методика преподавания химии. Периодический закон и периодическая система Д. И. Менделеева
Скачать 448.1 Kb.
|
§1.1-1.5 стр.16-30 Что такое атом? Из каких частиц состоит атом? Охарактеризуйте частицы, из которых состоят атомные ядра. Определите число протонов, нейтронов и элементов в атоме химического элемента с порядковым номером: а) 3; б) 16; в) 18. Рассчитывайте число протонов и число нейтронов, входящих в состав ядра атома: а) натрия; б) кислорода. Что такое изотопы? Назовите изотопы водорода. Задания общего уровня § 1.1-1.5 стр.16-30, упр. 27 стр.18 Определите число протонов, нейтронов и электронов для атомов, нейтронов и электронов химических элементов: фосфор, железо, золото. Определите состав ядер атомов кальция 42Са и 4^a. Напишите схемы строения ионов элементов № 8 и 19 Изобразите электронную формулу химического элемента №3.К каким элементам — металлам или неметаллам относится элемент № 3? Ответ обоснуйте. Почему атомы 40К и 40 Аг проявляют разные свойства? Задания продвинутого уровня §1.1-1.5 стр.16-30, упр.1421 стр.22 По электронной формуле 1в22822р63в33р4 определите положение элемента в Периодической системе Д. И. Менделеева, укажите принадлежность элемента к металлам или неметаллам. Составьте электронные формулы положительно и отрицательно заряженных ионов этого элемента. По фрагментам электронных формул: а) ... 2Б22р6; б) ..,2в22р5; в) ...2s1; г) ...Зб — определите химические элементы. Какие свойства (металлические или неметаллических) будут иметь эти элементы? Дайте обоснованный ответ. Каким химическим элементам соответствует электронная формула: а) 1822в22р63в23р4; б) Ь^^р5? Задания для желающих Почему D20 (дейтериевая вода) называется тяжелой водой? Подготовьте сообщение на тему «Свойства тяжелой и легкой воды». Почему в 1-м периоде периодической системы Д. И. Менделеева содержится только - два элемента, а во 2-ом периоде - восемь элементов?» Внеаудиторная самостоятельная работа. Составьте рассказ «Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева», располагая и используя понятия, конкретные данные в логической последовательности. Периодическая система Период Г руппа
Приложения А. Эталоны ответов. Эталоны ответов к блоку № 3 (Блок контроля исходного уровня знаний). Ответ на 1 вопрос: Существует довольно много элементов, которые проявляют свойства как металлов, так и неметаллов в зависимости от валентности (степени окисления). Например, двухвалентный хром образует типично основной оксид СгО и гидроксид Сг(ОН)2: Сг(ОН)2 + 2НС1 = СгС12 + 2Н2О. Соединения трехвалентного хрома оксид Сг2О3 и гидроксид Сг(ОН)з амфотерны и реагируют как с кислотами, так и с основаниями: Сг(ОН)з + ЗНС1 = СгС1з + ЗН2О; Сг(ОН)з + КаОН = Ка( Сг(ОН». Хром в высшей степени окисления +6 образует типично кислотный оксид СгОз: СгОз + 2КОН = К2СгО4 + Н2О. Ответ на 2 вопрос: Элементы хлор и бром обладают похожими свойствами: образуют простые вещества, состоящие из двухатомных молекул (С12 , Вг2) и являющиеся сильными окислителями. Кроме того, они образуют соединения одинакового состава с похожими свойствами - гидриды (НС1, НВг) и кислородосодержащие соединения (КС1О3, КВгОз). Сера и селен имеют водородные и кислородные соединения похожего состава - Н^ и Н2Бе, БО2 и БеО2, БО3 и БеО3. Ответ на 3 вопрос: Оксиды А12О3 и Оа2О3 и гидроксиды А1(ОН)3 и Оа(ОН)3 - типичные амфотерные соединения, они реагируют как с кислотами, так и с основаниями: А12О3 + ЗН2Б04= А12(8О4)3 + ЗН2О Оа2О3 + 6НС1 = 20аСЬ + ЗН2О А1(ОН)3 + ЗНС1 = А1С13 + ЗН2О 20а(ОН)3 + ЗН2Б04 = Оа2^О4Ь + 6Н2О А1(ОН)3 + КаОН = Ка (А1(ОЩ0 Оа(ОНЬ + ЗКаОН = ^30аО3 + ЗН2О Селен и сера образуют по два кислотных оксида - БО2 и БеО2 (соответствующие кислоты Н2БОз и Н2БеО3), БО3 и БеО3 (соответствующие кислоты Н2БО4 и Н2БеО4). Все эти соединения реагируют с щелочами и основными оксидами, образуя соли (сульфиты и селениты, сульфаты и селенаты): БО2 + 2КаОН = Ка2БО3 + Н2О, SeO2+Na2O=Na2SeO3, Н2БО4 + СаО = СаSО4 + Н2О, SеОз + Са(ОН)2 = СаSеО4 + Н2О., Эталоны ответов к блоку №3. (Блок контроля исходного уровня знаний). Проверочная работа. вариант Существует довольно много элементов, которые проявляют свойства как металлов, так и неметаллов в зависимости от валентности (степени окисления). Оксиды Al 2O3 и Ga2O3 и гидроксиды Al(OH)3 и Ga(OH)3 - типичные амфотерные соединения, они реагируют как с кислотами, так и с основаниями: 1. ZnCl2+2KOH —► Zn(OH)2 |+2KC1 Zn(OH)2+2KOH —► K2ZnO2+2H2O Zn(OH)2+H2SO4 —► ZnSO4+2H2O вариант Д.И. Менделеев положил в основу классификации химических элементов - атомную массу 1. BeC12+2KOH —► Be(OH)2 I +2KC1 Be(OH)2+2HNO3 —► Be(NO3)2+2H2O Be(OH)2+2NaOH —► Na2BeO2+2H2O вариант. Естественное семейство химических элементов - это группа элементов сходных по строению и свойствам. I группа - щелочные металлы: Li, Na, K, Rb, Cs. а) на наружном уровне их атомов имеется по одному валентному электрону; б) взаимодействуют с водой, образуя щелочи. 1. Zn(NO3)2+2KOH —► Zn(OH)2 |+2KNO3 Zn(OH)2 —► ZnO+H2O ZnO+2NaOH —► Na2ZnO2+H2O ZnO+2HC1 —► ZnC12+H2O Эталоны ответов на вопросы беседы к блоку №6. (Блок контроля эффективности обучения). Докажите, что периодический закон Д. И. Менделеева, как и любой другой закон природы, выполняет объясняющую, обобщающую и предсказательную функции. Приведите примеры, иллюстрирующие эти функции у других законов, известных вам из курсов химии, физики и биологии. Периодический закон — основа современной химии, а также один из основных законов естествознания. Закон и его графическое отображение (Периодическая система) выполнили три задачи: обобщающую, объясняющую и прогностическую. Периодический закон обобщает и систематизирует имеющиеся сведения о химических элементах и образованных ими соединениях. Он объяснил закономерности изменения их свойств. Этот закон позволил предсказать и описать свойства еще не открытых элементов и веществ, образованных ими. Примеры подобных универсальных законов химии: закон сохранения массы; закон постоянства состава; закон Авогадро; физики: законы Ньютона; объединенный газовый закон; закон электростатического притяжения; биологии: законы наследственности. Назовите химический элемент, в атоме которого электроны располагаются по уровням согласно ряду чисел 2; 5. Какое простое вещество образует этот элемент? Какую формулу имеет его водородное соединение и как оно называется? Какую формулу имеет высший оксид этого элемента, каков его характер? Запишите уравнение реакций, характеризующих свойства этого оксида. В атоме химического элемента содержится 7 электронов. Значит, порядковый номер элемента в периодической таблице равен 7. Это азот. Азот образует единственное простое вещество молекулярного строения — N2. Формула водородного соединения азота NK3 — аммиак. Высший оксид азота — ^О5 — оксид азота (V) — кислотный оксид, взаимодействует с водой, основаниями, основными оксидами: ^О5 + Н2О = 2HN03 N 2О5 + 2КОН =2KNO3+H2O N^5 + СаО = Са(Шз)2. Бериллий раньше относили к элементам, соответствующим III группе, его относительная атомная масса считалась равной 13,5. Почему Д. И. Менделеев перенес его во II группу и исправил атомную массу бериллия с 13,5 на 9? Свойства бериллия и его соединений больше похожи на свойства щелочноземельных металлов и их соединений, чем на свойства элементов III группы. В соединениях бериллий проявляет постоянную валентность, равную II, как и элементы II группы, поэтому Д. И. Менделеев переставил его во II группу, и масса его должна была быть меньше относительной атомной массы бора (10,8). Напишите уравнение реакции между простым веществом, образованным химическим элементом, в атоме которого электроны распределены согласно ряду чисел: 2, 8, 8, 2, и простыми веществами, образованными элементами № 7 и № 8. Каков тип связи в продуктах реакции? Какое кристаллическое строение имеют простые вещества и продукты их взаимодействия? Элемент, имеющий распределение электронов в атомах 2, 8, 8, 2, имеет порядковый номер 20. Это кальций. Простое вещество кальций — металл имеет металлическую кристаллическую решетку. Элемент № 7 образует простое вещество молекулярного строения — азот (N2), Простое вещество кислород (элемент № 8) также имеет молекулярное строение — О2. 0 0 +2 3 3Ca+N2=Ca3N2 нитрид кальция 0 0 +2 2 2Ca+O2=2CaO оксид кальция Связь между атомами металла и неметалла в продуктах реакции — ионная. Для этих соединений характерна ионная кристаллическая решетка. Расположите в порядке возрастания металлических свойств следующие элементы: Аs, Sb, N, Р, Bi. Обоснуйте полученный ряд, исходя из строения атомов этих элементов. Все указанные элементы относятся к главной подгруппе V группы (V А группы) периодической таблицы элементов. Если расположить эти элементы в порядке возрастания заряда ядра их атомов: N > Р > As > Rb > Bi, то при переходе от атома одного элемента к следующему число энергетических уровней (электронных слоев) возрастает, при этом увеличивается атомный радиус и уменьшается сила притяжения внешних валентных электронов к ядру. Увеличивается способность атомов отдавать электроны, т. е. металлические свойства возрастают. Расположите в порядке возрастания неметаллических свойств следующие элементы: Si, А1, Р, S, С1, М§, №. Обоснуйте полученный ряд, исходя из строения атомов этих элементов. Указанные элементы находятся в IV периоде периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. С возрастанием заряда ядра атома в периодах атомный радиус уменьшается, сила притяжения внешних электронов к ядру увеличивается. Поэтому способность атомов элементов присоединять электроны, т. е. их неметаллические свойства, возрастает в ряду Ка, Mg, Al, Si, Р, S, С1. Расположите в порядке уменьшения кислотных свойств следующие оксиды: SiO2, Р2О5, А12О3, №20, М§О, С12О7. Обоснуйте полученный ряд, запишите формулы гидроксидов, соответствующих этим оксидам. Как изменяется их кислотный характер в предложенном вами ряду? Оксиды CI2O7, P2O5, SiO2, |