Что такое семейство в химии
Химия. Подскажите что такое Электронные семейства элементов.
Это связь между положением элемента в периодической системе и электронным строением его атомов. От того, какой энергетический подуровень заполняется последним, различают 4 электронных семейства элементов: s, p, d и f:
1. s-Элементы – семейство элементов, у которых при заполнении электронных уровней электронами, последний электрон идет на внешний s-подуровень. Это первая и вторая группа главной подгруппы. На внешнем энергетическом уровне у них 1 или 2 электрона.
Например, Na: 14s2 2s2 p6 3s1, валентным является один s-электрон.
3. У d-элементов сначала заполняется s-подуровень внешнего уровня, а последний электрон идет на d-подуровень предвнешнего уровня. d-Элементы находятся в побочных подгруппах п. с. (У d-элементов возможен проскок электронов с s-подуровня внешнего уровня на свободную d-орбиталь предвнешнего уровня, если это энергетически выгодно. )
4. У f-Элементов последний электрон идет на f-подуровень предпредвнешнего уровня. К ним относятся лантаноиды и актиноиды.
Это связь между положением элемента в периодической системе и электронным строением его атомов. От того, какой энергетический подуровень заполняется последним, различают 4 электронных семейства элементов: s, p, d и f:
1. s-Элементы – семейство элементов, у которых при заполнении электронных уровней электронами, последний электрон идет на внешний s-подуровень. Это первая и вторая группа главной подгруппы. На внешнем энергетическом уровне у них 1 или 2 электрона.
Например, Na: 14s2 2s2 p6 3s1, валентным является один s-электрон.
3. У d-элементов сначала заполняется s-подуровень внешнего уровня, а последний электрон идет на d-подуровень предвнешнего уровня. d-Элементы находятся в побочных подгруппах п. с. (У d-элементов возможен проскок электронов с s-подуровня внешнего уровня на свободную d-орбиталь предвнешнего уровня, если это энергетически выгодно. )
4. У f-Элементов последний электрон идет на f-подуровень предпредвнешнего уровня. К ним относятся лантаноиды и актиноиды.
Семейства элементов
Структура периодической системы (ПС)
Основным числом для характеристики химического элемента является его порядковый номер Z.
Пример. Порядковый номер элемента марганца равен 25. Отсюда следует, что заряд ядра атома марганца равен +25, число протонов в ядре – 25 и число электронов в атоме – 25.
В периодической системе выделяют периоды и группы.
Ряд элементов, расположенных в порядке возрастания их порядковых номеров, начинающийся щелочным металлом и заканчивающийся инертным элементом, называется периодом.
В периодах расположены элементы, имеющие одинаковое число энергетических уровней, которое совпадает с номером периода.
Первый, второй и третий периоды называются малыми, остальные – большими.
Различают короткопериодный и длиннопериодный варианты периодической таблицы.
Элементы, расположенные в одном и том же вертикальном столбце периодической таблицы, составляют группу элементов.
В группах расположены элементы, имеющие одинаковое число валентных электронов, которое совпадает с номером группы.
Группы делятся на главную и побочную подгруппы.
В подгруппах расположены элементы с аналогичным строением валентного уровня.
Тип элемента (s, p, d или f) определяется тем, какой подуровень у атома заполняется последним.
s-элементы расположены в главных подгруппах первой и второй групп периодической системы, у них заполняется s-подуровень (красный цвет). У s-элементов валентными являются s-электроны последнего энергетического уровня.
p-элементы расположены в главных подгруппах третьей – восьмой групп периодической системы, у них заполняется p-подуровень (желтый цвет). Валентными являются s- и p-электроны последнего энергетического уровня.
d-элементы образуют побочные подгруппы с четвертого по седьмой периоды периодической системы. У них заполняется d- подуровень (синий цвет). Валентные электроны находятся на s-подуровне последнего энергетического уровня и d-подуровне предпоследнего энергетического уровня.
f- элементы «вклиниваются» в побочную подгруппу третьей группы шестого и седьмого периодов. У них происходит заполнение второго снаружи f-подуровня (черный или зеленый цвет).
Ввиду сходства лантаноидов и актиноидов их помещают вне общей таблицы.
Пример. Рассмотрим два элемента, находящиеся в одной и той же группе и в одном и том же периоде, например, марганец и бром:
Как марганец, так и бром имеют по четыре энергетических уровня, что совпадает с номером четвертого периода, в котором они находятся. Число валентных электронов у каждого атома – семь – совпадает с номером седьмой группы, в которой они расположены.
Электронные семейства элементов
Принадлежность элемента к электронному семейству определяется характером заполнения энергетических подуровней:
s-элементы являются активными металлами, характерные степени окисления которых численно равны количеству электронов на последнем уровне:
+1 для щелочных металлов и +2 для элементов второй группы
р- элементы – заполнение внешнего p- подуровня, например:
Элементы от В до Ne включительно образуют первую серию p-элементов (элементы главных подгрупп), в атомах которых наиболее удаленные от ядра электроны располагаются на втором подуровне внешнего энергетического уровня.
d- элементы – заполнение предвнешнего d- подуровня, например:
V 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 3
d- элементы относятся к металлам.
f- элементы – заполнение f- подуровня второго снаружи уровня, например:
Nd 1s 2 2s 2 2p 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 4
f- элементы – это элементы семейств актиноидов и лантаноидов.
Квантовая механика, сравнивая электронные конфигурации атомов приходит к следующим теоретическим выводам:
1. Строение внешней оболочки атома является периодической функцией зарядового числа атома Z.
2. Поскольку химические свойства атома определяются строением внешней оболочки, из предыдущего пункта следует: химические свойства элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра.
Контрольные вопросы
3. Квантовые числа (главное, орбитальное, магнитное, спиновое).
4. Строение электронных оболочек атомов. Принцип Паули. Принцип наименьшей энергии. Правило Гунда.
5. Электронно-структурные формулы атомов. Гибридизация атомных орбиталей.
6. Характеристики атома. Атомный радиус. Электроотрицательность. Сродство к электрону. Энергия ионизации. S, p, d, f – электронные семейтсва атомов.
Типовые задачи
Задача № 1.Радиусы ионов Na + и Cu + одинаковы (0,098 нм). Объяснить различие температур плавления хлорида натрия (801°С) и хлорида меди(I) (430°С).
Задача №2. Как обозначается состояние электрона а) с n=4,L=2; б) с n=5,L=3.
Задача № 3. Сколько всего орбиталей соответствует третьему энергетическому уровню? Сколько электронов на этом уровне? На сколько подуровней расщепляется этот уровень?
Решение: Для третьего энергетического уровня n=3, количество атомных орбиталей 9(3 2 ), что
является суммой 1(s) +3(p) +5(d)=9. По принципу Паули количество электронов на этом уровне 18. Третий энергетический уровень расщепляется на три подуровня: s,p,d (количество подуровней совпадает с числом значений главного квантового числа).
Задача №4. На какие электронные семейства классифицируются химические элементы?
Решение: Все химические элементы можно классифицировать в зависимости от характера заполняемых подуровней на 4 типа:
s-элементы-заполняют электронами ns подуровень;
d-элементы-заполняют электронами (n-1)d подуровень;
f-элементы –заполняют электронами (n-2)f подуровень;
Задача № 5. Какой подуровень заполняется в атоме электронами после заполнения подуровня: а) 4р; б)4s
Решение: А) подуровню 4р отвечает сумма (n+1), равная 4+1=5. Такой же суммой характеризуются подуровни 3d (3+2=5) и 5s (5+0=5). Однако состоянию 3d отвечает меньшее значение n (n=3), чем состоянию 4р, поэтому подуровень 3d будет заполняться раньше, чем подуровень 4р. Следовательно, после заполнения подуровня 4р будет заполняться подуровень 5s, которому отвечает на единицу большее значение n(n=5).
Б) подуровню 4s соответствует сумма n+1=4+0=4. Такой же суммой n+1 характеризуется подуровень 3р, но заполнение этого подуровня предшествует заполнению подуровня 4s, т.к. последнему отвечает большее значение главного квантового числа. Следовательно, после подуровня 4s будет заполняться подуровень с суммой (n+1)=5,причем из всех возможных комбинаций n+l, соответствующих этой сумме(n=3, l=2; n=4; l=1; n=5; l=0), первой будет реализоваться комбинация с наименьшим значением главного квантового числа, то есть вслед за подуровнем 4s будет заполняться подуровень 3d.
Вывод: таким образом, заполнение подуровня d отстает на один квантовый уровень, заполнение подуровня f отстает на два квантовых уровня.
Для написания электронной формулы элемента необходимо: арабской цифрой указать номер энергетического уровня, написать буквенное значение подуровня, количество электронов записать в виде показателя степени.
Например: 26Fe 4 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6
Задача № 6. Электронная структура атома описывается формулой 1s22s22p63s23d74s2. Какой это элемент?
Тестовые задания
Выберите правильный вариант ответа
02. МОГУТ ЛИ СУЩЕСТВОВАТЬ В АТОМЕ ДВА ЭЛЕКТРОНА С ОДИНАКОВЫМ НАБОРОМ ВСЕХ ЧЕТЫРЕХ КВАНТОВЫХ ЧИСЕЛ?
Могут
3) могут только в возбужденном состоянии
4) могут только в нормальном (невозбужденном) состоянии
03. КАКОЙ ПОДУРОВЕНЬ ЗАПОЛНЯЕТСЯ ПОСЛЕ ПОДУРОВНЯ 4D?
1) 
2) 
3) 
4) 
06. КАКОЙ ПОДУРОВЕНЬ ЗАПОЛНЯЕТСЯ ПЕРЕД 4D-ПОДУРОВНЕМ?
07. СРЕДИ ПРИВЕДЕННЫХ НИЖЕ ЭЛЕКТРОННЫХ КОНФИГУРАЦИЙ УКАЗАТЬ НЕВОЗМОЖНУЮ
1) 
2) 
3) 
4) 
09. У КАКОГО ЭЛЕМЕНТА НАЧИНАЕТСЯ ЗАПОЛНЕНИЕ ПОДУРОВНЯ 4D?
1)
2)
3) 
4) 
10. У КАКОГО ЭЛЕМЕНТА ЗАКАНЧИВАЕТСЯ ЗАПОЛНЕНИЕ ПОДУРОВНЯ 3D?
1) 
2) 
3) 
4) 
11. ОПРЕДЕЛИТЕ ЭЛЕКТРОННУЮ ЕМКОСТЬ (ВМЕСТИМОСТЬ) ТРЕТЬЕГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО УРОВНЯ
12. СКОЛЬКО ЗНАЧЕНИЙ ПРИНИМАЕТ ML ПРИ L =3?
13. СКОЛЬКО НЕСПАРЕННЫХ ЭЛЕКТРОНОВ В НЕВОЗБУЖДЕННОМ СОСТОЯНИИ ИМЕЕТ АТОМ ФОСФОРА?
14. КАКИЕ ЗНАЧЕНИЯ ПРИНИМАЕТ ПОБОЧНОЕ КВАНТОВОЕ ЧИСЛО (L), ЕСЛИ ЗНАЧЕНИЕ ГЛАВНОГО КВАНТОВОГО ЧИСЛА (N) РАВНО 3?
15. ПРИЗНАКОМ СХОДСТВА ХИМИЧЕСКИХ БИОГЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НАТРИЯ И КАЛИЯ ЯВЛЯЕТСЯ ОДИНАКОВОЕ ЧИСЛО
1) электронов внешнего слоя
3) электронных слоев
4) нейтронов в ядре
Дата добавления: 2015-11-20 ; просмотров: 5339 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Естественные семейства химических элементов и их свойства
Раздел долгосрочного плана:
7.3В Периодическая таблица химических элементов
ФИО учителя: Абдималикова А.А.
Естественные семейства химических элементов и их свойства
7.2.1.3 знать понятия естественного семейства, приводить примеры элементов семейства щелочных металлов, галогенов, инертных газов
познакомить обучающихся с естественными семействами химических элементов(щелочные, щелочно-земельные металлы, галогены, инертные газы)
Учащийся достиг цели обучения, если:
— верно определяет принадлежность элементов к определенной группе
— понимает, что элементы одной группы обладают сходными химическими свойствами
Примеры лексики и фраз:
— задавать вопросы, устно и письменно объяснять принципы классификации элементов
Лексика и терминология, специфичная для предмета:
блок, тенденция, свойства, группа, Периодическая таблица, описание ядра, протон, атомный номер, элемент, радиоактивный, твердые вещества, жидкости, газы неметаллы, металлы.
Полезные выражения для диалогов и письма:
Периодическая Таблица разбита на группы элементов
Элементы в одной группе обладают схожими свойствами
x относится к одной группе также, как и y, потому что они оба имеют z
Почему (элемент) относится к данной группе?
Урок изучения нового материала
Сотрудничество, уважение, открытость, толерантность.
Математика (понятие периодичность рассматривается также при изучении математики)
Навыки использования ИКТ
Использование презентации Power Point .
7.2А Атомы. Молекулы. Вещества
Запланированные этапы урока
Запланированная деятельность на уроке
Приветствие. Отметка отсутствующих. Активизация класса на усвоение новой темы.
Задание: определите, атомы каких элементов представлены на рисунке:
Учащимся предлагается вспомнить, какие классификации химических элементов существовали до периодической таблицы Д.И. Менделеева.
Задание: определите третий элемент в данных триадах. Каким принципом Вы руководствовались?
Презентация, раздаточный материал
Объявление учащимся темы и целей урока.
Учитель предлагает учащимся самостоятельно сформулировать определение естественного семейства из предложенного перечня слов.
Естественные семейства – это группа элементов, объединенных по сходству химических и физических свойств.
Выделяют следующие естественные семейства:
Щелочные металлы – Na, K, Cs, Rb, Li.
Галогены – F, CI, Br, I
Щелочноземельные металлы – Mg, Ca, Sr, Ba
Работа учащихся в группах по инструкционным карточкам.
Учитель делит учащихся на 4 группы, по выбранному ими химическому элементу, относящемуся к одной из 4 рассматриваемых групп. Им необходимо прочитать текст и заполнить таблицу.
Почему данная группа элементов имеет такое название?
Какие элементы относятся?
Какими свойствами они обладают?
После заполнения таблицы, учащиеся обмениваются информацией (каждая группа зачитывает заполненную таблицу). Таким образом, все учащиеся получают необходимую информацию.
Исключить из данного перечня или группы элементов один «лишний», т. е. элемент, который не подходит по основным признакам к другим. Выигрывает тот, кто первым правильно справится с заданием.
Карточки с символами химических элементов:
Назовите «лишний» элемент в каждой карточке, если главный признак – металл или неметалл.
Ответ: а) гелий; б) натрий; в) хлор.
Карточки с фрагментами периодической системы:
Назовите «лишний» элемент в каждой карточке, если главный признак – принадлежность к данной подгруппе элементов.
Ответ: а) кальций; б) углерод; в) йод.
Назовите «лишние» элементы в каждой карточке, если главный признак – принадлежность к данному периоду.
Ответ: а) фосфор, гелий; б) калий, азот.
Групповая работа. Задание. Взяв за образец современную периодическую систему, выполните следующие задания.
1.На таблице запиши номера групп.
2.На таблице запиши номера периодов.
3. Зарисуй кривую разделяющую металлы и неметаллы.
4. Назови группы элементов. А.1группа_________________ Б.2группа_________________
В. 3-12 группы_____________
Г.16 группа________________ Д.17группа_________________
5.Как называются нижние две части_____________________________
6. Закрась красным цветом элементы, встречающиеся в газообразном состоянии. 7. Закрась черным цветом элементы, встречающиеся в твердом состоянии.
8. Закрась голубым цветом элементы, встречающиеся в жидком состоянии.
Карточки с фрагментами периодической системы
“ пустые” периодические таблицы, напечатанные на белой бумаге, фломастеры, цветные карандаши
Игра с учащимися «Горячий стул».
«Метод пяти пальцев»
М (мизинец) – мыслительный процесс. Какие знания, опыт я сегодня получил?
Б (безымянный) – близость цели. Что я сегодня делал и чего достиг?
С (средний) – состояние духа. Каким было сегодня преобладающее настроение?
У (указательный) – услуга, помощь. Чем я сегодня помог, чем порадовал или чему поспособствовал?
Б! (большой) – бодрость, физическая форма. Каким было моё физическое состояние сегодня? Что я сделал для своего здоровья?
Дифференциация – каким образом Вы планируете оказать больше поддержки? Какие задачи Вы планируете поставить перед более способными учащимися?
Оценивание – как Вы планируете проверить уровень усвоения материала учащимися?
Здоровье и соблюдение техники безопасности
Все учащиеся должны: научиться описывать различные части таблицы
Большинство учащихся должно: понимать, что элементы со схожими химическими свойствами относятся к одной группе
Некоторые учащиеся должны: понимать характер изменений свойств в периодах и вниз по группе
Учитель наблюдает за учащимися во время выполнения индивидуальных заданий и групповой работы
Весь урок состоит из обсуждения между учащимися и учителем, между самими учениками, предоставляя расширенные возможности для развития навыков общения и деликатности мнению других.
Рефлексия по уроку
Были ли цели урока/цели обучения реалистичными?
Все ли учащиеся достигли ЦО?
Если нет, то почему?
Правильно ли проведена дифференциация на уроке?
Выдержаны ли были временные этапы урока?
Какие отступления были от плана урока и почему?
Какие два аспекта урока прошли хорошо (подумайте как о преподавании, так и об обучении)?
Что могло бы способствовать улучшению урока (подумайте как о преподавании, так и об обучении)?
Что я выявил(а) за время урока о классе или достижениях/трудностях отдельных учеников, на что необходимо обратить внимание на последующих уроках?
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс повышения квалификации
Современные педтехнологии в деятельности учителя
Курс повышения квалификации
Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Номер материала: ДБ-1502322
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
В МГУ заработала университетская квантовая сеть
Время чтения: 1 минута
Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате
Время чтения: 1 минута
В Хабаровске родители смогут заходить в школы и детсады только по QR-коду
Время чтения: 1 минута
Дума проведет расследование отклонения закона о школьных онлайн-ресурсах
Время чтения: 2 минуты
Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст
Время чтения: 1 минута
Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки
Время чтения: 11 минут
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.