Вопросы а-2, а-7 Научный Заведующий кафедрой естествознания - реферат

Ульяновский Институт Повышения Квалификации и

Переподготовки Работников Образования

Кафедра Естествознания

Реферат

слушателя курса повышения квалификации группы Х-1

учителя химии МОУ СОШ №6 Ленинского района г. Ульяновска

Фёдоровой Ирины Владимировны

По теме: «Подготовка учащихся к ЕГЭ. По вопросу:

«Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева.

Радиусы атомов, их периодические изменения в системе химических элементов.

Закономерности изменения химических элементов и их соединений по периодам и группам.

(вопросы А-2, А-7)»»

Научный руководитель:

Заведующий кафедрой естествознания

Кандидат химических наук,

доцент Ахметов М.А.

Ульяновск, 2009 г.

Введение

Анализ результатов ЕГЭ 2008 года показал положительное усвоение на базовом уровне школьного курса по вопросу: Периодический закон и Периодическая система химическая система Д.И. Менделеева; современное представление о строении атома; электроотрицательность; закономерность изменения радиусов атомов в системе химических элементов по периодам и группам, а также изменение химических свойств элементов и их соединений.

Основы данного материала закладываются уже в 8 классе. Для этого важно, чтобы учащиеся овладели необходимыми опорными знаниями по данным вопросам. Для лучшего восприятия изучаемого материала я использую различные наглядные таблицы и схемы, которые будут освещены в теоретической части. Практически учащиеся изготавливают карточки 20 – 40 химических знаков и постепенно по мере изучения материала заполняют характеристику каждого химического элемента по плану:

I. N_п/п , N периода, N группы, подгруппа (А,Б)

II. Состав ядра (сумма протонов, нейтронов)

III. Электронное строение

IV. Ме, неМе, инертный газ

V. Степень окисления

VI. Высший оксид –> гидроксид

VII. Водородное соединение

VIII. Сравнение химического элемента с рядом стоящими элементами по периоду и группе

Такой подход вызывает непроизвольный интерес учащихся, улучшает запоминание информации и практическое применение знаний. На разных этапах изучения учащиеся 11 классов помогают в проверке деятельности учащихся 8 классов. В 9 классе эти же карточки используются при изучении отдельных химических элементов и групп химических элементов. Данная методика изучения позволяет закреплять опорные знания по теме.

Теоретическая часть

Периодический закон.

Периодическая система химических элементов

Д.И. Менделеева в свете строения атома.

1 марта 1869 года русский ученый Д.И. Менделеев открыл Периодический закон – первую естественную классификацию химических элементов. Это был итог исследованию самого ученого и обобщение опыта других исследователей. Ни одна классификация химических элементов до Менделеева не была полной. Он был убежден в том, что между всеми химическими элементами имеется закономерная связь. В основу классификации он положил атомную массу.

Формулировка Периодического закона, данная Д.И. Менделеевым:

Свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов (масс) элементов

После открытия строения атома стало возможным дать более точную современную формулировку Периодического закона:

Свойства химических элементов и образованных ими соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра их атомов.

В Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, графическом изображении Периодического закона, каждое обозначение: порядковый (атомный) номер элемента, номер периода номер группы связано со строением атома.

Для элементов неметаллов по номеру группы можно определить низшую степень окисления и количество непарных электронов на внешнем энергетическом уровне атома. Для этого из номера группы, в которой находится элемент, надо вычесть максимальный номер группы 8.

Например:

Периоды Za

Группы Ra

ne^- на внешнем уровне

Э.О.

Восстановительные свойства (- e^- )

Окислительные свойства (+ e^- )

Металлические свойства

Неметаллические свойства

п

о

с

т

о

я

н

н

о

рис. 1.

Изменение свойств элементов по

горизонтали (по периодам) и вертикали (по группам)

Причина изменения свойств также объясняется строением атомов химических элементов.

Каждый период начинается элементом щелочным металлом (исключение – первый период), в атомах которых на внешнем энергетическом уровне имеются один s – электрон. Общая электронная формула строения внешнего энергетического уровня щелочных металлов ns¹ , где n – номер периода.

Каждый период заканчивается элементом благородным газом. В атомах элементов благородных

газов на внешнем энергетическом уровне имеются два s - и шесть p -электронов. Общая электронная формула строения внешнего энергетического уровня благородных газов ns² np⁶ , где n - номер периода

(исключение: гелий He - ns² ).

Период - это горизонтальная последовательность элементов по возрастанию порядкового

(атомного) номера элемента, атомы которых имеют одинаковое число энергетических уровней,

численно равное номеру периода .

В периодах металлические свойства уменьшаются, а неметаллические свойства увеличиваются.

В больших периодах изменения свойств происходят медленнее, что объясняется появлением десяти

d -элементов (4-й, 5-й периоды) и четырнадцати f -элементов (6-й, 7-й периоды).

По группам (в главных подгруппах) металлические свойства увеличиваются, а неметаллические

уменьшаются.

Группа - это вертикальная последовательность элементов по возрастанию порядкового (атомного) номера, обладающая схожими свойствами.

Главная подгруппа - это вертикальная последовательность s- и p-элементов с одинаковым

числом электронов на внешнем энергетическом уровне, равным номеру группы.

Побочная подгруппа - это вертикальная последовательность d- и f-элементов, которые имеют

одинаковое суммарное количество валентных электронов.

Следовательно, возможна третья формулировка Периодического закона, которая отражает

причину периодического изменения свойств.

Свойства химических элементов и образованных ими соединений находятся в периодической

зависимости от строения внешних энергетических уровней атомов.

Изменение свойств элементов по диагонали

Под диагональной периодичностью понимают повторяемость сходства химических свойств простых

веществ и соединений элементов, расположенных по диагонали друг от друга. Диагональ из левого верхнего угла к нижнему правому объединяет отчасти сходные элементы. Это объясняется приблизительно одинаковым увеличением неметаллических свойств в периодах и металлических

свойств в группах.

Литий Li и его соединения больше похожи на магний Mg и его соединения. Бор B больше напоминает

кремний S i, чем алюминий Al .

Если провести диагональ от бериллия ₄ Be до астата ₈₅ At , то она условно разделит элементы на металлы и неметаллы. Вдоль этой диагонали будут расположены переходные элементы, соединения которых обладают амфотерными (двойственными) свойствами.

"Звездная периодичность" химических элементов

Под "звездной периодичностью" подразумевают изменение свойств элементов с учетом горизонтальной, вертикальной и диагональной периодичности.

"Звездная периодичность" наблюдается как у элементов главных, так и побочных подгрупп.

Li Be B Cr Mn Fe

Na Mg Al Mo Tc Ru

K Ca Sc W Re Os

рис. 2.

«Звездность» Периодической системы

Свойства центрального элемента являются средними из свойств элементов, окружающих его.

Обобщение всех видов периодичности изменений свойств элементов позволяет предсказывать и

открывать новые химические элементы.

Радиус атома по периоду уменьшается, а по группе возрастает.

Ra

Ассоциация: «Снежная баба, смотрящая вдаль»

Задания для самостоятельного решения

№1

№2

№3

№4

№5

№6

№7

№8

№9

№10

№11

№12

№13

№14

№15

№16

№17

№18

№19

№20

№21

№22

№23

№24

№25

№26

№27

№28

№29

№30

№31

№32

№33

№34

№35

№36

№37

№38

№39

№40

№41

№42

№43

№44

№45

№46

№47

Ответы

Литература

I. А.В. Гурова, О.Е. Рыбникова «Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева», М.: АСТ: Астрель, 2007.

II. А.А.Каверина, Ю.Н. Медведев, Д.Ю. Добротин «ЕГЭ 2009. Химия: Сборник экзаменационных заданий», М.: Эксмо, 2009.

III. Под редакцией А.А.Кавериной; Министерство образования и науки РФ, Федеральная служба по надзору в сфере образования и науки, Федеральный институт педагогических измерений «Единый государственный экзамен: контрольные измерительные материалы», М.: Просвещение, 2006.

IV. В.Ю. Мишина, Е.Н. Стрельникова «Единственные реальные варианты заданий для подготовки к единому государственному экзамену», М.: Федеральный центр тестирования, 2006.

V. ФИПИ «Единый государственный экзамен 2009. Химия. Универсальные материалы для подготовки учащихся», М.: Интеллект – Центр, 2009.

VI. Э.М. Левина «ЕГЭ. Химия: Типовые тестовые задания», СПб.: Тригон, 2008.