Реферат: Вопросы а-2, а-7 Научный Заведующий кафедрой естествознания
Ульяновский Институт Повышения Квалификации и
Переподготовки Работников Образования
Кафедра Естествознания
Реферат
слушателя курса повышения квалификации группы Х-1
учителя химии МОУ СОШ №6 Ленинского района г. Ульяновска
Фёдоровой Ирины Владимировны
По теме: «Подготовка учащихся к ЕГЭ. По вопросу:
«Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева.
Радиусы атомов, их периодические изменения в системе химических элементов.
Закономерности изменения химических элементов и их соединений по периодам и группам.
(вопросы А-2, А-7)»»
Научный руководитель:
Заведующий кафедрой естествознания
Кандидат химических наук,
доцент Ахметов М.А.
Ульяновск, 2009 г.
Введение
Анализ результатов ЕГЭ 2008 года показал положительное усвоение на базовом уровне школьного курса по вопросу: Периодический закон и Периодическая система химическая система Д.И. Менделеева; современное представление о строении атома; электроотрицательность; закономерность изменения радиусов атомов в системе химических элементов по периодам и группам, а также изменение химических свойств элементов и их соединений.
Основы данного материала закладываются уже в 8 классе. Для этого важно, чтобы учащиеся овладели необходимыми опорными знаниями по данным вопросам. Для лучшего восприятия изучаемого материала я использую различные наглядные таблицы и схемы, которые будут освещены в теоретической части. Практически учащиеся изготавливают карточки 20 – 40 химических знаков и постепенно по мере изучения материала заполняют характеристику каждого химического элемента по плану:
I. Nп/п , N периода, N группы, подгруппа (А, Б)
II. Состав ядра (сумма протонов, нейтронов)
III. Электронное строение
IV. Ме, неМе, инертный газ
V. Степень окисления
VI. Высший оксид –> гидроксид
VII. Водородное соединение
VIII. Сравнение химического элемента с рядом стоящими элементами по периоду и группе
Такой подход вызывает непроизвольный интерес учащихся, улучшает запоминание информации и практическое применение знаний. На разных этапах изучения учащиеся 11 классов помогают в проверке деятельности учащихся 8 классов. В 9 классе эти же карточки используются при изучении отдельных химических элементов и групп химических элементов. Данная методика изучения позволяет закреплять опорные знания по теме.
Теоретическая часть
Периодический закон.
Периодическая система химических элементов
Д.И. Менделеева в свете строения атома.
1 марта 1869 года русский ученый Д.И. Менделеев открыл Периодический закон – первую естественную классификацию химических элементов. Это был итог исследованию самого ученого и обобщение опыта других исследователей. Ни одна классификация химических элементов до Менделеева не была полной. Он был убежден в том, что между всеми химическими элементами имеется закономерная связь. В основу классификации он положил атомную массу.
Формулировка Периодического закона, данная Д.И. Менделеевым:
Свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов (масс) элементов
После открытия строения атома стало возможным дать более точную современную формулировку Периодического закона:
Свойства химических элементов и образованных ими соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра их атомов.
В Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, графическом изображении Периодического закона, каждое обозначение: порядковый (атомный) номер элемента, номер периода номер группы связано со строением атома.
Порядковый номер элемента | Номер периода | Номер группы (для элементов главных групп) |
= заряду ядра атома | = количеству энергетических уровней в атоме | = количеству электронов e- на внешнем энергетическом уровне |
= количеству протонов р+ в ядре | = высшей положительной степени окисления | |
= количеству электронов е- в атоме | = высшей валентности элемента по кислороду |
Для элементов неметаллов по номеру группы можно определить низшую степень окисления и количество непарных электронов на внешнем энергетическом уровне атома. Для этого из номера группы, в которой находится элемент, надо вычесть максимальный номер группы 8.
Например:
Химический элемент | Порядковый номер элемента №15 | Номер периода 3 | Номер группы для элементов главных подгрупп VA |
Фосфор P | Z = +15 заряд ядра атома р+ = 15 количество протонов в ядре е — = 15 количество электронов в атоме | 3 энергетических уровня в атоме | 5е- электронов на внешнем энергетическом уровне +5 высшая положительная степень окисления V высшая валентность по кислороду -3 низшая степень окисления (5 – 8 = 3) 3е- непарных электрона в атоме фосфора |
Периоды Za
Группы Ra
ne — на внешнем уровне
Э.О.
Восстановительные свойства (- e- )
Окислительные свойства (+ e- )
Металлические свойства
Неметаллические свойства
п
о
с
т
о
я
н
н
о
— увеличение — уменьшение — остается постоянным | Za – заряд ядра атома Ra – радиус атома ne- – количество электронов на внешнем уровне Э.О. – электроотрицательность (- e- ) – отдача электронов (+ e- ) – прием электронов |
рис. 1.
Изменение свойств элементов по
горизонтали (по периодам) и вертикали (по группам)
Причина изменения свойств также объясняется строением атомов химических элементов.
Каждый период начинается элементом щелочным металлом (исключение – первый период), в атомах которых на внешнем энергетическом уровне имеются один s – электрон. Общая электронная формула строения внешнего энергетического уровня щелочных металлов ns1, где n – номер периода.
Каждый период заканчивается элементом благородным газом. В атомах элементов благородных
газов на внешнем энергетическом уровне имеются два s — и шесть p -электронов. Общая электронная формула строения внешнего энергетического уровня благородных газов ns2 np6, где n — номер периода
(исключение: гелий He — ns2 ).
Период — это горизонтальная последовательность элементов по возрастанию порядкового
(атомного) номера элемента, атомы которых имеют одинаковое число энергетических уровней,
численно равное номеру периода .
В периодах металлические свойства уменьшаются, а неметаллические свойства увеличиваются.
В больших периодах изменения свойств происходят медленнее, что объясняется появлением десяти
d -элементов (4-й, 5-й периоды) и четырнадцати f -элементов (6-й, 7-й периоды).
По группам (в главных подгруппах) металлические свойства увеличиваются, а неметаллические
уменьшаются.
Группа — это вертикальная последовательность элементов по возрастанию порядкового (атомного) номера, обладающая схожими свойствами.
Главная подгруппа — это вертикальная последовательность s- и p-элементов с одинаковым
числом электронов на внешнем энергетическом уровне, равным номеру группы.
Побочная подгруппа — это вертикальная последовательность d- и f-элементов, которые имеют
одинаковое суммарное количество валентных электронов.
Следовательно, возможна третья формулировка Периодического закона, которая отражает
причину периодического изменения свойств.
Свойства химических элементов и образованных ими соединений находятся в периодической
зависимости от строения внешних энергетических уровней атомов.
Изменение свойств элементов по диагонали
Под диагональной периодичностью понимают повторяемость сходства химических свойств простых
веществ и соединений элементов, расположенных по диагонали друг от друга. Диагональ из левого верхнего угла к нижнему правому объединяет отчасти сходные элементы. Это объясняется приблизительно одинаковым увеличением неметаллических свойств в периодах и металлических
свойств в группах.
Группа Период | I | II | III | IV | V |
2 | Li | Be | B | C | N |
3 | Na | Mg | Al | Si | P |
Литий Li и его соединения больше похожи на магний Mg и его соединения. Бор B больше напоминает
кремний S i, чем алюминий Al .
Если провести диагональ от бериллия 4 Be до астата 85 At, то она условно разделит элементы на металлы и неметаллы. Вдоль этой диагонали будут расположены переходные элементы, соединения которых обладают амфотерными (двойственными) свойствами.
«Звездная периодичность» химических элементов
Под «звездной периодичностью» подразумевают изменение свойств элементов с учетом горизонтальной, вертикальной и диагональной периодичности.
«Звездная периодичность» наблюдается как у элементов главных, так и побочных подгрупп.
Li Be B Cr Mn Fe
Na Mg Al Mo Tc Ru
K Ca Sc W Re Os
рис. 2.
«Звездность» Периодической системы
Свойства центрального элемента являются средними из свойств элементов, окружающих его.
Обобщение всех видов периодичности изменений свойств элементов позволяет предсказывать и
открывать новые химические элементы.
Радиус атома по периоду уменьшается, а по группе возрастает.
Ra
Ассоциация: «Снежная баба, смотрящая вдаль»
Задания для самостоятельного решения
№1
№2
№3
№4
№5
№6
№7
№8
№9
№10
№11
№12
№13
№14
№15
№16
№17
№18
№19
№20
№21
№22
№23
№24
№25
№26
№27
№28
№29
№30
№31
№32
№33
№34
№35
№36
№37
№38
№39
№40
№41
№42
№43
№44
№45
№46
№47
Ответы
Номер вопроса | Ответ |
1 | 1 |
2 | 1 |
3 | 2 |
4 | 2 |
5 | 2 |
6 | 1 |
7 | 3 |
8 | 2 |
9 | 3 |
10 | 2 |
11 | 4 |
12 | 4 |
13 | 1 |
14 | 4 |
15 | 3 |
16 | 4 |
17 | 4 |
18 | 2 |
19 | 2 |
20 | 1 |
21 | 2 |
22 | 2 |
23 | 2 |
24 | 2 |
25 | 3 |
26 | 1 |
27 | 4 |
28 | 3 |
29 | 1 |
30 | 4 |
31 | 4 |
32 | 2 |
33 | 4 |
34 | 3 |
35 | 4 |
36 | 1 |
37 | 3 |
38 | 1 |
39 | 2 |
40 | 2 |
41 | 3 |
42 | 2 |
43 | 3 |
44 | 3 |
45 | 2 |
46 | 4 |
47 | 3 |
48 | 2 |
Литература
I. А.В. Гурова, О.Е. Рыбникова «Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева», М.: АСТ: Астрель, 2007.
II. А.А.Каверина, Ю.Н. Медведев, Д.Ю. Добротин «ЕГЭ 2009. Химия: Сборник экзаменационных заданий», М.: Эксмо, 2009.
III. Под редакцией А.А.Кавериной; Министерство образования и науки РФ, Федеральная служба по надзору в сфере образования и науки, Федеральный институт педагогических измерений «Единый государственный экзамен: контрольные измерительные материалы», М.: Просвещение, 2006.
IV. В.Ю. Мишина, Е.Н. Стрельникова «Единственные реальные варианты заданий для подготовки к единому государственному экзамену», М.: Федеральный центр тестирования, 2006.
V. ФИПИ «Единый государственный экзамен 2009. Химия. Универсальные материалы для подготовки учащихся», М.: Интеллект – Центр, 2009.
VI. Э.М. Левина «ЕГЭ. Химия: Типовые тестовые задания», СПб.: Тригон, 2008.