Занятие по химии: Периодическая система химических элементов

Занятие по химии: Периодическая система химических элементов

Педагог: Борисова О.Д.

Цели: сформировать знания обучающихся о периодической системе химических элементов, пользуясь интерактивными средствами обучения.

Оборудование: таблица «Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева»

Ход  занятия:

Изучение нового материала

1. Открытие Периодического закона

Многие химики предлагали различные варианты классификации химических элементов. При этом они использовали один из двух подходов к построению системы:

1. Объединение элементов в группы по сходству состава и свойств образованных ими веществ.

2. Расположение химических элементов в порядке увеличения их атомной массы. 

Но ни один, ни другой подход не привели к созданию системы, объединяющей все элементы.

Некоторые естественные семейства элементов

Проблема систематизации химических элементов заинтересовала молодого 35-летнего профессора Педагогического университета Д.И. Менделеева.

К 1869 году было известно 63 химических элемента, для многих из которых были неверно определены относительные атомные массы. В результате кропотливой работы по исправлению атомных масс и валентности элементов, а также по выяснению места еще не открытых химических элементов Д.И. Менделеев открыл закон, который назвал Периодическим законом. Формулировка этого закона с использованием современной терминологии звучит так:

Свойства элементов и состав и свойства образуемых ими простых и сложных веществ находятся в периодической зависимости от величин их относительных атомных масс.

2. Структура Периодической таблицы элементов

Познакомимся со структурой современной периодической системы химических элементов. Любая таблица состоит из строк и столбцов. В периодической системе химических элементов строки и столбцы имеют свои названия, она содержит 7 периодов и 8 групп.

Период – это горизонтальный ряд элементов, начинающийся щелочным металлом и заканчивающийся инертным элементом (благородным газом).

Периоды обозначаются арабскими цифрами. В периодической системе всего 7 периодов. Периоды могут быть малыми (1,2,3) и большими (4,5,6,7). 

Малые – состоят из одного ряда элементов, большие   – состоят из двух рядов – четный содержит только металлы; нечетный содержит металлы и неметаллы. Количество элементов на периодах: 1-2, 2-8, 3-8, 4-18, 5-18, 6-32, 7-28 (незавершен). Все периоды (кроме первого) начинаются щелочным металлом, а заканчиваются благородным газом.

В периодах слева направо металлические свойства ослабевают, неметаллические – усиливаются. В больших периодах переход свойств от активного металла к благородному газу происходит более медленно (через 18 и 32 элемента), чем в малых периодах (через 8 элементов). Кроме того, в малых периодах слева направо валентностьв соединениях с кислородом возрастает от 1 до 7 (например, от Na до Cl). В больших периодах вначале валентность возрастает от 1 до 8 (например, в пятом периоде от рубидия к рутению), затем происходит резкий скачок, и валентность уменьшается до 1 у серебра, потом снова возрастает.

Группа

Группа – это вертикальный ряд элементов с одинаковым числом валентных электронов, равным номеру группы. 

В периодической системе всего восемь групп. Группы обозначаются римскими цифрами. Каждая группа подразделяется на главную и побочную подгруппы. Главные подгруппы состоят из элементов малых и больших периодов. Побочные подгруппы состоят из элементов только больших периодов. В главных подгруппах сверху вниз металлические свойства усиливаются, а неметаллические ослабевают. Элементы главных и побочных групп сильно отличаются по свойствам. Номер группы показывает высшую валентность элемента (кроме N, O, F).

Общими для элементов главных и побочных подгрупп являются формулы высших оксидов (и их гидратов). У высших оксидов и их гидратов элементов I - III групп (кроме бора) преобладают основные свойства, с IV по VIII — кислотные.

Для элементов главных подгрупп   общими являются формулы водородных соединений. Элементы главных подгрупп I - III групп образуют твердые вещества - гидриды (водород в степени окисления - 1), а IV - VII групп - газообразные. Водородные соединения элементов главных подгрупп IV группы (ЭН₄) - нейтральны, V группы (ЭН₃) - основания, VI и VII групп (Н₂Э и НЭ) - кислоты.

Выводы по периоду: 

·         Слева направо увеличивается  относительная атомная масса;                                         

·         Слева направо металлические свойства ослабевают, а неметаллические свойства возрастают (щелочные металлы →                 неметаллы → инертные газы).                                              

Выводы по  группе:

·         Номер группы показывает высшую валентность по кислороду;

·         Сверху вниз увеличивается относительная атомная масса;                                          

·         Сверху вниз металлические свойства усиливаются, а неметаллические свойства уменьшаются.

План характеристики элемента 

1. Химический символ и название элемента.

2. Положение элемента в периодической системе:

а) порядковый номер

б) относительная атомная масса

в) номер периода (малый, большой)

г) номер группы, подгруппа (главная и побочная)

3. Строение атома химического элемента:

а) заряд ядра атома, число протонов и нейтронов

б) общее число электронов

в) число энергетических уровней

г) число электронов на внешнем электронном слое

д) схема строения электронной оболочки атома

4. Свойства атомов элемента:

а) металлические

б) неметаллические.

Рефлексия

1. Дать характеристику химическому элементу с № 16 по его положению в ПСХЭ. 

Характеристика элемента                                              Ответ:                                                                                                                                                                         

Название элемента                                                                Cера                                                                                

Период                                                              3 период

Группа                                                               VI группа

Подгруппа                                                         Главная подгруппа

Высший оксид                                                   SO₃

Характер оксида                                                Кислотный

Летучее водородное соединение                     H₂S

Сравнение Ме или неМе свойств                     неМе

Относительная атомная масса                          32

2. Задание

1. Расположить элементы в порядке возрастания металлических свойств. Объяснить, как изменяются свойства в периодах и группах.

а) Li; F; Ве; С; 

б) Ва; Ra; Са; Мg.

2. Расположить элементы в порядке возрастания неметаллических свойств. Объяснить, как изменяются свойства в периодах и группах.

а) Mg; Nа; Si; Сl; 

б) Р; Sb; N; As.

 Проверка 

1. а) Li; Ве; С; F; 

б) Мg; Са; Ва; Ra; 

В периоде слева направо  металлические свойства уменьшаются

В группе сверху вниз металлические свойства увеличиваются.

2. а) Nа; Mg ; Si; Сl ; 

б) N; Р; As; Sb

В периоде слева на право  неметаллические свойства увеличиваются.

В группе сверху вниз неметаллические свойства уменьшаются.

Закрепление изученного материала

Проверочная работа

1. «Незаконченное предложение»

- Периодический закон сформулировал русский ученый...( Д.И. Менделеев)

- Периодическая система состоит из ..... ( Периодов и групп)

- Периоды бывают..... ( Большие и малые)

- Группы бывают..... ( Главные и побочные)

- Менделеев в периодической системе расположил элементы по возрастанию....( атомной массы)

- Щелочные металлы расположены в.... ( 1 группе )

- Галогены расположены в... ( 7 группе)

- Инертные элементы расположены в... (8 группе)

- Период начинается с .... ( Щелочного элемента), а заканчивается... (инертным элементом)

- С увеличением порядкового номера в периоде металлические свойства ...( усиливаются)

-Сформулируйте периодический закон.

2. Тест по теме: «Периодический закон  Д.И. Менделеева

Вариант 1.

1.     Периодический закон был открыт Д.И. Менделеевым в:

А) 1861 году;           Б) 1864 году;                В) 1869 году;             Г) 1875 году  

2.     Какое свойство химических элементов Д.И. Менделеев положил в основу их классификации?

А) относительную атомную массу;                           В) величину заряда ядра;

Б) строение внешних электронных слоев;                Г) валентность       

3.     Свойства простых тел, а также форма и свойства соединений находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов – это формулировка

А) закона сохранения масс;                  Б) закона постоянства состава вещества;               

В) периодического закона;                  Г) закона сохранения энергии

4.     Символ элемента, атомы, которые образуют амфотерный оксид:

А) N;                            Б) K;                            В) S;                       Г) Zn

5.     В каком из числовых рядов наблюдается периодичность:

А) 8,2,10,4,6,12;         Б) 2,4,6,8,10,12;         В) 2,4,6,24,6;        Г) 12,2,10,4,6,8

6.     Элемент, имеющий свойства сходные со свойствами кальция:

А) калий;                      Б) барий;                       В) алюминий;              Г) свинец.

Вариант 2.

1.     К моменту открытия Периодического  число известных элементов составляло:

А) 52;                         Б) 63;                   В) 71;                    Г) 89  

2.     Формулировка периодического закона связана с

А) физическими и химическими свойствами элементов;                         

Б)  зарядом ядра;                                       В) порядковым номером элементов;                       

3.     С возрастанием порядкового номера периодически повторяется:

А) заряд ядра атома;                             Б) число энергетических уровней;               

В) общее число электронов;                Г) химические свойства элементов

4.     Символ элемента, атомы, которые образуют амфотерный гидроксид:

А) Na;                            Б) Al;                            В) N;                       Г) S

5.     Валентность атома кислорода равна:

А) 1;                             Б) 2;                              В) 3;                       Г) 4

6.     Элемент, имеющий свойства сходные со свойствами алюминия:

А) калий;                      Б) барий;                       В) галий;              Г) свинец.

Домашнее задание