Как поступить
в Онлайн-школу и получить аттестат?

Подробно расскажем о том, как перевестись на дистанционный формат обучения, как устроены онлайн-уроки и учебный процесс, как улучшить успеваемость и повысить мотивацию!

Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных

Конспект урока: Характеристика элемента по его положению в периодической системе

Строение вещества

03.03.2024
4124
0

Характеристика элемента по его положению в периодической системе

План урока

  • План характеристики химического элемента
  • Характеристика металла и его соединений
  • Характеристика неметалла и его соединений

Цели урока

  • рассмотреть план характеристики химического элемента на основании его положения в ПС
  • научиться описывать свойства химического элемента и его соединений на основе плана характеристики
  • расширить и углубить знания о химических элементах, периодической системе и строении атомов

Введение

Элементы и атомы,

В менделеевский взятые круг,

Сделали химию самой богатой

И самой творческой из наук.

 

Г. Санников

 

Можно предположить, что химические элементы в периодической системе — это герои, и им, как и любым героям, можно давать определённые характеристики. За основу характеристики химических элементов мы будем брать Периодическую систему химических элементов (ПСХЭ) Д. И. Менделеева.

План характеристики элементов по ПСХЭ

  • Порядковый номер элемента, относительная атомная масса (Ar), химический знак.
  • Строение   атома (заряд ядра (Z), количество протонов, нейтронов, электронов).
  • Положение элемента в ПС (период, группа, подгруппа), семейство элемента (s, p, d, f).
  • Распределение электронов по энергетическим уровням, электронная формула атома.
  • Характер элемента (металл, неметалл).
  • Высшая и низшая валентность.
  • Сравнение со свойствами соседних элементов (по группе, по периоду).
  • Формула высшего оксида, название, его характер.
  • Формула гидроксида (основания или кислоты), название, его характер.
  • Состав летучего водородного соединения (для неметаллов главных подгрупп), название, характер.

Характеристика металла и его соединений

Охарактеризуем металл калий К

Рис. 1. Калий в ПСХЭ

1.Порядковый номер калия, то есть клетка, в которой он стоит, — 19, относительная атомная масса Ar — 39. Химический символ — K.

 

2. Заряд его ядра равен Z = +19 (заряд ядра атома равен порядковому номеру элемента, числу протонов и числу электронов). Поэтому в атоме 19 электронов, и 19 протонов, а число нейтронов определяется по формуле n = Ar − Z, то есть 39–19 = 20, значит, в атоме 20 нейтронов.

3. Калий расположен в ПС в I группе, главной (A) подгруппе, 4 большом периоде, относится к элементам s-семейства, так как последняя заполненная орбиталь – s.

Рис. 2. Электронное строение атома калия

4. Калий находится в 4-ом периоде, значит, у него будет 4 энергетических уровня, на которых будут располагаться все его электроны. На первом уровне 2 электрона (это максимально), на втором — 8, на третьем — 8, на четвёртом, значит, — 1 электрон:

Электронная формула атома калия: 1s22s22p63s23p64s1.

 

5. Так как калий расположен над диагональю B-At в ПСХЭ, то он является металлом. 

6. Сравним свойства элемента калия со свойствами его соседей по группе: металлические свойства калия выражены сильнее, чем у натрия, но слабее, чем у рубидия, так как в группе сверху вниз увеличивается радиус атома и электроны больше отдаляются от ядра, их становится легче отдавать. 

 

7. Сравним свойства элемента калия со свойствами его соседей по периоду: металлические свойства калия выражены сильнее, чем у кальция, так как в периодах слева направо радиус атомов уменьшается, а число электронов на внешнем уровне увеличивается, электроны крепче связаны с ядром, поэтому их становится тяжелее отдавать, чем присоединить.

 

8. Калий – металл I A группы, его высшая валентность I (определяется номером группы). Металлу соответствует оксид калия – K2O, значит, это основный оксид, и он проявляет все свойства, характерные для этих оксидов: он реагирует с кислотами и кислотными оксидами, с водой с образованием щёлочи. Это подтверждается уравнениями реакции:

К2О + 2HCl => 2KCl + H2O

K2O + SO3 => K2SO4

K2O + H2O => 2KOH

 

9. Гидроксид калия (едкое кали) – это KOH, он является щёлочью – растворимым в воде основанием. Для него будут характерны следующие свойства: реакции с кислотами и кислотными оксидами, реакции с солями. Это подтверждается уравнениями реакции:

     КОH + HNO3 => KNO3 + H2O

2KOH + CO2 => K2CO3 + H2O

2KOH + CaCl2 => 2KCl + Ca(OH)2

 

10. Так как калий – металл, то он не образует летучих водородных соединений.


Пример 1

 

Охарактеризовать кальций по его положению в ПСХЭ.


Решение

 

1. Химический знак – Ca, название элемента «Кальций», порядковый номер 20, относительная атомная масса (Аr) = 40.

 

2. Положение в ПСХЭ: номер группы II, подгруппа главная (А), номер периода 4 большой.

 

3. Строение атома:

а) заряд ядра: +20;

б) количество электронов и протонов: 20;

в) количество нейтронов: n = 40 − 20 = 20.

 

пример 1

4. Количество энергетических уровней = 4, количество электронов на последнем уровне = 2, s-элемент

 

Электронное строение: 

 

Электронная формула: 1s22s22p63s23p64s2

 

5. Кальций является металлом. 

 

6. Металлические свойства кальция выражены сильнее, чем у магния, но слабее, чем у стронция.

7. Металлические свойства кальция выражены слабее, чем у калия. 

 

8. Высшая валентность равна II. Металлу соответствует оксид кальция – СаO, значит, это основный оксид, и он проявляет все свойства, характерные для этих оксидов: он реагирует с кислотами и кислотными оксидами, с водой с образованием щёлочи. Это подтверждается уравнениями реакции:

СаО + 2HCl => СаCl2 + H2O

СаO + SO3 => СаSO4

СаO + H2O => Са(OH)2

 

9. Гидроксид кальция Са(OH)2, он является щёлочью – растворимым в воде основанием. Для него будут характерны следующие свойства: реакции с кислотами и кислотными оксидами, реакции с солями. Это подтверждается уравнениями реакции:

     Са(OH)2 + H2SO4 => KNO3 + H2O

Са(OH)2 + CO2 => K2CO3 + H2O

Са(OH)2 + CaCl2 => 2KCl + Ca(OH)2

 

10. Так как калий – металл, то он не образует летучих водородных соединений.


Характеристика неметалла и его соединений

Охарактеризуем неметалл серу (S).

 

Рис. 3. Сера в ПСХЭ

1.Сера находится в клетке номер 16, соответственно её порядковый номер 16, относительная атомная масса Ar — 32. Химический символ — S.

 

2. Заряд ядра её атома будет Z = +16, а число протонов, как и число электронов равно 16 (равно порядковому номеру). Число нейтронов будет равно 16, так как если мы от относительной атомной массы отнимем число протонов, то будет 16 (n0 = 32 – 16 = 16).

3. Сера расположена в ПС в VI группе, главной (A) подгруппе, 3 малом периоде, относится к элементам p-семейства.

Рис. 4. Электронное строение атома серы

4. Сера находится в третьем периоде, значит, у неё три энергетических уровня: на первом 2 электрона, на втором — 8, а на третьем — 6.

Электронная формула атома серы: 1s22s22p63s23p4.

 

5. Сера — это неметалл, значит, для нее характерна как высшая, так и низшая валентность. Высшая равна номеру группы – VI, низшая находится по формуле 8-Nгруппы, для серы она равна II (8-6 =2).

 

6. Сравним свойства элемента серы со свойствами её соседей по группе: неметаллические свойства серы выражены сильнее, чем у селена, но слабее, чем у кислорода, так как радиус у кислорода меньше, чем у серы. 

7. По сравнению с соседями по периоду свойства серы выражены сильнее, чем у фосфора, но слабее, чем у хлора.

 

8. Высший оксид серы (VI) – SO3. Это кислотный оксид, который проявляет свойства, характерные для этих оксидов: он реагирует с основными оксидами, основаниями и водой с образованием соответствующей кислоты. Это подтверждается уравнениями реакции:

SO3 + BaO => BaSO4

3 + 2NaOH => Na2SO4 + H2O

SO3 + H2O => H2SO4

 

9. Высший гидроксид серы – это серная кислота – H2SO4, она проявляет свойства, характерные для всех кислот: реагирует с металлами, основаниями и основными оксидами, с солями. Это подтверждается уравнениями реакции:

H24 + Mg => MgSO4 + H2

H2SO4 + Ca(OH)2 => CaSO4 + 2H2O

H2SO4 + CaO => CaSO4 + H2O

H2SO4 + Na2SiO3 => H2SiO3 + Na2SO4

 

10. Сера – неметалл, поэтому имеет летучее водородное соединение – H2S – сероводород.


Упражнение 1

 

Охарактеризуйте    химический     элемент   кремний по тем же характеристикам, что и в примере.


Контрольные вопросы

 

  1. Перечислите   пункты     плана    характеристики химического элемента.
  2. Каким элементам характерно наличие летучих водородных соединений?


Ответы

 

1. Химический знак – Si, название элемента «Кремний», порядковый номер 14, относительная атомная масса (Аr) = 28.

 

2. Положение в ПСХЭ: номер группы IV, подгруппа главная (А), номер периода 3 малый.

 

3. Строение атома:

а) заряд ядра: +14;

б) количество электронов и протонов: 14;

в) количество нейтронов:       n = 28 − 14 = 14.

 

ответы

4. Количество энергетических уровней = 3, количество электронов на последнем уровне = 4, р-элемент

 

Электронное строение: 

 

Электронная формула: 1s22s22p63s23p2

 

5. Кремний является неметаллом. Высшая и низшая валентности равны IV.

6. Неметаллические свойства кремния выражены сильнее, чем у германия, но 

слабее, чем у углерода.

 

7. Неметаллические свойства кремния выражены слабее, чем у фосфора, но сильнее, чем у алюминия. 

 

8. Неметаллу соответствует высший оксид кремния (IV) – SiO2, значит, это кислотный оксид, и он проявляет все свойства, характерные для этих оксидов: он реагирует с основными оксидами и основаниями с образованием соответствующих солей. Это подтверждается уравнениями реакции:

SiO2 + K2O => K2SiO3

SiO2 + 2NaOH => Na2SO3 + H2O

 

9. Высший гидроксид серы – это кремниевая кислота – H2SiO3, она нерастворимая и реагирует со щелочами с образованием растворимой соли и воды. Это подтверждается уравнениями реакции:

H2SiО3 + Ba(OH)2 => BaSiO3 + 2H2O

 

10. Кремний – неметалл, поэтому имеет летучее водородное соединение – SiH4 – силан.

Предыдущий урок
Кислород
Неметаллы
Следующий урок
Ковалентная химическая связь
Строение вещества
Поделиться:
  • Арктика. Субарктика

    География

  • Генетическая связь между классами неорганических соединений

    Химия

  • Агрегатные состояния веществ

    Химия

Зарегистрируйся, чтобы присоединиться к обсуждению урока

Добавьте свой отзыв об уроке, войдя на платфому или зарегистрировавшись.

Отзывы об уроке:
Пока никто не оставил отзыв об этом уроке