методика преподавания химии. Периодический закон и периодическая система Д. И. Менделеева

• Название: Периодический закон и периодическая система Д. И. Менделеева
• Анкор: методика преподавания химии
• Дата: 22.01.2021
• Размер: 448.1 Kb.
• Имя файла: методика преподавания химии.docx
• Тип: Закон; #170570
• страница: 6 из 7

§1.1-1.5 стр.16-30

1. 
   Что такое атом?
   
2. 
   Из каких частиц состоит атом?
   
3. 
   Охарактеризуйте частицы, из которых состоят атомные ядра.
   
4. 
   Определите число протонов, нейтронов и элементов в атоме химического элемента с порядковым номером: а) 3; б) 16; в) 18.
   
5. 
   Рассчитывайте число протонов и число нейтронов, входящих в состав ядра атома: а) натрия; б) кислорода.
   
6. 
   Что такое изотопы? Назовите изотопы водорода.
   

Задания общего уровня

§ 1.1-1.5 стр.16-30, упр. 27 стр.18

1. 
   Определите число протонов, нейтронов и электронов для атомов, нейтро­нов и электронов химических элементов: фосфор, железо, золото.
   
2. 
   Определите состав ядер атомов кальция ⁴²Са и ⁴^a.
   
3. 
   Напишите схемы строения ионов элементов № 8 и 19
   
4. 
   Изобразите электронную формулу химического элемента №3.К каким элементам — металлам или неметаллам относится элемент № 3? От­вет обоснуйте.
   
5. 
   Почему атомы ⁴⁰К и ⁴⁰ Аг проявляют разные свойства?
   

Задания продвинутого уровня

§1.1-1.5 стр.16-30, упр.1421 стр.22

1. 
   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.
   
2. 
   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.

3. 
   Каким химическим элементам соответствует электронная формула: а) 18²2в²2р⁶3в²3р⁴; б) Ь^^р⁵?
   

Задания для желающих

1. 
   Почему D₂0 (дейтериевая вода) называется тяжелой водой? Подготовьте сообщение на тему «Свойства тяжелой и легкой воды».
   
2. 
   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

1. Четные, нечетные ряды	1. Г лавная подгруппа
2. Период	2. Побочная подгруппа
3. Большой период	3. Группа
4. Незаконченный период	4. Высшая валентность по кислороду
5. Лантаноиды	5. Валентность по водороду
6. Малый период	6. IVIII
Актиноиды Два химических элемента 18 химических элементов 32 химических элемента Плавное изменение свойств Скачкообразное изменение свойств Восемь химических элементов	7. Семейство

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:

1. 
   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).
   
2. 
   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.

1. 
   вариант
   

1. 
   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:

2. 
   1. ZnCl₂+2KOH —► Zn(OH)₂ |+2KC1
   

2. 
   Zn(OH)₂+2KOH —► K₂ZnO₂+2H₂O
   
3. 
   Zn(OH)₂+H₂SO₄ —► ZnSO₄+2H₂O
   

2. 
   вариант
   

1. 
   Д.И. Менделеев положил в основу классификации химических элементов - атомную массу
   
2. 
   1. BeC1₂+2KOH —► Be(OH)₂ I +2KC1
   

2. 
   Be(OH)₂+2HNO₃ —► Be(NO₃)₂+2H₂O
   
3. 
   Be(OH)2+2NaOH —► Na2BeO2+2H2O
   

3. 
   вариант.
   

1. 
   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.

2. 
   1. Zn(NO₃)₂+2KOH —► Zn(OH)₂ |+2KNO₃
   

2. 
   Zn(OH)₂ —► ZnO+H₂O
   
3. 
   ZnO+2NaOH —► Na₂ZnO₂+H₂O
   
4. 
   ZnO+2HC1 —► ZnC1₂+H₂O
   

Эталоны ответов на вопросы беседы к блоку №6.

(Блок контроля эффективности обучения).

1. 
   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.
  

2. 
   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.

3. 
   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).

4. 
   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.

5. 
   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.

6. 
   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.

7. 
   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,