Изменение числа электронов на внешнем. Мы изучаем изменение числа электронов на внешнем энергетическом уровне

Урок химии в 8 классе. «_____»___________________ 20_____ г.

Изменение числа электронов на внешнем энергетическом уровне атомов химических элементов.

Цель. Рассмотреть изменения свойств атомов химических элементов в ПСХЭ Д.И. Менделеева.

Образовательные. Объяснить закономерности изменения свойств элементов в пределах малых периодов и главных подгрупп; определить причины изменения металлических и неметаллических свойств в периодах и группах.

Развивающие. Развивать умения сравнивать и находить закономерности изменения свойств в ПСХЭ Д.И. Менделеева.

Воспитательные. Воспитывать культуру учебного труда на уроках.

Ход урока.

Орг. момент.

Повторение изученного материала.

Самостоятельная работа.

1 вариант.

2 вариант.

1-5. Укажите число нейтронов в ядре атома.

11-15. Указанная электронная формула атома отвечает элементу.

Изучение новой темы.

Задание. Распределите электроны по энергетическим уровням у следующих элементов: Mg, S, Ar.

Завершенные электронные слои обладают повышенной устойчивостью и стабильностью. Устойчивостью обладают атомы, у которых не внешнем энергетическом уровне находится 8 электронов – инертные газы.

Атом всегда будет устойчив, если у него на внешнем энергетическом уровне будет 8ē.

Каким образом атомы этих элементов могут достичь 8-электронного внешнего уровня?

2 пути завершения:

Отдать электроны

Принять электроны.

Металлы – это элементы, которые отдают электроны, на внешнем энергетическом уровне у них 1-3 ē.

Неметаллы – это элементы, которые принимают электроны, на внешнем энергетическом уровне у них находится 4-7ē.

Изменение свойств в ПСХЭ.

В пределах одного периода с ростом порядкового номера элемента металлические свойства ослабевают, а неметаллические свойства усиливаются.

Растет число электронов на внешнем энергетическом уровне.

Радиус атома уменьшается

Число энергетических уровней постоянно.

В главных подгруппах неметаллические свойства уменьшаются, а металлические усиливаются .

Число электронов на внешнем энергетическом уровне постоянно;

Число энергетических уровней увеличивается;

Радиус атома увеличивается.

Таким образом, франций – самый сильный металл, фтор – самый сильный неметалл.

Закрепление.

Упражнения.

Расположите данные химические элементы в порядке увеличения металлических свойств:

А) Al, Na, Cl, Si, P

Б) Mg, Ba, Ca, Be

В) N, Sb, Bi, As

Г) Cs, Li, K, Na, Rb

Расположите данные химические элементы в порядке увеличения неметаллических свойств:

Б) C, Sn, Ge, Si

В) Li, O, N, B, C

Г) Br, F, I, Cl

Подчеркните символы химических металлов:

А) Cl, Al, S, Na, P, Mg, Ar, Si

Б) Sn, Si, Pb, Ge, C

Расположите в порядке уменьшения металлических свойств.

Подчеркните символы химических элементов неметаллов:

А) Li, F, N, Be, O, B, C

Б) Bi, As, N, Sb, P

Расположите в порядке уменьшения неметаллических свойств.

Домашнее задание. Стр. 61- 63. Упр. 4 стр. 66

1 вариант.

1-5. Укажите число нейтронов в ядре атома.

6-10. Укажите число энергетических уровней в атомах следующих элементов.

11-15. Указанная электронная формула атома отвечает элементу.

2 вариант.

1-5. Укажите число нейтронов в ядре атома.

6-10. Укажите число электронов на внешнем энергетическом уровне.

11-15. Указанная электронная формула атома отвечает элементу.

МБОУ «Гимназия №1 города Новопавловска»

Химия 8 класс

Тема:

«Изменение числа электронов

на внешнем энергетическом уровне

атомов химических элементов»

Учитель: Татьяна Алексеевна Комарова

г. Новопавловск

Дата: ___________

Урок – 9

Тема урока: Изменение числа электронов на внешнем энергетическом

уровне атомов химических элементов.

Цели урока:

Сформировать понятие о металлических и неметаллических свойствах элементов на атомном уровне;

Показать причины изменения свойств элементов в периодах и группах на основе строения их атомов;

Дать первоначальные представления об ионной связи.

Оборудование : ПСХЭ, таблица «Ионная связь».

Ход урока

Организационный момент.

Проверка знаний

Характеристика химических элементов по таблице (3 чел.)

Строение атомов (2 чел.)

Изучение нового материала

Рассмотрим следующие вопросы:

1 . Атомы, каких химических элементов, имеют завершенные энергетические уровни?

Это атомы инертных газов, которые расположены в главной подгруппе 8-й группы.

Завершенные электронные слои обладают повышенной устойчивостью и стабильностью.

Атомы VIII группы (He Ne Ar Kr Xe Rn) содержат на внешнем уровне 8е - , именно поэтому они инертны, т.е. химически не активны , не вступают во взаимодействие с другими веществами, т.е. их атомы обладают повышенной устойчивостью и стабильностью. То есть, все химические элементы(обладающие различным электронным строением) стремятся при химическом взаимодействии получить завершенный внешний энергетический уровень ,8е - .

Пример:

11 +12 +9 +17

2 8 1 2 8 2 2 7 2 8 7

1 s 2 2s 2 p 6 3 s 1 1s 2 2s 2 p 6 3 s 2 1s 2 2s 2 p 5 1s 2 2s 2 p 6 3 s 2 p 5

Как вы считаете, каким образом атомы этих элементов могут достичь восемь электронов на внешнем уровне?

Если (предположим) закрыть рукой последний уровень у Na и Mg , то получаются завершенные уровни. Следовательно, надо отдать с внешнего электронного уровня эти электроны! Тогда при отдаче электронов пред-внешний слой из 8е - , становится внешним.

А у элементов F и Cl , следует принять 1 недостающий электрон на свой энергетический уровень, чем отдать 7е - . И так, существует 2 пути достижения завершенного энергетического уровня:

А) Отдача («лишних») электронов с внешнего слоя.

Б) Принятие на внешний уровень («недостающих») электронов.

2. Понятие о металличности и неметалличности на атомном уровне:

Металлы – это элементы, атомы которых отдают свои внешние электроны.

Неметаллы – это элементы, атомы которых принимают на внешний энергетический уровень электроны.

Чем легче атом Ме отдает свои электроны, тем сильнее выражены его металлические свойства.

Чем легче атом неМе принимает недостающие электроны на внешний слой, тем более сильно выражены его неметаллические свойства.

3. Изменение Ме и неМе свойств атомов х.э. в периодах и группах в ПСХЭ.

В периодах:

Пример: Na (1e -) Mg (2е -) – записать строение атома.

Как вы считаете, у какого элемента сильнее выражены металлические свойства, у Na или Mg? Что легче отдать 1е - или 2е - ? (Конечно 1е - , следовательно у Na металлические свойства выражены сильнее).

Пример: Al (3e -) Si (4e -) и т.д.

По периоду количество электронов на внешнем уровне растет слева направо.

(ярче металлические свойства выражены у Al).

Конечно, способность к отдаче электронов по периоду будет уменьшаться, т.е. металлические свойства будут ослабевать.

Таким образом, самые сильные Ме расположены в начале периодов.

А как будет меняться способность к присоединению электронов? (будет увеличиваться)

Пример:

14 r +17 r

2 8 4 2 8 7

Легче принять 1 недостающий электрон (у Cl), чем 4е - у Si.

Вывод:

Неметаллические свойства по периоду слева направо будут усиливаться, а металлические свойства ослабевать.

Еще 1 причина усиления неМе свойств – это уменьшение радиуса атома при неизменном числе уровней.

Т.к. в пределах 1-го периода число энергетических уровней для атомов не меняется, но растет число внешних электронов е - и число протонов р - в ядре. Вследствие этого притяжения электронов к ядру усиливается (закон Кулона), и радиус (r) атома уменьшается, атом как бы сжимается.

Вывод общий:

В пределах одного периода с ростом порядкого номера (N) элемента, металлические свойства элементов ослабевают, а неметаллические – усиливаются, потому что:

Растет число е - на внешнем уровне оно равно № группы и число протонов в ядре.

Радиус атома уменьшается

Число энергетических уровней постоянно.

4. Рассмотрим вертикальную зависимость изменения свойств элементов (в пределах главных подгрупп) в группах.

Пример: VII группа главная подгруппа (галогены)

9 +17

2 7 2 8 7

1 s 2 2s 2 p 5 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 5

Число е - на внешнем уровнях этих элементов одинаковое, а число энергетических уровней разное,

у F -2e - , а Cl – 3e - /

У какого атома радиус больше? (- у хлора, т.к. 3 энергетических уровней).

Чем ближе к ядру расположены е - тем они сильнее притягиваются к нему.

Атом какого элемента будет легче присоединять е - у F или Сl?

(F – легче присоединить 1 недостающий электрон), т.к. у него меньше радиус, а значит сила притяжения электрона к ядру больше, чем у Cl.

Закон Кулона

Сила взаимодействия двух электрических зарядов обратно-пропорциональна квадрату

расстояния между ними, т.е. чем больше расстояние между атомами, тем меньше сила

притяжения двух разноименных зарядов (в данном случае, электронов и протонов).

F сильнее Cl ˃Br˃J и т.д.

Вывод:

В группах (главных подгруппах) неметаллические свойства – уменьшаются, а металлические усиливаются, потому что:

1). Число электронов на внешнем уровне атомов одинаковое (и равно № группы).

2). Число энергетических уровней в атомах растёт.

3). Радиус атома увеличивается.

Устно по таблице ПСХЭ рассмотреть I - группу главную подгруппу. Сделать вывод, что самый сильный металл- это Fr франций, а самый сильный неметалл – это F фтор.

Ионная связь.

Рассмотрим, что произойдет с атомами элементов, если они достигнут октета (т.е. 8е -) на внешнем уровне:

Выпишем формулы элементов:

Na 0 +11 2е - 8е - 1е - Mg 0 +12 2е - 8е - 2е - F 0 +9 2е - 7e - Cl 0 +17 2е - 8е - 7е -

Na х +11 2е - 8е - 0е - Mg х +12 2е - 8е - 0е - F х +9 2е - 8e - Cl х +17 2е - 8е - 8е -

Верхний ряд формул содержит одинаковое число протонов и электронов, т.к. это формулы нейтральных атомов(стоит нулевой заряд «0»- это степень окисления).

Нижний ряд – разное число p + и e - , т.е. это формулы заряженных частиц.

Вычислим заряд данных частиц.

Na +1 +11 2е - 8е - 0е - 2+8=10, 11-10 =1, степень окисления +1

F - +9 2е - 8e - 2+8 =10, 9-10 =-1, степень окисления -1

Mg +2 +12 2е - 8е - 0е - 2+8 =10, 12-10 =-2, степень окисления -2

В результате присоединения – отдачи электронов получаются заряженные частицы, которые называют ионы.

Атомы Ме при отдаче е - приобретает «+» (положительный заряд)

Атомы неМе принимая «чужие» электроны заряжаются «- » (отрицательный заряд)

Химическая связь, образующаяся между ионами, называют ионной.

Ионная связь возникает между сильными Ме и сильными неМе.

Примеры.

а) образование ионной связи. Na + Cl -

Na Cl + -

11 + +17 +11 +17

2 8 1 2 8 7 2 8 2 8 8

1 e -

Процесс превращения атомов в ионы:

Na 0 + Cl 0 Na + + Cl - Na + Cl -

атом атом ион ион ионное соединение

2е -

б) Са О 2+ 2-

20 +8 +20 +8

2 8 8 2 2 6 2 8 8 2 8

Са а 0 – 2е - Са 2+ 2 1

Итог урока

Литература:

1. Химия 8 класс. учебник для общеобразовательных

учреждений/О.С. Габриелян. Дрофа 2009 год

2. Габриелян О.С. Настольная книга учителя.

Химия 8 класс, Дрофа, 2003 г

>> Химия: Изменение числа электронов на внешнем энергетическом уровне атомов химических элементов Каждый период системы элементов Д. И. Менделеева заканчивается инертным газом.

Самым распространенным из инертных (благородных) газов в атмосфере Земли является аргон, который удалось выделить в чистом виде раньше других аналогов. В чем причина инертности гелия, неона, аргона, криптона, ксенона и радона? В том, что у атомов инертных газов на внешних, самых удаленных от ядра уровнях находится восемь электронов (у гелия - два). Восемь электронов иа инешнем уровне - предельное число для каждого элемента Периодической системы, кроме водорода и гелия. Это своеобразный идеал прочности энергетического уровня, к которому стремятся атомы всех остальных элементов Периодической системы.

Добиваться такого положения электронов атомы могут двумя нутями: отдавая электроны с внешнего уровня (в этом случае внешний незавершенный уровень исчезает, а предпоследний, который был завершен в предыдущем периоде, становится внешним) или принимая электроны, которых не хватает до заветной восьмерки. Атомы, имеющие ни внешнем уровне меньшее число электронов, отдают их атомам, у которых на внешнем уровне больше электронов. Легко отдать один электрон, когда он единственный на внешнем уровне, атомам элементов главной подгруппы I группы. Труднее отдавать два электрона, например, атомям элементов главной подгруппы II группы. Еще труднее отдавать свои три внешних электрона атомам элементов III группы. Тенденцию к отдаче электронов с внешнего уровня имеют атомы металлов. И чем легче атомы элемента-металла отдают свои внешние электроны, тем в большей степени выражены у него металлические свойства. Понятно поэтому, что наиболее типичными металлами в Периодической системе являются элементы главной подгруппы I группы. Из сказанного можно сделать следующий вывод.

В пределах периода с ростом заряда атомного ядра, а соответственно, и с ростом числа внешних злектронов металлические свойства химических элементов уменьшаются. Неметаллические свойства, характеризующиеся легкостью принятия электронов на внешний уровень, при этом усиливаются.

Наиболее типичными неметаллами являются элементы главной подгруппы VII группы. На внешнем уровне атомов этих элементов находятся семь электронов. До восьми электронов на внешнем уровне, то есть до устойчивого состояния атомов им нс хватает по одному электрону. Они легко их присоединяют, проявляя неметаллические свойства.

А как ведут себя атомы элементов главной подгруппы IV группы? Ведь у них на внешнем уровне четыре электрона и им. казалось бы. все равно, отдать или принять четыре электрона . Выяснилось, что на способность атомов отдавать или принимать электроны оказывает влияние не только число электронов на внешнем уровне, но и такал важная характеристика атома, как его радиус. В пределах периода число энергетических уровней у атомов химических элементов не меняется, оно одинаково, а вот радиус уменьшается, так как растет положительный заряд ядра (число протонов в нем). Вследствие этого притяжение электронов к ядру усиливается, и радиус атома уменьшается, атом как бы сжимается. Поэтому становится все труднее отдать внешние электроны и, наоборот, все легче принять недостающие до восьми электроны.

В пределах одной и той же подгруппы радиус атома растет с увеличением заряда атомного ядра, так как при постоянном числе электронов на внешнем уровне (он равен номеру группы) растет число энергетических уровней (оно равно номеру периода). Поэтому атому становится все легче отдать внешние электроны.

В пределах одного и того же периода металлические свойства уменьшаются, а номстлл лические -увеличиваются, так как:
а) увеличиваются заряды атомных ядер;
б) растет число электронов на внешнем уровне

Урок химии в 8 классе. «_____»___________________ 20_____ г.

Изменение числа электронов на внешнем энергетическом уровне атомов химических элементов.

Цель. Рассмотреть изменения свойств атомов химических элементов в ПСХЭ Д.И. Менделеева.

Образовательные. Объяснить закономерности изменения свойств элементов в пределах малых периодов и главных подгрупп; определить причины изменения металлических и неметаллических свойств в периодах и группах.

Развивающие. Развивать умения сравнивать и находить закономерности изменения свойств в ПСХЭ Д.И. Менделеева.

Воспитательные. Воспитывать культуру учебного труда на уроках.

Ход урока.

1. Орг. момент.

2. Повторение изученного материала.

Самостоятельная работа.

1 вариант.

6-10. Укажите число энергетических уровней в атомах следующих элементов.

2 вариант.

1-5. Укажите число нейтронов в ядре атома.

6-10. Укажите число электронов на внешнем энергетическом уровне.

11-15. Указанная электронная формула атома отвечает элементу.

3. Изучение новой темы.

Задание. Распределите электроны по энергетическим уровням у следующих элементов: Mg, S, Ar.

Завершенные электронные слои обладают повышенной устойчивостью и стабильностью. Устойчивостью обладают атомы, у которых не внешнем энергетическом уровне находится 8 электронов - инертные газы.

Атом всегда будет устойчив, если у него на внешнем энергетическом уровне будет 8ē.

Каким образом атомы этих элементов могут достичь 8-электронного внешнего уровня?

2 пути завершения:

Отдать электроны

Принять электроны.

Металлы - это элементы, которые отдают электроны, на внешнем энергетическом уровне у них 1-3 ē.

Неметаллы - это элементы, которые принимают электроны, на внешнем энергетическом уровне у них находится 4-7ē.

Изменение свойств в ПСХЭ.

В пределах одного периода с ростом порядкового номера элемента металлические свойства ослабевают, а неметаллические свойства усиливаются.

1. Растет число электронов на внешнем энергетическом уровне.

2. Радиус атома уменьшается

3. Число энергетических уровней постоянно

В главных подгруппах неметаллические свойства уменьшаются, а металлические усиливаются.

1.Число электронов на внешнем энергетическом уровне постоянно;

2. Число энергетических уровней увеличивается;

3. Радиус атома увеличивается.

Таким образом, франций - самый сильный металл, фтор - самый сильный неметалл.

4. Закрепление.

Упражнения.

1. Расположите данные химические элементы в порядке увеличения металлических свойств:

А) Al, Na, Cl, Si, P

Б) Mg, Ba, Ca, Be

В) N, Sb, Bi, As

Г) Cs, Li, K, Na, Rb

2. Расположите данные химические элементы в порядке увеличения неметаллических свойств:

Б) C, Sn, Ge, Si

В) Li, O, N, B, C

Г) Br, F, I, Cl

3. Подчеркните символы химических металлов:

А) Cl, Al, S, Na, P, Mg, Ar, Si

Б) Sn, Si, Pb, Ge, C

Расположите в порядке уменьшения металлических свойств.

4. Подчеркните символы химических элементов неметаллов:

А) Li, F, N, Be, O, B, C

Б) Bi, As, N, Sb, P

Расположите в порядке уменьшения неметаллических свойств.

Домашнее задание. Стр. 61- 63. Упр. 4 стр. 66