Методическое пособие для проведения Теоретического занятия Тема: «Электронная оболочка атомов.»

Скачать 163.01 Kb.

Название	Методическое пособие для проведения Теоретического занятия Тема: «Электронная оболочка атомов.»
Тип	Методическое пособие

filling-form.ru > Туризм > Методическое пособие

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ

«МЕДИЦИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ № 5

ДЕПАРТАМЕНТА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ города МОСКВЫ»

Методическое пособие
для проведения Теоретического занятия
Тема: «Электронная оболочка атомов.».

Дисциплина : ОДп.02 Химия

Специальность: 34.02.01 СД

2016

Методическое пособие составлено в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по специальности34.02.01 СД

Рассмотрено на заседании «Утверждаю»

ЦК ЕНД Заместитель директора

Протокол № ______ по учебной работе

от «__» __________ 2016 г. Галкина Г.Г. ___________

Председатель ЦК «___» ___________ 2016г.

Савченко О. А.___________

Автор:

Савченко О.А. — преподаватель химии

Предназначение:

Методическое пособие предназначено для проведения занятия на I курсе по специальности 34.02.01 СД.

Может быть также использовано студентами для самостоятельной работы на занятии.

Оглавление:
1.Методический блок-------------------------------- ------3стр.

2. Контроль исходного

уровня знании -----------------------------------------------7стр.

3.Информационный блок----------------------------------7стр.

4. Обучающая часть-------------------------------------- --10стр.

5. Блок контроля знаний-----------------------------------11стр.

6. Литература------------------------------------------------14стр.

7.Приложение------------------------------------------------14стр.

Методический блок.
Тема: «Электронная оболочка атомов.».
Вид занятия: теоретическое
Продолжительность: 90 минут

Цели занятия

После изучения теоретического материала и практической деятельности студент должен

знать: законы заполнения орбиталей электронами (принцип наименьшей энергии, принцип Паули, правило Хунда), структуру периодической системы элементов.
уметь: определять состав атома по положению элемента в периодической системе, и, наоборот, находить элемент в периодической системе, зная его состав; изображать схему строения, электронную конфигурацию атома, иона, и, наоборот, определять по схеме и электронной конфигурации положение химического элемента в ПСХЭ;

Воспитательные цели:

воспитание аккуратности при записи результатов
внимательности при выполнении заданий
воспитание культуры общения через работу в парах

Мотивация

В химических реакциях во взаимодействие вступают не ядра атомов, а их электронные оболочки, именно последние определяют характер и тип взаимодействия между разными типами атомов. Знания об этом позволят нам более глубоко понимать причинно-следственные связи взаимодействия различных групп атомов.
Междисциплинарные связи: Физика – «Электронное строение атома»

Внутридисциплинарные связи: сквозная тема курса
Место проведения занятия - кабинет химии.
Оснащение занятия:

ТСО

Методическое обеспечение занятия: слайды презентации, карточки
После выполнения заданий пособия студентам будет предложено следующее домашнее задание. При выполнении домашнего задания студенты будут пользоваться литературой.
Задание на дом:

Прочитайте § выполните задание №

Литература:

Чернобельская Г. М., Чертков И. Н. Химия М.: Альянс 2006.

Хронокарта занятия :

№	Этапы занятия	Преподаватель	Студент	Время мин.
1	Организационный момент Цель: настроить студентов на работу	Проверяет готовность к занятию, наличие формы одежды, отмечает присутствующих.	Готовится к занятию	2
2	Мотивация Вступительное слово преподавателя Цель: убедить студентов в целесообразности изучения данной работы	Объясняет значение данной темы в системе знаний, знакомит с планом работы	Слушают преподавателя, настраиваются на занятие	5
3	Актуализация знаний Цель: выяснить уровень знаний студентов, внести корректировку	Актуализация базовых знаний при изучении материала	Слушают, а затем записывают тему и содержание урока	10
4	Операционно- познавательный блок: Цель: сформировать знания	Объяснение основных терминов и понятий в сопровождении презентации	Записывают основные термины и понятия	45
5	Закрепление знаний Цель: Определение эффективности обучения, закрепление материала	Предлагает задания: По значению числа протонов и нейтронов студенты рисуют модели атомов элементов I и II периода	Выполнение заданий.	20
6	Подведение итогов	Оценивает работу студентов (по выбору) за урок		5
7	Домашнее задание	Информация о д/з, инструктаж по его выполнению.	Записывают домашнее задание	3
Общее время проведения: 90 мин.

ХОД УРОКА

Организационный момент. Преподаватель и студенты приветствуют друг друга. Преподаватель отмечает отсутствующих, обращает внимание на вид внешний студентов.

Начальная мотивация. Преподаватель обращается к студентам с вступительным словом, сообщается тема, цели занятия. Студенты знакомятся с основными этапами учебной работы. Преподаватель объясняет студентам, из чего будет складываться интегрированная оценка: из оценок за тестовые задания, за задания по вариантам в познавательной части и за выполнение заданий предложенных в блоке контроля.

Актуализация знаний. Проведение устного опроса с целью выявления знаний студентов. Проводится анализ ошибок допущенных в опросе, правильные ответы вносятся в конспект.

Операционно-познавательная часть. Прослушать лекцию, сопровождаемую презентацией. Конспект лекции дан в информационном блоке. В обучающей части, выполненяются задания с целью формирования умений.

Закрепление знаний. Проведение самостоятельной письменной работы в виде теста. Проверка работы, с комментарием и корректировка ответов.

Подведение итогов. Преподаватель анализирует работу студентов. За работу на занятии получили оценки: (называются фамилии наиболее активных студентов). Студенты записывают домашнее задание и задания для самостоятельной работы в лекционные тетради.

Контроль исходного уровня знаний

Ответьте на вопросы параграфа:

История открытия атома?

Из чего состоит атом?

Изотопы – это?

Из каких частиц состоит атомное ядро?

Что называется химическим элементом?

Какая частица состоит из 8 протонов 10 нейтронов и 8электронов?
Операционно - познавательный блок

Информационный блок

1. Состав атома.

Атом состоит из атомного ядра и электронной оболочки.

Ядро атома состоит из протонов (p⁺) и нейтронов (n⁰). У большинства атомов водорода ядро состоит из одного протона.

Число протонов N(p⁺) равно заряду ядра (Z) и порядковому номеру элемента в естественном ряду элементов (и в периодической системе элементов).

N(p⁺) = Z

Сумма числа нейтронов N(n⁰), обозначаемого просто буквой N, и числа протонов Zназывается массовым числом и обозначается буквой А.

A = Z + N

Электронная оболочка атома состоит из движущихся вокруг ядра электронов (е^-).

Число электронов N(e^-) в электронной оболочке нейтрального атома равно числу протонов Zв его ядре.

Масса протона примерно равна массе нейтрона и в 1840 раз больше массы электрона, поэтому масса атома практически равна массе ядра.

Форма атома - сферическая. Радиус ядра примерно в 100000 раз меньше радиуса атома.

Химический элемент - вид атомов (совокупность атомов) с одинаковым зарядом ядра (с одинаковым числом протонов в ядре).

Изотоп - совокупность атомов одного элемента с одинаковым числом нейтронов в ядре (или вид атомов с одинаковым числом протонов и одинаковым числом нейтронов в ядре).

Разные изотопы отличаются друг от друга числом нейтронов в ядрах их атомов.

Обозначение отдельного атома или изотопа:

(Э - символ элемента), например:

.

2. Строение электронной оболочки атома

Атомная орбиталь - состояние электрона в атоме. Условное обозначение орбитали -

. Каждой орбитали соответствует электронное облако.

Орбитали реальных атомов в основном (невозбужденном) состоянии бывают четырех типов:s, p, d и f.

Электронное облако - часть пространства, в которой электрон можно обнаружить с вероятностью 90 (или более) процентов.

Примечание: иногда понятия "атомная орбиталь" и "электронное облако" не различают, называя и то, и другое "атомной орбиталью".

Электронная оболочка атома слоистая. Электронный слой образован электронными облаками одинакового размера. Орбитали одного слоя образуют электронный ("энергетический") уровень, их энергии одинаковы у атома водорода, но различаются у других атомов.

Однотипные орбитали одного уровня группируются в электронные (энергетические)подуровни:
s-подуровень (состоит из одной s-орбитали), условное обозначение -

.
p-подуровень (состоит из трех p-орбиталей), условное обозначение -

.
d-подуровень (состоит из пяти d-орбиталей), условное обозначение -

.
f-подуровень (состоит из семи f-орбиталей), условное обозначение -

.

Энергии орбиталей одного подуровня одинаковы.

При обозначении подуровней к символу подуровня добавляется номер слоя (электронного уровня), например: 2s, 3p, 5d означает s-подуровень второго уровня, p-подуровень третьего уровня, d-подуровень пятого уровня.

Общее число подуровней на одном уровне равно номеру уровня n. Общее число орбиталей на одном уровне равно n². Соответственно этому, общее число облаков в одном слое равно также n².

Обозначения:

- свободная орбиталь (без электронов),

- орбиталь с неспаренным электроном,

- орбиталь с электронной парой (с двумя электронами).

Порядок заполнения электронами орбиталей атома определяется тремя законами природы (формулировки даны упрощенно):

1. Принцип наименьшей энергии - электроны заполняют орбитали в порядке возрастания энергии орбиталей.

2. Принцип Паули - на одной орбитали не может быть больше двух электронов.

3. Правило Хунда - в пределах подуровня электроны сначала заполняют свободные орбитали (по одному), и лишь после этого образуют электронные пары.

Общее число электронов на электронном уровне (или в электронном слое) равно 2n².

Распределение подуровней по энергиям выражается рядом (в прядке увеличения энергии):

1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p ...

Наглядно эта последовательность выражается энергетической диаграммой:

http://d3dxadmpi0hxcu.cloudfront.net/goods/ymk/chemistry/work4/theory/4/ch_4_3.gif

Распределение электронов атома по уровням, подуровням и орбиталям (электронная конфигурация атома) может быть изображена в виде электронной формулы, энергетической диаграммы или, упрощенно, в виде схемы электронных слоев ("электронная схема").

Примеры электронного строения атомов:

http://d3dxadmpi0hxcu.cloudfront.net/goods/ymk/chemistry/work4/theory/4/ch_4_4.gif

http://d3dxadmpi0hxcu.cloudfront.net/goods/ymk/chemistry/work4/theory/4/ch_4_5.gif

http://d3dxadmpi0hxcu.cloudfront.net/goods/ymk/chemistry/work4/theory/4/ch_4_6.gif

http://d3dxadmpi0hxcu.cloudfront.net/goods/ymk/chemistry/work4/theory/4/ch_4_7.gif

http://d3dxadmpi0hxcu.cloudfront.net/goods/ymk/chemistry/work4/theory/4/ch_4_8.gif

http://d3dxadmpi0hxcu.cloudfront.net/goods/ymk/chemistry/work4/theory/4/ch_4_9.gif

Валентные электроны - электроны атома, которые могут принимать участие в образовании химических связей. У любого атома это все внешние электроны плюс те предвнешние электроны, энергия которых больше, чем у внешних. Например: у атома Ca внешние электроны - 4s², они же и валентные; у атома Fe внешние электроны - 4s², но у него есть 3d⁶, следовательно у атома железа 8 валентных электронов. Валентная электронная формула атома кальция - 4s², а атома железа - 4s²3d⁶.

Обучающая часть

Внимательно прочитайте, заранее проанализируйте, дайте правильный и обоснованный ответ.

Оцените правильность выполненного задания по эталону ответов.

Пример 1. Определите количество орбиталей на третьем электронном уровне. Какие это орбитали?
ответ:Для определения количества орбиталей воспользуемся формулой N_{орбиталей} = n², где n - номер уровня. N_{орбиталей} = 3² = 9. Одна 3s-, три 3p- и пять 3d-орбиталей.

Пример 2. Определите, у атома какого элемента электронная формула 1s²2s²2p⁶3s²3p¹.
ответ:Для того, чтобы определить, кокой это элемент, надо выяснить его порядковый номер, который равен суммарному числу электронов атома. В данном случае: 2 + 2 + 6 + 2 + 1 = 13. Это алюминий.
Убедившись, что все необходимое усвоено, переходите к выполнению заданий. Желаем успехов.

Блок контроля знаний

С целью определения эффективности обучения, а так же закрепления материала предлагаются следующие письменные задания:

1. Заряд ядра атома железа равен:
1)+8; 2)+56; 3)+26; 4)+16.

2.Электронная конфигурация атома германия:
1)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²4p⁶;
2)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²4p²;
3)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²;
4)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4p⁴

3. Электронную конфигурацию, идеентичную конфигурации атома аргона, имеет ион:
1)Na⁺; 2)Cu²⁺; 3)S^2-; 4)F^-

4. Общее число электронов у иона Mn²⁺:
1)23; 2)25; 3)27; 4) 55.

5. Ядро атома⁴⁰₁₉ К содержит:
1) 19p и 19n;
2) 40p и 19n;
3) 19p и 40n;
4) 19p и 21n.

6. Наименьший радиус имеет атом:
1) S; 2)Al; 3)Cl; 4)Ar.

7. Наименьший радиус имеет ион:
1)Mg²⁺;2)S^2-; 3)Al³⁺; 4)Cl^-.

8)Наибольший радиус имеет атом:
1)Ba; 2)Mg; 3)Ca; 4)Sr.

9.Электронную конфигурацию внешнего электронного слоя 3s23p6 имеют соответственно атом и ионы:
1)Ar⁰, Cl^-, S^2-;
2)Kr⁰, K⁺, Ca²⁺;
3)Ne⁰, Cl^-, Ca²⁺;
4)Ar⁰, C^l-, Ba²⁺.

10.Число d-электронов у атома серы в максимально возбуждённом состоянии равно:
1)1; 2)2; 3)4; 4)6.

11. Распределение электронов в нормальном состоянии в атоме серы по энергетическим уровням соответствует ряду цифр:
1)2,8,6;
2)2,8,8;
3)6,8,8;
4)2,8,2,4.

12. Наибольшую электроотрицательность имеет атом:
1) кислорода; 2) серы; 3)селена;4)теллура.

12. (1). Все элементы находятся в одной группе периодической системы. Электроотрицательность сверху вниз уменьшается, т.е. чем выше химический элемент в группе. тем выше электроотрицательность.

13. Элементы расположены в порядке убывания восстановительных свойств:
1)Li, Na, K, Rb;
2)Rb, K, Na, Li;
3)Rb, K, Li, Na;
4)Mg, K, Na, Li;

14.Атому фосфора в возбуждённом состоянии соответствует электронная конфигурация внешнего электронного уровня:
1)3s²3p³; 2)3s¹3p³3d¹;3)3s¹3p²3d²; 4)3s¹3p¹3d³

15.Чему равно число электронов в атоме кислорода:
1)2; 2)6; 3)8; 4)10.

16. Валентные возможности атома хлора в нормальном и возбуждённом состоянии:
1)1, 2, 3, 4; 2)1,2,5,7; 3)1,3,5,7; 4)3,4,5,7.

17. Какова наивысшая валентность атома серы:
1)2; 2)3; 3)4; 4)6.

18.Распределение электронов по энергетическим уровням в ионе Fe3+соответствует ряду чисел:
1)2,8,12,2;
2)2,8,13,0;
3)2,8,11,2;
4)2,8,10,3.

19.Электронная конфигурация 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ соответствует частице:
1) Li⁺; 2)K⁺; 3)Cs⁺; 4)Na⁺.

20.Число энергетических уровней и число внешних электронов атома фосфора равны соответственно:
1)3,5;
2)5,3;
3)3,3;
4)3,4.

21.Число электронов на внешнем электронном уровне в атоме алюминия:
1)1; 2)2; 3)3; 4)4.

22.Два электронных слоя имеются у элементов:
1)Li,Na,K;
2)Na,Mg,Al;
3)Na,Mg,B;
4)B;C;N.

23.d-элементами являются:
1) алюминий, бор, фосфор;
2)кремний, фосфор, сера;
3)титан, ванадий, хром;
4)магний, скандий, германий

Литература:

основная: Химия. Г.М.Чернобельская, И.Н.Чертков, изд. «Альянс», М., 2006.

дополнительная: О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов «Химия», изд «Академия», М.,2005.

Интернет ресурсы.
Приложение:

Эталоны ответов:

Задания в тестовой форме в блоке контроля знаний

1. (3). Заряд ядра соответствует порядковому номеру химического элемента периодической системы, взятому со знаком "+"

2.(3) Германий является p-элементом, на 4p-подуровне у него 2 электрона (второй p-элемент 4 периода), у p-элементов полностью заполнены предвнешний d-подуровень, в данном случае 3d-подуровень (10 электронов)и заполнен внешний s-подуровень 4s²

3.(3). У аргона 18 электронов, они распределены по слоям:2,8,8. У атома серы 16 электронов:2,8,6. У иона S^2- число электронов равно 18, за счёт присоединения 2 электронов на внешний электронный слой.

4. (1).В атоме марганца 25 электронов (число соответствует порядковому номеру химического элемента в периодической системе). Атом марганца превратился в ион Mn²⁺ за счёт отдачи 2 электронов.

5. (4). Число протонов соответствует порядковому номеру-19, число нейтронов можно найти вычтя из атомной массы порядковый номер 40-19=21

6. (4). Все элементы находятся в одном периоде, а атомные радиусы уменьшаются слева направо. Правее всех в периодической системе находится Ar.

7. (3). Все ионы образованы элементами одного периода. Наименьший радиус будет иметь ион Al³⁺(он принимает конфигурацию инертного газа неона, также как и Mg²⁺) за счёт более сильного электростатического взаимодействия ядра с электронами( избыточный положительный заряд +3)

8.(1). Все элементы находятся в одной группе, следовательно, число электронных слоёв разное. Чем их больше, тем больше радиус атома. У бария-6. (Число слоёв соответствует номеру периода в котором расположен элемент).

9.(1). У всех заполнен внешний слой до 8 электронов (s и p-подуровни).

10.(2).Электронная конфигурация третьего слоя серы в невозбуждённом состоянии имеет вид:

В возбуждённом состоянии один из спаренных электронов с 3s и 3p- подуровня переходит переходит на 3d-подуровень:

http://iumka.ru/images/stories/sera_01.gif

11. (1).

12. (1). Все элементы находятся в одной группе периодической системы. Электроотрицательность сверху вниз уменьшается, т.е. чем выше химический элемент в группе. тем выше электроотрицательность.

13. (2). Все элементы расположены в одной группе, а восстановительные свойства сверху вниз по периодической системе возрастают

14.(2).

15.(3).Число электронов в атоме соответствует порядковому номеру химического элемента в периодической системы, порядковый номер кислорода-8.

16.(3).
1)1, 2, 3, 4; 2)1,2,5,7; 3)1,3,5,7; 4)3,4,5,7.

17. (4).Сера находится в VI группе, следовательно, высшая валентность равна 6.

18.(2). В атоме железа распределение электронов следующее: 2,8,14,2. В ионе железа Fe³⁺ в отличии от атома электронов на 3 меньше. Атом железа их отдал с четвёртого слоя 2, и с третьего-1.
1)2,8,12,2;
2)2,8,13,0;
3)2,8,11,2;
4)2,8,10,3.

19. (2). В данной конфигурации 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 18 электронов, а так как все ионы имеют заряд+1, следовательно, в атоме должно быть 19 электронов. Этим атомом является калий.
1) Li⁺; 2)K⁺; 3)Cs⁺; 4)Na⁺.

20. (1).Фосфор находится в третьем периоде, следовательно, число слоёв равно 3, и в главной подгруппе пятой группы , значит, число внешних электронов равно 5.
1)3,5;
2)5,3;
3)3,3;
4)3,4.

22.(4).Два электронных слоя будет у элементов, находящихся во втором периоде, это B;C;N.

23.(3).

	Разработка урока для 11 класса (2 часа) Тема Научить учащихся составлять электронные формулы атомов через использование информационно-коммуникационных технологий, актуализировать...		Учебно-методическое пособие по мдк 02. 02 Бухгалтерская технология... Методическое пособие предназначено для студентов средних профессиональных учебных заведений, изучающих бухгалтерский учет
	Учебно-методическое пособие для открытого практического занятия 31. 02. 01 «Лечебное дело» Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования		Учебно-методическое пособие для изучения теоретического материала... Рекомендовано к изданию и использованию в качестве методических рекомендаций для выполнения курсовой работы студентами 2 курса специальности...
	Учебно-методическое пособие для семинарских занятий (Практикум) Учебно-методическое пособие предназначено для проведения теоретических семинаров и практических занятий со студентами, обучающимися...		Методическое пособие для проведения внеаудиторной самостоятельной... Методическое пособие предназначено для организации эффективной самостоятельной внеаудиторной работы обучающихся, получающих образование...
	Методическое пособие по работе участковой избирательной комиссии... Уважаемые коллеги! Настоящее методическое пособие разработано с целью оперативного и грамотного рассмотрения заявлений и жалоб членами...		Методическое пособие для практических занятий красноярск 2002 ...
	Методическое пособие по выполнению практических работ Методическое пособие предназначено для обучающихся по специальности 151901 Технология машиностроения		Методическое пособие 2011 г Методическое пособие предназначено для представления слушателям возможностей программного продукта «1С: Бухгалтерия элеватора и комбикормового...

Методическое пособие для проведения Теоретического занятия Тема: «Электронная оболочка атомов.»

Похожие: