Конспект урока химии по теме "Состояние электронов в атомах элементов малых периодов"

Задание:

1. Определите состав атома элементов

А)№ 12 и 33

В)№ 10 и 37

После ответа на вопросы внимательно прочитайте введение к главе 1, §1 с. 7-8 учебника

Учащимся предлагается ознакомиться с предметной терминологией по данной теме на каз./рус./англ.яз.

Работа в тетрадях

Середина

объяснение учителя

Электроны в атомах обладают различным запасом энергии, которую они поглощают или излучают определенными порциями, или так называемыми квантами.
Электрон в атоме находится лишь в определенных квантовых состояниях, соответствующих определенным значениям энергии его связи с ядром.
Значение энергии электрона задается главным квантовым числом n, которое может принимать только целочисленные значения: n=1, 2,3… .

Электроны, обладающие наименьшим запасом энергии (n=1 ), находятся на первом энергетическом уровне.
Переход электрона из одного квантового состояния в другое связан со скачкообразным изменением энергии, при этом электроны могут переходить на второй и более удаленные энергетические уровни.

Число электронов N на данном энергетическом уровне определяется формулой N=2n² , где n – главное квантовое число.
Согласно этой формуле :
на первом энергетическом уровне (n=1 ) могут находиться два электрона (N=2 ∙ 1² = 2),
на втором (n=2) – восемь электронов (N=2 ∙ 2² = 8),
на третьем (n=3) – восемнадцать электронов (N=2 ∙ 3² = 18 ) и т.д.

Предложить учащимся рассмотреть графическое изображение состояние электронов в атомах на примере атома водорода.

Далее показать вторую картинку Электронное облако водорода с неравномерной плотностью

Попросить учащихся ответить на вопросы по данным картинкам. Например, Понятно ли им, что показывают данные картинки? Есть ли траектория движения у электрона?

Экспериментально доказано, что вероятность пребывания электрона в области заряженного ядра не одинакова.
Вероятность нахождения электрона около самого ядра атома водорода близка нулю.
При удалении от ядра вероятность пребывания электрона в данной области пространства быстро возрастает и достигает максимального значения на расстоянии 53 пм от ядра, а потом постепенно убывает.
Частоту пребывания электрона на определенном расстоянии от ядра принято графически изображать точками.
Там, где электрон пребывает чаще, плотность точек больше, где реже – меньше.
В результате возникает картина, напоминающая область эколоядерного пространства, в котором вероятность нахождения электрона составляет – 90%, называют электронным облаком или электронной орбиталью. (учащиеся пишут под запись)
Она имеет определенную форму и пространственную ориентировку.

Просмотр видео:

- Что такое атомная орбиталь?

Задать вопросы по данному видео после просмотра учащимися. Что такое орбита? Что такое атомная орбиталь. Как можно определить атомные орбитали? Какова природа электрона.

Объяснение учителем: Понятие о s-,p-электронах и их распределении по энергетическим уровням и подуровням.

Электроны, состояние которых описывается облаком (орбиталью) сферической формы, принято называть

s-электронами.

Задать вопрос учащимся: Сколько электронов в атоме гелия ?
(Предполагаемый ответ: в атоме гелия два s-электрона).

Как могут сосуществовать на одном энергетическом уровне два электронных облака сферической формы ?

Объяснение учителем:

Электроны, кроме движения вокруг ядра, обладают ещё и внутренним движением, которое упрощенно можно представить как вращение вокруг собственной оси.
Это явление получило название «спин» (от англ.spin – крутиться, вертеться). Электронные облака одинаковой формы могут перекрываться, если электроны обладают противоположными (антипараллельными) спинами, т.е. один как бы вращается вокруг оси по часовой, а другой – против часовой стрелки.

Графически это изображается так:
1s¹ 1s²
Н ↑ Не ↑↓

Клеткаобозначает орбиталь,

стрелка– электрон,

разнонаправленные стрелки – противоположные (антипараллельные) спины.

Расположение электронов в атомах принято также изображать в виде электронных формул, например:
H - 1s¹
He - 1s²

Цифра перед буквой показывает номер энергетического уровня;

Буква – энергетический подуровень и форму электронного облака;

Цифра справа над буквой – число электронов на указанном подуровне с данной формой облака.

Число электронов на энергетическом уровне соответствует известной формуле N=2n²

Учащимся предлагается выполнить задание уровня А: Сколько и какие химические элементы первого периода содержат от одного до двух электронов ?

(Ответ: в 1-м периоде периодической таблицы химических элементов не может быть больше двух химических элементов. Это водород и гелий).

У атома Li третий, а у атома бериллия Ве третий и четвертый электроны располагаются на втором энергетическом уровне. Эти электроны в своём движении тоже образуют сферические облака, но большего размера.

У атома бора В появляется пятый электрон.

Этот электрон при движении образует облако, напоминающее форму гантели

Показать учащимся возможную ориентацию р-электронных облаков в пространстве

Гантелеобразные электронные облака располагаются взаимно перпендикулярно по осямx,y,z.

Объяснить учащимся, что для построения электронных конфигураций атомов необходимо учитывать:

Принцип Паули. В 1925 г. швейцарский физик В.Паули (в 1945 г. ему была присуждена Нобелевская премия по физике) установил правило, названное впоследствии принципом Паули (или запретом Паули): В атоме не может быть двух электронов, обладающих одинаковыми свойствам

Вольфганг Паули

Правило Хунда.

При данном значении l (т.е. в пределах определенного подуровня) электроны располагаются таким образом, чтобы суммарный спин был максимальным. Если, например, в трех p-ячейках атома азота необходимо распределить три электрона, то они будут располагаться каждый в отдельной ячейке.

Фридрих Хунд

Принцип наименьшей энергии
В атоме каждый электрон располагается так, чтобы его энергия была минимальной (что отвечает наибольшей связи его с ядром). Энергия электрона в основном определяется главным квантовым числомn и побочным квантовым числом l.

Работа в группах

Задание:составьте схемы распределения электронов
1 группа: С, Са, О, Cl
2 группа: N,Ne,K,Ar

Задание: из имеющегося материала изготовить любые модели атомов для первых 20-ти ХЭ.

КРИТЕРИИ К ЗАДАНИЮ:

Правильно определяет количество электронных оболочек.

Правильно распределяет электроны по уровням.

Правильно строит электронно-графическую формулы выбранного атома элемента.

Правильно указал число протонов и нейтронов.

Изготавливает аккуратно и ровно вырезанные круги (орбитали).

Аккуратно соединяет друг с другом готовые круги ниткой (они должны вращаться).

Красиво рисует электроны на орбиталях (можно использовать цветные фломастеры).

Относится творчески к изготовлению модели.

ОЦЕНИВАНИЕ РАБОТ УЧАЩИХСЯ ЧЕРЕЗ ВЗАИМООЦЕНИВАНИЕ .

УЧАЩИЕСЯ ОБМЕНИВАЮТСЯ МОДЕЛЯМИ АТОМОВ И ПРОВЕРЯЮТ СОГЛАСНО ВЫДАННЫМ КРИТЕРИЯМ, ПРАВИЛЬНОСТЬ МОДЕЛЕЙ АТОМОВ.

http://www.youtube.com/watch?v=lPxYySzspME

Цветная бумага, ножницы, пластелин, клей, картон

Конец

Устное оценивание учащихся
Задание уровня А: вставьте пропущенные слова в тексте.

Атом - это ……………. частица, которая состоит из ……………… заряженного ядра и ………………. заряженных электронов.

Задание уровня В:

Ядра атомов состоят из элементарных частиц ……..видов : …………(p) и …………….(n). Сумма протонов и нейтронов в ядре одного атома называется ………………: где А - ………….число, N – число…………, Z – число…………

Задание уровня С:

Электроны распределяются по …………… орбиталям в соответствии с принципом ………… …………, принципом ……….. и правилом ………. . Такое распределение называется …………. ……………….. …………. .

Дополнительная информация

Итоговая оценка

Рефлексия

Раздать учащимся заранее заготовленные листочки красного и зеленого цвета.

На зеленой стороне они пишут номер вопроса и ставят знак «+», если согласен и всё понятно.

На красной стороне пишет номера вопросов, которые вызвали затруднения.

Вопросы рефлексии:

Теперь я знаю, что такое энергетический уровень.

Мне понятно, как распределяются электроны в атоме.

Если меня попросят объяснить принцип Паули и правило Гунда, я смогу это сделать.

Я знаю, чем отличаются s-электроны от p-электронов.

Мне понятен принцип наименьшей энергии.

Я знаю максимальное заполнение электронов в подуровнях.

Я смогу выполнить Д/З, т.к. мне всё было понятно.

Какие два аспекта в обучении прошли очень хорошо (с учетом преподавания и учения)?

1:

2:

Какие два обстоятельства могли бы улучшить урок (с учетом преподавания и учения)?

1:

2:

Что узнал об учениках в целом или отдельных лицах?

Вольфганг Паули

Фридрих Хунд

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/219356-konspekt-uroka-himii-po-teme-sostojanie-jelek