Закон и периодическая система д. И. Менделеева в свете современных представлений о строении атома

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА Д.И.МЕНДЕЛЕЕВА В СВЕТЕ СОВРЕМЕННЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О СТРОЕНИИ АТОМА Цель: Характеризовать: химические элементы первых четырех периодов по их положению в периодической системе Д. И. Менделеева и строение их атомов; свойства высших оксидов химических элементов, а так же соответствующих им гидроксидов, исходя из положения в периодической системе Д. И. Менделеева. Объяснять: зависимость свойств химических элементов от заряда ядер атомов и строения атомных электронных оболочек; закономерности изменения свойств химических элементов расположенных: а) в одном периоде; б) в главной подгруппе периодической системе Д. И. Менделеева; причины сходства и различия в строении атомов химических элементов одного периода и одной главной подгруппы периодической системы Д. И. Менделеева. Уметь: Составлять: Электронно-графические формулы распределения электронов в атомах химических элементов первых четырех периодов. Литература: Г.Е.Рудзитис, Ф.Г.Фельдман. Химия – 11. Органическая химия. Основы общей химии. Учебник для 11 класса. М.: Просвещение, 2015 Задание Изучите следующую информацию: Современная теория строения атомов показывает, что электронная структура невозбужденного атома однозначно определяется зарядом ядра. Электронную конфигурацию определяют: принцип наименьшей энергии, запрет Паули; правило Хунда. В соответствии с принципом наименьшей энергии заполнение энергетических уровней происходит в следующем порядке: 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s ≤ 3d < 4p < 5s ≤ 4d ≤ 5p < 6s ≤ 4f ≤ 5d < 6p и т.д. Из правила Хунда следует, что орбитали заполняются вначале по одному (электронная плотность при таком заполнении будет наиболее равномерной); спины электронов параллельны. При распределении электронов в атоме следует хорошо уяснить, что порядковый номер элемента в периодической системе определяет заряд атома и количество электронов. Номер периода равен количеству энергетических уровней, по которым распределены электроны, а номер группы – количеству валентных электронов. Пример Приведите распределение электронов (графическую формулу) атома N по энергетическим уровням, подуровням и орбиталям. Азот имеет 7 порядковый номер и находится во 2-ом периоде. Значит у атома азота: заряд ядра равен + 7, количество электронов – 7. Распределение электронов по энергетическим уровням (электронная формула) следующее: на первом уровне – 2 электрона (1s2), на втором уровне – 5 электронов (2s22р3) 1 2 N + 7 2 5 Для атома азота графическое изображение распределения электронов по орбиталям выглядит следующем образом: n = 2 n = 1 где, n – номер энергетичекого уровня; – свобдная орбиталь; – одноэлектронная орбиталь; – двухэлектронная орбиталь. Пользуясь периодической системой Д.И.Менделеева: а) укажите для атома элемента алюминия число протонов и нейтронов в ядре; б) определите положение элемента в периодической системе (период, группа, подгруппа); в) сколько электронов у атома этого элемента? Дайте распределение электронов атома элемента алюминия по уровням, подуровням и орбиталям в нормальном и возбужденном состоянии; г) Укажите максимальную валентность этого элемента. К какому семейству относится этот элемент. Является ли элемент алюминий металлом или неметаллом? д) Напишите формулы оксидов и гидроксидов этого элемента. Пользуясь периодической системой Д.И.Менделеева: а) укажите для атома элемента натрия число протонов и нейтронов в ядре; б) определите положение элемента в периодической системе (период, группа, подгруппа); в) сколько электронов у атома этого элемента? Дайте распределение электронов атома элемента алюминия по уровням, подуровням и орбиталям в нормальном и возбужденном состоянии; г) Укажите максимальную валентность этого элемента. К какому семейству относится этот элемент. Является ли элемент натрий металлом или неметаллом? д) Напишите формулы оксидов и гидроксидов этого элемента. Какие типы связей реализуются в этих соединениях? Подготовьте ответы на вопросы теоретической части и выполните упражнения практической части карточки для внеаудиторной подготовки по теме 2 «Периодический закон и периодическая система Д. И. Менделеева в свете современных представлений о строении атома». ВОПРОСЫ ДЛЯ САИОКОНТРОЛЯ Что такое орбиталь? Сколько максимально электронов может располагаться на орбитали? Какую форму могут иметь орбитали? Какие орбитали занимают одно положение в пространстве? Какие орбитали занимают несколько положений в пространстве? Что такое спаренные и неспаренные электроны? Перечислите правило заполнения электроных оболочек? Запишите ряд последовательного заполнения электронами орбиталей. Составьте схему последовательного заполнения энергетических подуровней в атоме. Дайте ей объяснение. 10. Как можно определить к какому семейству относится элемент? 11. К какому семейству относятся элементы главной подгруппы I и II группы? К какому семейству относятся элементы главной подгруппы III и VIII группы? К какому семейству относятся элементы побочных подгрупп? К какому семейству относятся лантаноиды и актиноиды? Сформулируйте правило заполнения электронами энергетических уровней у s– и р– элементов. Покажите это на примере. Сформулируйте правило заполнения электронами энергетических уровней у d– и f– элементов. Покажите это на примере. Приведите примеры устойчивых и неустойчивых уровней. При каких условия происходит провал электрона? Покажите это на примере. Составьте схему строения атома на примере фосфора. Составьте электронную формулу атома фосфора. Электронно-графическую формулу атома фосфора. Какую информацию можно узнать по электронно-графической формуле? 23.Почему атом фосфора может иметь валентность III и V? ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ Найдите период, группу, подгруппу, в которой находится элемент с порядковым номером: а) 16; б) 22. Указать разницу в свойствах: а) фосфора и ванадия; б) хлора и марганца. Какие элементы: а) IV группы; б) VI группы образуют летучие водородные соединения? Определить строение электронных слоев атома с порядковым номером: а) 17; б) 19 и изобразить это электронной схемой. Определить строение электронных слоев атома с порядковым номером: а) 14; б) 8 и изобразить электронную формулу. Определить строение электронных слоев атома с порядковым номером: а) 6; б) 16 и изобразить электронно-графическую формулу. Определить число валентных электронов в атоме: а) бериллия; б) фтора. Какова электронная структура атома хрома и сколько валентных электронов содержится в ней? Найти в периодической системе элементы № 12 и № 15 и назвать их. Какова их валентность? У какого элемента ярче выражены свойства металла? Почему? Определить электронную структуру атома элемента, который находится: а) в четвертом периоде, главной подгруппе, пятой группе; б) в четвертом периоде, побочной подгруппе, первой группе и выразить её электронной формулой. Определить в периодической системе место элемента, атом которого имеет электронную структуру, выражаемую следующей электронной формулой: а) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10; б) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Дать графическое изображение электронной структуры этого элемента. Определить электронную структуру атома: а) натрия; б) азота и выразить её электронной формулой. ТЕСТЫ *Среди всех элементов главной подгруппы I группы элемент литий обладает: 1) наиболее выраженными металлическими свойствами; 2) самой маленькой плотностью; 3) самой большой относительной атомной массой; 4) наименьшим радиусом атома. 2. Сколько энергетических уровней заполнено электронами в ионе калия? 1) 4; 3) 3; 2) 6; 4) 5. 3. *В каких рядах химические элементы перечислены не в порядке уменьшения их атомных радиусов? 1) Ca, Mg, Be; 3) S, Cl, Br; 2) Li, Na, K; 4) B, Be, Li. 4. В порядке возрастания энергии ионизации расположены следующие элементы: 1) Na, Mg, Al, Si; 3) Na, Mg, Ca, Si; 2) Na, Ca, Mg, Si; 4) Si, Al, Mg, Na. 5. Одинаковое по абсолютной величине, но разное по знаку значение степени окисления в летучем водородном соединении и в высшем оксиде имеет элемент: 1) бор; 3) азот; 2) сера; 4) углерод. 6. Свойства высших оксидов элементов 3-го периода изменяются следующим образом: 1) амфотерные, основные, кислотные; 2) основные, кислотные, амфотерные; 3) основные, амфотерные, кислотные; 4) кислотные, амфотерные, основные. 7. Характер оксидов в ряду Li2O ―> BeO ―> B2O3 изменяется от 1) основного к кислотному 2) основного к амфотерному 3) амфотерного к кислотному 4) кислотного к основному Почему? Оксид лития — ___________________________ Оксид бериллия — ________________________ оксид бора — кислотный ___________________ 8. В каком ряду химические элементы расположены в порядке возрастания их атомного радиуса? 1) Li, Be, B, C 2) P, S, Cl, Ar 3) Sb, As, P, N 4) F, Cl, Br, I Почему? У элементов одного периода У элементов одной группы 9. В каком ряду химические элементы расположены в порядке уменьшения их атомного радиуса? 1) Se ―> S ―> O 2) Cl ―> CBr ―> I 3) S ―> P ―> Si 4) Al ―> Mg ―> Na Почему? У элементов одного периода У элементов одной группы 10. Среди элементов VIA группы максимальный радиус атома имеет 1) кислород 2) сера 3) теллур 4) полоний Почему? 11. Разную конфигурацию имеют частицы 1) Na+ и F− 2) Mg2+ и Cl− 3) K+ и Ca2+ 4) S2− и Cl− 12. Атомы кислорода и серы имеют одинаковое число 1) протонов 2) электронных слоев 3) внешних электронов 4) нейтронов Почему? 13. На 2s энергетическом подуровне расположены все валентные электроны атома 1) магния 2) бериллия 3) кремния 4) натрия Почему? 14. Атомы азота и кислорода имеют 1) одинаковый заряд ядра 2) различное число электронных слоев 3) одинаковое число электронов 4) различное число протонов Почему? 5. Валентные электроны атома магния находятся на энергетическом подуровне 1) 2р 2) 3d 3) 2s 4) 3s Почему? 16. На 3s энергетическом подуровне в основном состоянии расположены все валентные электроны атома 1) магния 2) алюминия 3) азота 4) бора Почему? 17. Какие два атома имеют одинаковое число s-электронов в основном состоянии? 1) Na и K 2) Cl и Na 3) Cl и Fe 4) P и Cl Почему? 18. Электронную конфигурацию инертного газа имеет ион 1) Fe3+ 2) Cl− 3) Cu2+ 4) Fe2+ Почему? 19. Сходную конфигурацию внешнего энергетического уровня имеют атомы Р и 1) Ar 2) Al 3) Cl 4) N Почему? 20. Три неспаренных электрона на внешнем уровне в основном состоянии содержит атом 1) титана 2) кремния 3) магния 4) фосфора Почему? 21. Атом химического элемента, водородное соединение которого имеет формулу RH3, имеет конфигурацию внешнего уровня: 1) ns2np2 2) ns2np4 3) ns2 4) ns2np3 Почему? 22. Высший оксид состава ЭО образуют все элементы 1) 4 периода 2) II A-группы 3) IV A-группы 4) 2 периода Почему? 23. Сходную конфигурацию внешнего энергетического уровня имеют атомы азота и 1) серы 2) хлора 3) мышьяка 4) марганца Почему? 24. Атом химического элемента, высший оксид которого RO2, имеет конфигурацию внешнего уровня: 1) ns2np4 2) ns2np2 3) ns2 4) ns2np1 Почему? 25. Число неспаренных электронов в атоме серы в основном состоянии равно 1) 6 2) 1 3) 4 4) 2 Почему? 26. Два неспаренных электрона на внешнем уровне в основном состоянии имеет атом 1) магния 2) углерода 3) хлора 4) бериллия Почему? 27. Одинаковое значение валентности в водородном соединении и высшем оксиде имеет элемент 1) хлор 2) германий 3) мышьяк 4) селен Почему? Сколько молекул содержится в 0,5 моль вещества 1,01 ∙1023 2,01 ∙1023 3,01 ∙1023 4,01 ∙1023 Решение Сколько молей составляют и сколько молекул содержат128 г SО2 2 моль, 12,04∙1023 3 моль, 12,04∙1023 4 моль, 12,04∙1023 5 моль, 12,04∙1023 Решение Определите массу 0,1 моль Н2 0,01 0,1 0,02 г 0,2 г Решение В какой массе воды содержится приблизительно 30,1∙1024 молекул Н2О? 800,7 900,7 80,7 90,7 Решение Масса 3 моль вещества равна 51 г. Чему равны молярная масса и относительная молекулярная масса этого вещества? 16 17 18 19 Решение Сколько молей атомов углерода, водорода и кислорода содержится в 1 моле глюкозы С6Н12О6? Решение Формула вещества Количество молей С6 6 моль Н12 9 моль О6 12 моль С6 Н12 О6 Даны 10 г NaOH и 10 г Fe2(SО4)3. Во сколько раз число молекул NaOH в данной массе больше числа молекул Fe2(SО4)3 в такой же массе? 5 10 15 20 Решение

Похожие:

	Закон и периодическая система Д. И. Менделеева Цели модуля: Обобщить и систематизировать знания о строении атома, знать периодический закон и изменения свойств элементов и соединений...		Методические рекомендации лекционного занятия для студентов по теме:... Методические рекомендации лекционного занятия для студентов по теме: Периодический закон и периодическая система элементов
	Строение атома и периодическая система элементов Д. И. Менделеева... Максимальное число электронов в каждой из оболочек, в соответствии со следствием из принципа Паули, равно 2n2, например, сформированная...		Л1: Строение атома и периодический закон Д. И. Менделеева. Электронная структура атома Химия – наука, изучающая вещества, их строение, свойства и превращения. Превращения одних веществ в другие вещества называются химическими...
	Строение атома и периодическая система элементов Ядро составляют нейтроны и протоны. В химии не изучают ядра атомов, но, тем не менее, ниже мы рассмотрим некоторые характеристики...		5. 1 Развитие представлений о сложной структуре атома Аристотеля. Аристотель и Платон (384322 гг до н э.) полагали, что природа состоит из четырех начал (элементов): огня, земли, воздуха...
	Молекул строение молекул строение Этапы развития представлений о строении молекулы метана отражены на рис. Современным данным отвечает структура г: молекула имеет...		Вопросы к экзамену I семестр Эйнштейном. Фотоны. Спектры атомов. Теория атома водорода по Бору. Постулаты Бора. Объяснение спектра атома водорода. Внутренние...
	Программа и правила проведения вступительного испытания в форме собеседования... Современное представление о строении атома. Принципы описания квантовых систем. Понятие о квантовых числах. Атомные орбитали, их...		Фгбоу впо «Российский химико-технологический университет им. Д. И.... С 232 Сборник документов по организации воспитательной работы в Новомосковском институте рхту им. Д. И. Менделеева / фгбоу рхту им....