Макет открытого урока по теме Строение электронных оболочек атома

Открытый урок

«Строение электронных оболочек атомов»

8 класс

Цели: объяснить физический смысл номера периода и номера группы химических элементов в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева; объяснить состояние электрона в атоме; рассказать о распределении электронов в атоме по энергетическим уровням 1, 2, 3-го периодов и максимальном количестве электронов на I, II и III энергетических уровнях; научить составлять схемы строения электронных оболочек атомов химических элементов I, II и III уровней, электронные формулы атомов химических элементов (Н - Са).

Основные понятия: электронная оболочка атома, энергетический уровень, подуровень, завершенный и незавершенный энергетические уровни, электронное облако, электронная орбиталь, электронная формула.

Оборудование: Периодическая таблица химических элементов Д.И.Менделеева, таблица «Строение атомов химических элементов», другие справочные таблицы и кодотранспаранты.

Ход урока

Этап урока

Действия учителя

Действия учеников

1. Организационный момент.

2. Актуализация знаний.

1. Проверка домашнего задания.

2. Самостоятельная работа:

I вариант.

В чем сходство и отличие в составе атомов химического элемента калия с массовыми числами 39 и 40? Дайте обоснованный ответ.

II вариант.

В чем сходство и отличие в составе атомов химического элемента меди с массовыми числами 63 и 65? Дайте обоснованный ответ.

Ответы:

I вариант. Атомы калия с массовыми числами 39 и 40 - это изотопы:

³⁹₁₉К (19р⁺, 19е^-, 20n⁰), N = A - Z = 39 - 19 = 20;

⁴⁰₁₉К (19р⁺, 19е^-, 21n⁰), N = A - Z = 40 - 19 = 21;

II вариант. Атомы меди с массовыми числами 63 и 65 - это изотопы:

⁶³₂₉Cu (29p⁺, 29e^-, 34n⁰), N = A - Z = 63 - 29 = 34;

⁶⁵₂₉Cu (29p⁺, 29e^-, 36n⁰), N = A - Z = 65 - 29 = 36;

3. Учитель напоминает материал предыдущего урока, изображая на доске графически следующую схему(см. приложение 1).

Учитель: Итак, мы систематизировали материал прошлого урока «Основные сведения о строении атомов», используя прием «Денотатного графа». Обратите внимание на таблицу «ЗХУ», которую вы заполняли на предыдущем уроке. Сверьте содержание таблицы и графической схемы. Вы убедились, что полученную информацию можно систематизировать, пользуясь различными приемами.

В графе «Хочу узнать» вы указали, что еще осталось узнать по теме «Строение атома» - это строение электронных оболочек атомов.

Предлагаю вам работать сегодня, используя прием «Денотатного графа» - всю полученную на уроке информацию представлять графически в виде схемы.

1. Учащиеся отвечают на вопросы учителя по домашнему заданию.

2. Учащиеся по вариантам выполняют задания самостоятельной работы, затем проверяют правильность выполнения вместе с учителем.

3. Учащиеся, вместе с учителем, строят данную графическую схему у себя в тетрадях.

Учащиеся сверяют содержание таблицы и схемы, убеждаясь, что информация, представленная этими двумя приемами, одинакова.

3. Работа по теме урока.

Учитель пишет на доске тему урока «Строение электронных оболочек атомов»

Учитель: Начнем построение графа с уже известной нам информации.

Электроны

Движутся относительно ядра на определенном расстоянии

I

Число электронов равно числу протонов, т.е. равно порядковому номеру ХЭ в ПСХЭ III

Образуют электронную оболочку атома

II

Обозначим три основных направления графа римскими цифрами I, II, III. Далее будем продолжать построение каждого из трех направлений по мере освоения материала.

Учитель объясняет учебный материал, отражая его на схеме. Во время объяснения рисует схемы строения атомов, демонстрирует плакаты (можно пользоваться презентацией).

Направление I.

1. Электроны движутся относительно ядра на определенном расстоянии;

2. Расстояние электрона от ядра определяется запасом его энергии;

3. Энергия электрона возрастает при удалении его от ядра;

4. В зависимости от энергии электроны распределяются по электронным слоям - энергетическим уровням (ЭУ);

5. ЭУ обозначаются численными значениями (n = 1, 2, 3 …, 7) или латинскими буквами: K, L, M, N, O, P, Q.

6. Количество ЭУ в атоме соответствует номеру периода в ПСХЭ, в котором находится ХЭ.

7. Последний ЭУ называется внешним.

8. Все элементы главных подгрупп имеют одинаковое строение внешнего ЭУ и обладают сходными химическими свойствами.

9. Полностью завершенные ЭУ у элементов VIII-A группы - инертных (благородных) газов.

Направление II.

1. Электроны образуют электронную оболочку атома.

2. Электронная оболочка состоит из ЭУ.

3. ЭУ состоят из подуровней, число которых равно номеру периода ПСХЭ.

4. Подуровни образованы электронами с одинаковой траекторией движения.

5. Траектория движения электрона - это пространство вокруг ядра, где вероятность его нахождения составляет 90%.

6. Траектория движения электрона называется электронным облаком или атомной орбиталью.

7. Атомные орбитали (АО) обладают различной энергией и имеют различную форму.

8. S-орбиталь имеет форму шара; p-орбиталь - форму объемной восьмерки (гантели).

9. S-подуровень состоит из одной s-орбитали; р-подуровень - из трех одинаковых р-орбиталей.

Направление III.

1. Число электронов равно числу протонов , т.е. порядковому номеру ХЭ в ПСХЭ.

2. Максимальное число электронов на ЭУ (n) рассчитывается по формуле: N = 2n².

3. Число электронов на внешнем ЭУ равно номеру группы ПСХЭ, в котором находится ХЭ.

4. Число электронов на каждой отдельной орбитали не может превышать двух.

5. Максимальное число электронов на s-подуровне равно двум (s²), максимальное число электронов на р-подуровне равно шести (р⁶).

На центральной части доски учитель выстраивает граф при помощи цветных карточек с содержанием пунктов направлений (например, направление I - розовые; направление II - желтые; направление III - голубые). Учитель раздает на парты листы формата А-8 и три конверта с карточками разного цвета с содержанием пунктов каждого из трех направлений (каждая карточка пронумерована). Учитель дает задание ученикам построить денотатный граф при помощи данных карточек (см. приложение 2).

Далее учитель объясняет последовательность заполнения ЭУ атома электронами при помощи схемы строения атома и электронной формулы.

Примеры.

Схема строения атома:

^А_ZЭ, +Z )2 )8 )18 или ^А_ZЭ, .2е^-.8е^-.18е^-

Электронная формула атома: 1s 2s2p

1s - I ЭУ, s-подуровень;

2s - II ЭУ, s-подуровень;

2р - II ЭУ, р-подуровень.

Электронные формулы элементов:

1. Водорода (¹₁Н): 1s¹ (один -эс-один);

2. Гелия (⁴₂Не): 1s² (один-эс-два);

3. Бора (¹¹₅В): 1s² 2s²2p¹ (один-эс-два, два-эс-два, два-пэ-один).

Ученики записывают тему урока в тетрадях.

Начинают вместе с учителем строить графическую схему, используя при этом листы А-8 и цветные карточки.

4. Рефлексия.

Задание: Представьте схему строения атома углерода и его электронную формулу. Укажите:

А) количество ЭУ в атоме;

Б) общее количество электронов;

В) количество электронов на внешнем ЭУ;

Г) количество электронов на 2р-подуровне.

Учитель дает задание выполнить упр. №1(а) и №2(а) из учебника О.С.Габриеляна стр. 52.

Учитель проверяет задания, выполненные учащимися и комментирует решения.

Ответы:

№1(а) ₊₁₃Al, +13 )2 )8 )3 или ₊₁₃Al, .2е^- .8е^- .3е^-

Электронная формула: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹

№2(а) ₊₇N, +7 )2 )5 или ₊₇N, .2е^- .5е^-

Электронная формула 1s²2s²2p³

₊₁₅Р, +15 )2 )8 )5 или ₊₁₅Р, .2е^- .8е^- .5е^-

Электронная формула: 1s²2s²2p⁶3s²3p³

Учащиеся выполняют задания самостоятельно. Затем обмениваются решениями и осуществляют взаимопроверку.

5. Домашнее задание.

§8 учебника О.С.Габриеляна «Химия. 8 класс», упр. №№ 1(б,в), 2(б), 3,4 (с.52-53).

Приложение 1

Атом

Является наименьшей частицей вещества

Входит в состав молекул простых и сложных веществ

Имеет массу (массовое число атома, А)

Состоит из

А = Ar

Ядра

Электронной оболочки

A = Z + N

Которое состоит из

Которая состоит из

Нуклонов

Электронов (e^-)

Протоны (р⁺)

Нейтроны (n⁰)

Количество электронов = количеству протонов (Z)

Число р⁺ = порядковому номеру (Z)

Число n⁰ может быть различным в атомах одного ХЭ:

N = A - Z

Приложение 2

Содержание направлений денотатного графа

Направление I

Направление II

Направление III

1.Электроны движутся относительно ядра на определенном расстоянии;

1.Электроны образуют электронную оболочку атома.

1.Число электронов равно числу протонов , т.е. порядковому номеру ХЭ в ПСХЭ.

2.Расстояние электрона от ядра определяется запасом его энергии;

2.Электронная оболочка состоит из ЭУ.

2.Максимальное число электронов на ЭУ (n) рассчитывается по формуле: N = 2n².

3.Энергия электрона возрастает при удалении его от ядра;

3.ЭУ состоят из подуровней, число которых равно номеру периода ПСХЭ.

3.Число электронов на внешнем ЭУ равно номеру группы ПСХЭ, в котором находится ХЭ.

4.В зависимости от энергии электроны распределяются по электронным слоям - энергетическим уровням (ЭУ);

4.Подуровни образованы электронами с одинаковой траекторией движения.

4.Число электронов на каждой отдельной орбитали не может превышать двух.

5.ЭУ обозначаются численными значениями (n = 1, 2, 3 …, 7) или латинскими буквами: K, L, M, N, O, P, Q.

5.Траектория движения электрона - это пространство вокруг ядра, где вероятность его нахождения составляет 90%.

5.Максимальное число электронов на s-подуровне равно двум (s²), максимальное число электронов на р-подуровне равно шести (р⁶).

6.Количество ЭУ в атоме соответствует номеру периода в ПСХЭ, в котором находится ХЭ.

6.Траектория движения электрона называется электронным облаком или атомной орбиталью.

7.Последний ЭУ называется внешним.

7.Атомные орбитали (АО) обладают различной энергией и имеют различную форму.

8.Все элементы главных подгрупп имеют одинаковое строение внешнего ЭУ и обладают сходными химическими свойствами.

8.S-орбиталь имеет форму шара; p-орбиталь - форму объемной восьмерки (гантели).

9.Полностью завершенные ЭУ у элементов VIII-A группы - инертных (благородных) газов.

S-подуровень состоит из одной s-орбитали; р-подуровень - из трех одинаковых р-орбиталей.