Размер
Урока химии, 8 класс. (автор учебника Габриелян О. С.) Тема урока: Строение электронных оболочек атомов
Play

Урока химии, 8 класс. (автор учебника Габриелян О. С.) Тема урока: Строение электронных оболочек атомов

Ввести понятия «электронное облако», «электронная орбиталь, «движение без траектории».

Рассмотреть модель энергетических состояний атома.

Задачи урока: Научиться составлять электронные формулы атомов, определять элементы по их электронным формулам, определять состав атома.

I . Организационный момент. Проверка домашнего задания.

Опрос, проверка домашнего задания. Сообщение результатов проверки тестов прошлой темы «Строение атома. Состав ядра». Учащиеся выставляют оценку в «Лист учета».

Вспомните определение атома.

Назовите элементарные частицы, образующие атом, охарактеризуйте их заряд и массу, напишите обозначения частиц.

4. Предложил название «электрон» 1) Стони 2) Томпсон

3) Беккерель 4) Резерфорд

5. Предложил планетарную модель атома 1) Стони 2) Томпсон

3)Беккерель 4) Резёрфорд

6. Число электронов в атоме натрия равно 1)23 2)12 3)34 4)11

7. Число нейтронов в атоме 39 К равно 1)39 2)58 3)26 4)20

8. Атомы какого химического элемента имеют в своем составе 5 протонов, 6 нейтронов, ­ 5 электронов? Выберите правильныйответ:

а) углерода, б) натрия, в) бора, г) неона.

Какие элементарные частицы образуют ядро атома? Каков заряд ядра? От чего он зависит?

9. Расскажите, как вы определяете число протонов, электронов и нейтронов в атоме. Докажите, что атом — электронейтральная система.

II . Объяснение нового материала

Учитель: На предыдущих уроках мы выяснили, что атом состоит из положительно заряженного ядра и движущихся вокруг него электронов.

В начале ХХв. была принята планетарная модель строения атома , согласно которой вокруг ядра движутся электроны, как планеты вокруг солнца. Следовательно, в атоме есть траектории, по которым движется электрон. Однако дальнейшие исследования показали, что в атоме не существует траекторий движения электронов. Движение без траектории означает, что мы не знаем, как электрон движется в атоме, но можем установить область, где чаще всего встречается электрон. Это уже не орбита, а орбиталь . Двигаясь вокруг атома, электроны образуют в совокупности его электронную оболочку .

Давайте выясним, как движутся электроны вокруг ядра? Беспорядочно или в определенном порядке? Исследования Нильса Бора — основоположника современной атомной физики, а также ряда других ученых позволили сделать вывод: электроны в атомах располагаются определенными слоями — оболочками и в определенном порядке. Электроны в атоме различаются определенной энергией, и, как показывают опыты, одни притягиваются к ядру сильнее, другие слабее. Объясняется это удаленностью электронов от ядра. Чем ближе электроны к ядру, тем больше связь их с ядром, но меньше запас энергии. По мере удаления от ядра атома сила притяжения электрона к ядру уменьшается, а запас энергии увеличивается. Так образуются электронные слои в электронной оболочке атома. Каждый слой состоит из электронов с близкими значениями энергии, поэтому слои электронов называют энергетическими уровнями . Энергия электронов в атоме и энергетический уровень определяется главным квантовым числом n и принимает целочисленные значения 1, 2, 3, 4…Чем больше значение n, тем больше энергия электрона в атоме. Максимальное число электронов, которое может находиться на том или ином энергетическом уровне, определяется по формуле:

Где N - максимальное число электронов на уровне;

n – номер энергетического уровня.

Установлено, что на первой оболочке располагается не более двух электронов, на второй — не более восьми, на третьей — не более 18, на четвертой — не более 32. Заполнение более далеких оболочек мы рассматривать не будем. Известно, что на внешнем энергетическом уровне может находиться не более восьми электронов, его называют завершенным . Электронные слои, не содержащие максимального числа электронов, называют незавершенными .

Число электронов на внешнем энергетическом уровне электронной оболочки атома равно номеру группы для химических элементов главных подгрупп.

Как ранее было сказано, электрон движется не по орбите, а по орбитали и не имеет траектории.

Пространство вокруг ядра, где наиболее вероятно нахождение данного электрона, называется орбиталью этого электрона, или электронным облаком.

Орбитали, или подуровни, как их еще называют, могут иметь разную форму, и их количество соответствует номеру уровня, но не превышает четырех. Первый энергетический уровень имеет один подуровень ( s ), второй- два ( s , p ), третий – три ( s , p , d ) и т.д. Электроны разных подуровней одного и того же уровня имеют разную форму

электронного облака: сферическую ( s ), гантелеобразную ( p ) и более сложную конфигурацию. Сферическую атомную орбиталь ученые договорились называть s -орбиталью . Она самая устойчивая и располагается довольно близко к ядру.

Чем больше энергия электрона в атоме, тем быстрее он вращается, тем сильнее вытягивается область его пребывания, и наконец, превращается в гантелеобразную p -орбиталь :

Электронное облако такой формы может занимать в атоме три положения вдоль осей координат пространства x , y и z . Это легко объяснимо: ведь все электроны заряжены отрицательно, поэтому электронные облака взаимно отталкиваются и стремятся разместиться как можно дальше друг от друга.

Три p – орбитали

Итак, p -орбиталей может быть три. Энергия их, конечно, одинакова, а расположение в пространстве - разное.Составить схему последовательного заполнения электронами энергетических уровней.

2 е 2 е 6 е 2 е 6 е 10 е

Теперь мы можем составить схему строения электронных оболочек атомов:

Определяем общее число электронов на оболочке по порядковому номеру элемента.

Определяем число энергетических уровней в электронной оболочке. Их число равно номеру периода в таблице Д. И. Менделеева, в котором находится элемент.

Определяем число электронов на каждом энергетическом уровне.

Используя для обозначения уровня арабские цифры и обозначая орбитали буквами s и p, а число электронов данной орбитали арабской цифрой вверху справа над буквой, изображаем строение атомов более полными электронными формулами. Ученые условились обозначать каждую атомную орбиталь квантовой ячейкой - квадратиком на энергетической диаграмме :

На s -подуровне может находиться одна атомная орбиталь

а на p - подуровне их может быть уже три -

(в соответствии с тремя осями координат):

Орбиталей d - и f - подуровня в атоме может быть уже пять и семь соответственно:

Ядро атома водорода имеет заряд +1, поэтому вокруг его ядра движется только один электрон на единственном энергетическом уровне. Запишем электронную конфигурацию атома водорода (слайд №3).

Элемент № 3- литий. Ядро лития имеет заряд +3,следовательно, в атоме лития три электрона. Два из них находятся на первом энергетическом уровне, а третий электрон начинает заполнять второй энергетический уровень. Сначала заполняется s-орбиталь первого уровня, потом s-орбиталь второго уровня (слайд №5).

III . Закрепление нового материала.

Задание для класса:

1. Изобразите строение атомов следующих элементов:

а) азота (слайд №9).

2. Сравните строение атомов

а) бора и фтора (слайд №7,11).

б) кислорода и серы(слайд №10).

3. По данным о распределении валентных электронов найдите элемент:

IV . Итоги урока.

Давайте подведем итоги урока. Что мы сегодня узнали нового?

Электрон не имеет траектории и движение его происходит по орбитали.

По схеме последовательного заполнения электронами энергетических уровней научились составлять электронные формулы элементов.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎