Как сделать характеристику химического элемента

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 09.09.2024

ПЛАНИРУЕМЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Предметные

Метапредметные

Личностные

Умения характеризовать химиеские элементы 1-3го периодов по их положению в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева; обосновывать свойства оксидов и гидроксидов металлов и неметаллов посредством молекулярных, полных и сокращенных ионных уравнений реакций

Умения строить логические рассуждения, устанавливать причинноследственные связи, осуществлять сравнение, создавать обобщения, устанавливать аналогии, делать выводы; понимать, структурировать и интерпретировать информацию, представленную в табличной форме

Понимание значимости фундаментальных представлений об атомномолекулярном строении вещества для формирования целостной естественнонаучной картины мира

Решаемая учебная проблема

Какую информацию можно получить о свойствах химического элемента и его соединений исходя из положения элемента в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева?

Основные понятия, изучаемые на уроках

Характеристика элемента металла, характеристика элемента неметалла, генетические ряды металла, генетические ряды неметалла

Демонстрации. Лабораторные опыты

Демонстрации. Модели атомов элементов 1—3го периодов

Вид используемых на уроках средств ИКТ

Универсальные (электронные книги, компьютер, интерактивная доска)

ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА УРОКОВ

ЭТАП 1. Вхождение в тему урока и создание условий для осознанного восприятия нового материала

Диалог на уроке

Формирование конкретного образовательного результата / группы результатов

Актуализация знаний о строении атома и Периодическом законе Д. И. Менделеева, классификации неорганических веществ и их

свойствах в свете теории электролитической диссоциации и окислительновосстановительных реакциях, о генетической связи между классами соединений

Основной вид учебной деятельности, направленный на формирование данного образовательного результата

Диалогическое изложение. Систематизирующая беседа

Форма организации деятельности обучающихся

Коллективная мыслительная деятельность

Функция / роль учителя на данном этапе

Основные виды деятельности учителя

Координация деятельности обучающихся

ЭТАП 2. Организация и самоорганизация обучающихся в ходе дальнейшего усвоения материала

Систематизация пройденного материала

Формирование конкретного образовательного результата / группы результатов

Умение характеризовать химические элементы по их положению в периодической таблице Д. И. Менделеева

Основной вид учебной деятельности, направленный на формирование данного образовательного результата

Самостоятельная работа по составлению характеристик химических элементов—металлов и неметаллов по их положению в периодической таблице Д. И. Менделеева. Составление генетических рядов металлов и неметаллов

Самостоятельная работа с последующей само или взаимопроверкой и коррекцией допущенных ошибок

Форма организации деятельности обучающихся

Коллективная и индивидуальная мыслительная деятельность

Функция / роль учителя на данном этапе

Организаторская, контролирующая, корректирующая

Основные виды деятельности учителя

Координация, контроль, коррекция деятельности обучающихся

ЭТАП 3. Подведение итогов, домашнее задание

Формирование конкретного образовательного результата / группы результатов

Обобщение. Устный ответ на проблемный вопрос уроков

Форма организации деятельности обучающихся

Функция / роль учителя на данном этапе

Организация самоконтроля обучающихся с последующей самооценкой

Основные виды деятельности учителя

Координация деятельности обучающихся

Рефлексия по достигнутым или недостигнутым образовательным результатам

Обучающиеся оценивают свою работу на уроке, учитель выставляет отметки за конкретные виды работы обучающимся на основе их самооценки. Домашнее задание с комментариями

Тема уроков. Характеристика элемента по его положению в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева.

Цель уроков. Формирование умений характеризовать химические элементы и их соединения исходя из положения элементов в периодической таблице Д. И. Менделеева.

Проблемный вопрос уроков. Какую информацию можно получить о свойствах химического элемента и его соединений исходя из положения элемента в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева?

ХОД УРОКОВ

I. Диалог на уроке

Актуализация знаний обучающихся о строении атома и Периодическом законе Д. И. Менделеева, классификации неорганических веществ и их свойствах в свете теории электролитической диссоциации и окислительновосстановительных реакциях, о генетической связи между классами соединений.

Изучение нового материала происходит с опорой на содержание § 1 учебника.

Вопросы и задания

1) Вспомните, какая взаимосвязь существует между строением атома химического элемента и его положением в Периодической системе Д. И. Менделеева (заряд ядра атома, число протонов, нейтронов, общее число электронов, число заполняемых энергетических уровней, число внешних электронов у элементов главных подгрупп).

2) Как изменяются свойства атомов, простых веществ и соединений, образованных химическими элементами, в пределах главных подгрупп и периодов Периодической системы Д. И. Менделеева? Мотивируйте свой ответ.

3) Дайте характеристику химического элемента лития в соответствии с планом.

Записи в тетради

План характеристики химического элемента

Положение в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева и строение его атомов (заряд ядра атома, массовое число протонов, нейтронов, общее число электронов в нейтральном атоме, строение электронной оболочки, высшая степень окисления).
Характер простого вещества (металл, неметалл).
Сравнение свойств простого вещества со свойствами простых веществ, образованных соседними по подгруппе элементами.
Сравнение свойств простого вещества со свойствами простых веществ, образованных соседними по периоду элементами.
Состав высшего оксида, его характер (осно?вный, кислотный, амфотерный).
Состав высшего гидроксида, его характер (основание, кислородсодержащая кислота, амфотерный гидроксид).

Состав летучего водородного соединения (для неметаллов).

4) Какой тип химической связи существует в соединении натрия с водородом? Какими физическими свойствами будет обладать это соединение?

5) Составьте генетический ряд натрия (металла).

6) Дайте характеристику химического элемента фосфора в соответствии с планом.

7) Составьте генетический ряд фосфора (неметалла).

I. Систематизация пройденного материала

Выполнение заданий № 1(б), 2, 3 после § 1 учебника с последующей само или взаимопровер кой и, в случае необходимости, коррекцией допущенных ошибок.

II. Подведение итогов

Обучающиеся устно отвечают на проблемный вопрос урока.

Домашнее задание: § 1, выполнить задания № 4—7 после § 1; № 8 на с. 17 в рабочей тетради.

Для рациональной характеристики вещества необходимо знание общего плана ее осуществления. Рассмотрим основные этапы характеристики простого вещества, применимого для всех веществ, как металлического, так и неметаллического характера.

I. Общая характеристика, местонахождение в природе.

1. Место химического элемента в периодической системе.
2. Сведения об элементе в периодической системе (химический знак, A_v порядковый номер — с раскрытием физического смысла).
3. М(элемента).
4. Строение атома (схема, электронная и графическая формулы).
5. Обоснование валентных возможностей атома исходя из его графической формулы.
6. Формулы возможных простых веществ, образуемых химическим элементом в свободном состоянии (эмпирические, структурные и электронные).
7. М(вещества).
8. Нахождение в природе.

II. Физические свойства.

1. Агрегатное состояние (газ, жидкость или твердое вещество).
2. Цвет, запах, вкус.
3. Отношение к растворителям.
4. Плотность [для газов масса дм 3 (л); для жидких и твердых веществ — 1 см 3 (мл)].
5. Температура кипения и плавления.
6. Для металлических элементов указывается наличие теплопроводности и электрической проводимости, ковкости, пластичности, металлического блеска.

III. Химические свойства.

1. Для металлов. Взаимодействуют: 1) с неметаллами (галогенами, кислородом, халькогенами, азотом, фосфором, углеродом, кремнием, водородом); 2) с водой; 3) с кислотами (с окислительными, с неокислительными); 4) с солями.
2. Для неметаллов. Взаимодействуют: 1) с металлами; 2) с неметаллами (водородом, кислородом); 3) с водными растворами солей бескислородных кислот; 4) с водой; 5) с щелочами; 6) проявляют специфические свойства.

Для промежуточных элементов (к ним относятся алюминий, цинк, свинец, олово, бериллий). Взаимодействуют: 1) с неметаллами; 3) с кислотами; 2) с водными растворами солей; 4) с щелочами.

Химический элемент — совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра и числом протонов, совпадающим с порядковым (атомным) номером в таблице Менделеева [1] . Каждый химический элемент имеет свои название и символ, которые приводятся в Периодической системе элементов Дмитрия Ивановича Менделеева. [2]

Формой существования химических элементов в свободном виде являются простые вещества (одноэлементные) [3]

Содержание

История становления понятия

Символы химических элементов по Дж. Дальтону: 1 — водород; 2 — магний; 3 — кислород; 4 — сера; 5 — аммиак; 6 — диоксид углерода

Благодаря Джону Дальтону в начале XIX в. в химии возобладала атомно-молекулярная гипотеза, рассматривающая химический элемент как отдельный вид атомов и указывающая на природу простых и сложных веществ, как состоящих, соответственно, из атомов одного или различного видов. Дальтон же впервые указывает на атомный вес как важнейшее свойство элементов, определяющее его химическую природу. Благодаря усилиям Йенса Берцелиуса и его последователей были весьма точно определены атомные веса (атомные массы) известных элементов. Середина XIX в. ознаменовалась целым рядом открытий новых элементов. На международном съезде химиков в г. Карлсруэ в 1860 г. были приняты определения понятий молекулы и атома.

Однако с открытием изотопов стало ясно, что различные совокупности атомов одного и того же элемента могут иметь различающиеся атомные массы; так, радиогенный гелий, выделенный из урановых минералов, в связи с преобладанием изотопа 4 He имеет атомную массу больше, чем гелий космических лучей.

Современное понимание химического элемента как совокупности атомов, характеризующихся одинаковым положительным зарядом ядра, равным номеру элемента в Периодической таблице, появилось благодаря фундаментальным работам Генри Мозли (1915) и Джеймса Чедвика (1920) [7] .

Известные химические элементы

Не все из известных на сегодня 118 элементов имеют утвержденные ИЮПАК постоянные названия. Самым тяжёлым из официально признанных элементов, имеющих официальные постоянные названия, является 116-й, получивший в мае 2012 года имя ливерморий вместе со 114-м элементом флеровием.

Названия сверхтяжёлых элементов с номерами 113, 115, 117, 118, полученные в 2002—2010 годах в России и США, официально пока не утверждены. Они имеют временные систематические названия.

Символы химических элементов

Символы химических элементов используются как сокращения для названия элементов. В качестве символа обычно берут начальную букву названия элемента и в случае необходимости добавляют следующую или одну из следующих. Обычно это начальные буквы латинских названий элементов: Cu — медь (cuprum), Ag — серебро (argentum), Fe — железо (ferrum), Au — золото (aurum), Hg — ртуть (hydrargirum). Такая система химических символов была предложена в 1811 г. шведским химиком Я. Берцелиусом.

Цифрами меньшего размера возле символа элемента обозначаются: слева вверху — атомная масса, слева внизу — порядковый номер, справа вверху — заряд иона, справа внизу — число атомов в молекуле [7] :

Символ элемента
атомная масса	заряд иона
порядковый номер	число атомов в молекуле

Временные символы элементов состоят из трёх букв, представляющих аббревиатуру их атомного номера на латыни.

В Периодической таблице карточка химического элемента обычно включает следующие характеристики:

1 — обозначение химического элемента.
2 — русское название.
3 — порядковый номер химического элемента, равный количеству протонов в атомном ядре.
4 — атомная масса: среднее значение атомной массы устойчивых изотопов в земной коре или атомная масса наиболее долгоживущего изотопа (для радиоактивных элементов).
5 — распределение электронов по энергетическим уровням.
6 — электронная конфигурация.

Распространённость химических элементов в природе

Из всех химических элементов в природе найдено 88; такие элементы, как технеций Tc (порядковый номер 43), прометий Pm (61), астат At (85) и франций Fr (87), а также все элементы, следующие за ураном U (порядковый номер 92), впервые получены искусственно. Некоторые из них в исчезающе малых количествах обнаружены в природе.

Из химических элементов наиболее распространены в земной коре кислород и кремний. Эти элементы вместе с элементами алюминий, железо, кальций, натрий, калий, магний, водород и титан составляют более 99 % массы земной оболочки, так что на остальные элементы приходится менее 1 %. В морской воде, помимо кислорода и водорода — составных частей самой воды, высокое содержание имеют такие элементы, как хлор, натрий, магний, сера, калий, бром и углерод. Массовое содержание элемента в земной коре называется кларковым числом или кларком элемента.

Содержание элементов в коре Земли отличается от содержания элементов в Земле, взятой как целое, поскольку химсоставы коры, мантии и ядра Земли различны. Так, ядро состоит в основном из железа и никеля. В свою очередь, содержания элементов в Солнечной системе и в целом во Вселенной также отличаются от земных. Наиболее распространённым элементом во Вселенной является водород, за ним идёт гелий. Исследование относительных распространённостей химических элементов и их изотопов в космосе является важным источником информации о процессах нуклеосинтеза и об эволюции Солнечной системы и небесных тел.

Классификация химических элементов

Согласно замыслу одного из участников Википедии, на этом месте должен располагаться специальный раздел.
Вы можете помочь проекту, написав этот раздел.

Химические элементы как составная часть химических веществ

Химические вещества могут состоять как из одного химического элемента (простое вещество), так и из разных (сложное вещество или химическое соединение).

Химические элементы образуют около 500 простых веществ [10] . Способность одного элемента существовать в виде различных простых веществ, отличающихся по свойствам, называется аллотропией. [10]

В обычных условиях 11 элементов существуют в виде газообразных простых веществ (H, He, N, O, F, Ne, Cl, Ar, Kr, Xe, Rn), 2 — жидкости (Br и Hg), остальные элементы образуют твёрдые тела.

См. также

Ссылки

Kедров Б. M. Эволюция понятия элемента в химии. M., 1956
Химия и Жизнь (Солтеровская химия). Ч.1. Понятия химии. М.: изд-во РХТУ им. Д. И. Менделеева, 1997
Азимов А. Краткая история химии. СПб, Амфора, 2002

Примечания

Химические элементы
Основные положения и определения в химии

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Химический элемент" в других словарях:

ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ — совокупность атомов, имеющих одинаковый заряд ядра и, следовательно, одинаковое число электронов в электронной оболочке. Многие из них имеют несколько (см.). Хим. элементы обозначают знаками химическими (см. (9)), а их закономерную взаимосвязь… … Большая политехническая энциклопедия

химический элемент — совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра Z (одинаковым порядковым, или атомным, номером в периодической системе химических элементов). В таблицу химических элементов, издаваемую ИЮПАК, на 1998 внесено 109 элементов, имеющих названия (имеются … Энциклопедический словарь

химический элемент — cheminis elementas statusas T sritis chemija apibr??tis Atom? r??is, turinti vienod? branduolio kr?v?. atitikmenys: angl. chemical element; element rus. химический элемент; элемент ry?iai: sinonimas – elementas … Chemijos termin? ai?kinamasis ?odynas

химический элемент — cheminis elementas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibr??tis Atom? r??is, turinti vienod? branduolio kr?v?. atitikmenys: angl. chemical element vok. chemisches Element, n rus. химический элемент, m pranc. ?l?ment chimique, m … Penkiakalbis ai?kinamasis metrologijos termin? ?odynas

химический элемент — cheminis elementas statusas T sritis chemija apibr??tis Elektrocheminio elemento tipas. atitikmenys: angl. chemical element rus. химический элемент … Chemijos termin? ai?kinamasis ?odynas

химический элемент — cheminis elementas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. chemical element vok. chemisches Element, n rus. химический элемент, m pranc. ?l?ment chimique, m … Fizikos termin? ?odynas

ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ — вид атомов, обладающих одинаковым зарядом ядра. X. э. в свободном состоянии являются простыми (не разложимыми хим. методами на более простые) в вами. Мн. X. э. состоят из неск. изотопов. Взаимосвязь X. э. отражает периодическая система элементов… … Большой энциклопедический политехнический словарь

ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ — совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра Z (одинаковым порядковым, или атомным, номером в периодической системе химических элементов). В таблицу X. э., издаваемую ИЮПАК, на 1998 внесено 109 элементов, имеющих названия (есть сведения о… … Естествознание. Энциклопедический словарь

А) Характеристика фосфора.
1. Фосфор— элемент пятой группы и третьего периода, Z = 15,
Аr(Р) = 31.
Соответственно, атом фосфора содержит в ядре 15 протонов,
16 нейтронов и 15 электронов. Строение его электронной оболочки
можно отразить с помощью следующей схемы:

Атомы фосфора проявляют как окислительные свойства (принима-
ют недостающие для завершения внешнего уровня три электрона, получая при этом степень окисления -3, например, в соединениях с менее электроотрицательными элементами— металлами, водородом и т.п.) так и восстановительные свойства (отдают 3 или 5 электронов более электроотрицательным элементам — кислороду, галогенам и т.п., приобретая при этом степени окисления +3 и +5.)
Фосфор менее сильный окислитель, чем азот, но более сильный, чем мышьяк, что связано с ростом радиусов атомов от азота к мышьяку. По этой же причине восстановительные свойства, наоборот, усиливаются.
2. Фосфор — простое вещество, типичный неметалл. Фосфору свойственно явление аллотропии. Например, существуют аллотропные модификации фосфора такие, как белый, красный и черный фосфор, которые обладают разными химическими и физическими свойствами.
3. Неметаллические свойства фосфора выражены слабее, чем у азота, но сильнее, чем у мышьяка (соседние элементы в группе).
4. Неметаллические свойства фосфора выражены сильнее, чем у
кремния, но слабее, чем у серы (соседние элементы в периоде).
5. Высший оксид фосфора имеет формулу Р₂O₅. Это кислотный оксид.
Он проявляет все типичные свойства кислотных оксидов. Так, например, при взаимодействии его с водой получается фосфорная кислота.
Р₂O₅ + 3Н₂O => 2Н₃РO₄.
При взаимодействии его с основными оксидами и основаниями он
дает соли.
Р₂O₅ + 3MgO = Mg₃(PO₄)₂; Р₂O₅ + 6КОН = 2К₃РO₄+ 3Н₂O.
6. Высший гидроксид фосфора— фосфорная кислота Н₃РO₄, рас-
твор которой проявляет все типичные свойства кислот: взаимодействие с основаниями и основными оксидами:
Н₃РO₄ + 3NaOH = Na₃PO₄ + 3Н₂O. 2Н₃РO₄ + 3СаО = Са,(РO₄)₂? + 3Н₂O.
7. Фосфор образует летучее соединение Н₃Р — фосфин.

Б) Характеристика калия.
1. Калий имеет порядковый номер 19, Z = 19 и относительную атомную массу Аr(К) = 39. Соответственно заряд ядра его атома +19 (равен числу протонов). Следовательно, число нейтронов в ядре равно 20. Так как атом электронейтрален, то число электронов, содержащихся в атоме калия, тоже равно 19. Элемент калий находится в четвертом периоде периодической системы, значит, все электроны располагаются на четырех энергетических уровнях. Таким образом, строение атома калия записывается так:

Исходя из строения атома, можно предсказать степень окисления
калия в его соединениях. Так как в химических реакциях атом калия отдает один внешний электрон, проявляя восстановительные свойства, следовательно, он приобретает степень окисления +1.
Восстановительные свойства у калия выражены сильнее, чем у на-
трия, но слабее, чем у рубидия, что связано с ростом радиусов от Na к Rb.
2. Калий— простое вещество, для него характерна металлическая
кристаллическая решетка и металлическая химическая связь, а отсюда — и все типичные для металлов свойства.
3. Металлические свойства у калия выражены сильнее, чем у на-
трия, но слабее, чем у рубидия, т.к. атом калия легче отдает электрон, чем атом натрия, но труднее, чем атом рубидия.
4. Металлические свойства у калия выражены сильнее, чем у кальция, т.к. один электрон атома калия легче оторвать, чем два электрона
атома кальция.
5. Оксид калия К₂O является основным оксидом и проявляет все типичные свойства основных оксидов. Взаимодействие с кислотами и кислотными оксидами.
К₂O + 2НСl = 2КСl +Н₂O; К₂O + SO₃ = K₂SO₄.
6. В качестве гидроксида калию соответствует основание (щелочь) КОН, которое проявляет все характерные свойства оснований: взаимодействие с кислотами и кислотными оксидами.
KOH+HNO₃ = KNO₃+H₂O; 2KOH+N₂O₅ = 2KNO₃+H₂O.
7. Летучего водородного соединения калий не образует, а образует гидрид калия КН.

Читайте также: