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

СТРОЕНИЕ АТОМА

Урок-викторина

Эпиграф урока.

Цели урока. Обобщить и систематизировать знания и умения учащихся по изученной теме. Учащиеся должны знать терминологию по теме, периодический закон, строение периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева (ПСХЭМ) и атома, значение периодического закона. Уметь по электронной формуле атома определять химический символ элемента, положение его в ПСХЭМ, работать самостоятельно и коллективно, выделять главное, сравнивать, делать выводы.

Оборудование. Портрет Д.И.Менделеева, ПСХЭМ, конверты с заданиями для команд, жетоны.

ХОД УРОКА

Учитель. Добрый день, ребята и гости! Сегодня на нашем уроке присутствуют директор школы, завуч, классные руководители, учителя, учащиеся-ассистенты из старших классов. Ребята, будьте внимательны и сосредоточены! Недавно мы отмечали открытие периодического закона, прославившего русскую науку и нашу Родину. Вещие слова Д.И.Менделеева: «Посев научный взойдет для жатвы народной» – сбылись. Я надеюсь, что в нашей школе готовят настоящих знатоков химии, которые много знают, много умеют, а самое главное – смогут правильно использовать свои умения на практике. Наш не совсем обычный урок посвящен периодическому закону, ПСХЭМ и строению атома. Начнем урок с викторины «Термины».

Викторина «Термины»

1. Уберите приставку, и устойчивые отношения между явлениями в природе и обществе превратятся в реку Кон, протекающую в Северном Казахстане.

(Закон – р. Кон.)

2. К названию вещества, вызывающего отравление, добавьте название города Ро, расположенного в Северной Италии, и вы получите центральную, положительно заряженную часть атома.

(Яд, г. Ро – ядро.)

3. В какой элементарной частице с наименьшим отрицательным электрическим зарядом «протекает» река Лек в Нидерландах?

(Электрон – р. Лек.)

4. При отбрасывании единицы электрического сопротивления в названии мельчайшей частицы химического элемента, состоящей из ядра и электронов, она превращается в город Ат, расположенный в Бельгии.

(Атом – г. Ат.)

5. К названию звука определенной высоты прибавьте приставку «про» впереди слова, и вы получите элементарную частицу, имеющую положительный заряд и входящую в состав всех атомных ядер.

(Тон – протон.)

6. В какой электрически нейтральной элементарной частице с массой, почти равной массе протона, «зашифрована» река Ей, протекающая в Судане?

(Нейтрон – р. Ей.)

7. Какой атом химического элемента, отличающийся от другого атома того же элемента своей массой, «включает» город Ито, находящийся в Японии?

(Изотоп – г. Ито.)

8. Одинаково названы: 1) горизонтальная последовательность химических элементов, построенная по возрастанию их атомных номеров, начинающаяся щелочным металлом и заканчивающаяся инертным газом; 2) промежуток времени, в течение которого что-нибудь происходит;
3) повторяющаяся группа цифр в записи бесконечной дроби; 4) относительно законченный фрагмент текста, части которого связаны между собой синтаксически, лексически и интонационно. Как именно?

(Период.)

9. Это: 1) вертикальная последовательность химических элементов, построенная по возрастанию их атомных номеров, обладающих однотипным электронным строением атомов и являющихся химическими аналогами; 2) несколько предметов, людей, животных, расположенных близко друг к другу, соединенных вместе; 3) совокупность людей, объединенных общностью интересов, профессии, деятельности, а также совокупность предметов, объединенных общностью признаков. Как их называют?

(Группа.)

10. Добавьте две буквы, и путь движения космического корабля в гравитационном поле какого-нибудь небесного тела превратится в область пространства вокруг ядра атома, где движется электрон.

(Орбита – орбиталь.)

11. Каким словом одинаково названы: 1) совокупность химических элементов, находящихся в отношениях и связях между собой и образующих определенную целостность; 2) единство, определенный порядок в расположении чего-нибудь или в связи действий; 3) форма организации чего-нибудь; 4) форма общественного устройства; 5) совокупность организаций, объединенных в одно целое; 6) техническое устройство, конструкция?

(Система.)

12. Так называют графическое выражение периодического закона, отражающее природную систему химических элементов, и сведения о чем-нибудь, данные, расположенные по графам.

(Таблица.)

13. Совокупность атомов определенного вида и химический источник электрического тока имеют одинаковое название. Какое?

(Элемент.)

Учитель. Молодцы, ребята! Вы очень хорошо знаете термины. Но необходимо уметь писать их грамотно. Выполняем письменную работу в виде конкурса «Исчезнувшие буквы». За этот конкурс команда сможет получить максимум 5 жетонов, каждая допущенная ошибка – это минус один жетон. Всем вам раздали листки с названиями команд. Напишите каждый на листке свою фамилию. После выполнения задания ассистенты соберут листки и передадут в жюри для проверки.

Конкурс «Исчезнувшие буквы»

Вставьте пропущенные буквы в химических терминах.

Учитель. Сейчас я предлагаю вашему вниманию викторину «Знаете ли вы ученых?».

Викторина «Знаете ли вы ученых?»

1. Какие ученые установили, что атом делим, состоит из ядра и движущихся вокруг него электронов?

(Э.Резерфорд, 1911 г., Н.Бор, 1913 г.)

2. Что представляет собой атомная модель Э.Резерфорда?

3. Каковы постулаты Н.Бора?

4. Кем и когда была создана протонно-нейтронная теория?

(Д.Д.Иваненко и Е.Н.Гапоном, 1932 г.)

5. Электричество переносится мельчайшими частицами, существующими в атомах всех химических элементов. Кто и когда ввел термин «электрон» (от греч. – янтарь)?

(Дж.Стони, 1891 г.)

6. Какие ученые определили, что электроны несут отрицательный заряд?

(Дж.Томсон и Ж.Перрен.)

7. Кто определил удельный заряд и массу электрона?

(Дж.Томсон.)

8. В каком году и кто выдвинул идею о двойственной природе электрона (волна и частица)?

(В 1927 г. Луи де Бройль.)

9. Кто до Менделеева объединил сходные по свойствам элементы (естественные семейства)?

(Л.Мейер.)

10. Кто до Менделеева обнаружил повторяемость свойств через семь элементов («закон октав»)?

(Дж.Ньюлендс.)

11. Кто до Менделеева выделил триады элементов?

(И.Дёберейнер.)

12. «Я думаю, что нет необходимости настаивать на огромном значении подтверждения теоретических выводов Менделеева». Чьи это слова и кто открыл галлий – экаалюминий?

(П.Лекок де Буабодран, Франция, 1875 г.)

13. «Нет никакого сомнения, что в Скандии открыт экабор. Мысли русского химика подтверждаются самым наглядным образом». Чьи это слова и кто открыл скандий – экабор?

(Л.Нильсон, Швеция, 1879 г.)

14. «Вряд ли может существовать более яркое доказательство учения о периодичности элементов. Оно знаменует собой выдающееся расширение химического поля зрения, гигантский шаг в области познания». Чьи это слова и кто открыл германий – экасилиций?

(К.Винклер, Германия, 1886 г.)

15. Кто открыл в 1896 г. явление радиоактивности?

(А.А.Беккерель, французский физик.)

16. Кто и в каком году установил, что заряд ядра атома (в условных единицах) численно равен атомному номеру элемента в периодической системе элементов Д.И.Менделеева?

(Г.Мозли, английский физик, 1914 г.)

17. Когда и кем был сформулирован порядок заполнения электронных подуровней?

(В 1951 г. советским ученым В.М.Клечковским.)

Учитель. Ребята, вы отлично справились и с этим заданием. Теперь проведем с вами викторину «Угадай». Из четырех вариантов ответа выберите один – правильный.

Викторина «Угадай»

Задания для первой команды

1. Какой протон на вкус?

а) Сладкий;
б) кислый;
в) горький;
г) соленый.

2. Годом открытия Д.И.Менделеевым периодического закона считают:

а) 1838 г.;
б) 1849 г.;
в) 1859 г.;
г) 1869 г.

3. В авторской формулировке периодического закона Д.И.Менделеева имеется выражение «простое тело», которое на современном химическом языке означает:

а) простое вещество;

б) неорганическое вещество;

в) неодушевленное тело;

г) химический элемент.

4. В основе современной классификации химических элементов лежит:

а) валентность;

б) строение атома;

в) атомная масса;

г) число протонов в ядре атома.

5. Химический элемент водород помещают в первой и седьмой группах ПСХЭМ в связи с:

а) особенностью строения атома водорода;

б) тем, что водород при низкой температуре обладает свойствами щелочного металла;

в) тем, что водород при высокой температуре обладает свойствами галогена;

г) тем, что водород – самый легкий газ.

6. Каково положение металлов и неметаллов в ПСХЭМ соответственно с наиболее ярко выраженными металлическими и неметаллическими свойствами?

а) Металлы расположены вверху, неметаллы – внизу;

б) металлы расположены внизу, неметаллы – вверху;

в) металлы расположены в левой нижней части периодической системы, неметаллы – в правой верхней части;

г) металлы расположены слева, неметаллы – справа.

7. Химические свойства определяются прежде всего:

а) зарядом ядра атома;

б) положением химического элемента в периодической системе;

в) атомной массой;

г) строением внешнего электронного уровня.

8. Физический смысл порядкового номера химического элемента в том, что он определяет:

а) положение элемента в периодической системе;

б) число протонов в ядре атома;

в) число энергетических уровней;

г) число нейтронов в атоме.

9. Физический смысл номера периода в ПСХЭМ состоит в том, что:

а) он определяет сходные физико-химические свойства элементов данного периода;

б) металлические свойства слева направо ослабевают;

в) число электронных уровней в атомах равно номеру периода;

г) свойства элементов периодически повторяются.

Задания для второй команды

1. Какой из приведенных химических элементов имеет наиболее ярко выраженные неметаллические свойства?

а) S; б) Se; в) Si; г) Sc.

2. Какой из приведенных химических элементов имеет наиболее ярко выраженные металлические свойства?

а) Тe; б) Al; в) Fe; г) Ca.

3. Какие два химических элемента из приведенных обладают наиболее сходными химическими свойствами?

а) Al и Se; б) P и S; в) Ti и V; г) S и Se.

4. Какие вещества в каждой паре реагируют между собой наиболее активно?

а) Cl₂ и Al; б) Ca и Cl₂; в) K и Cl₂; г) Cl₂ и Na.

5. Какая пара простых веществ обладает наиболее сходными свойствами?

а) Ca и K; б) Rb и Na; в) I₂ и F₂; г) O₂ и N₂.

6. Неметаллические свойства химических элементов с точки зрения химии обусловлены:

а) активностью взаимодействия их с металлами;

б) способностью атома принимать электроны;

в) строением кристаллической решетки;

г) величиной относительной электроотрицательности.

7. Металлические свойства химических элементов с точки зрения химии обусловлены:

а) способностью атома отдавать электроны;

б) способностью реагировать с неметаллами;

в) величиной относительной электроотрицательности;

г) строением кристаллической решетки.

8. Амфотерными свойствами не обладает:

а) ZnO; б) Zn(OH)₂; в) Al₂O₃; г) Сu₂O.

9. У химических элементов изменяется периодически:

а) атомная масса; б) атомное ядро; в) атомный радиус; г) атомный номер.

Задания для третьей команды

1. У химических элементов каждого периода ПСХЭМ с возрастанием атомного номера:

а) атомный радиус и электроотрицательность уменьшаются;

б) атомный радиус увеличивается, электроотрицательность возрастает;

в) атомный радиус увеличивается, электроотрицательность уменьшается;

г) атомный радиус уменьшается, электроотрицательность возрастает.

2. У химических элементов главных подгрупп ПСХЭМ с увеличением атомного номера усиливаются:

а) металлические свойства;

б) неметаллические свойства;

в) химическая активность;

г) растворимость в воде.

3. У химических элементов в пределах периода ПСХЭМ слева направо усиливаются:

а) металлический блеск;

б) электропроводность;

в) окислительные свойства;

г) относительная плотность.

4. Металлические свойства химических элементов в ряду Mg–Al–Na–K–Rb:

а) возрастают;

б) уменьшаются;

в) вначале ослабевают, затем усиливаются;

г) вначале возрастают, затем уменьшаются.

5. Неметаллические свойства химических элементов в ряду As–Se–Br–Cl–F:

а) уменьшаются;

б) усиливаются;

в) вначале уменьшаются, затем возрастают;

г) вначале усиливаются, затем ослабевают.

6. Как изменяется степень окисления атомов в высших оксидах р-элементов в пределах третьего периода ПСХЭМ?

а) Закономерно возрастает;

б) постепенно уменьшается;

в) вначале возрастает, затем уменьшается;

г) вначале уменьшается, затем возрастает.

7. Что можно сказать о степени окисления атомов химических элементов главных подгрупп ПСХЭМ в высших оксидах?

а) Возрастает сверху вниз;

б) как правило, равна номеру группы;

в) всегда равна номеру группы;

г) уменьшается сверху вниз.

8. Степень окисления атомов химических элементов в летучих водородных соединениях изменяется в периодах ПСХЭМ:

а) от 1 до 8, слева направо;

б) от 8 до 0, справа налево;

в) от 4 до 1, слева направо;

г) от 1 до 4, слева направо.

9. Число электронов в атоме определяется:

а) строго определенной атомной массой;

б) строением внешнего электронного слоя;

в) наличием избыточного (положительного или отрицательного) заряда;

г) зарядом атомного ядра.

Учитель. Отвечаем на вопросы викторины «75 на 75». Из трех вариантов ответа укажите один – правильный.

Викторина «75 на 75»

1. Периодическая система химических элементов – это:

а) графическое выражение периодического закона;

б) последовательность химических элементов;

в) вертикальная совокупность химических элементов.

2. Главная подгруппа ПСХЭМ содержит химические элементы:

а) малых периодов;

б) больших периодов;

в) малых и больших периодов.

3. Побочная подгруппа ПСХЭМ содержит химические элементы только:

а) малых периодов;

б) больших периодов;

в) незавершенного периода.

4. Все химические элементы побочных подгрупп ПСХЭМ являются:

а) металлами; б) неметаллами; в) кислотами.

5. Сколько периодов в ПСХЭМ?

а) 2; б) 3; в) 7.

6. Сколько рядов в ПСХЭМ?

а) 8; б) 9; в) 10.

7. Сколько химических элементов в шестом периоде ПСХЭМ?

а) 32; б) 18; в) 8.

8. Сколько химических элементов в главной подгруппе пятой группы ПСХЭМ?

а) 3; б) 4; в) 5.

9. Чему равен порядковый номер элемента, который находится в четвертом периоде, в главной подгруппе второй группы ПСХЭМ?

а) 30; б) 20; в) 10.

10. Чему равна высшая валентность атома хрома (порядковый номер – 24)?

а) VI; б) IV; в) III.

11. Какой из приведенных химических элементов находится в четвертой группе ПСХЭМ?

а) Железо; б) углерод; в) калий.

12. Изотопы отличаются друг от друга числом:

а) электронов; б) протонов; в) нейтронов.

13. Электронная оболочка атома – это совокупность всех:

а) протонов; б) нейтронов; в) электронов.

14. Совокупность электронов, которые находятся на одном энергетическом уровне, – это слой:

а) изотопный; б) электронный; в) протонный.

15. Совокупность орбиталей, которые находятся на одном энергетическом уровне и имеют одинаковую форму, – это подуровень:

а) атомный;

б) энергетический;

в) молекулярный.

16. Период – это последовательность химических элементов, атомы которых имеют одинаковое число слоев:

а) нейтронных;

б) изотопных;

в) электронных.

17. Главная подгруппа ПСХЭМ – это вертикальный ряд химических элементов, атомы которых имеют во внешнем электронном слое одинаковое число:

а) изотопов; б) электронов; в) нейтронов.

18. Чему равно число нейтронов в атоме ?

а) 16; б) 18; в) 31.

19. Атом состоит из ядра и:

а) молекул;

б) электронных оболочек;

в) изотопов.

20. Как называется электронный слой К в многоэлектронных атомах?

а) Внутренний; б) предвнешний; в) внешний.

21. Чему равно массовое число (А) атома?

а) А = Z + N; б) А = N – Z; в) А = Ar – Z.

Учитель. Следующая викторина – «50 на 50». Из двух вариантов ответа выберите один – правильный.

Викторина «50 на 50»

1. Число нейтронов (N) в атоме химического элемента можно вычислить, зная массовое число (А) и порядковый номер (Z) элемента, по формуле:

а) А = Z + N; б) N = A – Z.

2. Максимальное число электронов (N_e) на энергетическом уровне можно подсчитать, зная номер уровня (n), по формуле:

а) N_e = 2n; б) N_e = 2n².

3. Электронная формула 1s²2s²2p⁶3s¹ отражает строение атома:

а) натрия; б) цинка.

4. Химические элементы главных подгрупп ПСХЭМ обладают сходными химическими свойствами, поскольку:

а) имеют одинаковую валентность;

б) атомы этих элементов имеют одинаковую электронную формулу для внешнего энергетического уровня.

5. У химических элементов в пределах главных подгрупп ПСХЭМ одинаковое:

а) строение внешнего энергетического уровня;

б) значение валентности.

6. Наименьшим значением энергии отрыва электрона среди приведенных химических элементов обладает:

а) натрий; б) магний.

7. Определите химический элемент, атомное ядро которого содержит 33 протона и 42 нейтрона:

а) молибден; б) мышьяк.

8. Изотопы химического элемента отличаются друг от друга:

а) числом нейтронов; б) числом электронов.

9. Электронная формула ...3d¹4s² принадлежит атому химического элемента:

а) Sс; б) Ca.

Задания для второй команды

1. Число протонов, нейтронов и электронов в атоме наименее распространенного природного изотопа хлора соответственно равно:

а) 35, 10, 17; б) 17, 20, 17.

2. Выберите металл:

а) натрий; б) сера.

3. Укажите химический элемент, образующий амфотерный оксид:

а) сера; б) алюминий.

4. Какой ряд химических элементов образует оксиды с общей формулой R₂O₃?

а) B, Al, Ga; б) Mg, Zn, Be.

5. Ряд химических элементов, в котором от первого к последнему элементу возрастают металлические свойства, – это:

а) Li, Nа, K; б) Na, Mg, Al.

6. Наибольший радиус атома среди приведенных химических элементов у:

а) Al; б) Cs.

7. Укажите символ p-элемента:

а) P; б) Mg.

8. Число внешних электронов у атома алюминия равно:

а) 1; б) 3.

9. Атомам каких химических элементов легче отдать электроны, чем принять?

а) Расположенным в главной подгруппе I группы ПСХЭМ;

б) расположенным в главной подгруппе VI группы ПСХЭМ.

Задания для третьей команды

1. Укажите неметалл:

а) магний; б) водород.

2. Какой ряд химических элементов образует оксиды с общей формулой R₂O?

а) Na, K, Li; б) N, P, As.

3. Ряд химических элементов, в котором от первого к последнему элементу возрастают неметаллические свойства, – это:

а) I, Br, Cl; б) Mg, Ca, Sr.

4. Наименьший радиус атома среди приведенных химических элементов у:

а) Al; б) S.

5. Укажите символ s-элемента:

а) Mg; б) Si.

6. Максимальная валентность атома углерода:

а) 3; б) 4.

7. Химические элементы, атомы которых способны как принимать, так и отдавать электроны:

а) расположены в главной подгруппе I группы ПСХЭМ;

б) расположены в главной подгруппе VI группы ПСХЭМ.

8. Распределение электронов по энергетическим уровням в атоме фтора:

а) 2, 7; б) 2, 8, 5.

9. Формула высшего оксида химического элемента с порядковым номером 14:

а) R₂O₃; б) RO₂.

Окончание следует

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