Материалы дистанционного электронного курса по химии
учебно-методический материал

Цель материалов и заданий: ознакомить учащихся с основными законами и понятиями по химии, проверить качество усвоения материала

Материалы дистанционного электронного курса по химии

Практическая работа по теме:

«Расчеты по химическим формулам и уравнениям»

________________________________________________________________

   Цель занятия:

     - актуализация знаний об основных понятиях и законах химии

     - формирование навыков расчета количества вещества, молекул, определения массы веществ

     - формирование навыков расчета массовых долей элементов

Задачи:

1. Сформировать у обучающихся необходимый набор знаний о законах химии и применения их на практике.

2. Выполнить ряд практических заданий, необходимых для полного усвоения полученных знаний.

Время на выполнение работы: 90 минут

Оборудование, технические средства и инструменты:

• посадочные места по количеству обучающихся;
• рабочее место преподавателя, оборудованное персональным компьютером с лицензионным или свободным программным обеспечением, соответствующим разделам программы и подключенным к сети Internet и средствами вывода звуковой информации;
• комплект учебно-наглядных пособий «Таблица Менделеева», таблица растворимости кислот, оснований, солей.

Средства обучения:

• ноутбук с лицензионным программным обеспечением

Исходные данные:

1.        Конспект занятия.

2.        Задание для практической работы.

3.        Раздаточный материал.

Раздаточный материал:

Варианты заданий.

Перечень справочной литературы:

Нормативно-правовые акты:

      Федерального государственного образовательного стандарта среднего общего образования, утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 17 мая 2012 г. № 413;

Учебники и учебные пособия:

Габриелян О. С., Остроумов И. Г. Химия для профессий и специальностей технического

профиля: учебник для студ. учреждений сред.проф. образования. — М., 2014.

Габриелян О. С., Остроумов И. Г., Остроумова Е. Е. и др. Химия для профессий и специальностей естественнонаучного профиля: учебник для студ. учреждений сред.проф. образования. — М., 2014.

Габриелян О. С., Остроумов И. Г., Сладков С. А., Дорофеева Н.М. Практикум: учеб. Пособие для студ. учреждений сред.проф. образования. — М., 2014.

Электронные ресурсы:

      Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов [Электронный ресурс] - URL:http://school-collection.edu.ru/

Ход практического занятия:

1. Комментарии преподавателя по выполнению практической работы

2. Выполнение заданий практической работы

3. Оформление отчета

Контрольные вопросы:

1. Какие ученые предпринимали попытки классифицировать химические элементы?

2. Кем было введено в науку понятие «атома»?

Исходные данные:

Вариант №1

1. Что изучает химия?
2. Что является наименьшей частицей элемента в химических соединениях?
3. Дайте определение относительной атомной массы элемента?
4. Рассчитайте абсолютные массы атомов следующих элементов:

а) Li ; б) Si ; в) Cl ;  г) As.

5. Определите массу: а) 0,5 мольН2 SO4; б) 4 моль КОН;  в) 2 моль Na2 CO3
6. По уравнению реакции: КОН + НСl = КCl + H2O

      подтвердите закон сохранения массы веществ.

     7..   Определите массовые доли элементов в следующих соединениях: а) N2 O5 ,

         б) КОН, в) Н2СО3 , г) Н2 SO4

8..   Сколько молей составляют, и сколько молекул содержит: а) 6 г. Na2 SO3;

          б) 20 гНСl; в) 100 г. СО - ?

 9. Заполнить таблицу, определив неизвестные величины:

Вариант 2

1. Что представляет собой химический элемент?
2. Что является наименьшей частицей вещества, обладающего его химическими свойствам?
3. Дайте определение относительной молекулярной массы вещества?
4. Рассчитайте абсолютные массы атомов следующих элементов:

      а) F; б) K ;в) Mg ; г) Cs

5. Определите массу: а) 0,1 мольН2 СO3 ; б) 10 моль Ва(ОН)2;  в) 6 моль

Na2 O

6. По уравнению реакции: К2О + Н2 SO4  = K2 SO4  + H2O

      подтвердите закон сохранения массы веществ.

     7.   Определите массовые доли элементов в следующих соединениях: а) СО2 ,

         б) НNO3, в) Н3 PО4 г) КNO2,

8   Сколько молей составляют, и сколько молекул содержит: а) 3 г. Н2 СO3; б)         10 гКОН; в) 5 г. Р2 О5

     9. Заполнить таблицу, определив неизвестные величины:

Вариант №3

1. Дайте определение атома.
2. Существуют ли различные химические элементы, характеризующиеся одним и тем же зарядом ядра? Почему?
3. Что представляет собой аллотропия? Приведите примеры.
4. Рассчитайте абсолютные массы атомов следующих элементов: а) Zn ; б) Nb ;

      в) Mn ; г) Fe

5. Определите массу: а) 0,3 мольН3 РO4  ; б) 2 моль Fe(ОН)3 ;  в) 8 моль CaO
6. По уравнению реакции: Ba(ОН)2  + 2НNO3 = Ba(NO3 )2  + 2H2O

      подтвердите закон сохранения массы веществ.

     7.   Определите массовые доли элементов в следующих соединениях: а) Cl2О7 ,

         б) ZnS, в) Н2 SiО3, г)Zn(OH)2

8.   Сколько молей составляют, и сколько молекул содержит: а) 1 г. Н2 SO4; б)         6 гNaОН; в) 30 г. Cl2 О3

     9. Заполнить таблицу, определив неизвестные величины:  

Вариант №4

1. Дайте определения простого вещества и химического соединения. Приведите примеры.
2. Какая величина принята за атомную единицу массы?
3. Чему равна абсолютная масса атома?
4. Рассчитайте абсолютные массы атомов следующих элементов: а) Р;  б) В; в) Вr; г)At
5. Определите массу: а) 0,6 мольНCl; б) 10 моль Mg(ОН)2 ;  в) 15 моль SO3
6. По уравнению реакции: ZnCl2 + 2NaOH = 2NaCl + Zn(OH)2

      подтвердите закон сохранения массы веществ.

     7.   Определите массовые доли элементов в следующих соединениях: а) B2 O3 ,

         б) Li 2S, в) MgCО3 , г)Ba(NO3 )2

8.   Сколько молей составляют, и сколько молекул содержит: а) 1 г. Н2 S; б) 12 г

Al(OH)3 ;в) 50 г. FeO

      9.Заполнить таблицу, определив неизвестные величины:

Вариант №5

1. Что изучает химия?
2. Что является наименьшей частицей элемента в химических соединениях?
3. Дайте определение относительной атомной массы элемента?
4. Рассчитайте абсолютные массы атомов следующих элементов: а) Zn ; б) Si ;

     в) Br ;  г) Ag

5. Определите массу: а) 3 мольН2 SO3 ; б) 6 моль Ca(ОН)2;  в) 4 моль Na2 CO3
6. По уравнению реакции: СаO + Н 2SO4 = СаSO4  + H2O

      подтвердите закон сохранения массы веществ.

     7.   Определите массовые доли элементов в следующих соединениях: а) N2 O,

         б) Ba(ОН)2, в) Н2 СО3 , г) Li2 SO4

8.   Сколько молей составляют, и сколько молекул содержит: а) 10 г. Na2 SO4;

          б)  100 г.НF;   в) 200 г. H3PO4 - ?

     9.   Заполнить таблицу, определив неизвестные величины:

Вариант 6

1. Что представляет собой химический элемент?
2. Что является наименьшей частицей вещества, обладающего его химическими свойствам?
3. Дайте определение относительной молекулярной массы вещества?
4. Рассчитайте абсолютные массы атомов следующих элементов: а) Al;  б) K ;

     в) Ni ;  г) Cs

5. Определите массу: а) 0,5 мольCH4 ; б) 6 моль Cа(ОН)2;

     в) 2 моль SO3

6. По уравнению реакции: AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3

      подтвердите закон сохранения массы веществ

     7.   Определите массовые доли элементов в следующих соединениях: а) MgСО3 ,

         б) KNO3, в) NH3 , г) NaOH

8.   Сколько молей составляют, и сколько молекул содержит: а) 10 г. НNO3;

          б) 10 г.КОН; в) 15 г. N2 О5

      9. Заполнить таблицу, определив неизвестные величины:

Вариант №7

1. Что такое аллотропия? Приведите пример аллотропных соединений.
2. Что является наименьшей частицей элемента в химических соединениях?
3. Существуют ли различные элементы с одинаковой величиной заряда ядра? Почему?
4. Рассчитайте абсолютные массы атомов следующих элементов:

а) К ; б) Ва ; в) Cl ;  г) Ag.

5. Определите массу: а) 0,1 мольН2 SO4 ; б) 10 моль NaОН;

      в) 2 моль Na2 SO3

6. По уравнению реакции: Ba(ОН)2 + 2НСl = BaCl2 + 2H2O

      подтвердите закон сохранения массы веществ.

     7.   Определите массовые доли элементов в следующих соединениях: а) NO,

         б) Mg(ОН)2, в) Н2 S,  г) Са(NO3)2

8.  Сколько молей составляют, и сколько молекул содержит: а) 6 г. Na2 S; б) 50 г

НF; в) 100 г. СО2

      9. Заполнить таблицу, определив неизвестные величины:

Вариант 8

1. Сформулируйте закон сохранения массы веществ. Для каких реакций он не выполняется?
2. Что является наименьшей частицей вещества, обладающего его химическими свойствам?
3. Сколько частиц содержит 1 моль вещества?
4. Рассчитайте абсолютные массы атомов следующих элементов:

      а) Fe;  б) N ;  в) Mg ;   г) Br

5. Определите массу: а) 1 мольН2 СO3 ; б) 10 моль Cа(ОН)2;  в) 4 моль

F2 O

6. По уравнению реакции: Li2О + Н2 SO4  = Li2 SO4  + H2O

      подтвердите закон сохранения массы веществ.  

     7.   Определите массовые доли элементов в следующих соединениях: а) NО2 ,

         б) Zn(NO3)2, в) Н3 PО4 ,  г) Аl(ОН)3

8.   Сколько молей составляют, и сколько молекул содержит: а) 3 г. Н2 SO4;

          б) 30 гКОН;  в)15 г. HCl

     9. Заполнить таблицу, определив неизвестные величины:

Вариант №9

1. Дайте определение атома.
2. Сформулируйте закон постоянства состава. Кем было сделано это открытие.
3. Что представляет собой аллотропия? Приведите примеры.
4. Рассчитайте абсолютные массы атомов следующих элементов: а) Li ; б) Nb ;

      в) Mg ; г) Cr

5. Определите массу: а) 0,2 мольNa3 РO4  ; б) 4 моль Fe(ОН)2 ;

      в) 10 моль  CaO

6. По уравнению реакции: Ca(ОН)2  + 2НBr = СaBr2  + 2H2O

      подтвердите закон сохранения массы веществ.

     7.   Определите массовые доли элементов в следующих соединениях: а) Cl2О3 ,

         б) ZnSO4,   в) Н2 Si,   г) Zn(OH)2

8.   Сколько молей составляют, и сколько молекул содержит: а) 10 г. Н2 SO3;

        6 гFe(ОН)3; в) 3 г. Cl2 О7

     9. Заполнить таблицу, определив неизвестные величины:

Вариант №10

1. Дайте определение Периодического закона Д.И.Менделеева.
2. Какая величина принята за атомную единицу массы?
3. Чему равна абсолютная масса атома?
4. Рассчитайте абсолютные массы атомов следующих элементов: а) Р;  б) Ti; в) Вa; г) Ra
5. Определите массу: а) 0,6 мольН2  ; б) 10 моль Ni(ОН)2 ;  в) 5 моль SO2
6. По уравнению реакции: ZnCl2 + 2KOH = 2KCl + Zn(OH)2

      подтвердите закон сохранения массы веществ.

     7.   Определите массовые доли элементов в следующих соединениях: а) CaSO4 ,

         б) Na2S, в) Mg(NO3)2 , г) Fe(ОН)3

8.   Сколько молей составляют, и сколько молекул содержит: а) 10 г. CaS;

20 гSr(OH)2 ;  в) 50 г. Fe2O3

      9.Заполнить таблицу, определив неизвестные величины:

Задания для студентов, работающих в быстром темпе

1. Определите массу воды и объем углекислого газа, образующихся,  в результате реакции между 200 г. карбоната кальция и необходимой массой азотной кислоты.

2. Сколько молей составляют, и сколько молекул содержит: а) 10 г. CaSО4;

          200 гСа(OH)2 ;  в)150 г. Fe2O3

Теоретический материал:

Основные понятия и законы химии

Химия – наука о веществах, их строении, свойствах и превращениях.

Атом – наименьшая частица элемента в химических соединениях. Современное определение: атом – электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов.

Химический элемент – это вид атомов, характеризующийся определенным зарядом ядра.

Молекула – наименьшая частица вещества, обладающая его химическими свойствами.

Вещество – это любая совокупность атомов и молекул.

Простое вещество – вещество, образованное атомами одного элемента. Простых веществ известно около 400.

Аллотропия – образование одним элементом нескольких простых веществ (аллотропных форм элемента).  Примеры: углерод (алмаз, графит, карбид), сера (кристаллическая пластическая), фосфор (белый, черный, красный).

Химическое соединение (сложное вещество) – вещество, состоящее из двух или более элементов, связанных между собой постоянными (стехиометрическими) соотношениями. Известно более 10 миллионов химических соединений. Состав химического соединения является постоянным.

Смесь – вещество, состоящее из нескольких соединений, не связанных между

собой постоянными соотношениями. Например, морская вода – смесь воды и растворенных в воде веществ.

Относительная атомная масса. Относительная молекулярная масса

     Абсолютная атомная масса (ma) – этомасса атома, выраженная в килограммах (г.)

Массы атомов очень малы:   ma(Н) = 1,67·10-27 кг

ma(О) = 26,67·10-27 кг

ma(С) = 19,93·10-27 кг

Относительная атомная масса (Аr) – это число, которое показывает, во сколько раз масса данного атома больше 1/12 массы атома углерода.

     1/12 часть массы атома углерода называется атомной единицей массы (а.е.м.)

     1 а.е.м. = ma(С)/12 =  19,93·10-27/12 = 1,66·10-27 кг

Относительную атомную массу элемента Х можно вычислить по формуле:

Аr(Х) = ma(Х)/1 а.е.м.

Аr(Н) = ma(Н)/ 1 а.е.м. = 1,67·10-27/1,66·10-27 = 1

Аr(О) = ma(О)/ 1 а.е.м. = 26,67·10-27/1,66·10-27 = 16

Аr(С) = ma(С)/ 1 а.е.м. = 19,93·10-27/1,66·10-27 = 12

Относительная молекулярная масса (Мr) – это число которое показывает, во сколько раз масса молекулы этого вещества больше атомной единицы массы.

Задачи

1. Чему равна абсолютная масса атома серы, если относительная атомная масса серы равна 32?

Дано:

Аr(S) = 32

Найти:

ma(S) - ?

Решение:

Аr(Х) = ma(Х)/1 а.е.м.;

Аr(S) = ma(S)/1 а.е.м. Отсюданаходимma(S) = Аr(S) · 1 а.е.м. = 32 · 1,66·10-27 =

53,12 · 10-27 кг.

     2. Чему равна абсолютная масса атома: а) золота, б) кальция, в) меди?

a) Дано:

Аr(Аu) = 197

Найти:

ma(Аu) - ?

Решение:

Аr(Х) = ma(Х)/1 а.е.м.;

Аr(Аu) = ma(Аu)/1 а.е.м. Отсюда находимma(Аu) = Аr(Аu) · 1 а.е.м. =

197 · 1,66·10-27 = 327· 10-27 кг. = 3,27· 10-25 кг.

Основные законы химии

1. Закон сохранения массы (М.Ломоносов, 1748 г., А.Лавуазье, 1789 г.) – масса

всех веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе всех продуктов реакции. Закон сохранения массы не выполняется в ядерных реакциях.

Пример:

2Na    +     S     =      Na2 S

γ        2 моль   1 моль        1 моль

                                    М      23 г/моль   32 г/моль    78 г/моль

                                    m       46  г           32 г78 г

                                                     46  +   32   =   78 г.

            2. Периодический закон (Д.И.Менделеев, 1869 г.) – свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра элемента.

              Периодическая таблица – графическое изображение периодического закона. Она состоит из семи периодов и восьми групп.

     Современная периодическая система содержит 118 химических элементов, каждый из которых занимает определенное место (клетку) и имеет свой порядковый номер.

3. Закон постоянства состава (Ж.Пруст, 1808 г.) – все индивидуальные вещества имеют постоянный качественный и количественный состав, независимо от способа их получения.

     Поэтому каждое вещество имеет свою химическую формулу. По формуле вещества можно рассчитать массовую долю каждого химического элемента, который входит в состав вещества.

     Массовая доля элемента в данном веществе – это отношение относительной атомной массы данного элемента, умноженной на число его атомов в молекуле, к относительной молекулярной массе вещества.

W(X) = Аr(Х) ·n/ Mr

     Массовые доли выражаются в процентах или в долях единицы.

Пример: рассчитаем массовые доли водорода и кислорода в воде

W(Н) = Аr(Н) · 2/ Mr (Н2 О) = 1·2/18 = 0,11 или 11%

W(О) = Аr(О) · 1/ Mr (Н2 О) = 1·16/18 = 0,89 или 89%

4. Закон Авогадро (1811 г.) – в равных объемах газов при постоянных температуре и давлении содержится одинаковое число молекул. Объемы газов прямо пропорциональны их количествам:

γ1/γ2 = V1/ V2

Задачи

    Сколько молей составляют и сколько молекул содержит: а) 11 г углекислого газа (СО2); б) 24 г хлороводорода (НСl); в) 30 г. сернистого газа (SO2) - ?

а) Дано:

m (СО2) = 11 г.

Найти:γ - ?

N - ?

Решение: Исходя из формулы:  М = m\γопределим количество моль – γ = m\ М = 11/(12 + 16·2) = 0,25 моль. В одном моле содержится 6,02 · 1023 молекул, следовательно в 0,25 моле: 6,02· 1023 · 0,25 = 1,53· 1023 молекул.

Цель материалов и заданий: ознакомить учащихся с особенностями строения атома и электронных оболочек атомов, проверить качество усвоения материала

Материалы дистанционного электронного курса по химии

Практическая работа по теме:

«Строение электронных оболочек атомов»

_______________________________________________________________

  Цель занятия:

     - актуализация знаний о строении атома

     - формирование навыков написания электронных схем, электронно-графических формул

     - формирование навыков определения валентностей атомов элементов с помощью электронно-графических формул

Задачи:

1. Сформировать у обучающихся необходимый набор знаний о строении атома и электронных оболочек атомов и применения их на практике.

2. Выполнить ряд практических заданий, необходимых для полного усвоения полученных знаний.

Время на выполнение работы: 90 минут

Оборудование, технические средства и инструменты:

• посадочные места по количеству обучающихся;
• рабочее место преподавателя, оборудованное персональным компьютером с лицензионным или свободным программным обеспечением, соответствующим разделам программы и подключенным к сети Internet и средствами вывода звуковой информации;
• комплект учебно-наглядных пособий «Таблица Менделеева», таблица растворимости кислот, оснований, солей.

Средства обучения:

• ноутбук с лицензионным программным обеспечением

Исходные данные:

1.        Конспект занятия.

2.        Задание для практической работы.

3.        Раздаточный материал.

Раздаточный материал:

Варианты заданий.

Перечень справочной литературы:

Нормативно-правовые акты:

      Федерального государственного образовательного стандарта среднего общего образования, утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 17 мая 2012 г. № 413;

Учебники и учебные пособия:

Габриелян О. С., Остроумов И. Г. Химия для профессий и специальностей технического

профиля: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования. — М., 2014.

Габриелян О. С., Остроумов И. Г., Остроумова Е. Е. и др. Химия для профессий и специальностей естественнонаучного профиля: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования. — М., 2014.

Габриелян О. С., Остроумов И. Г., Сладков С. А., Дорофеева Н.М. Практикум: учеб. Пособие для студ. учреждений сред. проф. образования. — М., 2014.

Электронные ресурсы:

      Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов [Электронный ресурс] - URL:http://school-collection.edu.ru/

Ход практического занятия:

1. Комментарии преподавателя по выполнению практической работы

2. Выполнение заданий практической работы

3. Оформление отчета

Контрольные вопросы:

1. Какие ученые предпринимали попытки классифицировать химические элементы?

2. Кем было введено в науку понятие «атома»?

Исходные данные:

Вариант 1

     1. Изотоп некоторого элемента имеет 10 нейтронов в составе ядра атома и атомную массу 19. Определите, что это за элемент. Ответ поясните.

    2. Составьте электронные схемы атомов следующих элементов:    

                    В                                       Тi                                       Kr                                      Si

                   5                                    22                                      36                                        14

     3. Составьте электронно-графические формулы атомов следующих элементов:

                 Na                             Ga                                   C                                 Ar

              11                                31                                           6                                       18

     4. Определите валентность атомов следующих элементов:  8О,   12Mg,   10Ne

Вариант 2

1. Элемент литий состоит из двух природных изотопов  6Li (массовая доля 7,52%)  и

7Li (массовая доля 92,48%). Рассчитайте,  чему равна относительная атомная масса элемента?

     2. Составьте электронные схемы атомов следующих элементов:    

            N                                       Fe                               Ne                             Cu

            7                                              26                                    10                                    29

2. Составьте электронно-графические формулы атомов следующих элементов:  

        Р                                  Ge                                     Al                                   Se

    15                                        32                                            13                                          34

 3. Определите валентность атомов следующих элементов: 7 N,   13Al,  15 Р

Вариант 3

1. Рассчитайте относительную атомную массу элемента кобальта, если известно, что в природе существует два его изотопа: 57Со (массовая доля 0,17%) и 59Со (массовая доля 99,83%).

     2. Составьте электронные схемы атомов следующих элементов:    

             Аl                                      V                             Ni                                Br

           13                                             23                                 28                                     35

2. Составьте электронно-графические формулы атомов следующих элементов:  

                 Са                                 Тi                                  Zn                           Fe

               20                                        22                                      30                                 26

     4. Определите валентность атомов следующих элементов:20Ca,    17Cl,     6 C

Вариант 4

1. Относительная атомная масса элемента бора составляет 10, 811. Известно, что бор имеет два природных изотопа 10В и 11 В. Определите массовую долю каждого из изотопов в природном боре.

2. Составьте электронные схемы атомов следующих элементов:    

         Р                               К                             Аs                                 Se

      15                                  19                                33                                      34

3. Составьте электронно-графические формулы атомов следующих элементов:  

               Са                           Ga                           Al                           Zn

            20                                31                                 13                                 30

     4. Определите валентность атомов следующих элементов:  5B,   11Na,   18Ar

Вариант 5

1. Рассчитайте число протонов и нейтронов в ядре атома технеция (изотоп с атомной массой 99) и ядре атома радия (изотоп с атомной массой 226).

2. Составьте электронные схемы атомов следующих элементов:    

                 В                            Тi                            Аl                             О

                5                                  22                                13                                   8

3. Составьте электронно-графические формулы атомов следующих элементов:  

                  Kr                           Si                         Мg                        Ge

                 36                                14                               12                             32      

     4.  Определите валентность атомов следующих элементов:  8K,   12Mg,  4Be

Вариант 6

1. Элемент галлий имеет два природных изотопа: 69Ga и 71Ga. Рассчитайте массовые доли этих изотопов в природном галлии, если известно, что относительная атомная масса элемента равна 69,72.

     2. Составьте электронные схемы атомов следующих элементов:    

               Са                              Ga                           Al                                Zn

              20                                     31                                 13                                     30

2. Составьте электронно-графические формулы атомов следующих элементов:  

               Ga                               C                                  Ar                         К

               31                                     6                                       18                               19

     4.  Определите валентность атомов следующих элементов: 17Cl,   13Al,  18Ar

Задание для студентов, работающих в быстром темпе

Атомы каких трех элементов имеют структуру внешнего электронного слоя 4s1 ? Напишите их символы и названия. К каким электронным семействам они относятся? Чем отличаются они по электронному строению?

Теоретический материал:

Строение ядра атома

      Атом – это электронейтральная частица, поэтому положительный заряд ядра численно равен сумме отрицательных зарядов всех электронов, или числу электронов (т.к. заряд электрона равен -1).

Порядковый                        Заряд                                Число

          Номер              =                 Ядра                =          электронов

     элемента                               атома                                 в атоме

     В 1932 году Д.Д.Иваненко (СССР) и В.Гейзенберг (Германия) независимо друг от друга предложили протонно-нейтронную теорию строения ядер атомов.

Согласно этой теории, ядра атомов состоят из положительно заряженных частиц – протонов и нейтральной частиц – нейтронов. Протоны и нейтроны называются нуклонами (от латинского слова «nucleus» - ядро).

     Электроны, протоны и нейтроны являются элементарными частицами, из которых состоит атом.

Число электронов и число протонов совпадает с порядковым номером элемента. Число нейтронов находится как разность между атомной массой элемента и порядковым номером элемента в таблице Д.И.Менделеева.

Сумма протонов и нейтронов называется массовым числом атома и обозначается буквой

А = р + n

Атомы одного элемента, которые имеют разные атомные массы, но одинаковый заряд ядра называются изотопами.

  Атом состоит из ядра и электронной оболочки.

     Электронная оболочка атома – это совокупность всех электронов в данном атоме.

     Химические свойства элементов определяются строением электронных оболочек их атомов.

     Электроны, расположенные на последнем энергетическом уровне, называются валентными. Число валентных электронов совпадает с номером группы таблицы Д.И.Менделеева, в которой находится данный элемент, если это элемент основной подгруппы.

                               Схема электронного строения атомов

1Н                        +1           1

                  Заряд ядра                   число электронов на энергетическом уровне

Число электронов на первом энергетическом уровне – максимально - 2

8О                         +8              2        6

Заряд ядра      

                                                      Число электронов на втором энергетическом уровне

11Na                       +11              2      8      1

                   Число электронов на последнем энергетическом уровне совпадает с номером группы, в которой расположен элемент в таблице Д.И.Менделеева, так как это элемент основной подгруппы

16S                         +16            2      8      6

Атом элемента серы имеет 6 валентных электронов, число которых совпадает с номером группы таблицы Д.И.Менделеева, в которой находится данный элемент.

20Са                    +20               2      8      8      2

В данном случае третий энергетический уровень не заполнен до конца, начинается заполнение четвертого энергетического уровня. Число валентных электронов совпадает с номером группы таблицы Д.И.Менделеева.

22Тi                           +22            2      8     10     2

В данном случае элемент расположен в побочной подгруппе таблицы Д.И.Менделеева, поэтому происходит дозаполенение третьего энергетического уровня.

34Se                            +34           2      8     18    6

В данном случае идет заполнение последнего энергетического уровня, так как элемент расположен в главной подгруппе таблицы Д.И.Менделеева. Число валентных электронов совпадает с номером группы.

Электронно-графические формулы

показывают распределение электронов по орбиталям и спины электронов. Электрон условно изображают в виде стрелки, орбиталь в виде клеточки.

На s – орбитали не может быть более 2-х электронов;

на  р – орбитали не может быть более 6-ти электронов;

на d – орбитали не может более 10-ти электронов.

Электроны, расположенные на одной орбитали называются спаренными, если на орбитали находится один электрон, он называется неспаренным электроном.

Валентность элементов в свете теории строения

Валентность элемента – это число химических связей, которые атом данного элемента образует с другими атомами в данной молекуле.

Для образования одной химической связи атом предоставляет один неспаренный электрон.

Поэтому валентность элемента определяется числом неспаренных электронов в атоме.

Атомы многих элементов могут увеличивать свою валентность в результате перехода из основного состояния в возбужденное состояние.

Возбужденное состояние атома – это состояние с более высокой энергией, чем основное. Процесс перехода атома из основного в возбужденное состояние называется возбуждением атома.

В процессе возбуждения атома происходит разъединение спаренных электронов и переход одного из них с данного подуровня на свободную орбиталь другого подуровня в пределах одного энергетического уровня.

Пример: