Конспект урока "Валентность. Валентные возможности атомов"

Дата ____________ Класс ______

Урок № 5. Валентность. Валентные возможности атомов.

Тип урока: комбинированный урок.

Цель: развить представление о валентности, раскрыть физический смысл этого понятия и причины различных валентных возможностей атомов. Выявить закономерности изменения радиусов атомов химических элементов по периодам и главным подгруппам периодической системы.

Задачи:

Образовательная: знать определение валентности с точки зрения теории химической связи. Уметь составлять графические схемы строения внешних электронных слоев атомов, иллюстрирующие валентные возможности атомов, объяснять пятивалентность фосфора и четырехвалентность азота.

Развивающая:  развитие внимания, логического мышления через взаимосвязь:; развитие творческого мышления; развитие навыков работы в группе.

Воспитательная: воспитание  настойчивости в достижении знаний, чувства товарищества и коллективизма при работе в группе.

Оборудование: периодическая система химических элементов.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент.

Приветствие, проверка посещаемости, сообщение темы урока.

II. Актуализация знаний.

Учитель задает учащимся вопросы:

1. Что такое валентность?

2. Чем определяется высшая валентность атомов?

3. Чем определяется низшая валентность атома?

Ответы учащиеся записывают в тетради:

1. валентность - способность атомов к присоединению определенного числа других атомов.

2. Высшая валентность х.э. – это число электронов на внешнем энергетическом уровне.

3. Низшая валентность – это число свободных мест на атомной орбитали внешнего уровня.

III. Повторение материала

Слово «валентность» (от лат. «valentia») возникло в середине XIX в., в период завершения химико-аналитического этапа развития химии. К тому времени было открыто более 60 элементов. Истоки понятия «валентность» содержатся в работах разных ученых. Дж.Дальтон установил, что вещества состоят из атомов, соединенных в определенных пропорциях. Э. Франкланд, собственно, и ввел понятие валентности как соединительной силы. Ф.А. Кекуле отождествлял валентность с химической связью. А.М.Бутлеров обратил внимание на то, что валентность связана с реакционной способностью атомов. Д.И.Менделеев создал периодическую систему химических элементов, в которой высшая валентность атомов совпадала с номером группы элемента в системе. Он же ввел понятие «переменная валентность».

Валентность – это число химических связей, которое данный атом может образовывать с другим атомом.

Валентность зависит от числа неспаренных электронов.

Валентные возможности атомов определяются не только числом неспаренных электронов, но и числом неподеленных электронных пар, способных переходить на свободные орбитали атомов другого элемента.

Валентные возможности атомов определяются числом неспаренных электронов, а так же числом неподелённых электронных пар способных переходить на свободные орбитали атома другого элемента (участвовать в образовании ковалентной связи по донорно-акцепторному механизму).

Учитель на основании электронной конфигурации атома (и ее графического отображения) определить валентные возможности атома серы.

Электронная конфигурация S – 3s²3p⁴

3p

3s

2 свободных электрона дают возможность сере образовывать 2 ковалентные связи по обменному механизму. Сера в данном случае проявляет валентность 2.

Химический элемент S расположен в третьем периоде, значит на внешнем энергетическом уровне его имеется 3 энергетических подуровня – s, p и d. Серу можно перевести в возбужденное состояние распарив электроны на 3p-подуровне.

*

3p 3d

3s 3p

3s

Теперь на внешнем энергетическом уровне находится 4 неспаренных электрона. Которые могут участвовать в образовании 4 ковалентных связей по обменному механизму. Валентность серы равна 4.

Аналогично можно распарить электроны, расположенные на 3s-подуровне.

* 3d ** 3d

3p 3p

3s 3s

6 неспаренных электронов на внешнем энергетическом уровне способны образовывать 6 ковалентных связей. Сера в таких соединениях проявляет валентность равную 6.

Таким образом, валентность серы в соединениях может быть равной 2, 4 и 6. В простых веществах валентность серы равно 0.

Понятие основное и возбужденное состояние.

Состояние атома с наименьшей энергией называется основное состояние.

Возбужденное состояние атома энергетически нестабильно. Это состояние, в которое атом переходит, получая энергию извне. Возбужденный атом, отдавая энергию, возвращается в основное состояние. Изменение энергии атома при переходе из одного стационарного состояния в другое связано с изменением строения его электронной оболочки.

Для возможности перехода атома в возбужденное состояние необходимо выполнение одновременно сразу 2-х условий:

1. Наличие спаренных электронов;

2. Наличие свободных орбиталей.

Затем учитель формулирует следующее положение: «Мы обсудили, что валентность атома определяется числом неспаренных электронов. Но тогда, мне бы хотелось знать, чему равна валентность азота в катионе аммония NH₄⁺».

Учащиеся с помощью учителя, путем последовательных рассуждений, выводят решение этой проблемы:

IV. Закрепление.

Учащимся предлагается на основании электронной конфигурации атома (и ее графического отображения) определить валентные возможности атома.

Совместно с учащимися записываем валентные возможности кислорода, фосфора и азота.

Также разбирается суть таблицы:

V. Рефлексия.

Учитель задает учащимся следующие вопросы:

• Что показалась трудным на уроке?

• что осталось непонятым?

• что бы вы хотели обсудить подробнее?

• какое впечатление осталось от урока?

VI. Домашнее задание.

§ 6. упр. 3-4 на стр. 31

4