Презентация по Химии на тему "Строение атомов"

• 1 слайд

  ХИМИЯ
  Строение атомов
  
  
  Для групп первого курса СПО
  

• 2 слайд

  Понятие «Химический элемент»
  К 2024 году на Земле известно 118 химических элементов, из них 94 встречаются в природе, а остальные 24 синтезированы искусственно
  

• 3 слайд

  Открытие химических элементов происходило в с давних пор.
  
  С древности известны: углерод, сера, железо, медь, серебро, олово, золото, ртуть и свинец.
  
  В средние века получены: мышьяк, сурьма, висмут, цинк.
  
  В 17 веке – фосфор.
  
  В 18 веке открыты азот, барий, берилий, водород, вофрам, иттрий, кислород, кобальт, марганец, молибден, никель, платина, стронций, теллур, титан, уран, фтор, хлор, хром, цирконий. 32
  
  В 19 веке – актиний, алюминий, аргон, бор, бром, ванадий, гадолиний, галлий, гелий, германий, гольмий,  диспрозий, индий, йод, иридий, иттербий, кадмий, калий, кальций, кремний, криптон, ксенон, лантан, литий, магний, натрий, неодим, неон, ниобий, осмий, палладий, полоний, празеодим, радий, родий, радон, рубидий, рутений, самарий, селен, скандий, таллий, тантал, тербий, тулий, цезий, эрбий, церий.
  
  В 20 веке – астат, гафний, европий, лютеций, проактиний, прометий, рений, технеций, торий, нептуний, плутоний, франций, америций, кюрий, берклий, калифорний, энштейний, фермий, менделевий, нобелий, лоуренсий, резерфордий, дубний, сиборгий, борий, хассий, мейтнерий, дармштадтий, рентгений, коперниций (элемент 112), флеровий, ливерморий (элемент 116)
  
  В 21 веке – элементы 113 (нихоний), 115 (московий), 117 (тенессин), 118 (оганесон).
  

• 4 слайд

  Химический элемент — это совокупность (множество) атомов с одинаковым зарядом атомных ядер.
  Химические элементы нельзя разложить (измельчить) на более простые вещества химическим (или другим) методом.
  Материя или вещество состоит из множества соединённых между собой однородных химических элементов (вода, металл, стекло, газ).
  Каждый химический элемент имеет своё латинское название и химический символ, состоящий из одной или пары латинских букв. Как правило, используются первые буквы его латинского названия.
  

• 5 слайд

• 6 слайд

  В свободном виде химические элементы являются простыми веществами.
  Некоторые химические элементы могут существовать в виде различных простых веществ.
  
  Например, углерод «С» – может существовать в форме графита, алмаза, графена, карбина, нанотрубок и аморфной фазы.
  
  

• 7 слайд

  Все химические элементы, встречающиеся
  на Земле свёл в таблицу химических элементов Дмитрий Иванович Менделеев в 1869 году.
  
  Эту таблицу он составил после открытия своего Периодического закона Менделеева.
  
  Формулировка периодического закона Д. И. Менделеева:
  
  «Свойства химических элементов периодически измененяются в зависимости от увеличения зарядов ядер их атомов.» 
  

• 8 слайд

• 9 слайд

  Химические элементы по свойствам делятся на  металлы и неметаллы, граница между которыми расплывчата.
  В технологии элементы-металлы подразделяют на чёрные (железо; реже включают ванадий, хром, марганец), цветные (алюминий, медь, никель, титан, вольфрам и др.), благородные (золото, серебро, платина и др.), лёгкие (литий, бериллий, алюминий, титан, магний), тяжёлые (медь, свинец, цинк и др.), тугоплавкие (вольфрам, молибден, тантал и др.).
  

• 10 слайд

  В жизнедеятельности человека, животных и растений наибольшую роль играют неметаллы – углерод, азот, кислород и водород
  меньшую роль – натрий, калий, магний, кальций, фосфор, сера и хлор
  
  
  меньшую:
  ничтожные количества хрома, молибдена, марганца, железа, кобальта, никеля, меди, цинка, селена, брома и йода.
  

• 11 слайд

  Роль лития, бора, ванадия, кремния, фтора и мышьяка в живых организмах до конца не выяснена.
  
  
  В геологии выделяют редкие (относительно малораспространённые в природе, с содержанием ниже 0,01 % по массе – ниобий, тантал, молибден и др.) и рассеянные (нет концентрации в земной коре, присутствуют в виде примеси в минералах – германий, индий, гафний, рений, селен, таллий и др.) химические элементы.
  

• 12 слайд

  Строение атома
  

• 13 слайд

• 14 слайд

  Строение атома водорода
  ЯДРО
  ЭЛЕКТРОН
  Ядро любого атома имеет положительный заряд. Каждый электрон, который вращается вокруг – отрицательный.
  Сумма зарядов всех электронов равна сумме заряда ядра атома.
  

• 15 слайд

  А́томное ядро́, центральная часть атома, в ней сосредоточен весь его положительный заряд и более 99,94 % массы.
  Размер атомного ядра 10–15–10–14 м, что примерно в 100’000 раз меньше размера самого атома.
  Атомное ядро состоит из  «Z» протонов (p) и «N» нейтронов (n) и имеет положительный заряд Q=Z⋅∣e∣, где  «e» – элементарный электрический заряд.
  

• 16 слайд

  Число «Z» = числу электронов в атоме и совпадает с порядковым номером элемента в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева.
  Атомное ядро было открыто 1911 году Эрнестом Резерфордом при опытах по рассеянию альфа-частиц атомами тяжёлых химических элементов. С открытием нейтрона Дж. Чедвиком определён состав атомного ядра в 1932 году. И протон, и нейтрон называют «нуклонами».
  

• 17 слайд

  Изотопы
  

• 18 слайд

  Изотопы — разновидности атомов одного и того же химического элемента с одинаковым числом протонов в ядре (зарядом ядра), но разным числом нейтронов.
  Они обладают практически одинаковыми химическими свойствами, но отличаются по массе и, следовательно, по физическим свойствам.
  Водород имеет три изотопа:
  протий, дейтерий и тритий.
  Протий: содержит 1 протон и 1 электрон, нейтроны отсутствуют.
  Дейтерий: - 1 протон, 1 нейтрон и 1 электрон.
  Тритий: - 1 протон, 2 нейтрона, 1 электрон.
  Стабильные изотопы не излучают радиацию.
  Нестабильные изотопы излучают радиацию, их называют радиоизотопами
  

• 19 слайд

  Электронные оболочки
  вокруг ядер атомов
  

• 20 слайд

  Было установлено, что в химических реакциях ядра атомов не изменяются. Было установлено, что все химические свойства веществ определяются строением электронных оболочек атомов.
  Благодаря необычайно малой массе электрон обладает свойствами не только частицы, но и волны, т. е. имеет двойственную природу.
  

• 21 слайд

  Как частица электрон имеет определённую массу и заряд, а движущиеся электроны проявляют волновые свойства, например, поток электронов способен к дифракции, т. е. к огибанию препятствия. Проявляя волновые свойства, электрон, может в одно и то же время находиться в произвольных точках пространства, поэтому движущийся вокруг атома электрон представляет собой не точку, движущуюся по окружности, а электронное облако. Электронные облака, создаваемые отдельными электронами, в сумме создают электронную оболочку атома.
  

• 22 слайд

• 23 слайд

  Орбитали характеризуются энергией. Несколько орбиталей, обладающих равной или близкой энергией, образуют энергетический уровень (слой). Чем меньше энергия орбитали, тем ближе она расположена к ядру.
  Энергетические уровни обозначают числом «n» (n=1,2,3..) или буквами латинского алфавита (K,L,M,N).
  Каждый энергетический уровень может вместить в себя определённое максимальное количество электронов , которое определяется по формуле: N = 2n2 , где «n» — номер уровня.
  Максимальное число электронов на первом уровне:
  N = 2*12 = 2— два электрона;
  на втором: N = 2*22 = 2*4 = 8 — восемь электронов;
  на третьем — восемнадцать: N = 2*32 = 2*9 = 18 электронов;
  на четвёртом — тридцать два: N = 2*42 = 2*16 = 32 электрона.
  

• 24 слайд

  N = 2n2 , где «n» — номер уровня.
  Энергетические уровни, содержащие максимальное возможное количество электронов, называются завершёнными. Если на внешнем уровне содержится меньшее количество электронов, то такой уровень называется незавершённым.
  

• 25 слайд

  Электроны занимают энергетические уровни последовательно, в порядке увеличения их энергии (принцип наименьшей энергии).
  Число энергетических уровней в атоме равно номеру периода (строки таблицы), в котором находится элемент. В этом заключается физический смысл номера периода в таблице Д.И. Менделеева.
  

• 26 слайд

• 27 слайд

  3. Каждый энергетический уровень в атоме начинается
  с  S - орбитали.
  На каждом энергетическом уровне содержится всего по одной  S - орбитали.
  На втором и последующем уровнях после  S - орбитали появляются три P - орбитали.
  На каждой S - орбитали максимально может находиться только два электрона, на трёх Р-орбиталях может находиться максимально шесть электронов.
  

• 28 слайд

  Шестой элемент 2-го периода – УГЛЕРОД имеет ДВА энергетических уровня.
  На первом – только ДВА ЭЛЕКТРОНА
  На втором – всего ЧЕТЫРЕ ЭЛЕКТРОНА (на двух подуровнях)
  

• 29 слайд

  На изображении представлена электронно-графическая формула атома углерода.
  «Стрелочки» – это «электроны», которые занимают свои атомные орбитали. Несколько атомных орбиталей на одном энергетическом уровне образуют подуровни. 
  
  Можно составить общую табличку с информацией о том, как распределяются электроны по энергетическим уровням и подуровням электронно-графической формулы.
  

• 30 слайд

• 31 слайд

  У химических элементов 1-го периода таблицы (строки таблицы) Менделеева происходит заполнение первого энергетического уровня, который максимально содержит 2 электрона, поэтому в 1-м периоде всего два химических элемента.
  Это водород и гелий - H и He.
  

• 32 слайд

  ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УРОВНИ ВОДОРОДА И ГЕЛИЯ
  

• 33 слайд

  1-Й ЭНЕГРГЕТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ ГЕЛИЯ
  

• 34 слайд

  У химических элементов 2-го периода (второй строки) таблицы
  Д. И. Менделеева заполняется второй энергетический уровень, который максимально вмещает  8 электронов, поэтому во втором периоде  8 химических элементов.
  

• 35 слайд

  ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УРОВНИ АЗОТА
  N – АЗОТ ВТОРОЙ ПЕРИОД (2-АЯ СТРОКА),
  значит 2 энергетических уровня
  +7
  

• 36 слайд

  ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УРОВНИ АЗОТА
  

• 37 слайд

  У химических элементов 3-го периода заполняется третий энергетический уровень, который может максимально содержать  18 электронов, но в третьем периоде содержится только  8 элементов, так как третий уровень к концу 3-го периода не завершен, потому что остался незаполненным d-подуровень.
  

• 38 слайд

  ХЛОР
  Cl – ХЛОР ТРЕТИЙ ПЕРИОД (СТРОКА),
  значит, 3 энергетических уровня.
  Энергетические уровни хлора
  

• 39 слайд

• 40 слайд

  ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УРОВНИ АРГОНА
  

• 41 слайд

  ПЕРИОД = СТРОКА В ТАБЛИЦЕ МЕНДЕЛЕЕВА:
  
  БРОМ – 4 период (значит 4 энергетических уровня)
  
  ИОД – 5 период (значит 5 энергетических уровней)
  

• 42 слайд

  Электронная конфигурация атомов
  

• 43 слайд

  Электронная конфигурация атома — это форма записи расположения электронов по энергетическим уровням и подуровням. В ней учитывается номер энергетического уровня, форма орбитали (s,p,d,f) и количество электронов на ней находящихся.
  Аргон - 1s22s22p63s23p6
  Электроны атома находятся в непрерывном движении вокруг ядра. Энергия электронов отличается друг от друга, в соответствии с этим они занимают разные энергетические уровни.
  

• 44 слайд

  Энергетические уровни подразделяются на несколько подуровней:
  Первый уровень состоит из:
  s-подуровня: одной «1s» ячейки, в которой помещаются 2 электрона (записываем так — 1s2).
  Второй уровень состоит:
  из s-подуровня одной «s» ячейки (записываем так - 2s2)
  и p-подуровня: трёх «p» ячеек (2p6), на которых помещается 6 электронов.
  Третий уровень состоит:
  из s-подуровня: одной «s» ячейки (записываем так - 3s2),
  p-подуровня: трёх «p» ячеек (записываем так - 3p6)
  и d-подуровня: пяти «d» ячеек (записываем так - 3d10), в которых размещается 10 электронов.
  Четвёртый уровень состоит из:
  s-подуровня: одной «s» ячейки (записываем так - 4s2),
  p-подуровня: трёх «p» ячеек (записываем так - 4p6),
  d-подуровня: пяти «d» ячеек (записываем так - 4d10)
  и f-подуровня: семи «f» ячеек (записываем так - 4f14), в которых размещается 14 электронов.
  

• 45 слайд

  При составлении электронных конфигураций атомов применяют следующие правила:
  
  - Сперва следует заполнить орбитали с наименьшей энергией, и только после переходить к энергетически более высоким.
  - На орбитали (в одной «ячейке») не может располагаться более двух электронов.
  - Орбитали заполняются электронами так: сначала в каждую ячейку помещают по одному электрону, после чего орбитали дополняются ещё одним электроном с противоположным направлением.
  
  Знание электронной конфигурации различных атомов полезно для понимания структуры периодической таблицы элементов, для описания химических связей, удерживающих атомы вместе, а также для понимания химических формул соединений и геометрии молекул.
  

• 46 слайд

  Спасибо за внимание!
  
  До новых встреч!!!
  

• 47 слайд

  Источники:
  О.С. Габриелян И.Г. Остроумов ХИМИЯ, 2-е издание
  Г.Е. Рудзитис ХИМИЯ 10
  О.С. Габриелян И.Г. Остроумов С.А. Сладков ХИМИЯ 10 Учебник Базовый уровень