Обобщение и систематизация знаний по темам «Периодический закон и периодическая система химических элементов», «Строение атома и периодичность свойств атомов химических элементов и их соединений». Роль периодического закона для развития естествознания

Обобщение и систематизация знаний по темам «Периодический закон и периодическая система химических элементов», «Строение атома и периодичность свойств атомов химических элементов и их соединений». Роль периодического закона для развития естествознания

Цель: обобщить и систематизировать знания учащихся по изученным темам, выявить уровень овладения системой знаний и умений опытом деятельности.

Учащиеся будут

знать: состав и электронное строение атома, закономерности изменения свойств атомов химических элементов и их соединений по группам и периодом.

уметь:

характеризовать: химические элементы по положению в ПСХЭ;

объяснять: физический смысл атомного номера элемента, номера группы, номера периода;

составлять: электронные схемы атомов; уравнения реакций, характеризующие кислотно-основные свойства высших оксидов и гидроксидов.

Задачи личностного развития учащихся:

способствовать развитию умений учащихся обсуждать проблемы, сравнивать, выделять главное, классифицировать, анализировать, обобщать, делать выводы;

содействовать развитию умений осуществлять самоконтроль, самооценку и самокоррекцию учебной деятельности;

совершенствовать коммуникативные умения, необходимые для работы в парах;

создать условия для воспитания осознания роли ученого в науке и жизни общества.

Тип урока: урок обобщения и систематизации знаний и умений учащихся.

Ребята, на каникулах учащиеся архитектурно-строительного колледжа принесли мне рассказ следующего содержания.

Дом, который построил М.
Дом построен по проекту величайшего архитектора всех времен и народов М., жившего в XIX веке. Собственно, это не дом, а большой семиэтажный дворец, в котором проживают друзья, коллеги и просто знакомые.
Нельзя сказать, что у всех жильцов добрый, ровный и покладистый характер. Кто-то с кем-то дружит, а иной стремится избежать этой дружбы; некоторых водой не разольешь, а других никогда вместе не увидишь. Тем не менее, все прекрасно уживаются в этом замечательном доме.
На первом этаже – большой холл и всего две жилые комнаты. В одной из них живет сэр Лий, а другую занимает дядюшка Одор.
Всего по восемь квартир на втором и третьем этажах, поэтому их, вместе с первым, называют малыми этажами. На верхних, больших этажах комнат гораздо больше. На четвертом и пятом – по восемнадцать, на шестом – тридцать две.
Седьмой этаж еще не достроен, но по проекту там тоже планируется тридцать две квартиры.
Так что ожидаются впереди радостные и интереснейшие новоселья. Ведь каждый жилец этого дома – яркая индивидуальность.

Нужно сказать об особенностях этого дома. Во-первых, переходы от одного этажа к другому устроены в виде спирали. Чтобы подняться на верхние этажи, надо пройти по лестнице, а затем по длинному коридору следующего этажа. Глубоко продумано в доме расположение квартир по этажам, и распределены они (квартиры) с учетом родственных связей между жильцами. Только две большие фамилии живут вместе. Учитывая семейные традиции, для них сделали исключение и выделили этим семьям отдельные флигеля, одной – на шестом, другой – на седьмом этаже.
Здесь нужно еще раз обратить внимание на прозорливость архитектора. Ведь на первом этапе планирования дворца поступило всего шестьдесят три заявки на место жительства в нем. Однако архитектор М. учел возможные демографические изменения и заложил дополнительно в проекте около тридцати квартир в расчете на перспективу. И он не ошибся: сейчас в этом доме прописано более ста жильцов.

Вопросы: 

– Кто автор проекта необыкновенного дома и что это за дом?

Ответы:

Дом, о котором говорится в рассказе, – это периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева.
Она состоит из семи периодов (этажей), в каждом из которых строго определенное число элементов (жильцы).
Для всех элементов положение в системе определено однозначно, за исключением водорода. В связи со строением атома и свойствами, сходными со свойствами щелочных металлов и галогенов, водород одновременно помещают в 1-ю и 7-ю группы периодической системы.
Первые три периода называют малыми, а следующие – большими. 7-й период называют еще незавершенным. Если продолжить его по аналогии с закономерностью заполнения элементами 6-го периода, то 7-й период завершится благородным газом с порядковым номером 118.
Два семейства химических элементов – лантаноиды и актиноиды в обычном варианте изображения периодической системы вынесены за пределы таблицы (в отдельные флигеля). Строение внешних электронных уровней этих элементов сходно, поэтому они обладают сходными свойствами.
Со времени открытия периодического закона науке было известно всего 63 химических элемента. Однако Д.И.Менделеев гениально предсказал существование еще многих неоткрытых элементов, оставив для них в таблице пустые клетки (свободные квартиры). Прогнозы ученого блестяще подтвердились.

Следовательно, сегодня мы будем говорить о периодическом законе и периодической системе химических элементов в свете строения атома. Мы закончили изучение тем «Периодический закон и периодическая система химических элементов» , «Строение атома и периодичность изменения свойств атомов и их соединений» и на следующем уроке мы пишем контрольную работу по изученному материалу. Для того, чтобы справиться с контрольной работой вы должны знать (строение атома, периодичность изменения свойств атомов и их соединений) и уметь (характеризовать: химические элементы по положению в ПСХЭ;

объяснять: физический смысл атомного номера элемента, номера группы, номера периода;

составлять: электронные схемы атомов; уравнения реакций, характеризующие кислотно-основные свойства высших оксидов и гидроксидов.

Повторим с вами теоретическую часть изученных тем.

Химического домино

Мы с вами повторили огромный теоретический материал, а теперь я вам предлагаю

Блиц-опрос:

На доске символы химических элементов:Al, Mg, B, F, Na, Ar

1. Назовите элементы, относящиеся к группе металлов.

2. Назовите элементы, относящиеся к группе неметаллов.

3. Какой элемент входит в естественное семейство инертных(благородных) газов.

4. Назовите переходной элемент.

5. Назовите элемент, в электронной оболочке которого содержится 9 электронов.

6. У какого элемента на внешнем слое находится 3 электрона?

7. У какого элемента на внешнем слое находится 8 электрона?

8. В атомах каких элементов три электронных слоя?

9. У какого химического элемента наружный слой более далек от завершения?

10. Заряд ядра какого атома равен +12?

11. Ядро какого элемента содержит 11 протонов?

12. У какого химического элемента следующая электронная схема: 2е,7е?

13. Атому какого элемента до завершения наружного слоя не хватает 1е?

14. У какого элемента ярче выражены металлические свойства?

15. У какого элемента ярче выражены неметаллические свойства?

16. Для какого элемента формула высшего оксида имеет вид ЭО?

17. Оксиды и гидроксиды каких элементов обладают основными свойствами?

18. Назовите элементы II периода.

19. Какие элементы входят в группу IIIА?

20. Какой элемент содержит 18 е?

21. Какой химический элемент образует летучее водородное соединение состава HЭ?

Ребята, каких целей, поставленных в начале урока мы добились? Кто хорошо усвоил теоретический материал по данным темам, тот легко справится с первыми тремя заданиями на контрольной работе, т.е. сколько баллов может набрать наберет?

Какие еще нам предстоит решить?

По положению в ПСХЭ можно очень много сведений узнать об элементе. Охарактеризовать химический элемент будет 4 задание в контрольной работе и позволит вам набрать сколько баллов?

Игра «Отгадываю задуманный элемент»

1) номер элемента удвоить;
2) к произведению прибавить 5;
3) сумму умножить на 5.

Последний результат сообщается ведущему, который тотчас объявляет элемент, задуманный играющим. В уме отбрасывает последнюю цифру (получается 27) и отнимает от полученного числа число 2 (получается 25). Это и есть номер задуманного элемента. После этого ведущему остается только назвать этот элемент – марганец.

Сейчас я предлагаю вам дать характеристику элементу натрию и фосфора по вариантам. 2 работают у доски человека. По окончании обменяться тетрадями и проверить правильность выполнения задания.

(Физкультминутка)

Учащиеся работают стоя. Учитель читает стихи о химических элементах, а учащиеся должны определить металл или неметалл. Если учитель произносит название металла, то учащиеся поднимают руки вверх, а если неметалла, то хлопают в ладоши.

Я - элемент – давно известный,

Применяют повсеместно!

Польза от меня везде.

Нет железа – быть беде.

Портит сера атмосферу,

А верней – её оксид.

Пожелтели листья в сквере,

Дождь кислотный моросит.

Название от слова «цвет».

Бесцветных соединений нет,

И весь секрет названья в том.

Элемент тот будет…хром.

Помни, боевой народ,

Первый лекарь – это йод!

Раны мажь, не ойкай,

Йодною настойкой.

Надо сильно попотеть

Вечером и утром,

Чтоб запомнить: слово «медь» -

По латыни – «купрум».

Ядовит зелёный Хлор,

Замышляя страшный мор,

Он побег готовит в роли

Самой безобидной соли.

Ах, какая аура

Окружает «аурум!»

Символ власти и кольца

Золота и Солнца.

На менделеевских средах много спорили о науке, литературе, искусстве. Для разрядки подчас серьезной обстановки Д.И.Менделеев показывал занимательные опыты в шуточной интерпретации. Однажды Менделеев объявил, что соберет в стеклянную банку папиросный дым.

Когда Репин закурил папиросу и выпустил первую струю табачного дыма, Дмитрий Иванович накрыл стеклянной крышкой банку, стоящую на столе. К удивлению присутствующих банка действительно наполнилась дымом.

Я сейчас продемонстрирую этот опыт вам.

 Вы так старались и трудились, что надымили. Соберу дым в стакан

(учитель показывает опыт).

Пятым заданием в контрольной работе – задача. На слайде условие задач. Решаем по вариантам. Самопроверка.

Тест:

1. В чем заключается физический смысл порядкового номера?

у) показывает количество электронов;
а) показывает число энергетических уровней;
о) соответствует валентности элемента.

1. По номеру периода можно определить:

ч) число электронных оболочек;

ш) общее число электронов;

щ) число электронов на внешнем слое.

1. По номеру группы можно определить:

е) число электронов на внешнем слое;

а) число электронных оболочек;

о) общее число электронов.

1. Какое из следующих свойств атомов химических  элементов возрастает в группах?

п) число электронов в наружном слое;  
н)  атомный радиус;
р) электроотрицательность.

1. Какое из следующих свойств химических элементов не изменяется в периоде?

и) число энергетических уровней в атоме;

е) число электронов в наружном электронном слое;
о) атомные радиусы.

6.  По формуле N = A – Z можно определить:

е) число нейтронов;

а) заряд ядра атомов

о)число протонов.

и) число электронов.

 7. Чему равен заряд ядра атома натрия:

р) 0; т)+1; с)+11; п)+23.

 8. Сколько всего электронов в атоме азота:

 а)2; е )7; о)14;     и) 5.

9. Изотопы друг от друга отличаются:

а) зарядом ядра;

б) числом нейтронов в ядре;

в) числом протонов в ядре;

г) числом электронов

10. Химический элемент 3 периода V группы главной подгруппы имеет распределение электронов по слоям:

е) 2)8)5); а) 2)8)3); о) 2)5); и) 2)3).

11. Заряд ядра атома равен числу:

а) протонов;

б) электронов во внешнем электронном слое;
в) нейтронов;

г) энергетических уровней.

12. Атом состоит из

п) положительно заряженного ядра и электронной оболочки;
р) отрицательно заряженного ядра и протонной оболочки;
с) нейтронов и электронов;
т) протонов и нейтронов.

13. В состав атомного ядра входят:

к) электроны и протоны;
н) протоны, нейтроны и электроны;
м) нейтроны и электроны; 
л) нейтроны и протоны.

14. У какого гидроксида основные свойства выражены сильнее:

а) Mg(OH)₂,  о) NaOH ,  и) AI(OH)₃ .

15. У какого из элементов сильнее выражены неметаллические свойства: 

д) кислород,  г) сера,  ж) селен.

16. Какая из кислот более сильная:

г) H₃BO₃,  д) HNO₃ ,  в) H₂CO₃.

17. У какого из элементов распределение электронов по электронным слоям 2,8,5:

т) натрий,  с) калий,  р) фосфор.

 18. В ряду Si  Р  S  Сl неметаллические свойства 

      у) усиливаются
      а) ослабевают   
      о) не изменяются
      и) изменяются периодически.

  19. В ряду Mg  Са  Sr  Ba металлические свойства 

      г) усиливаются
      ж) ослабевают
      з) не изменяются
      д) изменяются периодически

 20. В ряду оксидов MgO  СаО  SrO  BaO основные свойства

 
      и)  усиливаются
      а)  ослабевают
      о)  не изменяются 
      е)  сначала усиливаются, затем ослабевают 

  21. В ряду H₂SiO₃  Н₃РО₄  H₂SO₄  НСlО₄ кислотные свойства

м)  усиливаются
      н)  ослабевают
      р)  не изменяются 
      п)  сначала усиливаются, затем ослабевают 

« Удовольствие – пролетит, оно себе, труд оставит след долгой радости – оно другим. Учение – себе, плод учения – другим. Другого смысла нет в ученье, иначе его не надо было. Сами трудясь, вы сделаете все и для близких и для себя, а если при труде успеха не будет, будет неудача – не беда, попробуйте еще, сохраните спокойствие, то внутреннее обладание, которое делает людей с волей, ясных и нужных другим. Иного завета, лучшего дать не могу. С ним живите, его завещайте» Из заветов Д.И.Менделеева.

Рефлексия

5 уровень

4 уровень

3уровень

2 уровень

1 уровень

Конкурс “Наглая ложь”.

В предложенных утверждениях некоторые факты искажены. Найдите ошибки и исправьте их.

Задание.

1. Периодический закон был открыт в 1890 году

2. В периодической системе 7 периодов.

3. У изотопов одного элемента одинаковая атомная масса.

4. Каждая группа делится на главную и неглавную подгруппы.

5. Максимальная валентность элемента равна номеру периода, в котором расположен элемент.

6. Металлические свойства элементов увеличиваются слева направо.

7. При формулировке ПЗ, Д.И. Менделеев взял основу валентность элемента.

Правильные ответы:

1. 1861

2. все верно

3. разная

4. побочную

5. группы

6. уменьшаются

Существует только одна формулировка периодического закона, которая была предложена Менделеевым.
В современной формулировке причиной периодичности и  главной характеристикой является заряд ядра атома.
ПС – естественнонаучная классификация элементов, графическое отображение ПЗ.
ПС состоит из горизонтальных периодов, малых и больших;   вертикальных групп, главных и побочных подгрупп.
Рассмотреть строение атома элемента можно на основе его атомной массы.
Порядковый номер элемента показывает заряд ядра, число протонов и число электронов в атоме.
По номеру группы для главной подгруппы узнаем о количестве энергетических уровней в атоме.
Самые неактивные элементы находятся в 8  гр. А подгруппе и называются инертные газы.
Почти у каждого элемента есть изотопы, т.е. атомы с разным зарядом ядра, но одинаковой атомной массой.

4.  Значение закона

1. позволил исправить неверные значения масс – бериллий  13.5 на 9

2. неверные с.о. – бериллий - +3 на +2

3. описывать свойства элементов и образованных ими веществ

4. предсказать существование не открытых элементов, описывать их свойства и указывать пути открытия. Триумф -  открытие галлия – (экаалюминий), скандия- (экабор), германия – (экасиллиций)

5. И вот через 5 лет, в 1875 г., французский ученый П.Э.Лекок де Буабодран, ничего не знавший о работах Дмитрия Ивановича, открыл новый металл, назвав его галлием. По ряду свойств и способу открытия галлий совпадал с экаалюминием, предсказанным Менделеевым. Но его вес оказался меньше предсказанного. Несмотря на это, Дмитрий Иванович послал во Францию письмо, настаивая на своем предсказании.
   8-й УЧЕНИК.
   
   
   

Выводы по уроку:

- ПЗ существует и действует в природе реально и независимо от сознания человека. Человек лишь открывает закон , т. е. познаёт связь явлений и выражает её в формулировке: « свойства элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра их атома»

- Периодическая система- естественная классификация химических элементов. Периодическая таблица- графическое изображение периодического закона

-ПЗ- это не гипотеза, а научная теория, т.к. выполняет три основные функции: обобщающую, объясняющую и прогностическую

(ПСХЭ Д.И.Менделеева – единое целое, включающее в себя все химические элементы, т.к. у них общие черты строения атомов, общие свойства; ПЗ показывает взаимосвязь состава- строения- свойств; ПЗ позволяет предсказывать существование и свойства ещё неоткрытых элементов

Задание: оценивая значение открытия Д.И.Менделеева Ф.Энгельс писал: Менделеев совершил научный подвиг, который смело можно поставить рядом с открытием Леверье, вычислившего орбиту неизвестный планеты Нептуна. В чем научный подвиг Д.И.Менделеева?

1)Казалось всё просто: написать символы химических элементов, их атомные массы; расположить карточки в порядке возрастания атомных масс. НО, давайте представим середину 19 века. Что знали современники Д.И.Менделеева? 63 элемента. Некоторые из них не были хорошо очищены от примесей, а это вело к искажению атомных масс, свойств элементов. В таблице было много пустых клеток. Чтобы не нарушать периодичность, Д.И.Менделеев вынужден был исправлять атомные массы некоторых элементов(так масса бериллия считалась 13,5, металл бериллий попадал между двумя неметаллами углеродом и азотом. Менделеев исправляет массу бериллия на среднюю и ставит между литием и бором ( 7+11):2=9). Последующие исследования подтвердили это. А тогда это был смелый шаг. Кроме того ученый вынужден был допустить 3 перестановки: Элемент№18 аргон имеет массу 40, а элемент№19 калий – 39(№27 и №28; №52 и №53). Это было воспринято большинством ученых, как научное легкомыслие, необоснованная дерзость.

2)Д.И.Менделеев делает еще один смелый шаг: он подробно описывает свойство еще никому не известных элементов. Дальнейшее развитие экспериментальной химии убедительно подтвердило менделеевские прогнозы. Каково же было удивление и восхищение ученых разных стран, когда открыв новый элемент они обнаруживали точное совпадение его свойств с прогнозами Д.И.Менделеева. Периодическая система химических элементов сделалась компасом в исследованиях ученых. Опираясь на нее, они стали открывать новые химические элементы, создавать новые вещества с заранее предсказанными свойствами. С периодическим законом связан прогресс не только в науке(взаимопревращение элементов, поиск путей освобождения ядерной энергии, получения изотопов, развитие физики, геохимии, биохимии, химии космоса), но и в технике: ПЗ открывает закон распределения металлов в земной коре, помогая поиском полезных ископаемых. Металлурги нашли связь ПСХЭ с ролью и поведение элементов в специальных видах стали. Таким образом, границы действия закона обширны: они охватывают химические элементы Вселенной, и образуемые ими простые и сложные вещества. При жизни Д.И.Менделеева ПЗ опирался на атомно – молекулярное учение, сегодня- на электронную теорию строения атома, продолжая жить и развиваться.

Напутствие молодым.

“Берегитесь больше всего своих же гордых мыслей. Гордитесь только тем, что сделано для других, не кичитесь этим, гордитесь внутри себя, этой гордостью возвышайтесь, она не дает забыться. Удовольствие пролетит, оно – себе, труд оставит след долгой радости – он другим. Учение – себе, плод учения – другим. Сами, трудясь, вы сделаете все для близких и для себя. И если успеха не будет, будет неудача, не беда. Попробуйте еще раз!”