УРОК № 13

БУДОВА ЕЛЕКТРОННИХ ОБОЛОНОК АТОМІВ ЕЛЕМЕНТІВ ПЕРШИХ ТРЬОХ ПЕРІОДІВ

Ми вже маємо уявлення про особливості руху електронів у атомі, ознайомились із деякими характеристиками атомних орбіталей; з’ясували, що таке спін електрона, навчилися розрізняти s- і p-електрони за формою їх орбіталей.

Розгляньмо детальніше будову електронних оболонок атомів елементів перших трьох періодів, навчімось складати електронні формули атомів хімічних елементів перших трьох періодів, установімо зв’язок електронної будови атома з положенням елемента в періодичній системі.

Енергія електрона є його найважливішою характеристикою. Електрони, які розташовані в атомі в орбіталях однакової форми і розміру, мають однакову енергію. З урахуванням енергій електронів їх розподіляють за певними енергетичними рівнями.

Максимальну кількість електронів на енергетичному рівні обчислюють за формулою:

,

де n – номер енергетичного рівня.

Умовний запис будови електронних оболонок атомів називають електронною формулою.

Графічний варіант електронної формули дає уявлення про кількість спарених і неспарених електронів у атомі хімічного елемента. В атомі Гідрогену один неспарений електрон, а в атомі Гелію в s-орбіталі перебувають два спарені s-електрони з протилежними спінами. Енергетичний рівень атомa Гелію завершений.

В атомі Літію три електрони. Оскільки перший рівень уміщує лише два електрони, третій електрон займе s-орбіталь другого енергетичного рівня.

Четвертий електрон атома Берилію також розміститься в s-орбіталі другого енергетичного рівня.

В атомі Бору п’ятий електрон займе р-орбіталь другого енергетичного рівня

Електрони заповнюють орбіталі спочатку по одному. Тому шостий електрон в атомі Карбону займе наступну 2р-орбіталь.

За тим самим правилом відбудеться розміщення сьомого електрона в атомі Нітрогену.

В атомі Оксигену на другому рівні немає вільних р-орбіталей. Тому восьмий електрон складе пару одному з р-електронів.

Аналогічно відбудеться розміщення восьмого і дев’ятого електронів в атомі Флуору.

В атомі Неону завершується заповнення електронами другого енергетичного рівня.

З Натрію починається заповнення електронами третього енергетичного рівня

Висновки

Електронні хмари різних форм відрізняються силою притягання до ядра.

Електрони розташовані навколо ядра шарами.

Кількість енергетичних рівнів у атомі, заповнених електронами, дорівнює номеру періоду.

Кількість електронів на зовнішньому енергетичному рівні в атомах елементів головних підгруп дорівнює номеру групи. Ці електрони називають валентними.

В атомах елементів побічних підгруп валентні електрони розміщуються як на зовнішньому, так і на передзовнішньому енергетичному рівнях.

МЕТА УРОКУ

З’ясувати розміщення електронів навколо атомних ядер. Розглянути електронну будову атомів хімічних елементів перших трьох періодів для розкриття фізичного змісту періодичного закону. Формувати вміння складати електронні формули атомів хімічних елементів перших трьох періодів і графічно зображати розміщення електронів за енергетичними комірками.

НАЙВАЖЛИВІШІ ПОНЯТТЯ, ЯКІ ВВОДЯТЬ УПЕРШЕ

Електронна оболонка, енергетичний рівень (електронний шар), енергетичний підрівень, електронна формула, завершений енергетичний рівень (електронний шар), енергетична (комірка), електронна конфігурація, спарені та неспарені електрони.

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО ПРОВЕДЕННЯ УРОКУ

Проблеми моделей і моделювання залишаються актуальними при вивченні будови електронних оболонок атомів елементів перших трьох періодів.

Демонстрація моделей стійких електронних оболонок, які визначають вид таблиці хімічних елементів, сприяє формуванню в учнів вміння складати електронні формули атомів, визначати кількість спарених і неспарених електронів у них, встановлювати, завершеним чи незавершеним є певний енергетичний рівень.