Zusammenfassung der Lektion: Mendelejews Periodensystem der chemischen Elemente. Periodengesetz und Periodensystem D.I. Mendelejew im Lichte der Struktur des Atoms. Wiederholung eines Unterrichtsplans in Chemie (9. Klasse) zum Thema. Ändern der Eigenschaften von Elementen in Perioden
Periodisches Recht D.I. Mendelejew und das Periodensystem der chemischen Elemente ist für die Entwicklung der Chemie von großer Bedeutung. Kehren wir zurück ins Jahr 1871, als Chemieprofessor D.I. Mendeleev kam durch zahlreiche Versuche und Irrtümer zu dem Schluss, dass „... die Eigenschaften der Elemente und damit die Eigenschaften der einfachen und komplexen Körper, die sie bilden, hängen periodisch von ihrem Atomgewicht ab.“ Die Periodizität von Änderungen der Eigenschaften von Elementen entsteht durch die periodische Wiederholung der elektronischen Konfiguration der äußeren Elektronenschicht mit zunehmender Ladung des Kerns.
Moderne Formulierung des Periodengesetzes ist das:
„Die Eigenschaften chemischer Elemente (d. h. die Eigenschaften und die Form der Verbindungen, die sie bilden) hängen periodisch von der Ladung des Kerns der Atome der chemischen Elemente ab.“
Während seines Chemieunterrichts verstand Mendelejew, dass es für die Schüler schwierig war, sich an die individuellen Eigenschaften jedes Elements zu erinnern. Er begann nach Möglichkeiten zu suchen, eine systematische Methode zu entwickeln, um das Merken der Eigenschaften von Elementen zu erleichtern. Das Ergebnis war natürlicher Tisch, später wurde es bekannt als periodisch.
Unser modernes System ist dem Periodensystem sehr ähnlich. Schauen wir es uns genauer an.
Mendelejew-Tisch
Mendelejews Periodensystem besteht aus 8 Gruppen und 7 Perioden.
Die vertikalen Spalten einer Tabelle werden aufgerufen Gruppen . Die Elemente innerhalb jeder Gruppe haben ähnliche chemische und physikalische Eigenschaften. Dies wird durch die Tatsache erklärt, dass Elemente derselben Gruppe ähnliche elektronische Konfigurationen der äußeren Schicht haben, deren Anzahl an Elektronen gleich der Gruppennummer ist. In diesem Fall wird die Gruppe aufgeteilt in Haupt- und Nebenuntergruppen.
IN Hauptuntergruppen umfasst Elemente, deren Valenzelektronen sich auf den äußeren ns- und np-Unterebenen befinden. IN Nebenuntergruppen umfasst Elemente, deren Valenzelektronen sich auf der äußeren ns-Unterebene und der inneren (n - 1) d-Unterebene (oder (n - 2) f-Unterebene) befinden.
Alle Elemente in Periodensystem , abhängig davon, in welche Unterebene (s-, p-, d- oder f-) Valenzelektronen eingeteilt werden in: s-Elemente (Elemente der Hauptuntergruppen der Gruppen I und II), p-Elemente (Elemente der Hauptuntergruppen III). - VII-Gruppen), D-Elemente (Elemente von Nebenuntergruppen), F-Elemente (Lanthaniden, Aktiniden).
Die höchste Wertigkeit eines Elements (mit Ausnahme von O, F, Elementen der Kupfer-Untergruppe und der Gruppe Acht) entspricht der Nummer der Gruppe, in der es vorkommt.
Für Elemente der Haupt- und Nebennebengruppen sind die Formeln der höheren Oxide (und ihrer Hydrate) gleich. In den Hauptuntergruppen ist die Zusammensetzung der Wasserstoffverbindungen für die Elemente dieser Gruppe gleich. Feste Hydride bilden Elemente der Hauptuntergruppen der Gruppen I–III und die Gruppen IV–VII bilden gasförmige Wasserstoffverbindungen. Wasserstoffverbindungen vom Typ EN 4 sind eher neutrale Verbindungen, EN 3 sind Basen, H 2 E und NE sind Säuren.
Die horizontalen Zeilen einer Tabelle werden aufgerufen Perioden. Die Elemente in den Perioden unterscheiden sich voneinander, was ihnen jedoch gemeinsam ist, ist, dass sich die letzten Elektronen auf dem gleichen Energieniveau befinden ( HauptquantenzahlN- das gleiche ).
Die erste Periode unterscheidet sich von den anderen dadurch, dass es nur zwei Elemente gibt: Wasserstoff H und Helium He.
In der zweiten Periode gibt es 8 Elemente (Li – Ne). Lithium Li, ein Alkalimetall, beginnt die Periode und das Edelgas Neon Ne schließt sie ab.
In der dritten Periode gibt es, genau wie in der zweiten, 8 Elemente (Na – Ar). Die Periode beginnt mit dem Alkalimetall Natrium Na und wird vom Edelgas Argon Ar abgeschlossen.
Die vierte Periode enthält 18 Elemente (K – Kr) – Mendelejew bezeichnete sie als die erste große Periode. Es beginnt ebenfalls mit dem Alkalimetall Kalium und endet mit dem Edelgas Krypton Kr. Die Zusammensetzung großer Perioden umfasst Übergangselemente (Sc - Zn) - D- Elemente.
In der fünften Periode gibt es, ähnlich wie in der vierten, 18 Elemente (Rb - Xe) und ihre Struktur ähnelt der vierten. Es beginnt ebenfalls mit dem Alkalimetall Rubidium Rb und endet mit dem Edelgas Xenon Xe. Die Zusammensetzung großer Perioden umfasst Übergangselemente (Y - Cd) - D- Elemente.
Die sechste Periode besteht aus 32 Elementen (Cs – Rn). Außer 10 D-Elemente (La, Hf - Hg) enthält eine Reihe von 14 F-Elemente (Lanthanide) - Ce - Lu
Die siebte Periode ist noch nicht vorbei. Es beginnt mit Franc Fr, es ist davon auszugehen, dass es wie die sechste Periode 32 bereits gefundene Elemente enthalten wird (bis zum Element mit Z = 118).
Interaktives Periodensystem
Wenn man hinschaut Periodensystem und zeichne eine imaginäre Linie, die bei Bor beginnt und zwischen Polonium und Astat endet. Dann befinden sich alle Metalle links von der Linie und Nichtmetalle rechts. Unmittelbar an diese Linie angrenzende Elemente weisen sowohl die Eigenschaften von Metallen als auch von Nichtmetallen auf. Sie werden Metalloide oder Halbmetalle genannt. Dies sind Bor, Silizium, Germanium, Arsen, Antimon, Tellur und Polonium.
Periodisches Gesetz
Mendelejew formulierte das Periodengesetz wie folgt: „Die Eigenschaften einfacher Körper sowie die Formen und Eigenschaften von Elementverbindungen und damit die Eigenschaften der einfachen und komplexen Körper, die sie bilden, hängen periodisch von ihrem Atomgewicht ab.“ ”
Es gibt vier Hauptperiodenmuster:
Oktettregel besagt, dass alle Elemente dazu neigen, ein Elektron zu gewinnen oder zu verlieren, um die Acht-Elektronen-Konfiguration des nächstgelegenen Edelgases zu erreichen. Weil Da die äußeren s- und p-Orbitale der Edelgase vollständig gefüllt sind, sind sie die stabilsten Elemente.
Ionisationsenergie ist die Energiemenge, die erforderlich ist, um ein Elektron aus einem Atom zu entfernen. Gemäß der Oktettregel ist beim Durchlaufen des Periodensystems von links nach rechts mehr Energie erforderlich, um ein Elektron zu entfernen. Daher neigen Elemente auf der linken Seite der Tabelle dazu, ein Elektron zu verlieren, und diejenigen auf der rechten Seite neigen dazu, eines zu gewinnen. Inertgase haben die höchste Ionisierungsenergie. Die Ionisierungsenergie nimmt ab, wenn man sich in der Gruppe nach unten bewegt, weil Elektronen auf niedrigem Energieniveau haben die Fähigkeit, Elektronen auf höherem Energieniveau abzustoßen. Dieses Phänomen nennt man abschirmende Wirkung. Aufgrund dieses Effekts sind die äußeren Elektronen weniger fest an den Kern gebunden. Im Verlauf der Periode nimmt die Ionisierungsenergie gleichmäßig von links nach rechts zu.
Elektronenaffinität– die Energieänderung, wenn ein Atom einer Substanz im gasförmigen Zustand ein zusätzliches Elektron aufnimmt. Je weiter man sich in der Gruppe nach unten bewegt, desto weniger negativ wird die Elektronenaffinität aufgrund des Abschirmeffekts.
Elektronegativität– ein Maß dafür, wie stark es dazu neigt, Elektronen von einem anderen mit ihm verbundenen Atom anzuziehen. Beim Einzug nimmt die Elektronegativität zu Periodensystem von links nach rechts und von unten nach oben. Es muss beachtet werden, dass Edelgase keine Elektronegativität besitzen. Somit ist Fluor das elektronegativste Element.
Betrachten wir anhand dieser Konzepte, wie sich die Eigenschaften von Atomen und ihren Verbindungen ändern Periodensystem.
In einer periodischen Abhängigkeit gibt es also solche Eigenschaften eines Atoms, die mit seiner elektronischen Konfiguration verbunden sind: Atomradius, Ionisierungsenergie, Elektronegativität.
Betrachten wir die Veränderung der Eigenschaften von Atomen und ihren Verbindungen in Abhängigkeit von ihrer Position in Periodensystem der chemischen Elemente.
Die Nichtmetallizität des Atoms nimmt zu beim Bewegen im Periodensystem von links nach rechts und von unten nach oben. Deswegen die Grundeigenschaften der Oxide nehmen ab, und saure Eigenschaften nehmen in der gleichen Reihenfolge zu – von links nach rechts und von unten nach oben. Darüber hinaus sind die sauren Eigenschaften von Oxiden umso stärker, je höher die Oxidationsstufe des Elements ist, das sie bildet.
Nach Periode von links nach rechts Grundeigenschaften Hydroxide schwächer; in den Hauptuntergruppen nimmt die Festigkeit der Fundamente von oben nach unten zu. Wenn ein Metall außerdem mehrere Hydroxide bilden kann, erhöht sich mit zunehmender Oxidationsstufe des Metalls Grundeigenschaften Hydroxide werden schwächer.
Nach Zeitraum von links nach rechts die Stärke sauerstoffhaltiger Säuren nimmt zu. Beim Übergang von oben nach unten innerhalb einer Gruppe nimmt die Stärke sauerstoffhaltiger Säuren ab. Dabei nimmt die Stärke der Säure mit zunehmender Oxidationsstufe des säurebildenden Elements zu.
Nach Zeitraum von links nach rechts die Stärke sauerstofffreier Säuren nimmt zu. Bei der Bewegung von oben nach unten innerhalb einer Gruppe nimmt die Stärke sauerstofffreier Säuren zu.
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Der Zweck der Lektion: a) kognitiver Aspekt:
Überprüfen Sie den Grad der Assimilation des in der vorherigen Lektion erworbenen Wissens: Erstellen von Diagrammen der Struktur von Atomen, Erstellen grafischer und struktureller Formeln von Elementen.
Stellen Sie den Erwerb folgender Grundkenntnisse sicher, die in den Inhalt des Unterrichtsthemas einfließen:
Definition der Begriffe: „Periodizität“, „periodisches Gesetz“;
Merkmale der Struktur des Periodensystems;
Die Bedeutung des periodischen Gesetzes.
3. Entwickeln Sie die folgenden besonderen Fähigkeiten:
a) Bildungsaspekt:
Erläuterung des Grundes für periodische Änderungen der Eigenschaften chemischer Elemente;
Ermittlung der physikalischen Bedeutung der Seriennummer eines Elements, der Gruppennummer, der Periodennummer, des Periodengesetzes;
Identifizierung von Änderungsmustern der metallischen und nichtmetallischen Eigenschaften von Elementen in Perioden und Gruppen
b) Entwicklungsaspekt:
Durch die Verwendung von Aufgaben, die die Durchführung geistiger Operationen unterschiedlicher Komplexität erfordern, soll die Bildung unabhängiger Urteile der Schüler, intellektueller und pädagogisch-kommunikativer Fähigkeiten sichergestellt werden:
Sprachentwicklung (Anreicherung und Komplikation des Wortschatzes, Komplikation der semantischen Funktion der Sprache);
Ausbildung von Aufmerksamkeits-, Schreib- und Lesetechniken;
Bildung geistiger Operationen (Analyse und Synthese, Hervorhebung des Wesentlichen und Wesentlichen, Abstraktion und Konkretisierung, Vergleich und Unterscheidung).
c) Bildungsaspekt:
Fördern Sie im Unterricht die Bildung des wissenschaftlichen Weltbildes der Studierenden:
Überzeugung von der Materialität der Welt durch Offenlegung der Natur der untersuchten Phänomene;
Verständnis des objektiven Charakters des untersuchten Rechts, der Möglichkeit, die Natur zu kennen und dieses Wissen in wissenschaftlichen und praktischen Aktivitäten zu nutzen;
Herstellung von Ursache-Wirkungs-Beziehungen: Zusammensetzung – Struktur – Eigenschaften.
2. Führen Sie eine moralische Erziehung durch (Patriotismus, Internationalismus, Kameradschaft, ethische Verhaltensstandards).
3. Respekt für die Wissenschaft als Teil der Kultur der Gesellschaft zu entwickeln.
Während des Unterrichts:
Organisationsphase.
Aktualisierung des Referenzwissens
(Evaluationskriterien - Für jede richtige Antwort trägt der Schüler ein „+“ am Rand des Notizbuchs ein.)
1. Aufwärmen . Anzeichen chemischer Elemente (Einzelarbeit) /Folie 1/
2. Geben Sie die Anzahl der Protonen, Neutronen und Elektronen an für die folgenden Atome: Option 1 – Stickstoff, Option 2 – Sauerstoff, Option 3 – Bor, Option 4 – Fluor.
3. Schreiben Sie elektronische und strukturelle Formeln für dieselben Elemente.
4. Schreiben Sie chemische Reaktionen auf und bestimmen Sie die Art der Reaktion ( Arbeit in Mikrogruppen)
Kartenaufgabe. Die Methode ist Gruppe.
Variante 1
Option 2
Option 3
Option 4
K + H 2 O =
CaO + HCI =
Zn + HCI =
MIT u (OH) 2 =
Na + Cl 2 =
BaO + H 2 SO 4 =
K + HNO 3 =
Ca(OH) 2 =
Ca + H 2 =
BaO + HCl =
Fe + H2SO4 =
CaCO3 =
Mg + Cl 2 =
Sa O +H 2 SO 4 =
Na+H2SO4
Fe(OH) 2 =
Bildung neuen Wissens
Thema: „Periodengesetz und Periodensystem der chemischen Elemente von D.I. Mendelejew“ /Folie 2/
(Lektion der Verallgemeinerung, Wiederholung und Systematisierung von Material)
Die Phase der Vorbereitung der Studierenden auf die aktive und bewusste Aufnahme neuer Stoffe (Vermittlung des Unterrichtsthemas, gemeinsame Zielformulierung mit den Studierenden):
Welche Ziele werden wir in der heutigen Lektion verfolgen?/Folie 3/
a) das neue Konzept des „Periodischen Gesetzes“ erlernen;
b) die Struktur des Periodensystems studieren;
c) den Zusammenhang zwischen dem Periodengesetz und dem Periodensystem sowie der Struktur des Atoms herstellen;
d) die Bedeutung des periodischen Gesetzes bewerten.
Motivation. Ziele des Unterrichts: Organisation weiterer Schüleraktivitäten zum Lernen und Assimilieren neuer Materialien ( Arbeit in vier Gruppen mit Lehrtexten, anschließende Kommentierung des Materials gemäß der Übersichtsgrafik)
Arbeitsalgorithmus: /Folie 4/
Korrelieren Sie die Informationen im Text mit dem entsprechenden Block der unterstützenden Gliederung.
Beantworten Sie Fragen, erledigen Sie Testaufgaben, diskutieren Sie Antworten in einer Gruppe;
Wählen Sie einen Kommentator aus.
Neues Material
Antworten aus Gruppe 1 /Folie 5/
Lehrtext für Gruppe 1: „Periodisches Gesetz“
Gebildete Konzepte: „Periodizität“, „periodisches Gesetz“.
Aufgabe: Formulieren Sie das Periodengesetz und erklären Sie das Konzept der Periodizität.
Fragen: 1) Welche Eigenschaft des Elements verwendete D.I. Mendelejew als Grundlage für die Klassifizierung von CE? 2) Erklären Sie den Ausdruck „Die Eigenschaften von Elementen ändern sich periodisch“? Welche Eigenschaften von Elementen ändern sich periodisch?
Fragen zum Abschluss: a) Können wir sagen, dass das periodische Gesetz tatsächlich in der Natur existiert? b) Was ist der Verdienst von D.I. Mendelejew?
Lehrtextgruppe 2: „Periodensystem der chemischen Elemente von D. I. Mendeleev“ /Folie 6/
Geformte Konzepte: „Periodensystem der chemischen Elemente von D.I. Mendeleev“, „Perioden“, „Gruppen“, „Haupt- und Nebenuntergruppen“.
Aufgabe: Erklären Sie den Ausdruck „Das Periodensystem ist eine natürliche Klassifizierung chemischer Elemente und die Tabelle ist eine grafische Darstellung des Periodengesetzes“?
Fragen zum Abschluss: Sind das Periodensystem und das Periodensystem dieselben Konzepte?
Tests der Gruppe 2 : /Folie 7/
1. in 2. in 3. a 4. in 5. in 6. a
Lehrtext für Gruppe 3: „Periodengesetz und Periodensystem im Lichte der Lehre vom Aufbau des Atoms“ /Folie 8/
Geformte Konzepte: „Physikalische Bedeutung des Periodengesetzes“, „Periodennummer“, „Gruppennummer“.
Aufgabe: Geben Sie eine moderne Formulierung des Periodengesetzes an. Warum ist die Kernladung (Seriennummer) das Hauptmerkmal eines Elements?
Fragen zum Abschluss: Warum besteht eine periodische Abhängigkeit der Eigenschaften von Elementen und aus ihnen gebildeten Stoffen von der Ladung des Atomkerns?
Tests der Gruppe 3 : /Folie 9/
1. a 2. c 3. d 4. c 5. a
Lehrtext 4 Gruppen: „Die Bedeutung des periodischen Gesetzes“ /Folie 10/
Geformte Konzepte: „Materialität, Einheit und Erkennbarkeit der Welt, Verbindung von Phänomenen.“
Aufgabe: Wie verstehen Sie den Ausdruck: „Das Gesetz erfüllt als Erkenntnisinstrument drei Funktionen: verallgemeinernd, erklärend, prädiktiv“?
Fragen zum Abschluss: Welche Fakten beweisen den wissenschaftlichen Charakter des von D.I. entdeckten Gesetzes?
Konsolidierungsphase(Antworten auf Fragen und Testaufgaben in Lehrtexten)
Diagnostische Arbeit /Folie11/
1. Wählen Sie Schemata chemischer Elemente aus:
1B. Zweite Periode 2B. Dritte Periode
a) 2e, 8e b) 2e, 8e, 5e c) 1e d) 2e, 8e, 8e, 1e
2. Schaltpläne auswählen:
1B. Dritte Gruppe 2B. Sechste Gruppe
A )2 e, 8 e,6 e)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 c)1s 2 2s 1 d)1s 2 2s 2 2p 6
3. Das hellste ist 1B. Metall 2V. Nichtmetallische Eigenschaften werden ausgedrückt in: a) 1s 2 2s 2 b) 1s 2 2s 1 c) 1s 2 2s 2 2p 1 d) 1s 2 2s 2 2p 2
4. Grund 1B. Periodische Abschwächung der metallischen Eigenschaften
2B. Stärkung metallischer Eigenschaften in Gruppen:
a) Erhöhung der Anzahl der EI b) Erhöhung der Anzahl der Elektronen auf der EI c) Erhöhung der Ladung des Kerns d) Erhöhung der Masse des Atoms
Antworten:
1B 2B
1. a 1. b
2. b 2. a
3. b 3. d
4. b 4. a
Phase der Information der Schüler über Hausaufgaben
Schlussfolgerungen der Lektion: /Folie 12/
PZ existiert und wirkt in der Natur wirklich und unabhängig vom menschlichen Bewusstsein. Der Mensch entdeckt nur das Gesetz, das heißt, er erkennt den Zusammenhang zwischen Phänomenen und drückt ihn in der Formulierung aus: „Die Eigenschaften der Elemente und ihrer Verbindungen hängen periodisch von der Ladung des Atomkerns ab.“
Das Periodensystem ist eine natürliche Klassifizierung chemischer Elemente. Periodensystem – grafische Darstellung des Periodengesetzes
Die Eigenschaften von Elementen ändern sich periodisch, weil Die Anzahl der Elektronen auf der äußeren Ebene ihrer Atome ändert sich periodisch
PZ ist keine Hypothese, sondern eine wissenschaftliche Theorie, denn erfüllt drei Hauptfunktionen: verallgemeinernd, erklärend und prognostisch
(D.I. Mendeleevs PSHE ist ein einziges Ganzes, das alle chemischen Elemente umfasst, da sie gemeinsame atomare Strukturmerkmale und gemeinsame Eigenschaften haben; PP zeigt die Beziehung von Zusammensetzung-Struktur-Eigenschaften; PP ermöglicht die Vorhersage der Existenz und Eigenschaften noch unentdeckter Elemente)
7. Reflexion: /Folie 13/
Setzen Sie den Satz fort:
Heute im Unterricht habe ich gelernt...
Jetzt kann ich ….
Es war interessant ….
Die in der heutigen Lektion gewonnenen Erkenntnisse werden nützlich sein...
Schema - Gliederung
Block 1
PZ D.I.MENDELEEV
Ich bin angekommen! 1. D.I. Mendeleev verglich alle chemischen Elemente miteinander.
2. Als Vergleichsbasis habe ich die Atommassen genommen.
Gesehen! Wiederholung ähnlicher Elemente von Metallen und Nichtmetallen in regelmäßigen Abständen.
Gewonnen! 1. Klassifizierte alle chemischen Elemente und schuf so das Periodensystem.
2. Formulierte das periodische Gesetz: „Die Eigenschaften von Elementen und ihren Verbindungen hängen periodisch von der Ladung des Atomkerns ab.“
Block 2 Wie eine Formel, wie ein Arbeitsplan
Struktur des Mendelejew-Systems
Die Welt passiert um dich herum
Betreten Sie es, atmen Sie es ein, berühren Sie es mit Ihren Händen!
S. Shchipachev
Perioden
(Horizontale Reihen)
Klein (1,2,3) 1–2 Elemente, jeweils 2,3–8 Elemente,
Groß(4,5,6,7);. je 4,5 - 18 Elemente,
6-32 Elemente,
7 unvollendet.
Von links nach rechts nehmen die metallischen Eigenschaften ab und die nichtmetallischen Eigenschaften zu.
Gruppen
Heimseite
(Elemente sowohl kleiner als auch großer Perioden)
(nur Elemente großer Perioden)
Von oben nach unten nehmen die metallischen Eigenschaften zu und die nichtmetallischen Eigenschaften ab.
StrukturBlock 3 PZ und PSHE im Lichte der Lehre vom Aufbau des Atoms
Physikalische Bedeutung:
Ordnungszahl = Ladung des Atomkerns (Z)
№ Zeitraum = Anzahl der ES (Energieniveaus)
№ Gruppen = Anzahl der Elektronen in der Windkraftanlage (externes Energieniveau)
Zeitraum: Z, die Anzahl der Elektronen auf der Windkraftanlage nimmt zu, die Anzahl der Windkraftanlagen =const
Der Radius des Atoms nimmt ab, die Anziehungskraft der Elektronen auf den Kern nimmt zu
Gruppe: Z, die Anzahl der Elektronen, der Radius des Atoms nimmt zu, die Anzahl der Elektronen auf der Windkraftanlage = const, die Anziehungskraft der Elektronen auf den Kern nimmt ab
Metallizität – Elektronenverlust
Nichtmetallizität - Beitritt
Block 4 Wert von PP
PZ erlaubt: 1. Korrekte Atommassen
2. Sagen Sie die Existenz und Eigenschaften noch unentdeckter Elemente voraus
PZ diente als Impulsgeber für die Entwicklung der Atomphysik, Geochemie, Biochemie, Weltraumchemie...
PZ bestätigte die Naturgesetze:
Einheit und Materialität der Welt
Erkennbarkeit der Welt
Wechselbeziehung von Phänomenen
„Die Welt ist kompliziert. Es ist voller Ereignisse, Zweifel
Und die Geheimnisse endloser und kühner Vermutungen.
Ein Genie wird wie ein Wunder der Natur geboren
Und er bringt Ordnung ins Chaos.“
Lehrtext 1 „Periodisches Gesetz von D.I.Mendeleev“
- Geformte Konzepte : „Periodizität“, „periodisches Gesetz“.
- Übung : Formulieren Sie das Periodengesetz und erläutern Sie den Begriff der Periodizität.
- Fragen: 1) Welche Eigenschaft des Elements verwendete D.I. Mendeleev als Grundlage für die Klassifizierung von CE? 2) Erklären Sie den Ausdruck „Die Eigenschaften von Elementen ändern sich periodisch“? Welche Eigenschaften von Elementen ändern sich periodisch?
- Fragen zum Widerruf : a) Können wir sagen, dass das periodische Gesetz tatsächlich in der Natur existiert? b) Was ist der Verdienst von D.I. Mendelejew?
Bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts wurden mehr als 60 chemische Elemente entdeckt, von denen die meisten auf ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften hin untersucht wurden. Die Entdeckung neuer Elemente und die Untersuchung der Eigenschaften von Elementen und ihren Verbindungen ermöglichten einerseits die Anhäufung von reichhaltigem Faktenmaterial und zeigten andererseits die Notwendigkeit seiner Systematisierung auf
Keiner der Klassifikationsversuche zeigte ein Grundmuster in ihrer Anordnung und konnte daher nicht zur Schaffung eines natürlichen Systems führen, das alle Elemente abdeckt und die Natur ihrer Ähnlichkeiten und Unterschiede widerspiegelt.
Als Grundlage für den Vergleich aller chemischen Elemente nahm D.I. Mendelejew das grundlegende quantitative Merkmal eines Elements – die Atommasse.
D. I. Mendeleev ordnete alle bekannten Elemente nach zunehmender Atommasse: Li– Sei – B – C – N – O – F– Ne – N / A– Mg – Al – Si – P – S – Cl …
Und er entdeckte, dass in der von ihm erhaltenen natürlichen Reihe von Elementen ähnliche Elemente (Li - Na - Alkalimetalle; F - Cl - typische Nichtmetalle „Halogene“) in regelmäßigen Abständen wiederholt werden. Dieses Muster wurde von D.I. Mendeleev das Gesetz der Periodizität genannt und wie folgt formuliert:
Die Eigenschaften einfacher Körper sowie die Form und Eigenschaften von Verbindungen chemischer Elemente hängen periodisch von der Größe der Atommassen der Elemente ab.
D. I. Mendeleev teilte die natürliche Reihe in Segmente, die mit einem Alkalimetall begannen, platzierte die Segmente untereinander und erhielt ein System chemischer Elemente
Li– Sei – B – C – N – O – F– Ne
N / A– Mg – Al – Si – P – S – Cl
Diese Anordnung spiegelte die Periodizität der Änderungen der Eigenschaften chemischer Elemente wider.
Lehrtext 2 „Periodensystem der chemischen Elemente D.I. Mendelejew“
- Geformte Konzepte : „Periodensystem der chemischen Elemente von D. I. Mendeleev“, „Perioden“, „Gruppen“, „Haupt- und Nebenuntergruppen“
- Übung : Erklären Sie den Ausdruck „Das Periodensystem ist eine natürliche Klassifizierung chemischer Elemente und die Tabelle ist eine grafische Darstellung des Periodengesetzes“?
- Fragen zum Widerruf : Sind das Periodensystem und das Periodensystem die gleichen Konzepte?
1. Als Ergebnis des Vergleichs der Eigenschaften und Atommassen von Elementen hat D.I. Mendeleev kam zur Entdeckung von PZ und auf seiner Grundlage - PSHE, d.h. PSCE kommt tatsächlich in der Natur vor und ist eine natürliche Klassifizierung chemischer Elemente.
Die von uns verwendete Tabelle ist eine grafische Darstellung des PP. Die derzeit gängigsten Tischformen sind kurz und lang. Eine Kurzform der Tabelle wurde von D.I. entwickelt. Mendeleev im Jahr 1870 wird es als klassisch bezeichnet. (Die erste Version, die 1869 vorgeschlagen wurde, hatte eine lange Form, d. h. darin befanden sich die Punkte in einer Zeile). In der Schule lernen sie die Kurzform der Tabelle. Wie ist seine Struktur?
2. Perioden – horizontale Reihen von Elementen, innerhalb derer sich die Eigenschaften der Elemente nacheinander ändern. Die Perioden werden in kleine (1 Periode – 2 Elemente; 2,3 Perioden – jeweils 8 Elemente) und große (4,5 Perioden – jeweils 18 Elemente; 6. Periode – 32 Elemente; 7. Periode – unvollendet) unterteilt.
In allen Perioden mit einer Zunahme der Ordnungszahl des Elements ( VON LINKS NACH RECHTS) metallische Eigenschaften nehmen ab und nichtmetallische Eigenschaften nehmen zu.
3.Gruppen sind vertikale Spalten von Elementen, es gibt acht davon.
Jede Gruppe besteht aus 2 Untergruppen: Haupt- und Nebengruppe.
Die Hauptuntergruppe umfasst Elemente sowohl kleiner als auch großer Perioden.
Die sekundäre Untergruppe umfasst nur Elemente großer Perioden.
Zum Beispiel: 1 Gruppe Hauptuntergruppe: H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr; Nebenuntergruppe - Cu, Ag, Au.
Elemente mit ähnlichen Eigenschaften werden zu einer Untergruppe zusammengefasst: Von oben nach unten nehmen die metallischen Eigenschaften der Elemente zu und die nichtmetallischen Eigenschaften ab. Mit PSHE können Sie die Eigenschaften jedes Elements vergleichend beschreiben.
Tests : 1. Element Nr. 20 befindet sich: a) 5p, 4 gr., ch. subgr. b) 4p, 5 gr., Ch. subgr. c) 4p, 2gr., Ch. subgr. d) 2p, 4 gr., Ch. subgr.)
2. In Gruppe 3 ch. Untergruppe ist: a) Na b) Mg c) Al d) C
3. Metallische Eigenschaften kommen am deutlichsten zum Ausdruck in: a) Na, b) Mg, c) Al
4. Metallische Eigenschaften werden am deutlichsten ausgedrückt in: a) Li, b) Na, c) K
5. Nichtmetallische Eigenschaften kommen am deutlichsten zum Ausdruck in: a) N b) O c) F
6. Nichtmetallische Eigenschaften kommen am deutlichsten zum Ausdruck in: a) C b) Si c) Ge
Lehrtext 3 „Periodengesetz und Periodensystem im Lichte der Lehre vom Aufbau des Atoms“
- Geformte Konzepte : „Physikalische Bedeutung des Periodengesetzes“, „Periodennummer“, „Gruppennummer“.
- Übung : Geben Sie die moderne Formulierung des Periodengesetzes an. Warum ist die Kernladung (Seriennummer) das Hauptmerkmal eines Elements?
- Fragen zum Widerruf : Warum besteht eine periodische Abhängigkeit der Eigenschaften von Elementen und aus ihnen gebildeten Stoffen von der Ladung des Atomkerns?
Nach der Gründung von PSHE standen Wissenschaftler vor einer Reihe von Fragen. Wie viele Elemente sollte das PSHE enthalten? Warum ändern sich die Eigenschaften von Elementen periodisch, da sich die Atommasse ständig ändert? Warum werden die metallischen Eigenschaften von Elementen mit zunehmender Atommasse in einem Zeitraum schwächer, in einer Gruppe jedoch zunehmen? Daten zur Struktur des Atoms ermöglichten es, die physikalische Bedeutung des PP zu klären und viele Fragen zu beantworten. Ein Vergleich der Eigenschaften eines Elements und der Struktur seines Atoms führt zu dem Schluss: Das Hauptmerkmal eines Elements ist seine Seriennummer, denn sie entspricht der Ladung des Atomkerns. Die Ladung des Kerns bestimmt die Anzahl der Elektronen im Atom, die sich auf eine bestimmte Weise um den Kern herum befinden; die Art der Elektronenverteilung um den Kern herum bestimmt die chemischen Eigenschaften der Atome. Moderne Formulierung des PP:
Die Eigenschaften von Elementen sowie ihren Verbindungen hängen periodisch von der Ladung des Atomkerns ab.
Innerhalb des Zeitraums kommt es zu einer allmählichen Ansammlung von Elektronen in der äußeren Schicht von 1 bis 8, sodass ein sanfter Übergang von den metallischen Eigenschaften des Elements zu nichtmetallischen erfolgt. Die Anzahl der Steuergeräte bleibt unverändert und stimmt mit der Periodennummer überein.
Innerhalb der Gruppe der Hauptuntergruppe bleibt die Anzahl der Elektronen auf der Windkraftanlage unverändert, gleich der Gruppennummer. Die Anzahl der Elektronen ändert sich, daher nimmt der Radius des Atoms zu, die Anziehungskraft der Elektronen auf den Kern nimmt ab, was das Wachstum von Metall von oben nach unten und die Abnahme der nichtmetallischen Eigenschaften von Elementen erklärt.
Die Eigenschaften der Elemente wiederholen sich periodisch, weil Wenn die Ladung des Atomkerns zunimmt, wiederholt sich die Anzahl der Elektronen in der Windkraftanlage des Atoms des Elements periodisch (die physikalische Bedeutung des PP). In den meisten Fällen nimmt mit zunehmender Kernladung elementarer Atome auch deren relative Atommasse zu. Dieser Umstand ermöglichte es D.I. Mendeleev, die PZ lange vor der Entdeckung der Struktur des Atoms zu entdecken.
Tests: 1Wählen Sie den Namen eines Elements mit 8 Elektronen in der Windkraftanlage:
a) Neon, b) Fluor, c) Bor, d) Sauerstoff
2. Die Elektronenhülle eines Atoms enthält vier EC:
a) Silizium, b) Silber, c) Kalium d) Beryllium
3. Elektronische Schaltung - X) 2) 5 entspricht:
a) Bor, b) Silber, c) Chlor, d) Stickstoff
4. Vervollständigen Sie die Formel 1s 2 2s 2 ... 3s 1 und wählen Sie den Namen des chemischen Elements aus, zu dem es gehört: a) Aluminium, b) Lithium, c) Natrium, d) Stickstoff
5. Vervollständigen Sie die Formel - X) 2)…) 3, wählen Sie den Namen des chemischen Elements aus, zu dem es gehört: a) Aluminium, b) Lithium, c) Natrium, d) Stickstoff
Lehrtext 4. „Die Bedeutung des periodischen Gesetzes“
- Geformte Konzepte : „Materialität, Einheit und Erkennbarkeit der Welt, die Verbindung von Phänomenen.“
- Übung: Wie verstehen Sie den Ausdruck: „Das Gesetz erfüllt als Erkenntnisinstrument drei Funktionen: verallgemeinernd, erklärend, prädiktiv“?
- Fragen zum Widerruf : Welche Fakten beweisen den wissenschaftlichen Charakter des von D.I. entdeckten Gesetzes?
Übung: Als er die Bedeutung der Entdeckung von D. I. Mendeleev einschätzte, schrieb F. Engels: Mendeleev hat eine wissenschaftliche Leistung vollbracht, die man getrost neben die Entdeckung von Le Verrier stellen kann, der die Umlaufbahn des unbekannten Planeten Neptun berechnete. Was ist die wissenschaftliche Leistung von D.I.
1) Alles schien einfach: Schreiben Sie die Symbole chemischer Elemente und ihre Atommassen; Ordnen Sie die Karten nach zunehmender Atommasse an. ABER stellen wir uns die Mitte des 19. Jahrhunderts vor. Was wussten D.I. Mendelejews Zeitgenossen? 63 Elemente. Einige von ihnen waren nicht gut von Verunreinigungen gereinigt, was zu einer Verzerrung der Atommassen und Eigenschaften der Elemente führte. Es gab viele leere Zellen in der Tabelle. Um die Periodizität nicht zu verletzen, musste D.I. Mendeleev die Atommassen einiger Elemente korrigieren (daher wurde die Masse von Beryllium als 13,5 angesehen, das Metall Beryllium lag zwischen den beiden Nichtmetallen Kohlenstoff und Stickstoff. Mendeleev korrigierte die Masse von Beryllium auf den Durchschnitt und platzierte ihn zwischen Lithium und Bor (7 +11):2=9). Nachfolgende Studien bestätigten dies. Und dann war es ein mutiger Schritt. Darüber hinaus musste der Wissenschaftler drei Permutationen zulassen: Element Nr. 18 Argon hat eine Masse von 40 und Element Nr. 19 Kalium hat eine Masse von 39 (Nr. 27 und Nr. 28; Nr. 52 und Nr. 53). ). Dies wurde von den meisten Wissenschaftlern als wissenschaftliche Frivolität und unbegründete Unverschämtheit empfunden.
2) D.I. Mendeleev geht einen weiteren mutigen Schritt: Er beschreibt detailliert die Eigenschaften von Elementen, die noch niemandem bekannt sind. Die Weiterentwicklung der experimentellen Chemie bestätigte überzeugend Mendelejews Vorhersagen. Stellen Sie sich die Überraschung und Bewunderung von Wissenschaftlern aus verschiedenen Ländern vor, als sie nach der Entdeckung eines neuen Elements eine genaue Übereinstimmung seiner Eigenschaften mit den Vorhersagen von D. I. entdeckten. Das Periodensystem der chemischen Elemente ist zu einem Kompass in der Forschung von Wissenschaftlern geworden. Darauf aufbauend begannen sie, neue chemische Elemente zu entdecken und neue Substanzen mit zuvor vorhergesagten Eigenschaften herzustellen. Das periodische Gesetz ist nicht nur mit Fortschritten in der Wissenschaft verbunden (die gegenseitige Umwandlung von Elementen, die Suche nach Wegen zur Freisetzung von Kernenergie, zur Gewinnung von Isotopen, die Entwicklung der Physik, Geochemie, Biochemie, Weltraumchemie), sondern auch in der Technologie: PZ enthüllt die Gesetz der Verteilung von Metallen in der Erdkruste und hilft bei der Suche nach nützlichen Fossilien. Metallurgen haben einen Zusammenhang zwischen PSHE und der Rolle und dem Verhalten von Elementen in speziellen Stahlsorten gefunden. Daher ist der Anwendungsbereich des Gesetzes weitreichend: Sie umfassen die chemischen Elemente des Universums sowie die einfachen und komplexen Substanzen, aus denen sie bestehen. Zu Lebzeiten von D. I. Mendeleev stützte sich PZ auf die atomar-molekulare Lehre, heute auf die elektronische Theorie der Atomstruktur, die er weiterlebt und weiterentwickelt.
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EIN V. Gurova, O.E. Rybnikova
Periodensystem der chemischen Elemente von D. I. Mendeleev
Vorwort
Das Handbuch enthält eine kurze Zusammenfassung des wichtigsten Themas „Periodensystem der chemischen Elemente D.I.“ Mendelejew“. Das Periodengesetz und das Periodensystem (Kurzfassung) werden nach dem Prinzip vom Einfachen zum Komplexen und unter dem Gesichtspunkt der Struktur des Atoms betrachtet.
Alle theoretischen Konzepte werden durch Beispiele, Tabellen und praktische Aufgaben verschiedener Art unterstützt: Gewünschte Antwort auswählen, vergleichen, beschreiben. Für fast jedes Kapitel (außer Kapitel 2) sind Aufgaben zusammengestellt, deren Nummerierung der Kapitelnummer entspricht. Für alle Aufgaben gibt es am Ende des Buches Antworten. Zu Aufgaben, die mit einem Buchstaben gekennzeichnet sind P Nach der Nummer werden Beispiele für Antworten angegeben.
Wie gut Sie die Themen beherrschen, können Sie überprüfen, indem Sie eine der Testmöglichkeiten absolvieren, die sich ebenfalls am Ende des Buches befindet.
1. Periodensystem der chemischen Elemente D.I. Mendelejew
1.1. Periodisches Recht D.I. Mendelejew
Am 1. März 1869 entdeckte der russische Wissenschaftler D. I. Mendeleev das Periodengesetz – die erste natürliche Klassifizierung chemischer Elemente. Dies war das Ergebnis der Forschung des Wissenschaftlers selbst und einer Verallgemeinerung der Erfahrungen anderer Forscher: der deutschen Wissenschaftler I. Debereiner und L. Meyer, des Engländers J. Newlands, des Franzosen A. Chancourtois und anderer. Vor der Vollendung Mendelejews gab es keine Klassifizierung der Elemente.
D. I. Mendeleev war überzeugt, dass zwischen allen chemischen Elementen ein natürlicher Zusammenhang besteht. Er basierte bei der Klassifizierung chemischer Elemente auf der Atommasse.
Die Formulierung des Periodengesetzes von D.I.
„Die Eigenschaften einfacher Stoffe sowie die Formen und Eigenschaften von Elementverbindungen hängen periodisch von der Größe der Atomgewichte (Masse) der Elemente ab.“
Von Lithium Li bis Fluor F wird mit steigenden relativen Atommassen eine allmähliche Schwächung der metallischen Eigenschaften und eine Verstärkung der nichtmetallischen Eigenschaften beobachtet.
Ebenso ändern sich die Eigenschaften von Natrium Na zu Chlor Cl.
Mit zunehmender Atommasse ändern sich also die chemischen Eigenschaften der Elemente und ihrer Verbindungen periodisch. Das bedeutet, dass sich ab einer bestimmten Anzahl von Elementen deren Eigenschaften wiederholen.
DI. Mendelejew hat Folgendes bewiesen:
1) Was alle Elemente gemeinsam haben, ist die Atommasse;
2) die Eigenschaften von Elementen hängen von der Atommasse ab;
3) Form der Abhängigkeit – periodisch;
4) Auch die Verbindungsformen der Elemente wiederholen sich periodisch;
5) Ausnahmen waren die Elemente: Argon Ar und Kalium K, Kobalt Co und Nickel Nl, Tellur Te und Jod I (Diskrepanz zwischen Atommassen und Ordnungszahlen).
1.2. Periodensystem der chemischen Elemente D.I. Mendelejew
Das Periodensystem der chemischen Elemente war eine grafische Darstellung des Periodengesetzes.
Jedes chemische Element ist vertreten
Seriennummer (Atomzahl).
in der Tabelle mit einem Symbol und nimmt eine bestimmte Stelle ein, an der das Symbol des Elements, sein russischer Name, seine Seriennummer (Ordnungszahl) und seine relative Atommasse angegeben sind. Bei einigen Elementen ist die Atommasse in eckigen Klammern angegeben, was darauf hinweist, dass das Element radioaktiv ist.
Chemische Elemente werden nach Perioden und Gruppen gruppiert.
Das Periodensystem hat 7 Perioden – horizontale Reihen (Zuordnung: Periode – „Feld“), die jeweils mit einem Alkalimetall beginnen (Ausnahme: in der ersten Periode mit Wasserstoff) und mit einem Inertgas enden.
Es gibt kleine und große Perioden.
Periode VI umfasst 14 Elemente, die Lanthan ähnlich sind und genannt werden Lanthanoide(Lanthanoide). Periode VII umfasst Elemente, die Actinium ähnlich sind und aufgerufen werden Aktiniden(Aktiniden). Sie stehen am Ende der Tabelle.
Es gibt 10 Zeilen im System. Jede kleine Periode besteht aus einer Zeile. Jede große Periode (außer 7) besteht aus 2 Zeilen: gerade (oben) und ungerade (unten).
Das Hauptmerkmal, dass große Perioden außer 7 zweireihig sind, ist ein Valenzsprung. In einer großen Periode wiederholt sich die Wertigkeit zweimal mit einem Anstieg der Atommassen der Elemente von 1 auf 7. Beispielsweise erhöht sich in der 4. Periode in der vierten Reihe die Wertigkeit von I in Kalium (K) auf VII in Mangan ( Mn), gefolgt von der Triade aus Fe, Co, Ni, danach beginnt die Wertigkeit von Kupfer Cu(I) zu Br(VII) anzusteigen. Das ist eine seltsame Reihe. Außerdem werden die Formen der Elementkombinationen in großen Zeiträumen zweimal wiederholt.
Eigenschaften von Elementen in Perioden ändern
In kleinen Perioden (1 und 2) nehmen die metallischen Eigenschaften der Elemente von links nach rechts ab und die nichtmetallischen Eigenschaften nehmen zu. Typisch genannt Perioden 2 und 3.
Metalle kommen in gleichmäßigen Reihen großer Perioden vor, daher ist die Änderung der Eigenschaften in der Reihe von links nach rechts schwach ausgeprägt.
Bei Elementen ungerader Reihen großer Perioden ändern sich die Eigenschaften der Elemente in der Reihe von links nach rechts auf die gleiche Weise wie bei Elementen kleiner Perioden.
Vertikal werden die Elemente in 8 Gruppen zusammengefasst (Zuordnung: G Gruppe – "G ora"), angezeigt durch römische Ziffern. Jede Gruppe ist in zwei Untergruppen unterteilt – Haupt- und Nebengruppen.
In den Hauptuntergruppen nehmen von oben nach unten mit zunehmender relativer Atommasse die metallischen Eigenschaften zu und die nichtmetallischen Eigenschaften ab; in sekundären Untergruppen wird dies nicht immer beobachtet. Beispielsweise enthält in Gruppe VII die Hauptuntergruppe Nichtmetalle: F, Cl, Br, I und zusätzlich ist At ein Metall, und die Nebenuntergruppe enthält Metalle: Mn, Tc, Re. Folglich fassen Untergruppen die Elemente zusammen, die einander am ähnlichsten sind.
Gruppe VII enthält Elemente – Inertgase (Edelgase). Aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften werden diese Elemente als Nichtmetalle eingestuft, weisen jedoch keine chemische Aktivität auf, was ihren Namen erklärt.
Abb. 1. Ändern der Eigenschaften von Elementen nach Perioden und Gruppen
Von 4 Be bis 85 At gibt es eine konventionelle Linie, entlang derer sich chemische Elemente mit Übergangseigenschaften befinden.
1.3. Bedeutung des Periodengesetzes
Periodisches Recht D.I. Mendeleev ist in der Wissenschaft sehr wichtig.
Er legte den Grundstein für die moderne Chemie.
Basierend auf dem Periodengesetz sagte Mendelejew die Existenz noch unentdeckter Elemente voraus und beschrieb detailliert die Eigenschaften von drei Elementen, die später zu seinen Lebzeiten entdeckt wurden. Dies sind Gallium Oa, Scandium Rae, Germanium Oe.
Derzeit hilft dieses Gesetz bei der Entdeckung neuer chemischer Elemente.
Basierend auf dem Periodengesetz wurden die Atommassen der Elemente korrigiert und verfeinert.
20 Elemente haben D.I. Mendeleev korrigierte die Atommassen und korrigierte auch die Wertigkeit vieler Elemente. Beryllium (Be) galt beispielsweise als dreiwertiges Element mit einer Atommasse von 13,5, steht im Periodensystem jedoch über Magnesium M3 und ist daher ein zweiwertiges Element mit der Wertigkeit II und der Atommasse 9.
Auf der Grundlage des Periodengesetzes und des Periodensystems von D.I. Mendelejew entwickelte sich schnell die Lehre vom Aufbau des Atoms. Die Richtigkeit der Lehre vom Aufbau des Atoms wurde durch das Periodengesetz bestätigt.
Aufgaben
1.1 II. Beschreiben Sie die Position des Elements Schwefel im Periodensystem der chemischen Elemente von D. I. Mendelejew.
Antwort. Schwefel
Elementsymbol S („es“);
Ordnungszahl (Ordnungszahl) eines Elements im Periodensystem der chemischen Elemente Nr. 16 von D. I. Mendeleev;
Relative Atommasse A r (S)= 32,064;
Das Element liegt in der 3. Moll-Periode;
In der VIA-Gruppe (in der VI-Gruppe, der Hauptuntergruppe);
Schwefel ist ein Nichtmetall.
1.2. Beschreiben Sie die Position des Elements Nr. 29 im Periodensystem der chemischen Elemente von D. I. Mendelejew.
1.3. Identifizieren Sie das Element im Periodensystem der chemischen Elemente D.I. Mendeleev in Gruppe IIA, 2. Periode.
1.4 II. Schreiben Sie die Elemente, die im Periodensystem der chemischen Elemente von D.I. Mendelejew in der Hauptuntergruppe der Gruppe I stehen, in kleinen Perioden auf.
Antwort. Lithium Li – Gruppe IA, 2. Nebenperiode;
Natriumna – Gruppe IA, 3. Nebenperiode;
Wasserstoff H ist ein Element der 1. kleinen Periode und belegt D.I. im Periodensystem der chemischen Elemente. Mendelejews Doppelposition 1A (VIIA) Gruppe.
1.5. Schreiben Sie die Elemente auf, die im Periodensystem der chemischen Elemente D.I. enthalten sind. Mendeleev in Gruppe II in einer sekundären Untergruppe. Elemente welcher Epochen sind sie?
1.6 II. Ordnen Sie diese chemischen Elemente in aufsteigender Reihenfolge ihrer metallischen Eigenschaften: a) Magnesium, Aluminium, Natrium; b) Magnesium, Beryllium, Kalzium.
Antwort. a) Magnesium Mg, Aluminium A1, Natrium sind Elemente der 3. kleinen (typischen) Periode, daher schwächen sich mit zunehmender Ordnungszahl des Elements über die Periode die metallischen Eigenschaften ab. Schreiben wir die Vorzeichen der chemischen Elemente auf, geben ihre Ordnungszahl an und ordnen sie in absteigender Reihenfolge an.
Mg Nr. 12; A1 Nr. 13; Na Nr. 11, daher erhöhen sich die metallischen Eigenschaften von Aluminium zu Natrium: 13 A1; 12 mg; 11 Na.
b) Magnesium Mg, Beryllium Be, Calcium Ca – Elemente der Gruppe IIA. Mit zunehmender Ordnungszahl eines Elements der Hauptnebengruppe nehmen die metallischen Eigenschaften zu. Schreiben wir die Vorzeichen der chemischen Elemente auf, geben ihre Ordnungszahlen an und ordnen sie in aufsteigender Reihenfolge an.
Nr. 12; Seien Sie Nr. 4; Ca Nr. 20, daher erhöhen sich die metallischen Eigenschaften von Beryllium zu Calcium: 4 Be; 12 mg; 20 Sa.
1.7. Ordnen Sie diese chemischen Elemente in aufsteigender Reihenfolge ihrer nichtmetallischen Eigenschaften: a) Arsen, Stickstoff, Phosphor; b) Stickstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff.
Verwenden Sie Abb. als Orientierung. 1.
1.8. Geben Sie das chemische Element der 3. Periode an, das die ausgeprägtesten nichtmetallischen Eigenschaften aufweist.
1.9. Geben Sie das chemische Element der Gruppe 1A an, das die ausgeprägtesten metallischen Eigenschaften aufweist.
2. Atomstruktur
Ein Atom ist das kleinste Teilchen eines chemischen Elements, das Träger seiner Eigenschaften ist. Wir teilen das Atom. Es besteht aus einem positiv geladenen Kern, der von einer Elektronenhülle umgeben ist, die aus sich ständig bewegenden negativ geladenen Elektronen besteht. Anzahl der Elektronen (e-) stimmt numerisch mit der Kernladung überein( Z). Folglich ist ein Atom ein elektrisch neutrales Teilchen (1911 - E. Rutherford, 1913 - N. Bohr).
Das Hauptmerkmal eines Atoms ist die Ladung seines Kerns.
2.1. Elementarer Aufbau eines Atoms
Tisch.Elementarer Aufbau eines Atoms
Im Zentrum des Atoms befindet sich ein positiv geladener Kern, der im Vergleich zur Größe des Atoms selbst sehr klein ist. Der Radius des Kerns ist einhunderttausend (100.000) Mal kleiner als der Radius des Atoms. Der Kern hat eine komplexe Struktur. Es besteht aus Protonen und Neutronen.
Protonen sind Teilchen mit einer positiven Ladung +1 (in willkürlichen Einheiten) und einer relativen Masse gleich 1(p +).
Die Anzahl der Protonen bestimmt die Ladung des Atomkerns und stimmt numerisch mit der Ordnungszahl des Elements überein:
X = p + = Seriennummer des Elements.
Zum Beispiel: Natrium Na, Ordnungszahl Nr. 11, daher Kernladung Z= +11, Protonen im Kern p += 11.
Reis. 2.Struktur des Heliumatoms He
Neutronen sind Teilchen ohne Ladung mit einer relativen Masse von 1(n 0).
Die Anzahl der Neutronen im Kern eines Atoms desselben Elements kann unterschiedlich sein. Um die Anzahl der Neutronen zu berechnen, muss die Kernladung von der relativen Atommasse (A r) des Elements abgezogen werden Z(Ordnungszahl des Elements), da die Masse des Atomkerns durch die Summe der Massen von Protonen und Neutronen bestimmt wird. Es ist zu beachten, dass für die Berechnung der gerundete Wert der relativen Atommasse verwendet wird.
Zum Beispiel: Natrium Ka, Seriennummer Nr. 11, also Kernladung X
Anzahl der Protonen p + = 11;
nukleare Ladung Z= +11;
Anzahl der Neutronen n 0 = A g – Z= 23–11 = 12.
Elektronen rotieren ständig um den Kern eines Atoms.
Elektronen sind Teilchen mit einer negativen Ladung von -1 und einer sehr kleinen Masse, die normalerweise als gleich 0 angesehen wird (die Masse eines Elektrons entspricht ungefähr 1/1837 der Masse eines Protons).
Die Anzahl der Elektronen ist numerisch gleich der Anzahl der Protonen (der Ordnungszahl des Elements), daher ist das Atom ein elektrisch neutrales Teilchen, das heißt, es hat keine Ladung.
Zum Beispiel: Natrium Na, Seriennummer Nr. 11, also Kernladung Z= +11, Protonen im Kern p + = 11.
Anzahl der Protonen p + = 11;
nukleare Ladung Z= +11;
relative Atommasse A g = 23;
Anzahl der Neutronen n 0 = A g – Z= 23–11 = 12;
Anzahl der Elektronen e - = 11,
p += 11
0 → daher ist das Natriumatom ein elektrisch neutrales Teilchen Na 0.
Die positive Ladung des Kerns ist das Hauptmerkmal eines Atoms.
Ein chemisches Element ist eine Atomart mit der gleichen Kernladung.
Aufgaben
2.1.1. Vervollständigen Sie das folgende Diagramm.
2.1.2. Die Anzahl der Protonen im Kern kann durch ____________________ bestimmt werden.
Die Anzahl der Elektronen kann durch ____________________ bestimmt werden.
Die Anzahl der Neutronen kann durch ____________________ bestimmt werden.
Gib ein Beispiel.
2.1.3 II. Nennen Sie ein Element, dessen Kern 13 Protonen enthält. Wie ist die elementare Zusammensetzung seines Atoms?
Antwort. Da die Anzahl der Protonen im Kern numerisch gleich der Ordnungszahl des Elements ist, handelt es sich um Element Nr. 13 – Aluminium Al. Elementare Zusammensetzung des Aluminiumatoms:
Anzahl der Protonen p + = 13, Anzahl der Elektronen e -= 13, weil das Atom elektrisch neutral ist;
relative Atommasse A g = 27;
Anzahl der Neutronen im Atomkern n 0= A g – Z = 27–13 = 14.
2.1.4. Nennen Sie das Element, dessen Atom 31 Elektronen enthält. Wie ist die elementare Zusammensetzung seines Atoms?
2.1.5. Stellen Sie eine Entsprechung zwischen chemischen Elementen und ihrer elementaren Zusammensetzung her.
2.2. Isotope
Isotope sind Atome desselben chemischen Elements mit derselben Kernladung, aber unterschiedlichen Massen.
Die Atome aller Isotope desselben chemischen Elements enthalten die gleiche Anzahl an Protonen und Elektronen, aber eine unterschiedliche Anzahl an Neutronen, daher ist die Masse der Isotope unterschiedlich.
Das aus dem Griechischen übersetzte Wort „Isotop“ bedeutet „isos“ – eins und „topos“ – Ort. Isotope eines chemischen Elements nehmen im Periodensystem der Elemente von D. I. Mendelejew einen Platz ein.
Isotope eines Elements haben keine besonderen Namen.
Zum Beispiel:
Die Ausnahme bildet Wasserstoff, dessen Isotope spezielle chemische Symbole und Namen haben:
Die chemischen Eigenschaften von Isotopen sind nahezu gleich.
Im Periodensystem von D. I. Mendeleev ist für jedes Element die relative Atommasse angegeben, d. h. der arithmetische Mittelwert der Massen der Atome natürlicher Isotope eines bestimmten chemischen Elements unter Berücksichtigung ihrer Häufigkeit in der Natur. Daher ist die relative Atommasse eine Bruchzahl.
Beispiel: Berechnen Sie die relative Atommasse des Elements Chlor, wenn bekannt ist, dass in der Natur 75,5 % der Chlorisotope 35 (also mit der Massenzahl 35) und 24,5 % der Chlorisotope 37 sind.
Ermitteln wir den arithmetischen Mittelwert der Atommassen unter Berücksichtigung der Verteilung der Chlorisotope in der Natur:
Ar(Cl) = (35×75,5+37×24,5)/100 = 35,5
Aufgaben
2.2.1 II. Wähle die richtige Antwort.
Isotope eines Elements werden unterschieden durch:
a) die Anzahl der Protonen;
b) die Anzahl der Neutronen;
c) die Anzahl der Elektronen.
Antwort:
B). Isotope sind Atome desselben chemischen Elements mit derselben Kernladung, aber unterschiedlichen Massen. Die Masse hängt von der Anzahl der Protonen und Neutronen ab, da die Anzahl der Protonen bei Isotopen gleich ist, werden Isotope durch die Anzahl der Neutronen unterschieden.
2.2.2 II. Bestimmen Sie die Anzahl der Protonen und Neutronen in Atomen der folgenden Isotope:
Antwort:
a) Die Anzahl der Protonen stimmt mit der Ordnungszahl des Elements überein, und die Zahl der Neutronen ist gleich der Differenz zwischen der relativen Atommasse und der Ladung des Kerns (der Ordnungszahl des Elements). .
2.2.3. Schreiben Sie die Isotope von Lithium Li auf, deren Atome 3 und 4 Neutronen enthalten. Verwenden Sie bei der Beantwortung das Periodensystem von D.I.
2.2.4 II. Folgende Isotope sind bekannt:
Wählen Sie Atome aus, die Isotope desselben Elements E sind. Benennen Sie dieses Element. Rechtfertige deine Antwort.
Antwort. Isotope sind Atome desselben chemischen Elements mit derselben Kernladung, aber unterschiedlichen Massen. Die Ladung des Kerns stimmt mit der Ordnungszahl des Elements überein.
Daher geeignet
Dies ist Element Nummer 20 – Kalzium Ca.
2.2.5. Berechnen Sie die relative Atommasse des Elements Bor, wenn bekannt ist, dass in der Natur 19,57 % der Borisotope 10 sind (d. h. mit einer Massenzahl von 10) und 80,43 % der Borisotope 11 sind.
2.3. Struktur der Elektronenhülle von Atomen
Die Elektronenhülle von Atomen besteht aus Elektronen, die ständig um den Kern rotieren. Es nimmt den größten Teil des Atoms ein.
Die chemischen Eigenschaften von Elementen werden durch die Strukturmerkmale der elektronischen Hüllen ihrer Atome bestimmt.
Elektronen weisen sowohl Teilcheneigenschaften als auch Welleneigenschaften auf.
Die Besonderheiten der Elektronenbewegung in einem Atom ermöglichen es, jedes Elektron als Mikrowolke zu betrachten, die keine klaren Grenzen hat.
Elektronen mit ungefähr der gleichen Energiemenge (E) bilden in einem Atom eine Elektronenschicht oder ein Energieniveau (n).
Ein Atom kann mehrere Energieniveaus haben, deren Nummer numerisch mit der Nummer der Periode übereinstimmt, in der sich das chemische Element im Periodensystem der chemischen Elemente von D. I. Mendeleev befindet. Die Nummerierung der Energieniveaus beginnt beim Atomkern. Das letzte Energieniveau wird aufgerufen extern.
Die maximale Anzahl an Elektronen auf jedem Energieniveau kann mit der Formel berechnet werden:
N= 2N 2 ,
Wo N– die maximale Anzahl von Elektronen auf dem Energieniveau, N– Nummer des Energieniveaus.
Zum Beispiel: wenn N= 1 also N= 2×1 2 = 2;
N= 2 also N= 2×2 2 = 8;
N= 3 also N= 2×3 2 = 18;
N= 4 also N= 2×4 2 = 32.
Elektronen füllen nacheinander das äußere Energieniveau des Atoms, bis es vollständig fertiggestellt ist, und beginnen dann, eine neue Elektronenschicht zu füllen. Wenn ein Energieniveau die maximale Anzahl an Elektronen enthält, wird das Niveau berücksichtigt vollendet. Wenn die Anzahl der Elektronen nicht maximal ist, dann – unvollendet.
Zum Beispiel: die Struktur des Natriumatoms.
Element Na, Natrium, Ordnungszahl Nr. 11, daher Kernladung Z=+11, Anzahl der Elektronen 11.
Natrium befindet sich in der 3. Nebenperiode des Periodensystems der chemischen Elemente von D. I. Mendelejew, daher hat sein Atom drei Energieniveaus. Nach der Formel N= 2n 2 berechnen wir die Anzahl der Elektronen auf jedem Energieniveau. Aufgrund der Elektronenverteilung kommen wir zu dem Schluss, dass das 1. und 2. Energieniveau im Natriumatom vollständig sind, das 3. Energieniveau unvollständig.
Bei Elementen der Hauptuntergruppen (A) stimmt die Anzahl der Elektronen auf der äußeren Ebene mit der Nummer der Gruppe überein, in der sich das Element im Periodensystem der chemischen Elemente D.I. befindet. Mendelejew. Natrium ist also ein Element der Gruppe 1A, das Natriumatom hat also nur 1 Elektron.
Für Elemente der Nebenuntergruppen (B) beträgt die Anzahl der Elektronen in der äußeren Ebene 2 oder 1. Für einige Elemente der Nebenuntergruppen „versagen“ die Elektronen auf das vorexterne Energieniveau.
Anhand der Anzahl der Elektronen auf dem äußeren Energieniveau kann man das Verhältnis von Elementen zu Metallen, Nichtmetallen und Edelgasen bestimmen.
Metalle auf der externen Energieebene 1, 2, 3, (4) Elektronen. Die Ausnahmen sind
Nichtmetalle – Wasserstoff, Helium, Bor.
Die Atome chemischer Elemente Nichtmetalle auf der externen Energieebene 4, 5, 6, 7 Elektronen. Zu den Nichtmetallen zählen Wasserstoff und Bor.
Edelgase (Inertgase) – chemische Elemente, deren Atome eine stabile Struktur haben 8-Elektronen externes Energieniveau. Ausnahme: Helium – 2 Elektronen auf der äußeren Energieebene.
Aufgaben
2.3.1 II. Zeichnen Sie ein Diagramm der Atomstruktur der folgenden chemischen Elemente: Beryllium, Magnesium, Chlor. Finden Sie Ähnlichkeiten und Unterschiede in der Atomstruktur dieser chemischen Elemente.
Ähnlichkeiten:
1) alle diese Elemente haben das erste Energieniveau erreicht; Auch die Magnesium- und Chloratome haben das zweite Energieniveau vervollständigt;
2) Beryllium- und Magnesiumatome haben zwei Elektronen auf dem äußeren Energieniveau, da es sich um Elemente der Gruppe IIA handelt;
3) Magnesium- und Chloratome haben drei Energieniveaus, da es sich um Elemente der dritten kleinen Periode handelt;
4) Magnesium- und Chloratome haben ein unvollständiges externes Energieniveau.
Unterschiede:
1) Die Atome dieser chemischen Elemente haben unterschiedliche Kernladungen, weil sie unterschiedliche Seriennummern haben;
2) Atome dieser chemischen Elemente haben eine unterschiedliche Anzahl von Elektronen;
3) Beryllium, Magnesium und Chlor haben unterschiedliche Energieniveaus, da sie sich in unterschiedlichen Perioden befinden;
4) Beryllium, Magnesium und Chlor weisen eine unterschiedliche Anzahl vollständiger und unvollständiger Energieniveaus auf;
5) Beryllium, Magnesium und Chlor haben auf dem äußeren Energieniveau eine unterschiedliche Anzahl an Elektronen.
2.3.2. Atome mit den Ordnungszahlen Nr. 6 und Nr. 9 haben die gleiche Anzahl an a) Neutronen,
6) Elektronen,
c) Energieniveaus,
d) Elektronen auf dem externen Energieniveau.
Erkläre deine Antwort.
2.3.3 II. Stellen Sie einen Zusammenhang zwischen der Ordnungszahl eines Elements und der Anzahl der Elektronen im äußeren Energieniveau her. Bitte geben Sie eine Erklärung ab.
Antwort. Die Anzahl der Elektronen im äußeren Energieniveau der Atome der Elemente der Hauptuntergruppen stimmt numerisch mit der Gruppennummer überein.
Daher kann ein Atom eines Elements der Gruppe IIA zwei Elektronen im äußeren Energieniveau haben. Wir finden die Seriennummer des Elements, das sich in der zweiten Gruppe befindet.
Dies ist Element Nummer 12 – Magnesium. Antwort: 2 – a).
2.3.4 II. Bestimmen Sie, welche Atome chemischer Elemente eine elektronische Konfiguration haben:
a) 2e - 8e - 3e - ;
b) 2e - 5e - ;
um 2 e - 8e - 8e - 2e - .
Antwort. Methode I a) Die Summe der Elektronen auf allen Energieniveaus ist numerisch gleich der Ordnungszahl des Elements.
2 + 8 + 3 = 13, daher ist dies Element Nr. 13 – Aluminium.
II-Methode. a) In einem Atom eines unbekannten chemischen Elements:
Drei Energieniveaus, daher liegt es in der dritten kleinen Periode;
Auf der äußeren Energieebene hat dieses Element 3 Elektronen; Daher befindet sich das Element in der SHL-Gruppe. Es ist Aluminium.
Beide Methoden sind gegenseitig gültig.
2.3.5 II. Wie viele vollständige und unvollständige Energieniveaus sind in den Atomen chemischer Elemente enthalten:
a) Lithium, b) Nr. 16, c) Nr. 19.
Antwort. c) Das chemische Element mit der Seriennummer 19 ist Kalium K. Es befindet sich in der 4. Hauptperiode, in der Gruppe IA des Periodensystems von D. I. Mendelejew. In einem Atom dieses Elements:
– 19 Elektronen, weil die Ordnungszahl 19 ist;
– 19 Protonen, da das Atom elektrisch neutral ist;
– 4 Energieniveaus, da sich das Element in der 4. Hauptperiode befindet;
– 1 Elektron im äußeren Energieniveau, da es ein Element der Gruppe I-A ist.
Da es sich um ein Element der Hauptuntergruppe handelt, verfügt es über 1 Elektron auf dem äußeren Energieniveau. Nach der Formel N= 2n 2 berechnen wir die Anzahl der Elektronen im ersten und zweiten Energieniveau. Berechnen wir die Anzahl der aufgenommenen Elektronen, sie beträgt 2 + 8 + 1 = 11. Die 8 verbleibenden Elektronen befinden sich auf dem 3. Energieniveau (19–11 = 8).
Basierend auf dem Diagramm schließen wir: Im Kaliumatom gibt es 2 vollständige (1. und 2.) und 2 unvollständige (3. und 4.) Energieniveaus.
2.3.6 II. Bestimmen Sie, ob die chemischen Elemente: a) Nr. 10, b) Nr. 11, c) Nr. 15 hinsichtlich der Struktur ihrer Atome zu Metallen, Nichtmetallen und Edelgasen gehören.
Antwort. a) Das chemische Element mit der Seriennummer Nr. 10 – Neon – befindet sich in der 2. Periode, Gruppe VIIIA. Ein Atom dieses Elements hat 8 Elektronen in seinem äußeren Energieniveau, daher ist Neon ein Edelgas.
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Erläuterungen
Diese Unterrichtsstunde wird im Hauptkurs der Sekundarschule für Schüler der 8. Klasse im 1. Halbjahr unterrichtet.
Relevanz der Unterrichtsentwicklung basierend auf der Nutzung der Website-Ressource „The Most Unusual Periodic Table of Chemical Elements D.I.“ Mendelejew“ wird durch die Anforderungen des Landesbildungsstandards der neuen Generation, den Einsatz von IKT-Technologien, den beruflichen Standard eines Lehrers, einschließlich der Informationskompetenz eines Lehrers, vorgegeben.
Praktische Bedeutung Die Entwicklung dieses Unterrichtsmodells besteht darin, eine Reihe von Schlüsselkompetenzen zu entwickeln, die für die Integrität des untersuchten Chemiekurses erforderlich sind.
Verwendete Website „Das ungewöhnlichste Periodensystem der chemischen Elemente D.I.“ „Mendeleev“ ist ein Bildungsprodukt, das 2013 von meinen Schülern entwickelt wurde. Die pädagogische Hauptaufgabe dieser Ressource besteht darin, ein benutzerfreundliches interaktives Modell des Periodensystems der chemischen Elemente von D.I. zu erstellen. Mendelejew.
In dieser Lektion werden verschiedene Arbeitsformen und -methoden verwendet, deren Ziel es ist, die Fähigkeiten der Schüler zum Analysieren, Vergleichen, Beobachten und Ziehen von Schlussfolgerungen zu entwickeln. Während des Unterrichts stellt der Lehrer Fragen, mögliche Antworten darauf werden im Text kursiv hervorgehoben. Das Unterrichtsmaterial entspricht dem Programm und ist organisch mit den vorherigen Unterrichtsstunden verbunden.
Die emotionale Färbung des Unterrichts wird nicht nur durch die Verwendung des interaktiven Periodensystems verstärkt, sondern auch durch die Verwendung einer Präsentation mit verschiedenen vom Schüler erstellten Illustrationen sowie einer Demonstration seiner eigenen Versionen des Projekts „Mein Periodensystem“. Table“ und die Aufnahme eines lustigen Liedes von Tom Lehrer.
Ich habe einen modernen Chemieunterricht, der über einen Multimedia-Computerraum verfügt. In einem solchen Labor steht auf jedem Schreibtisch ein Laptop. Dadurch ist es möglich, den Schülern die Arbeit im Unterricht so weit wie möglich zu vereinfachen und der Lehrer kann den Fortschritt der Aufgaben paarweise an jedem Arbeitsplatz verfolgen.
Bewertung der Aktivitäten der Studierenden. Die Anzahl der Noten für die beschriebene Unterrichtsstunde ist minimal: Bewertet werden nur die Rede des Schülers über die Entdeckung des Periodengesetzes und einzelne Unterrichtsteilnehmer, die die Quizfragen richtig beantwortet und am Ende der Unterrichtsstunde an der Gestaltung der Tabelle mitgewirkt haben.
Die Wirksamkeit des erworbenen Wissens kann in der nächsten Unterrichtsstunde überprüft werden, wenn die Schüler ihre Hausaufgaben abgeben – das Projekt „Mein Periodensystem“. Das Hauptziel der Erstellung des Projekts: den Schülern zu zeigen Wie Tatsächlich könnte die Entdeckung des Periodengesetzes stattgefunden haben (entgegen der vorherrschenden Meinung, dass Dmitri Iwanowitsch von der Tabelle geträumt hat), und die Komplexität der Klassifizierung von Objekten war spürbar.
Hauptkriterien zur Bewertung von Tabellen kann so sein:
- Relevanz des Themas („Chemie“ bei der Erstellung einer Tabelle, d. h. Klassifizierung chemischer Konzepte oder Stoffe, Biografien von Wissenschaftlern, Nobelpreisträger-Chemiker verschiedener Jahrgänge usw.). Wenn ein Student im Fach „Chemie“ keine Objekte zur Einordnung findet, kann er auf andere Quellen zurückgreifen, z.B. Klassifizieren und vergleichen Sie beispielsweise Städte nach Bevölkerung und verschiedenen Ländern. Gleichzeitig kann es in einem „Zeitraum“ ein Land geben, und in einer „Gruppe“ werden Städte entsprechend der Bevölkerungszunahme angeordnet. Jedes „Element“ der Schülertabelle muss einen Namen, eine Zahl, die die Bevölkerung angibt, und durch ein Symbol gekennzeichnet sein. In der Städtetabelle wird beispielsweise die Stadt Rostow am Don vorgeschlagen. Sein Symbol könnte sein Ro. Wenn es mehrere Städte gibt, die mit demselben Buchstaben beginnen, sollte der nächste Buchstabe an den Großbuchstaben angehängt werden. Nehmen wir an, es gibt zwei Städte, die mit dem Buchstaben „r“ beginnen: Rostow am Don und Riwne. Dann wird es eine Option für Rostow am Don geben Ro, und für die Stadt Riwne - Rb.
- Registrierung der Arbeit. Die Arbeit kann eine handschriftliche Version haben, getippt in Word oder Excel (Werke 2013). Ich beschränke die Größe des Tisches nicht. Aber ich bevorzuge das A4-Format. In meiner Tabellendatei gibt es zum Beispiel eine Option bestehend aus zwei Blättern Whatman-Papier. Die Arbeit muss farbenfroh sein und manchmal Bilder oder Fotografien enthalten. Genauigkeit wird gefördert.
- Originalität der Arbeit.
- Die Zusammenfassung der Arbeit umfasst folgende Parameter: den Titel der Arbeit, die Gültigkeit des Prinzips der Anordnung der ausgewählten „Elemente“. Der Schüler kann auch die Farbpalette seines Tisches begründen.
- Präsentation der Arbeit. Jeder Student verteidigt sein Projekt, für das ich im Programm 1 Lektion zur Verfügung stelle (dies beeinträchtigt in keiner Weise die Präsentation des Programmmaterials in Chemie, da das Programm am Ende des Jahres bis zu 6 Lektionen zur Wiederholung vorsieht den Kurs durch das Studium von Biografien verschiedener Wissenschaftler, Geschichten über Substanzen und Phänomene).
Ich bin nicht der Einzige, der das Periodensystem der Studierenden bewertet. In die Diskussion der Arbeit werden sowohl Oberstufenschüler als auch meine Absolventen eingebunden, die den Achtklässlern bei der Vorbereitung ihrer Arbeit praktische Hilfestellungen geben können.
Fortschritte bei der Beurteilung studentischer Arbeiten. Die Experten und ich füllen spezielle Blätter aus, in denen wir die oben genannten Kriterien auf einer dreistufigen Skala benoten: „5“ – vollständige Erfüllung des Kriteriums; „3“ – teilweise Erfüllung des Kriteriums; „1“ – vollständige Nichteinhaltung des Kriteriums. Anschließend werden die Ergebnisse zusammengefasst und die regulären Noten in das Tagebuch eingetragen. Ein Schüler kann für diese Aktivität mehrere Noten erhalten. Für jeden Punkt des Kriteriums oder nur einen - insgesamt. Ich vergebe keine ungenügenden Noten. Die GESAMTE Klasse beteiligt sich an der Arbeit.
Die vorgeschlagene Art der kreativen Arbeit erfordert eine vorbereitende Vorbereitung, daher wird den Studierenden vorab die Aufgabe gestellt, „ein eigenes System zu erstellen“. In diesem Fall erkläre ich nicht das Prinzip des Aufbaus des ursprünglichen Systems; die Jungs müssen selbst herausfinden, wie Dmitri Iwanowitsch die damals bekannten Elemente angeordnet hat und an welchen Prinzipien er sich orientiert hat.
Evaluation des Schülerprojekts der 8. Klasse „Mein Periodensystem“
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Kriterien |
Lehrerbewertung |
Beurteilung der Studierenden |
Gesamtpunktzahl |
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Relevanz des Themas |
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Registrierung der Arbeit |
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Originalität der Arbeit |
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Zusammenfassung zum Werk |
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Präsentation der Arbeit |
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Abschlussnote |
Grundlegende Konzepte, die in der Lektion verwendet werden
- Atommasse
- Substanz
- Gruppe (Haupt- und Nebenuntergruppe)
- Metalle/Nichtmetalle
- Oxide (Eigenschaften von Oxiden)
- Zeitraum
- Periodizität
- Periodisches Gesetz
- Atomradius
- Eigenschaften eines chemischen Elements
- System
- Tisch
- Physikalische Bedeutung der Grundgrößen des Periodensystems
- Chemisches Element
Der Zweck der Lektion
Studieren Sie das Periodengesetz und die Struktur des Periodensystems der chemischen Elemente D.I. Mendelejew.
Lernziele
- Lehrreich:
- Analyse von Datenbanken für chemische Elemente;
- Lehren, die Einheit der Natur und die allgemeinen Gesetze ihrer Entwicklung zu erkennen.
- Bilden Sie den Begriff „Periodizität“.
- Studieren Sie die Struktur des Periodensystems der chemischen Elemente D.I. Mendelejew.
- Entwicklung: Bedingungen für die Entwicklung von Schlüsselkompetenzen bei Schülern schaffen: Information (Abrufen primärer Informationen); Persönlich (Selbstkontrolle und Selbstwertgefühl); Kommunikativ (produktive Gruppenkommunikation).
- Pädagogisch: Förderung der Entwicklung der intellektuellen Ressourcen des Einzelnen durch unabhängige Arbeit mit zusätzlicher Literatur und Internettechnologien; Förderung einer positiven Lernmotivation und eines korrekten Selbstwertgefühls; Fähigkeit, im Team oder in der Gruppe zu kommunizieren und einen Dialog aufzubauen.
Unterrichtsart
Eine Lektion im Erlernen neuer Materialien.
Technologien
IKT-Technologie, Elemente der Technologie des kritischen Denkens, Elemente der Technologie, die auf emotional-phantasievoller Wahrnehmung basiert.
Erwartete Bildungsergebnisse
- Persönlich: Entwicklung der Bereitschaft der Schüler zur Selbstbildung auf der Grundlage der Lernmotivation; Bildung der Bereitschaft zur bewussten Wahl eines weiteren Bildungsweges durch Erstellung eines Unterrichtsplans; Bildung kommunikativer Kompetenz in der Kommunikation und Zusammenarbeit mit Mitschülern durch Paararbeit.
- Metathema: Entwicklung der Fähigkeit, die Ziele des eigenen Lernens selbstständig zu bestimmen und das Motiv der eigenen kognitiven Aktivität durch Zielsetzung im Unterricht zu entwickeln; Entwicklung der Fähigkeit zum Dialog.
- Thema: Bildung erster systematischer Vorstellungen über das Periodengesetz und das Periodensystem der Elemente D.I. Mendelejew, das Phänomen der Periodizität.
Formen der Ausbildung
Einzelarbeit der Schüler, Arbeit zu zweit, Frontalarbeit des Lehrers mit der Klasse.
Bildungsmittel
Dialog, Handouts, Lehrerzuweisungen, Erfahrung in der Interaktion mit anderen.
Arbeitsschritte
- Zeit organisieren.
- Zielsetzung und Motivation.
- Aktivitätsplanung.
- Wissen aktualisieren.
- Verallgemeinerung und Systematisierung von Wissen.
- Betrachtung.
- Hausaufgaben.
Während des Unterrichts
1. Organisatorischer Moment
Gegenseitige Begrüßung zwischen Lehrer und Schülern.
: Persönlich: Selbstorganisation; kommunikativ – Zuhörfähigkeiten.
2. Zielsetzung und Motivation
Eröffnungsrede des Lehrers. Seit der Antike fragte sich der Mensch beim Betrachten der Welt um ihn herum und beim Bewundern der Natur: Woraus, aus welcher Substanz bestehen die Körper um den Menschen, den Menschen selbst, das Universum?
Die Schüler werden gebeten, die folgenden Bilder zu betrachten: Jahreszeiten, Kardiogramm des Herzens (Sie können ein Modell des Herzens verwenden), Diagramm „Struktur des Sonnensystems“; Periodensystem der chemischen Elemente D.I. Mendelejew (verschiedene Typen) und beantworten Sie die Frage: „Was vereint alle präsentierten Bilder?“ (Periodizität).
Ein Ziel setzen. Was denkt ihr, über welche Frage werden wir heute sprechen (die Schüler gehen davon aus, dass es in der Lektion um das Periodensystem der chemischen Elemente von D. I. Mendelejew gehen wird)? Das Notizbuch enthält eine Notiz zum Thema der Lektion: „Struktur des Periodensystems“.
Aufgaben für Studierende:
- Wählen Sie Beispiele aus, die auf Periodizität in der Natur hinweisen. ( Die Bewegung kosmischer Körper um das Zentrum der Galaxie, der Wechsel von Tag und Nacht.
Schlagen Sie ähnliche Wurzelwörter und Phrasen für das Wort „Periodizität“ vor. (Zeitraum, Zeitschriften). - Wer ist der „Autor“ des Periodengesetzes ( DI. Mendelejew)? Können Sie das Periodensystem „erstellen“ ( Die Beantwortung dieser Frage verzögert sich, sie wird den Kindern als Hausaufgabe gegeben)?
- Bluffspiel „Glaubst du, dass…“
- Kann man nach dem Schulabschluss einen Alubecher bekommen? ( Dies ist derzeit nicht möglich. Aber Dmitri Iwanowitsch Mendelejew bekam für seine Entdeckung des Periodengesetzes eine Aluminiumschale geschenkt, weil... Damals überstiegen die Kosten für Aluminium die Preise für Gold und Platin.)
- Entdeckung durch D.I. Kann Mendelejews Periodengesetz als eine Leistung angesehen werden? (Dmitri Iwanowitsch Mendelejew sagte mehrere damals unbekannte Elemente voraus, Ekaboron (Scandium), Ekaaluminium (Gallium), Ekasilizium (Germanium), Ekamangan (Technetium). Nun, er hat vorhergesagt und vorhergesagt. Was ist das Kunststück? (Hier ist es angebracht (um Kinder zum Fantasieren über die Leistung des WISSENSCHAFTLERs einzuladen.) Tatsache ist, dass für das erste entdeckte Element Gallium (L. Boisbaudran, Frankreich) die Dichte und damit die Masse des Elements falsch bestimmt wurde, und D.I. Mendeleev gab an, dass dies nicht der Fall war nicht nur der Fehler des Wissenschaftlers, sondern auch seine Ursache – unzureichende Reinigung der Galliumprobe. Hätte Dmitri Iwanowitsch bei den Berechnungen einen Fehler gemacht, wäre sein Name für immer getrübt worden.
Lehrer. Leute, bevor ich mich mit einem neuen Thema beschäftige, möchte ich mit euch ein Porträt eines Wissenschaftlers „zeichnen“. Bestimmen Sie, welche Eigenschaften ein Wissenschaftler haben muss (Im Folgenden sind die Annahmen der Schüler über einige Eigenschaften eines Wissenschaftlers aufgeführt: Intelligenz, Begeisterung, Ausdauer, Beharrlichkeit, Ehrgeiz, Entschlossenheit, Originalität).
Entwickelbare universelle Lernaktivitäten: Fachliche Lernaktivitäten: die Fähigkeit, die vorgeschlagenen Bilder zu analysieren und Ähnlichkeiten zwischen ihnen zu finden. Persönlich: Herstellen einer Verbindung zwischen dem Zweck einer Aktivität und ihrem Motiv. Regulatorisch: Selbstregulierung. Kognitiv: selbstständige Identifizierung und Formulierung von Zielen; Beweis für Ihren Standpunkt. Kommunikation: die Fähigkeit, zuzuhören und einen Dialog zu führen.
3. Aktivitätsplanung
Am 8. Februar 2014 jährte sich die Geburt des großen russischen Wissenschaftlers Dmitri Iwanowitsch Mendelejew zum 180. Mal. Jetzt schauen wir uns einen Ausschnitt eines Films über den großen Wissenschaftler an (Es folgt ein Fragment des Videofilms „Russian Da Vinci“ oder des Zeichentrickfilms „Drei Fragen an Mendelejew“).
1. März 1869. Ein junger und damals wenig bekannter russischer Wissenschaftler verschickte ein bescheidenes gedrucktes Flugblatt an Chemiker auf der ganzen Welt mit dem Titel „Ein Experiment über ein System von Elementen basierend auf ihrem Atomgewicht und ihrer chemischen Ähnlichkeit“. Gehen wir in die Vergangenheit zurück und erfahren Sie etwas darüber, wie das Periodengesetz entdeckt wurde. Was folgt, ist die Geschichte des Schülers über verschiedene Versionen des Periodensystems (5-7 Min.) anhand einer Präsentation .
Die Schüler machen sich in Notizbüchern Notizen: die Formulierung des Periodengesetzes und das Datum seiner Entdeckung (Im lokalen Netzwerk zeigt der LehrerWebsite undAbschnitt der WebsitePeriodisches Gesetz).
Lehrer. Was meint ihr, haben Wissenschaftler das Periodengesetz sofort akzeptiert? Hast du an ihn geglaubt? Um einen kleinen Vorgeschmack auf diese Zeit zu bekommen, hören wir uns einen Auszug aus einem Gedicht über die Entdeckung von Gallium an.
Welche Schlussfolgerungen sollten aus dieser Passage gezogen werden (Studenten gehen davon aus, dass handfeste Beweise erforderlich sind, um an ein neues Gesetz zu glauben)?
Es gibt viele Variationen des Periodensystems. Es werden verschiedene Gegenstände klassifiziert: Blumen, Ausschussartikel, Lebensmittel usw. Alle diese Tabellen haben bestimmte Konstruktionsprinzipien gemeinsam, d. h. Struktur.
Entwickelte universelle Lernaktivitäten: regulatorisch – Erstellung eines Plans und einer Abfolge von Maßnahmen; kognitiv – Aufbau einer logischen Argumentationskette; kommunikativ – die Fähigkeit, zuzuhören und einen Dialog zu führen, seine Gedanken präzise auszudrücken.
4. Wissen aktualisieren
Auf alle Gesetze ist ein Vergleichskriterium anwendbar – die Möglichkeit, etwas Neues vorherzusagen, das Unbekannte vorherzusehen. Heute müssen Sie das Periodensystem für sich „entdecken“, d.h. Sei ein kleiner Wissenschaftler. Dazu müssen Sie die Aufgabe abschließen.
Übung. Auf Ihrem Desktop befindet sich ein Laptop mit Internetzugang, es gibt Anweisungen (Anhang 1) zum Arbeiten mit der Website „Das ungewöhnlichste Periodensystem der Elemente D.I.“ Mendelejew“ . Analysieren Sie die Site-Schnittstelle und ziehen Sie Schlussfolgerungen; Geben Sie die Ergebnisse in der Anleitungskarte (Anhang 1) wieder.
Wenn Sie keinen mobilen Computerraum haben, können Sie Anleitungskarten in Papierform erstellen. In diesem Fall arbeitet der Lehrer gemeinsam mit den Schülern an der Site. Der Lehrer kann: 1) die Aufgabe über ein lokales Netzwerk an die Schüler verteilen; 2) Lassen Sie die Datei im Voraus auf dem Desktop jedes Laptops. Schüler können dem Lehrer mit dem Programm Paint oder Word eine Antwort geben, weil Es gibt keine andere Art von Rückmeldung zwischen dem Hauptlaptop (Lehrer) und dem mobilen Klassenzimmer (Laptops der Schüler).
Das Schülerarbeitsblatt enthält keine Antworten. Die Arbeit wird paarweise erledigt. Es ist angemessen, für die Erledigung der Aufgabe 10 Minuten einzuplanen. Schüler, die die Aufgabe zuerst abschließen, können sie allen im lokalen Netzwerk zeigen (schüler dürfen die Demo zeigen).
Entwickelbare universelle Lernaktivitäten: persönlich: Verständnis der Gründe für den Erfolg von Bildungsaktivitäten; regulierend: Fehler finden und selbständig oder mit Hilfe eines Mitschülers korrigieren, Ausdauer zeigen; kommunikativ: Beurteilung der Maßnahmen des Partners zur Erledigung einer Aufgabe, Fähigkeit zuzuhören und Dialog zu führen.
5. Verallgemeinerung und Systematisierung von Wissen
Der Lehrer überprüft die Arbeit der Schüler und formuliert gemeinsam mit ihnen eine Definition des Phänomens der Periodizität.
Lehrer. Unterscheidet sich die Struktur des auf der Website veröffentlichten Periodensystems von der von D.I. vorgeschlagenen Tabellenform? Mendelejew? Wenn ja, dann heben Sie die Ähnlichkeiten und Besonderheiten beider Tabellen hervor (Nach der Klärung der allgemeinen Merkmale folgt eine gemeinsame Formulierung des Phänomens der Periodizität).
Periodizität– natürliche Wiederholbarkeit von Veränderungen in Phänomenen und Eigenschaften.
Entwickelbare universelle Lernaktivitäten: persönlich: Verständnis der Gründe für den Erfolg von Bildungsaktivitäten; regulatorisch: Fehler finden und selbstständig oder mit Hilfe eines Mitschülers korrigieren; kommunikativ – die Fähigkeit zuzuhören und in den Dialog einzutreten.
6. Reflexion
Die Entwicklung der Wissenschaft bestätigte die Worte von Dmitri Iwanowitsch selbst über die Entwicklung des Rechts; die Schüler konnten diesen Satz zu Hause vorbereiten, indem sie den Rebus erraten. Antwort:„Die Zukunft droht dem periodischen Gesetz nicht mit Zerstörung, sondern es werden nur Aufbauten und Entwicklung versprochen.“ Hier bietet es sich auch an, das Wissen im Unterricht anhand der TsOR-Sammlung zu testen (Prüfung des Wissens über Perioden und Gruppen).
Die Lektion endet mit einem Lied von Tom Lehrer.
Entwickelbare universelle Lernaktivitäten: Betreff: Prüfung Ihres eigenen Wissens anhand des vorgeschlagenen Tests; regulatorisches Bewusstsein für erworbenes Wissen und Handlungsmethoden zum Erfolg; kommunikativ – Teilnahme an kollektiven Diskussionen.
7. Hausaufgaben
- §5, Erledigung der schriftlichen Aufgaben nach Absatz: 1,4,5;
- In der Lektion haben wir verschiedene Versionen des Periodensystems gesehen. Zu Hause empfehle ich Ihnen, Ihr eigenes Periodensystem zu „erstellen“. Diese Arbeit wird im Projektformat durchgeführt. Titel: „Mein Periodensystem.“ Ziel: Lernen Sie, Objekte zu klassifizieren, ihre Eigenschaften zu analysieren und das Prinzip der Konstruktion Ihres Systems aus Elementen/Objekten erklären zu können.
Selbstanalyse des Unterrichts
Die Lektion zeigte ihre Wirksamkeit. Die meisten der getesteten Hausaufgaben zur Erstellung eines eigenen Elementsystems entsprachen vollständig den in der Zusammenfassung dargelegten Bewertungskriterien, d. h. Die Studierenden erstellten bewusst tabellarische Versionen ihres Systems ausgewählter Elemente/Objekte.
Das Projekt „Mein Periodensystem“, das als reine Papierversion begann, erhielt nach und nach eine digitalisierte Form. So entstanden Präsentationen, tabellarische Versionen in Excel und schließlich der COR – die Seite „Das ungewöhnlichste Periodensystem der Elemente von D.I. Mendelejew“. Beispiele von Arbeiten von Studierenden werden auf meiner Website im Abschnitt „Für Studierende“ und im Unterabschnitt „Arbeiten meiner Studierenden“ veröffentlicht.
Kriterien und Indikatoren für die Wirksamkeit des Unterrichts: positiver emotionaler Hintergrund der Lektion; Zusammenarbeit der Studierenden; Einschätzungen der Studierenden hinsichtlich des Niveaus ihrer eigenen Antworten und der Möglichkeiten zur weiteren Selbstbildung.
