как у элементов главных, так и побочных подгрупп. K Ca Sc W Re Os рис. 2.
«Звездность» Периодической системы Свойства центрального элемента являются средними из свойств элементов, окружающих его. Обобщение всех видов периодичности изменений свойств элементов позволяет предсказывать и открывать новые химические элементы. Радиус атома по периоду уменьшается, а по группе возрастает. Ассоциация: «Снежная баба, смотрящая вдаль» Задания для самостоятельного решения
№1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 №8 №9 №10 №11 №12 №13 №14 №15 №16 №17 №18 №19 №20 №21 №22 №23 №24 №25 №26 №27 №28 №29 №30 №31 №32 №33 №34 №35 №36 №37 №38 №39 №40 №41 №42 №43 №44 №45 №46 №47 Ответы
Номер вопроса Ответ 1 1 2 1 3 2 4 2 5 2 6 1 7 3 8 2 9 3 10 2 11 4 12 4 13 1 14 4 15 3 16 4 17 4 18 2 19 2 20 1 21 2 22 2 23 2 24 2 25 3 26 1 27 4 28 3 29 1 30 4 31 4 32 2 33 4 34 3 35 4 36 1 37 3 38 1 39 2 40 2 41 3 42 2 43 3 44 3 45 2 46 4 47 3 48 2 Литература
I. А.В. Гурова, О.Е. Рыбникова «Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева», М.: АСТ: Астрель, 2007. II. А.А.Каверина, Ю.Н. Медведев, Д.Ю. Добротин «ЕГЭ 2009. Химия: Сборник экзаменационных заданий», М.: Эксмо, 2009. III. Под редакцией А.А.Кавериной; Министерство образования и науки РФ, Федеральная служба по надзору в сфере образования и науки, Федеральный институт педагогических измерений «Единый государственный экзамен: контрольные измерительные материалы», М.: Просвещение, 2006. IV. В.Ю. Мишина, Е.Н. Стрельникова «Единственные реальные варианты заданий для подготовки к единому государственному экзамену», М.: Федеральный центр тестирования, 2006. V. ФИПИ «Единый государственный экзамен 2009. Химия. Универсальные материалы для подготовки учащихся», М.: Интеллект – Центр, 2009. VI. Э.М. Левина «ЕГЭ. Химия: Типовые тестовые задания», СПб.: Тригон, 2008.
|