Периодический закон
и периодическая система
химических элементов
Д.И.Менделеева.

СТРОЕНИЕ АТОМА

Урок-викторина

Окончание. Начало см. в № 14/2005

Учитель. Сегодня мы проведем викторину «Знаете ли вы?». Вариантов ответов на вопросы в ней нет.

Викторина «Знаете ли вы?»

1. Какую из характеристик химических элементов – атомную массу, заряд ядра атома, валентность – Д.И.Менделеев положил в основу систематизации при создании периодической системы химических элементов?

2. Пользуясь ПСХЭМ, укажите периоды и группы, в которых расположены химические элементы с порядковыми номерами 31, 55, 82. Назовите эти элементы.

3. В перечне Mn, Se, Cl, Fe, Sb, Pb, Hg укажите химические символы:

а) элементов главных подгрупп ПСХЭМ;

б) элементов побочных подгрупп ПСХЭМ.

4. В перечне Ca, Na, Be, Sn, Ag, Mg, K, Cr, Ar, Li, Ne укажите химические символы:

а) элементов, начинающих период ПСХЭМ;

б) элементов, заканчивающих период ПСХЭМ.

5. В перечне Li, I, Te, Cl, K, C, Rb, He, S укажите химические символы:

а) элементов больших периодов ПСХЭМ;

б) элементов малых периодов ПСХЭМ.

6. В перечне Сa, B, Zn, Ba, Cr, Fe, W, Te, S, C укажите химические символы:

а) элементов одной и той же группы ПСХЭМ;

б) элементов одной и той же подгруппы ПСХЭМ.

7. Назовите элементы, составляющие в ПСХЭМ:

а) главную подгруппу I группы;

б) побочную подгруппу I группы;

в) главную подгруппу VII группы;

г) побочную подгруппу VII группы.

8. Из каких двух основных частей состоит атом?

9. Из каких частиц состоит ядро атома?

10. Чем сходны и чем отличаются нейтроны и протоны?

11. Чем различаются протоны и электроны?

12. Как распределены заряды в атоме?

13. Как можно объяснить электронейтральность атомов?

14. Как заполняются электронами внешние электронные оболочки у атомов химических элементов 2-го периода?

15. Как на основании свойств простого вещества можно определить, что у атомов этого вещества появилась новая электронная оболочка?

16. Почему наблюдается периодическая зависимость свойств химических элементов от заряда ядер их атомов?

17. Как сформулировал Д.И.Менделеев периодический закон?

18. Как читается современная формулировка периодического закона?

Учитель. Проводим конкурс «Да или нет». Я читаю предложение, ваш ответ должен быть однозначным – «да» или «нет».

Конкурс «Да или нет»

1. Металлы – это кислород, водород. (Нет.)

2. Фосфор образует амфотерный оксид.

(Нет.)

3. Неметаллы – это сера, кремний.

(Да.)

4. Натрий, калий, литий образуют оксиды с общей формулой R₂O.

(Да.)

5. В ряду химических элементов Na–K–Rb от первого к последнему элементу возрастают металлические свойства.

(Да.)

6. Максимальная валентность атома серы равна шести.

(Да.)

7. Атомам химических элементов, расположенных в главной подгруппе II группы ПСХЭМ, легче отдать электроны, чем их принять.

(Да.)

8. Распределение электронов по энергетическим уровням в атоме натрия – это 2, 8, 7.

(Нет.)

9. В ряду химических элементов Mg–Na–Ca от первого к последнему элементу возрастают неметаллические свойства.

(Нет.)

10. Число внешних электронов в атоме кремния равно семи.

(Нет.)

11. Атомы химических элементов, расположенных в главной подгруппе V группы ПСХЭМ, способны как принимать, так и отдавать электроны.

(Да.)

12. Распределение электронов по энергетическим уровням в атоме кремния – это 2, 8, 3.

(Нет.)

13. Заряд атомного ядра показывает количество электронов в атоме и совпадает (численно) с порядковым номером химического элемента в периодической системе.

(Да.)

14. Количество электронных слоев в атоме совпадает с номером периода в ПСХЭМ, в котором стоит химический элемент.

(Да.)

15. Количество валентных электронов в последнем электронном слое атома совпадает с номером группы в ПСХЭМ, в которой находится данный элемент.

(Да.)

Учитель. Следующий конкурс – «Пропущенные слова, числа и условные обозначения». У каждой команды есть листки с заданиями, где записаны предложения с пропусками, их надо заполнить словами, числами и условными обозначениями. Отвечаете устно. Читаете с места получившееся предложение.

Конкурс «Пропущенные слова,
числа и условные обозначения»

Задания для первой команды

1. ПСХЭМ состоит из … групп химических элементов.

(Восьми.)

2. Это число совпадает с числом … , необходимым для заполнения наружного энергетического ... .

(Электронов, уровня.)

3. Номер группы совпадает с количеством … на внешнем … уровне в атомах химических элементов … подгруппы в ПСХЭМ.

(Электронов, энергетическом, главной.)

4. У атомов химических элементов главных подгрупп ПСХЭМ электронами заполняются либо …-подуровни, либо …-подуровни.

(s, p.)

5. В первом случае химические элементы называют … , во втором – … .

(s-Элементами, р-элементами.)

6. У химических элементов побочных подгрупп 4-го периода ПСХЭМ заполняется …-подуровень предвнешнего энергетического уровня.

(d.)

7. Эти химические элементы называют … .

(d-Элементами.)

8. У лантаноидов и актиноидов заполняются … .

(f-подуровни.)

9. Эти химические элементы относят к … .

(f-элементам.)

10. Электронная формула определяет распределение … по орбиталям в атоме.

(Электронов.)

11. Процессы превращения атомов одних элементов в атомы других элементов относятся к … реакциям.

(Ядерным.)

Задания для второй команды

1. ПСХЭМ состоит из … периодов, в том числе из … малых и … больших периодов.

(Семи, трех, четырех.)

2. Последний период называется также … потому, что … , которым завершается каждый период, для … периода еще не открыт.

(Незавершенным, благородный газ, седьмого.)

3. Электронная … атома кремния включает … электронов, т.к. порядковый … этого элемента равен … .

(Оболочка, 14, номер, 14.)

4. Число энергетических (электронных) уровней в атоме кремния равно … потому, что этот … относится к … периоду.

(3, элемент, третьему.)

5. Общее число орбиталей в … можно подсчитать по формуле … .

(Атоме, 1² + 2² + … .)

6. Для атома кремния оно равно … .

(1² + 2² + 3² = 14.)

7. На 1s-… атома кремния находятся … электрона.

(Орбитали, 2.)

8. Такое же число электронов содержат его … и … .

(2s-Орбиталь, 3s-орбиталь.)

9. На … атома кремния находятся 6 электронов.

(2p-Орбиталях.)

10. На 3р-орбиталях атома кремния находятся … электрона.

(2.)

11. Таким образом, электронную формулу атома кремния можно записать: … .

(1s²2s²2p⁶3s²3p².)

Задания для третьей команды

1. В настоящее время известно … химических элементов.

(Свыше ста.)

2. Из них около … проявляют металлические ... , а около … проявляют … свойства.

(80, свойства, 20, неметаллические.)

3. В каждой клеточке ПСХЭМ кроме названия элемента приведены … , … , … .

(Атомный номер, атомная масса,
химический знак.)

4. Внизу ПСХЭМ находятся обособленно … химических элементов.

(28.)

5. Это элементы ... , образующие семейство ... , и элементы ... , относящиеся к семейству ... .

(58–71, лантаноидов,
90–103, актиноидов.)

6. Электронные орбитали сферической формы обозначают буквой … .

(s.)

7. … , имеющие форму объемной вытянутой восьмерки, обозначают буквой … .

(Орбитали, р.)

8. Орбитали более сложных форм обозначают буквами … и … .

(d, f.)

9. Энергетический уровень характеризует энергию связи … с ядром.

(Электрона.)

10. Электроны одного и того же энергетического уровня могут различаться значением энергии, находясь на … подуровнях.

(Энергетических.)

11. Общее число … равно n².

(Орбиталей.)

Учитель. В конкурсе «Блицтурнир» каждая команда должна быстро отвечать на вопросы. За этот конкурс вы получите столько жетонов, сколько дадите правильных ответов.

Конкурс «Блицтурнир»

1. Какие свойства изменяются у химических элементов периодически в зависимости от заряда ядра атома?

(Атомный радиус, металлические и неметаллические свойства,
энергия ионизации, валентность в типичных соединениях,
строение внешних электронных слоев в атоме и др.)

2. Какие характеристики можно определить на основании положения химического элемента в ПСХЭМ?

(Число структурных частиц в ядре атома,
число электронных уровней в атоме, характер свойств
оксида и гидроксида, степень окисления атома в соединениях.)

3. Какое свойство, характеризующее атомы химических элементов, не изменяется периодически?

(Заряд ядра атома.)

4. Какое свойство атомов химических элементов не изменяется в главных подгруппах?

(Максимальная степень окисления атома.)

5. Химические элементы каких периодов входят в побочные подгруппы ПСХЭМ?

(Больших.)

6. Какое свойство атомов химических элементов не изменяется в периодах?

(Число электронных слоев в атоме.)

7. Какое свойство атомов химических элементов возрастает в группах ПСХЭМ по мере возрастания заряда ядра?

(Атомный радиус.)

8. Что такое электронная формула?

(Запись распределения электронов
по орбиталям в атоме.)

9. Как называют оксиды и гидроксиды, которые способны реагировать и с кислотами, и со щелочами?

(Амфотерные.)

Учитель. Ребята, я вижу, что вы немного устали, и предлагаю вам поиграть, т. е. отдохнуть. Первая игра – «Крестики-нолики».

Игра «Крестики-нолики»

Задание для первой команды. Зачеркните крестиками три пары изотопов в следующей таблице.

Ответ.

Задание для второй команды. зачеркните крестиками три амфотерных оксида в следующей таблице.

Ответ.

Задание для третьей команды. Зачеркните крестиками три амфотерных гидроксида в следующей таблице.

Ответ.

Учитель. Вторая игра – «Путаница». В предложениях слова перепутались. Помогите предложениям вернуть первоначальный их вид, а для этого расставьте слова в нужном порядке. Получившиеся предложения читаете с места.

Игра «Путаница»

Задания для первой команды

1. Одинаковы, химические, практически, изотопов, свойства.

(Химические свойства изотопов
практически одинаковы.)

2. С, радиоактивные, атомов, элементы, нестойкими, элементы, ядрами.

(Радиоактивные элементы – элементы
с нестойкими ядрами атомов.)

3. Ядра, котором, нахождения, наибольшая, электронным, пространство, вероятность, электрона, облаком, называется, вокруг, в.

(Пространство вокруг ядра,
в котором вероятность нахождения электрона наибольшая,
называется электронным облаком.)

Задания для второй команды

1. Атома, положительно, ядро, заряжено.

(Ядро атома заряжено положительно.)

2. Ядра, определяется, масс, и, масса, протонов, атома, нейтронов, суммой.

(Масса ядра атома определяется суммой
масс протонов и нейтронов.)

3. Нейтронов, ядро, и, состоит, атома, протонов, из.

(Ядро атома состоит из протонов и нейтронов.)

Задания для третьей команды

1. Заряженная, электрон, частица, отрицательно.

(Электрон – отрицательно заряженная частица.)

2. Равно, в, число, числу, электронов, протонов, атоме.

(Число электронов в атоме равно числу протонов.)

3. Числом, ядра, заряд, протонов, атома, определяется.

(Заряд ядра атома определяется числом протонов.)

Учитель. Переходим к третьей игре – «Пропавшие предложения».

Игра «Пропавшие предложения»

Задание для первой команды

Вставьте вместо вопросительных знаков предложения, и вы узнаете, чему равен порядковый номер химического элемента.

Задание для второй команды

Вставьте вместо вопросительных знаков предложения, отражающие изменения некоторых характеристик химических элементов в малых периодах ПСХЭМ слева направо.

?    (Заряд ядра атома увеличивается.) ?    (Число внешних слоев в атоме не изменяется.) ?    (Число электронов во внешнем электронном слое атома увеличивается от 1 до 8.) ?    (Радиус атома уменьшается.) ?    (Прочность связи электронов внешнего электронного слоя с ядром атома увеличивается.) ?    (Энергия ионизации атома увеличивается.) ?    (Электроотрицательность атома увеличивается.) ?    (Металличность химических элементов уменьшается.) ?    (Неметалличность химических элементов увеличивается.)

Задание для третьей команды

Вставьте вместо вопросительных знаков предложения, отражающие изменения некоторых характеристик химических элементов в главных подгруппах ПСХЭМ сверху вниз.

Учитель. Приступаем к выполнению задания «Электронные конфигурации атомов». Команды заполняют каждая свою таблицу. После выполнения этого задания ассистенты соберут листки и сдадут их для проверки в жюри.

Задание «Электронные конфигурации атомов»

Таблица для первой команды

Таблица для второй команды

Таблица для третьей команды

Учитель. Отдохнули? Теперь я вас приглашаю участвовать в конкурсе «Счастливый билет». В нем надо ответить на задания билета.

Конкурс «Счастливый билет»

Билет 1 для первой команды

По электронной формуле

1s²2s²2p⁶3s²3p¹

определите:

а) положение элемента в ПСХЭМ;

б) строение его атома;

в) формулу высшего оксида;

г) химический характер;

д) сравнительные характеристики соседних элементов.

Билет 2 для второй команды

По электронной формуле

1s²2s²2p⁶3s²3p¹

определите:

а) положение элемента в ПСХЭМ;

б) строение его атома;

в) формулу высшего оксида;

г) химический характер;

д) сравнительные характеристики соседних элементов.

Билет 3 для третьей команды

По электронной формуле

1s²2s²2p⁶3s²3p⁴

определите:

а) положение элемента в ПСХЭМ;

б) строение его атома;

в) формулы высшего оксида и летучего водородного соединения;

г) химический характер;

д) сравнительные характеристики соседних элементов.

Учитель. Напоследок – конкурс «Сообщения». Выступают участники команд, подготовившие сообщения.

Конкурс «Сообщения»

1-й ученик. В химии господствовала случайность в области открытия химических элементов. Периодический закон стал компасом для научного продвижения и целенаправленного поиска новых химических элементов и их соединений. Д.И.Менделеев показал возможность проверки правильности теории путем вывода из нее следствий и подтверждения их практикой. К.А.Тимирязев писал, что наука принесла человечеству два дара, о которых оно мечтало с колыбели, – дар чудодействия и дар пророчества. Именно так оценил Тимирязев блестящие прогнозы Менделеева.

2-й ученик. «Менделеевская таблица определяет новые направления технического прогресса, она открывает закон распределения металлов в земной коре, рассеяния их и концентрации, она помогает поискам и разведкам, подсказывает свойства соединений элементов, толкает техническую мысль вперед» (А.Е.Ферсман).

3-й ученик. Д.И.Менделеев опирался на атомно-молекулярное учение, мы в наше время – на электронную теорию строения вещества. Периодический закон и сейчас продолжает развиваться. «Будут, конечно, появляться и умирать новые теории, блестящие обобщения. Новые представления будут сменять устаревшие понятия; величайшие открытия и эксперименты будут далеко превосходить все прошлое и открывать невероятные по новизне и широте горизонты – все это будет приходить и уходить, но периодический закон Менделеева будет всегда жить, развиваться, уточняться и руководить исканиями» (А.Е.Ферсман).

Учитель. Вот и подошел к концу наш не совсем обычный урок. Подведем итоги всех конкурсов. Пусть члены жюри объявят, какая из команд заняла первое, второе и третье место.

Поздравление победителей. Выставление оценок, комментарии ответов, результатов работы, оценка урока учащимися.

Учитель. Слово предоставляется члену жюри.

Член жюри. Ребята, спасибо за урок! Я закончу его строками из стихотворения С.Щипачева «Читая Менделеева»:

В.А.БУДАРИНА,
учитель химии
(г. Шахты, Ростовская обл.)