Галогены щелочные металлы благородные газы

Обновлено: 28.03.2024

После того как выяснилось, что классификация на металлы и неметаллы не является полной, ученые стали выделять из этих двух больших классов элементы, особенно близкие по свойствам их простых веществ. Такие группы элементов назвали естественными семействами.

На странице -> решение задач по химии собраны решения задач и заданий с решёнными примерами по всем темам химии.

Естественные семейства химических элементов и их свойства

Выделяют следующие естественные семейства: Щелочные металлы – Na, K, Cs, Rb, Li. Галогены – F, CI, Br, I.

Щелочные металлы

В любой отрасли науки по мере накопления фактов возникает необходимость в их систематизации и установлении внутренней причинно-следственной связи между ними.

Из курса биологии вы хорошо знакомы с систематизацией в растительном и животном мире. В химии накопление знаний об элементах и их соединениях привело к необходимости их группировки по сходным признакам.

Классификация элементов началась с деления их на металлы и неметаллы, что было предложено шведским химиком Й. Я. Берцелиусом.

Кроме металлов и неметаллов существуют химические элементы, которые проявляют двойственную природу, т. е. обладают свойствами и металлов, и неметаллов в зависимости от условий протекания химических реакций (Be, Zn, Аl и др.). Их оксиды и гидроксиды называют амфотерными веществами (от греческого аmphoteros – оба, тот и другой).

В природе существуют группы элементов со сходными химическими свойствами, их называют естественными семействами элементов. К типичным металлам относятся щелочные металлы. Кроме этих металлов мы будем рассматривать группу галогенов (VIIА) и инертных газов.

Щелочные металлы расположены в IА группе. Это литий (Li), натрий (Na), калий (K), рубидий (Rb), цезий (Cs), франций (Fr). Франций – радиоактивный элемент. Они называются щелочными металлами, потому что при взаимодействии с водой образуют
сильные растворимые основания – щелочи (рис. 39). Общая электронная формула валентных электронов

Естественные семейства химических элементов и их свойства

Щелочные металлы обладают некоторыми общими свойствами: молекулы щелочных металлов состоят из одного атома, очень активные. Поэтому их нужно хранить под слоем керосина. Энергично реагируют с водой, в соединениях проявляют валентность, равную I.

Металлическая активность щелочных металлов усиливается сверху вниз по группе, что связано с возрастанием атомных радиусов в этом направлении.

У щелочных металлов валентные электроны расположены на s-орбитали, поэтому их называют s-элементами. s-элементы в обычных условиях – это кристаллические вещества, которые по сравнению с остальными металлами обладают малыми значениями плотности (табл. 13). Литий, калий и натрий легче воды

Естественные семейства химических элементов и их свойства

Щелочные металлы имеют на внешнем энергетическом уровне по одному электрону, который слабо связан с ядром из-за больших значений атомных радиусов. Они легко отдают эти электроны

Естественные семейства химических элементов и их свойства

Литий по своим свойствам несколько отличается от остальных металлов. С водой литий взаимодействует медленно, натрий – более энергично, калий – наиболее энергично реагирует с водой, вспыхивает фиолетовым пламенем, а рубидий – со взрывом.

Оксиды этих элементов являются основными, им соответствуют основания, хорошо растворимые в воде, – щелочи, основные свойства которых усиливаются сверху вниз по группе.

Литий был открыт в 1817 г. шведским ученым Арфедсоном, натрий и калий – в 1807 г. английским ученым Г. Дэви, рубидий и цезий – в 1861 г. Р. Бунзеном.

Литий используют для изготовления различных свинцовых и алюминиевых сплавов, которые применяются в самолетостроении. Добавка лития к сплавам увеличивает их твердость.

Рубидий и цезий используют для изготовления фотоэлементов.

Естественные семейства химических элементов и их свойства

Галогены и инертные газы

Какие галогены и инертные газы вы знаете? Где они применяются? Что вы знаете об инертных газах? Расскажите об их применении.

В природе существуют группы элементов с противоположными щелочным металлам свойствами, к примеру, галогены (табл. 15).

Естественные семейства химических элементов и их свойства

Галогены – типичные неметаллы, при взаимодействии с металлами образуют соли (галоген означает солерод). Молекулы галогенов двухатомные. Все галогены образуют летучие водородные соединения, растворы которых являются кислотами. В отличие от щелочных металлов, активность элементов по мере возрастания относительных атомных масс у галогенов ослабевает.

Галогены расположены в VIIА группе. Это фтор F, хлор Cl (рис. 41), бром Br, йод I, астат At. Астат – радиоактивный элемент.

Электронная конфигурация внешнего слоя этих элементов

Естественные семейства химических элементов и их свойства

Естественные семейства химических элементов и их свойства

Естественные семейства химических элементов и их свойства

Последний электрон у атомов галогенов поступает на р-орбиталь, поэтому они называются р-элементами. По группе сверху вниз радиусы атомов увеличиваются, в том же направлении растут значения температур кипения и плотности. Агрегатные состояния переходят из газообразного через жидкое а окраска сгущается (от желто-зеленой у хлора до черно-серого с фиолетовым блеском у йода).

Галогены – типичные неметаллы, на внешнем энергетическом уровне у них не хватает одного электрона для завершения слоя, поэтому они легко принимают один электрон, проявляя неметаллические свойства. При этом принимают электронное строение инертного газа, стоящего после них в периодической системе. Кроме фтора, все остальные галогены образуют кислотные оксиды.

В соединениях фтор проявляет валентность, равную I. Остальные галогены проявляют валентности I, III, V, VII.

Неметаллические свойства элементов в группе сверху вниз ослабевают, так как из-за увеличения атомных радиусов сила притяжения электронов к ядру уменьшается.

Еще одна природная группа элементов – инертные газы (табл. 17).

Каждый период в Периодической системе завершается инертным газом. Инертные газы характеризуются низкой химической активностью. Из-за чего такая пассивность? Для разрешения этого вопроса рассмотрим электронное строение этих элементов. У известных вам инертных газов

Естественные семейства химических элементов и их свойства

Это одноатомные газы без цвета и запаха. Среди них самым химически инертным является гелий, более активны криптон и ксенон. В направлении возрастания относительной атомной массы, от He до Xe, наблюдается возрастание температуры кипения и плавления. Усиливается также растворимость газов в воде и других растворителях.

Естественные семейства химических элементов и их свойства

Гелий обнаружен в атмосфере Солнца и других звезд. В земной атмосфере и коре гелий может накапливаться в результате распада радиоактивных элементов. Он состоит из двух изотопов: и

Инертные газы (He, Ne, Ar) применяются в основном при сварке металлов, в лампах, в фонарях, а также как хладагенты при физических исследованиях (рис. 42).

Изучение свойств естественных семейств химических элементов и их соединений помогает нам систематизировать наши знания.

Йод был открыт при «помощи» кошки. Французский ученый Б. Кур-туа приготовил в двух склянках два различных раствора: в первой -концентрированную

Естественные семейства химических элементов и их свойства

Металлы и неметаллы

Вы знаете, что простые вещества в зависимости от электронного строения атомов подразделяются на металлы и неметаллы. Рассмотрим их структуру, свойства и применение в сравнительном аспекте. Обратите внимание на их различия и с чем они связаны.

В периодах в I, II, ІІІ группах находятся в основном металлы, а в IV–VIII главных подгруппах в основном расположены неметаллы.

Если провести диагональ от бора к астату, то справа вверх от диагонали расположены элементы – неметаллы (кроме элементов побочных подгрупп), а слева вниз – элементы металлы. На внешних энергетических уровнях металлов вращаются в основном 1–3 электрона, у неметаллов 4–8 электронов.

Электронное строение металлов Радиусы атомов металлов большие, неметаллы характеризуются малыми значениями радиусов.

В химических реакциях металлы отдают электроны

неметаллы присоединяют и могут отдавать электроны, кроме фтора.

Металлы, кроме ртути, твердые вещества, а неметаллы – твердые (S, P, C, Si, и газообразные

Металлы и их соединения применяются в тяжелой индустрии, а соединения неметаллов применяются в пищевой, бумажной и текстильной промышленности.

Металлы встречаются в литосфере, а соединения неметаллов чаще находятся в атмосфере.

По распространенности металлы подразделяются на благородные (Au, Ag, Pt), редкие, рассеянные, макро- и микроэлементы; неметаллы по содержанию в живых организмах – на макро-, микро- и ультраэлементы. В недрах земли они встречаются в виде минералов, в морских и водах океанов – в виде соединений.

Оксиды металлов I–II главных подгрупп – основные оксиды, им соответствуют гидроксиды: СаО → Металлы не образуют летучие водородные соединения. Неметаллы образуют летучие водородные соединения кислотного характера, например, и

Металлы обладают характерной особенностью – металлическим блеском, легко куются, вытягиваются, гнутся и прокатываются.

Металлы хорошо проводят электричество и тепло, они хорошие провjдники. Из неметаллов хорошим проводником электрического тока является графит. Многие соединения неметаллов (кристаллический кремний) проявляют полупроводниковые свойства или являются диэлектриками.

  1. Свойства элементов и образуемых ими простых и сложных веществ находятся в периодической зависимости от заряда атомных ядер.
  2. Группы элементов со сходными физическими и химическими свойствами называются естественными семействами.
  3. Формулы валентных электронов щелочных металлов ns1, галогенов - ns2np5, а инертных газов - пз2пръ (кроме гелия).
  4. Щелочные металлы - легко отдают один электрон с внешнего энергетического уровня, а галогены легко присоединяют недостающий до завершения внешнего слоя один электрон.
  5. В группе металлические свойства щелочных металлов усиливаются сверху вниз, а у галогенов неметаллические свойства в этом направлении ослабевают.

Услуги по химии:

Лекции по химии:

Лекции по неорганической химии:

Лекции по органической химии:

Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔

Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.

Сайт предназначен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.

Основные группы в современной периодической таблице, щелочные металлы, галогены и группы инертных газов

Щелочные металлы являются одновалентными элементами, потому что они имеют тенденцию терять валентный электрон во время химической реакции . элементы группы (1А) известны как щелочные металлы, потому что они реагируют с водой, образуя щелочные растворы. Калий более активен, чем натрий, потому что атомный размер калия больше, чем у натрия.

Группы современной периодической таблицы

Некоторые из основных групп в периодической таблице характеризуются конкретными названиями из-за их свойств, таких как щелочные металлы , галогены и инертные газы . Группа (1) или (1A) называется группой « щелочных металлов », Группа (17) или (7A) называется группой « галогены », Группа (18) или (нулевая группа) называется « инертными газами ». группа.

Группа щелочных металлов [Группа 1А]

Группа щелочных металлов расположена в верхней левой части современной таблицы Менделеева . Это первая группа s-блока. Несмотря на присутствие водорода в верхней части группы (1A) , это не один из щелочных металлов, а один из неметаллов, потому что он имеет небольшой атомный размер и газ.

Физические свойства

  1. Все они твердые при обычной температуре и имеют металлический блеск.
  2. Они хорошие проводники теплаи электричества .
  3. Большинство из них имеют низкую плотность.

Самая низкая плотность щелочного металла — это элемент литий (Li). Щелочным металлом самой высокой плотности является элемент цезий (Cs). Щелочные элементы , плавающие на поверхности воды : литий (Li), натрий (Na), калий (K), потому что их плотность меньше плотности воды (1 г / см3).

Щелочные элементы, тонущие в воде : рубидий (Rb), цезий (Cs), потому что их плотность больше плотности воды (1 г / см³). Литий плавает на поверхности воды, а цезий тонет в воде, потому что плотность лития меньше плотности воды , а плотность цезия больше плотности воды .

Химические свойства

  1. Их внешний энергетический уровень содержит только один электрон.
  2. Это одновалентные элементы, потому что они имеют тенденцию терять свои валентные(крайние) электроны во время химической реакции, образуя положительные ионы. каждый из них несет один положительный заряд.
  3. Они являются химически активными элементами, поэтому они находятся под поверхностью керосина или парафинового масла, чтобы предотвратить их реакции с влажным воздухом. Щелочные металлынаходятся под поверхностью керосина [за исключением лития, который находится под поверхностью парафинового масла].
  4. Их химическая активность увеличивается по мере увеличения атомного номера из-за увеличения их атомных размеров, поэтому они могут легко потерять валентный электрон, цезий (Cs) является наиболее активным щелочным металлом в периодической таблице, потому что он имеет самый большой атомный размер, поэтому , он может легко потерять валентный электрон .

Литий не удерживается под поверхностью керосина, потому что он плавает на его поверхности и сразу же горит, вызывая возгорание керосина, поэтому он сохраняется в парафиновом масле, как литий тонет в парафиновом масле.

Натрий удерживается под поверхностью керосина, чтобы предотвратить его реакцию с влажным воздухом, поскольку он является активным металлом. Литий (Li) — наименее активный металл в группе (1A), поскольку он имеет наименьший атомный размер в группе (1A).

Оберните два небольших кусочка натрия (размером с горошину) и калия фильтровальной бумагой и осторожно поместите каждый из них в стакан с водой. И натрий, и калий сильно реагируют с водой, образуя щелочной раствор, и выделяется газообразный водород, который горит с хлопком (под действием тепла, выделяемого в результате реакции). Реакция калия с водой сильнее, чем у натрия, потому что калий более активен, чем натрий.

Элементы по группе (1А) в периодической таблице, называются щелочные металлы (щелочные металлы) , поскольку они реагируют с водой образуя щелочные растворы. Возгорание натрия не устраняется водой, потому что натрий мгновенно реагирует с водой и выделяется газообразный водород, который горит с хлопком под действием тепла реакции.

Группа галогенов [Группа 7A]

Группа 7А расположена в правой части современной таблицы Менделеева , это одна из групп p-блока.

Общие свойства галогенов

  1. Они плохие проводники тепла и электричества.
  2. Их физическое состояние отличается от газообразного (фтор и хлор), жидкого состояния (бром) и твердого состояния (йод).
  1. Их внешний энергетический уровень содержит 7 электронов.
  2. Это одновалентные элементы, потому что они стремятся получить один электронтолько во время химической реакции, образуя отрицательные ионы, каждый из которых несет один отрицательный заряд. Неметаллический «галоген» (M) + Электрон (e — ) → Отрицательный ион (M — ).
  3. Они являются химически активными элементами, поэтому они не существуют индивидуально в природе, но существуют в химических соединениях [за исключением астатина (At), который получают искусственно].
  4. Они существуют в виде двухатомных молекул (состоящих из двух атомов). Формула молекул галогена — фтор (F 2), хлор (Cl 2 ), бром (Br 2 ) и йод (I 2 ).
  5. Галогены реагируют с металлами,образуя соли, поэтому их называют галогенами , что означает «солевые образования».
  6. Каждый элемент из галогеновзаменяет элементы под ним в их солевом растворе.

2Na + Cl 2 → 2NaCl

Cl 2 + 2NaBr → 2NaCl + Br 2

Хотя фтор является наиболее активным галогеном , он не заменяет другие галогены в их солевых растворах, потому что он реагирует с водой, в которой растворена соль. Хлор используется в производстве корректора, который является очень летучей жидкостью. При использовании он быстро высыхает, оставляя белое вещество на словах и строках, которые необходимо удалить.

Группа инертных газов [Группа 18]

Группа 18 расположена в верхней правой части современной таблицы Менделеева , это последняя группа в p-блоке .

Общие свойства инертных газов

  1. Они находятся в газообразном состоянии.
  2. Их внешний энергетический уровень содержит 8 электронов,за исключением гелия, который содержит только 2 электрона [гелий имеет только (K) уровень энергии].
  3. Их валентностьравна нулю, потому что их внешние энергетические уровни насыщены электронами .
  4. Это химически неактивные элементы, поэтому они не вступают в реакцию с другими элементами при нормальных условиях.
  5. Они существуют в виде одноатомных молекул (состоящих только из одного атома).

Свойства элементов и их использование

Использование элементов или их соединений в современных технологиях зависит от их свойств и типов. В следующей таблице показано использование некоторых элементов .

  • Натрий (Na), Натрий в жидком состоянии [ Металл]. Он используется в жидком состоянии (поскольку является хорошим проводником тепла) для передачи тепла изнутри ядерного реактора наружу, чтобы использовать его для получения энергии пара, необходимой для выработки электроэнергии .
  • Кобальт (Co), Радиоактивный кобальт 60 [Переходный элемент] 60 — массовое число кобальта. Он используется для консервирования пищевых продуктов, поскольку излучает (испускает) гамма-лучи, которые препятствуют размножению микробных клеток без воздействия на человека.
  • Кремний (Si), Кремний [Металлоид], Кремниевые слайды используются в производстве электронных устройств, таких как вычислительные устройства и транзисторы, потому что это полупроводник, способность которого проводить электричество зависит от температуры.
  • Азот (N), сжиженный азот [неметалл]. Используется для сохранения роговицы глаза за счет снижения ее температуры кипения (-196 ° C).

Египетский ученый доктор: Moustafa Эль-Сайед получил высшую американскую медаль в науке за его усилия в области нанотехнологий на 29 — е сентября 2008 года , и применение этой технологии в использовании золота в обработках рака заболевания.

: Первоначальные попытки классификации химических элементов. Понятие о группах сходных эле-ментов. Естественные семейства щелочных металлов и галогенов. Благородные газы.

ТЕМА УРОКА: Первоначальные попытки классификации химических элементов. Понятие о группах сходных элементов. Естественные семейства щелочных металлов и галогенов. Благородные газы.

Сформировать представления о классификации химических элементов на примерах естественных семейств щелочных металлов, галогенов, благородных газов.

Планируемые результаты обучения

Знать общие признаки классификации химических элементов на примере групп сходных элементов.

Развивать умения определять понятия, делать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать выводы.

Формировать мировоззрение, соответствующее современному уровню развития науки, коммуникативную компетентность. Испытывать чувство гордости по отношению к достижениям отечественных учёных (работы Д. И. Менделеева).

Основные виды деятельности учащихся.

Основные виды деятельности учащихся. Классифицировать химические элементы на металлы (щелочные и щелочноземельные), неметаллы, благородные газы.

Основные понятия.

Классификация элементов, семейства элементов (щелочные металлы, щелочноземельные металлы, галогены).

Структура урока

I . Организационный этап

II . Актуализация опорных знаний

III . Изучение нового материала

IV . Закрепление. Подведение итогов урока

V . Домашнее задание

Организационный момент.

Приветствие, проверка принадлежностей к уроку.

Актуализация опорных знаний.

Вы закончили изучение большой темы: «Основные классы неорганических соединений». Теперь предстоит изучение главной темы «Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И Менделеева». Давайте попытаемся перенестись в прошлое и проникнуть в творческую лабораторию ученых.

Изучение нового материала.

Мотивация к учебной деятельности. Ввод новых знаний.

- Ребята для начала я хотела бы провести Интеллектуальный тренинг “Знаете ли вы…”. Ваша задача в тетраде на каждое прочитанное мною утверждение ставить знак «+», если вам известен этот факт или «-» если вы о нем слышате впервые.

- Готовы? (дети отвечают)

1. В 1860 году были известны более 60 химических элементов, на сегодняшний день открыты более 114 элементов.

2. В организме человека около 70 химических элементов в составе простых и сложных веществ, массовая доля больше всего (кислорода, углерода, азота, кальция).

3. Для изготовления одной лампочки накаливания нужно использовать 7 различных металлов - Fe, W, Ni, Pb, Sn, Sb, Zn).

4. Семь металлов создал свет по числу семи планет - Аu, Ag, Cu, Pt, Sn, Hg, Fe).

5. Во время 1 мировой войны применение ядовитого желто-зеленого газа хлора привело к смерти многих людей, а благодаря посуде, изготовленной из серебра, из которого ели пищу офицеры армии Македонского избежали кишечные болезни.

Ребята, а о каких элементах шла речь? Как их можно классифицировать? (На металлы и неметаллы).

Ребята сегодня на уроке, мы поговорим о п ервоначальных попытках классификации химических элементов, познакомимся с понятием о группах сходных элементов, изучим естественные семейства щелочных металлов и галогенов, а также благородных газов.

(Учащиеся записывают дату, тему урока)

Попытки классификации химических элементов начались задолго до открытия Д.И.Менделеева периодического закона. Естествоиспытатели в начале XIX сталкивались с большими трудностями в этом направлении, потому что химических элементов было известно всего 63, а атомные массы были определены для них неточно.

Задолго до нашей эры были хорошо известны 7 металлов: золото, серебро, медь, железо, олово, свинец, ртуть. Поэтому вначале все элементы разделяли на 2 группы – металлы и неметаллы. Учения о первоэлементах возникли в Древней Греции. Философ Эмпедокл, живший около 490–430 гг. до н. э. создал учение о 4-х элементах: земле, воде, огне, воздухе.

Это учение об элементах дополнил и продолжил его ученик Аристотель, добавив 5-й элемент – эфир. Он считал, что из эфира состоят небеса, звезды, планеты.

Во II—VI века н. э. в эпоху поздней античности складывается Алхимия, предшественница химии. Алхимики занимались получением золота или серебра из неблагородных металлов, с помощью «философского камня», составлением препаратов и снадобий, «пилюль бессмертия», поиском «элексира жизни», изучением глубинной сущности веществ и химических реакций, трансмутацией духа, достижением абсолютного здоровья или даже бессмертия.

Основными объектами изучения алхимии являлись металлы. Каждому из семи известных тогда металлов сопоставлялась соответствующее небесное светило:

Все без исключения алхимические учения отличались таинственностью и секретностью. Алхимические обозначения химических веществ представляли собой различные геометрические фигуры. Алхимия была связана со всеми областями химических ремесел и постепенно все больше принимала облик практической химии.

От «алхимического периода» новая химия унаследовала ряд названий веществ, лабораторных операций, посуды, приборов. Одно из крупнейших достижений алхимии – случайное открытие фосфора. Алхимики - египтяне открыли бронзу – сплав меди с оловом.

Однако алхимики не могли понять и объяснить механизмы превращений веществ, не было сделано и научных обобщений. Алхимия исчезает.

Ребята, я раздала вам карточки. Каждый ряд получил карточку, с именем ученого, который предложил свою классификацию химических элементов. Ваша задача в течение нескольких минут изучить материал, затем рассказать всему классу об одном из способов классификации химических элементов.

(1 ряд) - Триады Дёберейнера.

В 1829 году немецкий химик И.В.Дёберейнер заметил, что некоторые сходные по своим свойствам элементы можно объединить по три в группы. Он назвал их триадами.

Сущность данной классификации заключается в следующем: в каждой триаде есть средний элемент, масса атома которого будет равна средней арифметической массе двух крайних элементов.

Например, рассмотрим первую триаду: Li, Na, K.

Их атомные массы соответственно равны 7, 23, 39.

Система классификации И.В.Деберейнер оказалась несовершенной. Некоторые триады не содержали тех элементов, которые были бы похожи с ними по химическим свойствам.

Ошибка И.В.Дёберейнер заключалась в том, что он ограничил себя поиском тройственных союзов, т. е. триад.

Но И.В.Дёберейнер был первым из естествоиспытателей, который связал свойства химических элементов с их атомными массами. Все дальнейшие попытки классификации химических элементов основывались на связи масс атомов с их химическими свойствами.

(2 ряд) - Октавы Ньюлендса

В 1865 году 18 августа английский ученый Дж.А.Ньюлендс расположил химические элементы в порядке возрастания их атомных масс. В результате он заметил, что каждый восьмой элемент напоминает по свойствам первый элемент. Найденную закономерность, он назвал законом октав по аналогии с семью интервалами музыкальной гаммы.

Октавы Ньюлендса

Таким образом, он заметил, что вертикальные ряды, полученные после такого расположения, включают в себя элементы, схожие по своим химическим свойствам. Ньюлендс был первым, кто соотнес атомные массы химических элементов и их химические свойства и присвоил каждому элементу порядковый номер. Но все же в его таблице не было свободных мест. Он ограничил себя семью клетками в каждом периоде, и некоторые клетки ему пришлось поместить по несколько элементов. Поэтому научный мир отнесся скептически к его открытию.

(3 ряд) таблица химических элементов Мейера


В 1870 году появилась первая таблица немецкого химика Ю.Л. Мейера под названием « Природа элемента, как функция их атомного веса». В неё были включены 28 элементов, размещенные в 6 столбцов, согласно их валентности. Ю.Л. Мейер намеренно ограничил число элементов в таблице, чтобы подчеркнуть закономерные изменения атомной массы в рядах сходных элементов. Рис. 3.Сходные элементы располагаются в вертикальных рядах таблицы. Некоторые ячейки Ю.Л. Мейер оставил незаполненными.

Открытие периодического закона Д.И.Менделеевым

В 1871 году в итоговой статье «Периодическая закономерность химических элементов» Д. И. Менделеев дал следующую формулировку периодического закона:

«Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел стоят в периодической зависимости от атомного веса».

Тогда же Д. И. Менделеев придал своей таблице вид, ставшим классическим, так называемый короткий вариант.

С этого момента периодический закон и периодическая система Д. И. Менделеева становится общепризнанной всем мировым химическим сообществом. Особая заслуга Д. И. Менделеева заключается в том, что он не только расположил химические элементы в определенной последовательности, но и дал описательную характеристику своей периодической системы. При помощи её можно было предсказывать химические свойства различных химических элементов.

Ребята, с периодической системой химических элементов вы познакомились при изучении темы основных классов неорганических соединений.

Давайте вспомним, на какие две группы можно классифицировать все элементы, расположенные в периодической системе? (металлы и неметаллы).

Где в периодической системе расположены металлы(неметаллы)?

Приведите примеры металлов и неметаллов. (Записать в тетрадь)

Fe, Cu, Al, Hg, Au, Ag

С середины XIX в. химические элементы стали объединять в группы, получившие название естественных семейств . В одно семейство включались только элементы, химически сходные друг с другом и образующие сходные по составу и свойствам соединения.

Рассмотрим представителей семейств на примерах их расположения в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева:

Щелочные металлы − элементы IА-группы.

(Перечислите щелочные металлы. Записать в тетрадь Щелочные металлы: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr).

Ребята как вы думаете почему элементы IА-группы называют щелочными?

При взаимодействии этих металлов и их оксидов с водой образуются щёлочи.

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

Щелочноземельные металлы − элементы из IIА-группы. (Перечислите щелочноземельные металлы. Записать в тетрадь (Ca, Sr, Ba). Оксиды этих металлов называли «земли». Гидроксиды этих металлов представляют собой щёлочи.

Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2

Галогены − элементы VIIА-группы. (Перечислите галогены. Записать в тетрадь записать в тетрадь Галогены: F , Cl , Br , I , At . ). Получили свое название из-за свойства при взаимодействии с металлом образовывать соль. Включает в себя самые активные неметаллы.

Инертные (благородные) газы − элементы VIIIА-группы. Обладают малой химической активностью. (записать в тетрадь Инертные газы: He , Ne , Ar , Kr , Xe , Rn ).

Закрепление изученного материала.

Упр. № 5 на стр. 171. (Работа с таблицей 15 на стр. 170–171.

Домашнее задание:

- изучить §49, на стр. 167–171;

- выполнить упр. №3 на стр. 171.

Подведение итогов урока.

Ребята, давайте подведем итог нашего урока я начну фразу, а вы ее продолжите:

1. сегодня я узнал… 2. было интересно… 3. было трудно… 4. я выполнял задания… 5. я понял, что… 6. теперь я могу… 7. я почувствовал, что… 8. я приобрел… 9. я научился… 10.у меня получилось … 11.я смог… 12.я попробую… 13.меня удивило… 14.урок дал мне для жизни… 15.мне захотелось…

Урок на тему "“Щелочные металлы, галогены и инертные газы».

Цель : ознакомить обучающихся с естественными семействами химических элементов(щелочные, щелочно-земельные металлы, халькогены и галогены); дать понятие о реакции замещения на примере взаимодействия щелочных металлов с водой ; повторить электронное строение атомов элементов IA , IIA , VIA , VIIA VIIIA и взаимосвязь между строением атома и их химическими свойствами.

Образовательные :

-щелочные, щелочно-земельные металлы, щелочи, растворимые и нерастворимые основания, гидроксильная группа ОН, халькогены, галогены, основные и кислотные оксиды ,кислоты.

Развивающие :

-учить детей к самоконтролю, самопознанию, работать в паре, в группе, воспитывать взаимопонимание, поддержку;

-формирование умений работать с различными источниками информации;

-развитие интерактивных навыков и умений.

Воспитательные :

-развитие познавательного интереса у учащихся, их творческих способностей;

-формирование единства окружающей природы.

Тип урока : изучение нового материала в сочетании с систематизационной работой пройденного материала и его закреплением.

Планируемые результаты обучения :

1.Знать названия естественных семейств и строения атомов этих химических

2. Уметь написать реакцию замещения, соединения и расставить коэффициенты.

3.Познакомить с классами неорганических соединений: основаниями и кислотами.

Методы педагогического воздействия :

- Методы организации учебно-познавательной деятельности(словесный,

наглядный, практический, проблемно-поисковый).

Методы стимулирования и мотивации учебно-познавательной деятельности, учебная дискуссия.

Контроль, самоконтроль, взаимоконтроль.

Оборудование и реактивы : инструктаж по БЖ,ПСХЭ Д. И. Менделеева

штатив с пробирками, раствор NaOH , раствор HCl , индикатор.

Межпредметные связи : математика и география.

I .Организационный момент : девиз урока» Знание не только нужно получать, но нужно уметь ими пользоваться».

Прием « Самопроверки» и «Взаимопроверки».

II . Актуализация знаний.

Оглашение темы и целей урока.

Работа с классом. Прием «Закончить предложение»

1.Групп в таблице Д. И. Менделеева-----------.

2.Периодов в таблице Д. И. Менделеева-----------.

6.Валентные электроны- это---------------.

7.Электронные орбитали- это--------------.

8.Количество электронных орбиталей и назвать их.

9.Полная характеристика элемента с протонным числом 17.

Работа на доске.

Дать полную характеристику химическим элементам и строение их

атомов с протонными числами 11, 20, 8, 9.

III . Постановка учебной задачи.

СТРАТЕГИЯ «вОПРОСИТЕЛЬНЫЕ СЛОВА»

Что такое щелочь и почему из нее изготовляют шампуни, мыло и из

каких химических элементов ее получают? Почему имеют химические элементы название «халькогены»-медные руды? И что такое галогены и соляная кислота ,которая находится у нас в желудке?

IV . « Открытие нового знания».

Химические элементы группы IA , кроме Водорода.

Li Na K Rb Cs Fr -это щелочные металлы, самые активные металлы.

На последнем энергетическом уровне находится 1е один валентный электрон на s - орбитали. Высший оксид R 2 O -основной оксид.

Физические свойства: имеют металлический блеск, легко режутся ножом,

хранят под слоем керосина, T пл. уменьшается, Т кип. уменьшается, радиус

атома увеличивается ,плотность увеличивается, химическая активность от

Li к Fr увеличивается, им легче отдать один электрон.

Химические элементы группы IIA ,кроме амфотерного Ве и Mg .

Ca Sr Ba Ra –щелочно-земельные элементы , их называли землями и это активные металлы.

На последнем энергетическом уровне находится 2е два валентных электрона на s - орбитали. Высший оксид RO -основной оксид.

Физические свойства : имеют металлический блеск ,легко режутся ножом,

кроме Ca , Тпл. и Ткп. также в группе уменьшается ,радиус атома увеличивается, химическая активность в группе увеличивается и им легче отдать 2

Химические элементы VIA -это «халькогены» - медные руды.

S Se Te Po - это халькогены, активные неметаллы .

На последнем энергетическом уровне находится 6е шесть валентных электронов на s и p - орбиталях. Высший оксид RO 3-кислотный оксид.

Физические свойства : разные агрегатные состояния: О2 газ, S желтое

хрупкое твердое вещество, Se , Te , Po –твердые вещества. где Po -радио-

активный элемент, Тпл. и Ткп. также в группе увеличивается, и радиус атома увеличивается, химическая активность в группе наоборот уменьшается, им

легче принять 2 электрона, но могут и отдавать электроны.

Химические элементы группы VIIA –это галогены-«рождающие соли».

F Cl Br I At –это галогены, самые активные неметаллы .

На последнем энергетическом уровне находится 7е семь валентных электронов на s и p - орбиталях. Высший оксид R 2 O 7-кислотный оксид.

Физические свойства : разные агрегатные состояния- F 2 , Cl 2-газы, Br 2-жидкость, I 2-твердое кристаллическое вещество, At - радиоактивный элемент., Тпл. и Ткп. также в группе увеличивается, и радиус атома увеличивается, химическая активность в группе уменьшается, им легче принять 1 электрон.

Химические элементы группы VIIIA –это инертные (благородные) газы.

На последнем энергетическом уровне находится 8е восемь валентных электрона на s и p -орбиталях (завершенный энергетический уровень). Высший оксид RO 4.

He Ne Ar Kr Xe Rn –это инертные газы.

Физические свойства: все газы (одноатомные), инертные (химически пассивные),нет соединений ,кроме Kr , Xe , Rn .

Игра «Химическая лаборатория».

Химические свойства.

1.Реакция щелочных и щелочно-земельных элементов с кислородом (халькогеном). Реакция соединения.

4Ме +О2 =2Ме2О, 2Ме + О2 =2МеО,

где Ме-щелочной металл где Ме-щелочно-земельный металл

4К +О2=4К2О 2 Ва+О2=2ВаО

оксид калия оксид бария

2. Реакция щелочных и щелочно-земельных элементов с водой.

Реакция замещения. Таблица растворимости (растворимые, нерастворимые И АМФОТЕРНЫЕ основания).

Н2О=Н +ОН-гидроксильная группа ( гидро- вода)

2Ме + 2Н2О = 2МеОН + Н2. где Ме-щелочной металл (валентность I )

2 Li + 2 H 2 O = 2 LiOH + H 2

Н ОН гидроксид лития, щелочь

Ме + 2Н2О = Ме(ОН)2 + Н2, где Ме-щелочно-земельный металл (валентность II )

Ва + 2 Н2О =Ва(ОН)2 + Н2

Н ОН гидроксид бария, щелочь

3.Реакция галогенов с водородом. Реакция соединения.

Hal 2 + H 2 = 2 HHal , где Hal -галоген, неметалл (валентность I ).

Cl 2 + H 2 = 2 HCl

соляная, хлоридная кислота

4.Реакция галогенов с металлами. Реакция соединения.

2Ме + Hal 2 = 2 MeHal где Ме-щелочной металл (валентность I )

2 Na + Cl 2 =2 NaCl

хлорид натрия ,соль

V .Физическая минутка (химическая зарядка).

VI .Первичное закрепление знаний.

Игра «Химик-аналитик».

Заполнить пропущенные химические элементы и вещества.

Cs + O2 = …….. Ca + …… = 2CaO

F2 +……=2HF I2 +……..= 2NaI

2K +2H2O=…….+ H2 Ca +……..= Ca(OH)2 +H2

H2 + ……= 2HI 2Na + 2H2O=………. +H2

Игра « Репортер »

Читайте также: