Химия 8 класс. 9. Строение электронных оболочек атомов
Химия и не только подпишись) Поставь лайк и сохрани в закладки чтобы не потерять!
Конспект: «Строение электронных оболочек атомов»
Атом и его строение
Атом состоит из ядра и электронной оболочки.
Ядро содержит положительно заряженные протоны и нейтроны (нейтральные частицы).
Электронная оболочка образована электронами, которые движутся вокруг ядра.
Движение электронов:
Электроны не могут быть неподвижны, иначе они упали бы на ядро из-за притяжения.
В начале XX века учёные предложили планетарную модель атома: электроны движутся вокруг ядра подобно планетам, вращающимся вокруг Солнца.
Эволюция модели атома:
Позднее было установлено, что строение атома сложнее, чем предполагала планетарная модель.
Современные исследования продолжают изучение этой темы. Особенности микромира
Микромир включает элементарные частицы, атомы и молекулы.
Объекты микромира не видны невооружённым глазом и подчиняются другим законам, отличным от законов макромира.
Для изучения микромира используются теоретические модели и приборы.
Моделирование строения атома:
Все представления о строении атома являются упрощёнными моделями.
Такие модели соответствуют современным научным данным, но не являются абсолютно точными.
Электронная оболочка
Электронная оболочка состоит из движущихся электронов.
Число электронов в атоме:
Равно числу протонов в ядре атома.
Совпадает с порядковым номером химического элемента в таблице Менделеева.
Примеры:
Водород (H): 1 протон и 1 электрон.
Хлор (Cl): 17 протонов и 17 электронов.
Золото (Au): 79 протонов и 79 электронов.
Энергия электронов
Электроны различаются по запасу энергии.
Энергия и расположение:
Электроны, находящиеся ближе к ядру, имеют меньшую энергию и сильнее притягиваются к ядру.
Электроны, удалённые от ядра, обладают большей энергией и легче отрываются.
На рисунке 38 видно, что энергия E увеличивается с удалением от ядра.
Экранирование:
Электроны внутренних слоёв ослабляют притяжение внешних электронов к ядру.
Это приводит к образованию электронных слоёв или энергетических уровней.
Энергетические уровни
Энергетический уровень — это совокупность электронов с близкими значениями энергии.
Количество уровней:
Число энергетических уровней в атоме равно номеру периода в таблице Менделеева.
Примеры:
У элементов 1-го периода (водород, гелий) — 1 уровень.
У элементов 2-го периода (литий, неон) — 2 уровня.
У элементов 3-го периода (натрий, аргон) — 3 уровня.
Распределение электронов по уровням:
Максимальное число электронов на уровне определяется формулой 2n^2, где n — номер уровня.
Пример:
У атома азота (№7, 2-й период) 2 уровня: 2,5.
У атома магния (№12, 3-й период) 3 уровня: 2,8,2.
Схема строения электронной оболочки
Для построения схемы распределения электронов нужно:
Определить общее число электронов (по порядковому номеру элемента).
Найти число энергетических уровней (по номеру периода).
Разделить электроны по уровням:
На 1-м уровне максимум 2 электрона.
На 2-м уровне максимум 8 электронов.
На внешнем уровне число электронов равно номеру группы (для главных подгрупп).
Примеры:
Электронные облака (орбитали)
Орбиталь — это область пространства вокруг ядра, где с наибольшей вероятностью находится электрон.
Формы орбиталей:
s-орбитали: Сферическая форма, вмещают максимум 2 электрона.
p-орбитали: Гантелеобразная форма, 3 орбитали на уровне, максимум 6 электронов.
Электронные формулы:
Используются арабские цифры для уровней и обозначения s, p для орбиталей.
Примеры:
Периодическая повторяемость
Зависимость свойств от строения оболочки:
Элементы с одинаковым числом электронов на внешнем уровне обладают сходными свойствами.
Пример:
У инертных газов (неон, аргон) 8 электронов на внешнем уровне → химическая инертность.
У щелочных металлов (литий, натрий) 1 электрон → высокая реакционная способность.
Закон Менделеева:
Периодическая повторяемость строения электронных оболочек приводит к повторению свойств элементов.
Это объясняет периодичность в таблице Менделеева.
Итог: Строение атомов определяет их химические свойства. Современные представления о строении электронной оболочки включают энергетические уровни, орбитали и периодическую повторяемость. Атомная структура остаётся важным объектом исследований в химии и физике.
Презентация: «Строение электронных оболочек атомов»
Ключевые моменты
- Изобразите схемы строения электронной оболочки атомов: а) алюминия; б) фосфора; в) кислорода.
А) Атом алюминия
Б) Атом фосфора
В) Атом кислорода
- Сравните строение электронной оболочки атомов: а) азота и фосфора; б) фосфора и серы.
а) Атомы азота и фосфора.
И у атомов N (азот) и у атомов P (фосфор) на последнем энергетическом уровне содержат 5 электронов. Но у азота 2 энергетических уровня, а у фосфора - 3.
б) Атомы фосфора и серы.
И у атомов фосфора (P) и у атомов серы (S) по 3 энергетических уровня, у каждого последний уровень незавершенный, но у P на последнем энергетическом уровне 5 электронов, а у S 6.
- Впишите пропущенные слова в предложения: «Атом кремния содержит в ядре ... протонов и ... нейтронов. Число электронов, находящихся вокруг ядра, как и число протонов, равно ... элемента. Число энергетических уровней определяется номером ... и равно . . . . Число электронов на внешнем электронном слое определяется номером ... и равно ...».
Атом кремния содержит в ядре 14 протонов и 14 нейтронов. Число электронов, находящихся вокруг ядра, как и число протонов равно порядковому номеру элемента. Число энергетических уровней определяется номером периода и равно 3. Число внешних электронов определяется номером группы и равно 4.
- Определите положение химического элемента в Периодической системе Д. И. Менделеева по его электронной формуле: а) 2ē, 8ē; б) 2ē, 8ē, 4ē.
а) Ne (неон). Содержит 2 электронных слоя - находится во втором периоде. На внешнем электронном слое содержит 8 электронов - в восьмой группе.
б) Si (кремний). Содержит 3 электронных слоя - находится в третьем периоде. На внешнем электронном слое содержит 4 электрона - в четвертой группе.
- Почему в 1-м периоде Периодической системы Д. И. Менделеева содержится только два элемента, а во 2-м — только восемь?
- Приведите примеры периодически повторяющихся явлений, с которыми вы познакомились при изучении других учебных предметов.
Астрономия: Суточное вращение Земли вокруг своей оси (период — 24 часа).
География: Смена времён года (период — 1 год).
Физика: Колебания маятника.
Биология: Деление клеток дрожжей каждые 20 минут в оптимальных условиях.
- Попробуйте дать собственное толкование следующих строк из стихотворения В. Брюсова «Мир электрона»:
Быть может, эти электроны —
Миры, где пять материков,
Искусства, званья, войны, троны
И память сорока веков.
Ещё, быть может, каждый атом —
Вселенная, где сто планет;
Там всё, что здесь, в объёме сжатом,
Но также то, чего здесь нет.
Стихотворение, написанное в начале XX века, вдохновлено открытием атома и его структуры. Автор выражает идею, что микроскопический мир может быть столь же сложен и разнообразен, как и наш макромир. В строках звучит гипотеза о том, что электроны или атомы могут быть миниатюрными вселенными, возможно, с жизнью, культурой и историей, скрытыми от нашего восприятия.
- О каком поэтическом даре говорят приведённые выше строчки, если учесть, что стихотворение было написано в 1922 г.?
Стихи демонстрируют глубокую связь поэта с научными открытиями своего времени. Они говорят о его способности вдохновляться научными идеями и преобразовывать их в образы, понятные и впечатляющие для широкой аудитории. Это свидетельствует о таланте В. Брюсова как тонкого мыслителя, способного соединять науку и поэзию.
#химия_8_класс
#химия_8_9
#строениеэлектронныхоболочекатомов
#химияпрезентация
#габриелян
Использованные источники:
- Химия. 8 класс. Учебник - Габриелян О.С.
- Использование ChatGPT