Тема. Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Знаки химических элементов.

Цель  

       преподнести ученикам понятие периодической системы химических элементов и их обозначений

Основные термины 

• Периодическая таблица - является графическим изображением периодического закона. 
• Периодический закон - свойства всех простых веществ, как и формы и свойства соединений химических элементов определяются в повторяемой (периодической) зависимости от заряда ядра химического элемента.
• Период – это определенное число химических элементов с одним и тем же наибольшим значением основного квантового количества валентных электронов (с идентичным номером внешнего энергетического уровня), равняющимся номеру периода. 
• Группа – это совокупность химических элементов с идентичным количеством валентных электронов, которые равняются номеру группы. 
• Химические символы – это не просто сокращенные имена химических элементов, а и выражение их конкретного количества, т.е. каждый символ означает или один атом химического элемента, или один моль его атомов, или массу элемента, равную молярной массе этого элемента.

Часть 1. Периодический закон и периодическая таблица Д. И. Менделеева. 

Периодическая система элементов

1. Все элементы в системе расположены в порядке увеличения заряда ядра (=количеству протонов, следовательно, = количеству электронов)

2. Горизонтальные ряды — это ПЕРИОДЫ. Их 7 штук — по числу энергетических уровней атома.

    

Очень похоже на кольца сатурна

 

       Первый период состоит из атомов, в которых электронная оболочка состоит из одного уровня (элементы выделены красным),

 

        во втором периоде — из двух («красные» и «желтые»),

     в третьем — из трех («красные», «желтые» и один пустой слой) ,

     в четвертом — из четырех и т.д.

 

Каждый новый период начинается тогда, когда начинает заполняться новый энергетический уровень.

В периодической системе каждый период начинается элементами, атомы которых на внешнем уровне имеют один электрон, — атомами щелочных металлов — и заканчивается элементами, атомы которых на внешнем уровне имеют 2 (в первом периоде) или 8 электронов (во всех последующих) — атомами благородных газов.

 Группы — вертикальные ряды — атомы располагаются по возрастанию заряда ядра, количества электронов, атомы одной группы имеют сходное электронное строение.

 

Номер группы соответствует количеству электронов на внешнем энергетическом уровне. В этом примере нам дана 6-я группа, значит, у всех элементов этой группы 6 электронов на внешнем уровне.

Группы подразделяются на подгруппы — главные (в столбце выровнены по правому краю), это подгруппы, содержащие s- и p- элементы, начинающиеся с элементов первого и второго периодов, и побочные (выровнены по левому краю), содержащие d-элементы.

Максимальное число электронов на уровне:

S- 2 электрона p- 6 d- 10

По аналогии с переходными элементами, число лантаноидов и актиноидов, вынесенных внизу Периодической системы в виде самостоятельных рядов, равно максимальному числу электронов на f-подуровне, т.е. 14.

Теперь рассмотрим «содержимое» ячейки системы

• находится во 2-ом периоде, значит в  атоме 2 энергетических уровня

•  располагается в 5-ой группе, значит, на внешнем энергетическом уровне у него 5 электронов

 Так по содержимому периодической системы можно проанализировать любой элемент — определить заряд его ядра, количество электронов, количество энергетических уровней и атомную массу. 

Домашнее задание 

Какие химические элементы вы встречаете в своей повседневной жизни и как вы их используете? Приведите примеры в форме эссе. 

Интересно знать, что… 

Углекислый газ (химическое название карбон (IV) оксид) при давлении около 60 атмосфер превращается в жидкость. Эта жидкость хранится и транспортируется под давлением в стальных баллонах. Каждый из вас видел такие баллоны у продавцов газировки. Если из баллона выливать двуокись углерода в обычный мешок, то в нем будут образовываться белые, очень холодные хлопья твердого карбон (IV) оксида, напоминающие снег. Эти хлопья медленно испаряются. Такое явление, когда твердое вещество превращается в газообразное, минуя состояние жидкости, называют возгонка. Возгоняться могут многие известные вам веществ. Да. Например, возгоняется йод, нафталин, бензойная кислота, бромистый кадмий, сулема и многие другие. Переход твердого карбон (IV) оксида в газообразное состояние происходит при низкой (-78) температуре и сопровождается поглощением тепла. Эти свойства карбон (IV) оксида в технике применяются для получения низких температур. Спрессованный в кубики твердый карбон (IV) оксид извне похож на лед. Он медленно испаряется, вызывая значительное охлаждение (до -78), и не оставляет при этом жидкости. Отсюда и его техническое название «сухой лед». «Сухой лед» нашел широкое применение в холодильной технике для охлаждения пищевых продуктов. Кубики «сухого льда», размещены среди продуктов, не только поддерживают низкую температуру, но и создают атмосферу углекислого газа, в котором приостанавливается развитие гнилостных бактерий и других вредителей. Твердый карбон (IV) оксид используется также в пожарном деле. Обращаться с «сухим льдом» надо осторожно: брать голыми руками его не следует.