Презентация по химии на тему Строение атома. Изотопы (10 класс)

Строение атома. Изотопы Учитель химии: Шишкова Любовь Викторовна Ново-Харитоновская СОШ №10 с УИОП Раменский район Московской области

Цель урока: Повторить доказательства сложного строения атома, Строение атомного ядра и характеристика элементарных частиц(протонов, нейтронов, электронов). Рассмотреть на новом теоретическом уровне понятие «изотопы».

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

Строение атома Согласно ядерной (планетарной) модели атом состоит из положительно заряженного ядра и движущихся вокруг него отрицательно заряженных электронов. Ядро состоит из нуклонов: протонов-p (положительные частицы)и нейтронов-n (частицы,не имеющие заряда). Протоны и нейтроны удерживаются в ядре ядерными силами,огромными по величине и действующими на малых расстояниях.

Состав атомного ядра  протоны ● нейтроны

Двойственная природа электрона Согласно современным представлениям электрон проявляет двойственную природу,так как является частицей, но его движение вокруг ядра имеет волновой характер. Электроны(обозначают ē ) – это частицы с отрицательным зарядом -1 и относительной массой 1/1837 массы протона.

Характеристика элементарных частиц

Протонное,нейтронное и массовое число Z-протонное число,показывает число протонов в ядре и их суммарную массу (относительную), N-нейтронное число, показывает число нейтронов в ядре и их суммарную массу (относительную), A-массовое(нуклонное)число-это сумма протонов и нейтронов в ядре и их суммарная масса(относительная).

Вычисление числа нейтронов Атомный (порядковый) номер элемента равен заряду ядра атома, отсюда: №(Э)=Z (Σ p)= Σ ē, N=A- Σ p (Z) Например: Атомный номер натрия равен 11, отсюда Z (Σ p)= 11,заряд атома +11, Σ ē=11 N=A(Na)- Z=23-11=12

Изотопы Изотопы-это атомы одного и того же химического элемента, имеющие одинаковый заряд ядра(атомный номер), но разные массовые числа. Например: Массовое число 63Li и 73 Li 105B и 115B Протонное число Изотопы водорода: 11H , 21H(D) , 31H(T) протий дейтерий тритий Название и символы изотопов совпадают с названиями и символами соответствующих элементов.

Изобары и изотоны Изобары-атомы с различными протонными числами, но с одинаковыми массовыми числами. Например:40 18Ar (18p, 22n) и 4019K(19p, 21n). Изотоны-атомы с одинаковым числом нейтронов. Например: 136 54 Xe(54p,82n) и 138 56 Ba(56p,82n)

Нуклиды Нуклид-это атом с определёнными значениями протонного и массового чисел. Например: 3517 Cl 3517 Cl 3517 Cl

Химический элемент Химический элемент- это вид атомов с одинаковым протонным числом (зарядом ядра). 16О, 17О, 18О Заряд ядра атома кислорода+8 35 Cl 37 Cl Заряд ядра атома хлора+17 35·0,75+37·0,25=35,5 Относительная атомная масса элемента хлора равна 35,5

ТЕСТ 1. В переводе с греческого «атом» (atomos) означает: А) простейший Б) главный В) неделимый Г) мельчайший

ТЕСТ 2. Исключите лишнее понятие: А) α-частицы Б) электроны В) нейтроны Г) протоны

ТЕСТ 3. Соотнесите: Название частицы Заряд Масса (а.е.м.) I) электрон 1) 0 а) 1,0 II) протон 2) –1 б) 5,45*10-3 III) нейтрон 3) +1

ТЕСТ 4. В ядре атомов отсутствуют частицы: А) протоны Б) нейтроны В) электроны Г) присутствуют все перечисленные выше частицы

ТЕСТ 5. Учитывая двойственную природу электрона, соотнесите: признак двойственной природы: 1) электрон как волна 2) электрон как частица характеристика: А) имеет массу Б) способен к дифракции В) способен к интерференции Г) имеет отрицательный заряд

ТЕСТ 6. Ядро атома: А) заряжено положительно Б) не имеет заряда В) имеет положительный или отрицательный заряд Г) заряжено отрицательно

ТЕСТ 7. Ядро атома 3115Р содержит: А) 15 протонов и 16 нейтронов Б) 16 протонов и 15 нейтронов В) 15 протонов и 31 нейтрон Г) 31 протон и 15 нейтронов

ТЕСТ 8. Наука о строении и свойствах микрочастиц, их превращениях и явлениях, сопровождающих эти превращения, называется: А) классической механикой Б) кинематикой В) термодинамикой Г) квантовой механикой

Домашнее задание §1, упражнения 1-5.

Главное квантовое число Состояние орбиталей и электронов в атоме можно описать набором четырёх квантовых чисел. Главное квантовое число-n характеризует энергию электрона данного уровня и определяет размеры орбитали. n = 1, 2, 3, 4, 5, …, ∞

Орбитальное квантовое число Орбитальное квантовое число-ℓ характеризует энергию электрона данного подуровня и форму электронного облака. ℓ = от 0 до(n-1) Формы s, p, d- орбиталей: 〇 ∞ ✣ s p d

Энергетический подуровень

Магнитное квантовое число Магнитное квантовое число mℓ характеризует ориентацию электронного облака в пространстве и принимает целочисленные значения от +ℓ через 0 до -ℓ, всего (2ℓ +1)значений Значения ℓ 0(s) 1(p) 2(d) 3(f) Значения mℓ 0 +1,0,-1 +2,+1,0, -1,-2 +3,+2,+1,0,-1,-2,-3

Спиновое квантовое число Спиновое квантовое число- ms принимает значения +½ и -½. Принцип Паули: в атоме не может быть двух электронов с одинаковыми значениями всех четырёх квантовых чисел.

Электронная формула атома Надо знать: Порядковый номер элемента в Периодической системе(он укажет на заряд ядра и число электронов в его атоме) Номер периода, который укажет на число энергетических уровней. Номер группы главных подгрупп укажет на число электронов на внешнем уровне(I-II группа–s-элементы, III-VIII-p-элементы), в побочных подгруппах I-VIII групп- d- элементы. Валентные электроны d-элементов находятся на внешнем уровне s -подуровня и на предвнешнем уровне d -подуровня.

Электронная формула атома Заполнение электронами уровней и подуровней для атомов элементов малых периодов. Период 1 2 3 Подуровень 1s 2s - 2p 3s - 3p Элементы H, He Li,Be , B-Ne Na,Mg,Al-Ar

Составление электронных формул 3 период: 11 Na 1s22s22p63s1 12Mg 1s22s22p63s2 13Al 1s22s22p63s2 3p1 ………………………………. 16S 1s22s22p63s2 3p4 18Ar 1s22s22p63s2 3p6

Электронная формула атома Заполнение электронами уровней и подуровней для атомов элементов больших периодов. Период 4 5 Подуровень 4s 3d 4p 5s 4d 5p Элементы K,Ca,Sc-Zn,Ga-Kr Rb,Sr,Y-Cd,In-Xe

Составление электронных формул 4 период: 19K 1s22s22p63s2 3p6 4s1 20Ca 1s22s22p63s2 3p6 4s2 21Sc 1s22s22p63s2 3p6 4s23 d1 ………………………………………….... 25 Mn 1s22s22p63s2 3p6 4s23 d5 …………………………………………… 30Zn 1s22s22p63s2 3p6 4s2 3d10 31Ga 1s22s22p63s2 3p6 4s2 3d10 4 p1 …………………………………………………………. 36Kr 1s22s22p63s2 3p6 4s2 3d10 4 p6

Электронно-графическая формула 15Р 1s22s22p63s2 3p3 E d p n=3 s p n=2 s n=1 s Валентность- III

Валентные возможности атомов 15Р 1s22s22p63s1 3p3 3d 1 E d p n=3 s p n=2 s n=1 s Валентность - V

Валентные возможности атома серы 16S 1s22s22p63s2 3p43d 0- основное состояние E d p n=3 s p n=2 s n=1 s Валентность - II

Валентные возможности атома серы 16S 1s22s22p63s2 3p3 3d 1- возбуждённое состояние E d p n=3 s p n=2 s n=1 s Валентность - IV

Валентные возможности атома серы 16S 1s22s22p63s1 3p3 3d 2 - возбуждённое состояние E d p n=3 s p n=2 s n=1 s Валентность - VI

Валентные возможности атома кислорода 8О 1s22s22p4-основное состояние E p n=2 s n=1 s Валентность - II

Строение электронных оболочек атомов элементов ⅠиⅡпериодов Электронная оболочка атома – это совокупность всех электронов атома. Энергетический уровень – это совокупность электронов с близкими значениями энергии(Е). значение n 1 2 3 4 5 6 7 Энергия электрона и радиус электронного облака возрастают, связь электрона с ядром убывает

Энергетическая схема электронных слоёв Е1 Е2 Е3 Ядро● ) ) ) n=1 n=2 n=3 N=2n2 Е1<,E2<,E3<,E4……

Максимальное количество электронов на уровне n=1 N=2∙12 =2ē n=2 N=2 ∙22=8ē n=3 N=2 ∙32=18ē На внешнем энергетическом уровне может находиться не более 8-ми электронов(на первом-2e). Уровень с максимально возможным числом электронов называется завершённым.

Электронная схема атомов I – II периодов. I период +1○) 1H 1ē 1 +2○) 2He 2ē , n=1 N=2∙12 =2ē 2 завершён II период +3○) ) 3Li 2ē1ē 2 1 незавершён

Электронная схема атомов I – II периодов. +⑨ ) ) 9F 2ē7ē 2 7 незавершён +⑩ ) ) 10Ne 2ē8ē 2 8 завершён,т.к. N=2n2=222=8ē

Элементы III – IV периодов. III период +⑪ ) ) ) 11Na 2ē8ē1ē 2 8 1 незавершён +⑫ ) ) ) 12Mg 2ē8ē2ē 2 8 2 незавершён

Элементы III – IV периодов. +⑬ ) ) ) 13Al 2ē8ē3ē 2 8 3 незавершён +⑭) ) ) 14Si 2ē8ē4ē 2 8 4 незавершён

Элементы III – IV периодов. +⑮) ) ) 15P 2ē8ē5ē 2 8 5 незавершён +16○) ) ) 16S 2ē8ē6ē 2 8 6 незавершён

Элементы III – IV периодов. +17○) ) ) 17Cl 2ē8ē7ē 2 8 7 незавершён +18○) ) ) 18Ar 2ē8ē8ē 2 8 8 завершён

Элементы IV периодa. +19○) ) ) ) 19K 2ē8ē8ē1ē 2 8 8 1 незавершён +20○) ) ) ) 20Ca 2ē8ē8ē2ē 2 8 8 2 незавершён

Классификация химических элементов Металлы Неметаллы +⑫ ) ) ) 12Mg 2ē8ē2ē +⑨ ) ) 9F 2ē7ē 2 8 2 незавершён незавершён 2 7 (от 4 до 7ē) (от1до4ē) Благородные газы +⑩ ) ) 10Ne 2ē8ē 2 8 завершён Отдают ē другим атомам Отдают и принимают ē

Структура Периодической системы химических элементов Каждому элементу присвоен символ и отведена определённая клетка в системе 8 18 8 2 20 8 Ar 6 О 8 Са 2 39,948 2 15,999 8 40,08 аргон кислород 2 кальций

Структура Периодической системы химических элементов Периоды Малые Большие I, II, III IV, V, VI, VII-? Группы I-VIII Подгруппы Главные -А Побочные - В Элементы малых и больших периодов Элементы больших периодов Начало берут во втором периоде Начало берут в четвёртом периоде

Характеристика элемента Масса Радиус Заряд Общее Число Строение ядра числоē внешних ē эл. обол. m (Ar) R q Σē ē +⑨ ) ) 2 7

Свойства атомов Способность отдавать Способность принимать внешние электроны внешние электроны ↓ ↓ Металлы Неметаллы Na, Mg, Al S, P, O, N Атомы, имеющие завершённый эн. уровень ↓ Инертные Благородные газы He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn

Закономерности в периодах Li Be B C N O F Ne ③) ) ⑩)) 2 1 28 R (Li) >, R (Ne) 1.Увеличивается заряд ядра атомов на 1 – возрастает сила притяжения электронов к ядру, поэтому R атомов уменьшаются(сжимаются), прочность связи с ядром увеличивается, что влияет на способность отдавать ē. Na Mg Al Si P S Cl Ar +⑪) ) ) +18○))) 2 8 1 288

Закономерности в подгруппах Li (+3) )) F )) Ne )) 1 7 8 Na (+11) ))) Cl ))) Ar ))) 1 7 8 K (+19) )))) Br )))) Kr )))) 1 7 8 Rb (+37) ))))) I ))))) Xe)))) 1 7 8 Cs (+55) )))))) At )))))) Rn )))))) 1 7 8 Fr (+87) ))))))) 1 R (Li) <, R (Fr)

Домашнее задание §9, упр. 1-4. Знать закономерности.