Атом молекула ион и их характеристика. «Атомы, молекулы и ионы

Цели урока: углубить знания учащихся о атомы и молекулы как сложные структурные частицы вещества; дать понятие о ионы как заряженные частицы; на основании строения атома дать понятие о химический элемент как определенный вид атомов; ознакомить учащихся с современной украинской номенклатурой; дать представление о распространении химических элементов в природе.

Тип урока: комбинированный.

Формы работы: эвристическая беседа, рассказ, работа с опорной схемой.

Оборудование: периодическая система химических элементов.

II. Проверка домашнего задания

1. Заслушиваем способ разделения смеси: соль + спирт + вода + железные опилки.

Декантація и фильтрации.

Дистилляция.

Выпаривание и кристаллизация.

2. Несколько учеников на выбор предлагают свою смесь. Заслушиваем способ разделения, обсуждаем предложенный вариант.

III. Актуализация опорных знаний

Вспомните из курсов природоведения и физики основные этапы развития учения о строении атома.

Эвристическая беседа

1. Теория атомов Демокрита.

2. Создание атомно-молекулярного учения М. В. Ломоносовым и Дж. Дальтоном.

3. Ядерная модель строения атома Е. Резерфорда:

Атомы состоят из положительно заряженного ядра и электронной оболочки.

Заряд ядра атома и суммарный заряд всех электронов одинаковый. Атом електронейтральний.

Электроны движутся вокруг ядра с различным запасом энергии, на разном расстоянии от ядра и образуют энергетические уровни.

Рассматриваем схему строения атома.

Ядро состоит из протонов и нейтронов.

Заряд ядра равен порядковому номеру элемента в периодической системе (заполняем схему).

Итак, подведем итог.

Атом - мельчайшая электронейтральная частица вещества, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов.

А что будет, если количество протонов и электронов в атоме будет разной?

Он вступит заряда, причем если

np < ne - , то отрицательного;

np > ne , то позитивного.

Заряженные частицы называются ионами. Положительные ионы - катионы, а отрицательные ионы - анионы.

Например: H + - положительный ион Водорода (катион Водорода);

F - - отрицательный ион Фтора (анион Фтора).

Изобразим схему строения атомов и ионов Водорода и Фтора.

Самостоятельно заполним свободные места:

IV. Изучение нового материала

Вид атомов с одинаковым зарядом ядра называется химическим элементом.

Рассмотрим периодическую систему химических элементов. В ней с помощью химических символов изображены все химические элементы, известные человеку.

Химические символы в таком виде предложил шведский химик Й. Я. Берцелиус. Они обозначают первую букву латинского названия химических элементов. Если названия нескольких элементов начинаются с одинаковой буквы, то к химическому символу добавляют еще одну букву. Эти обозначения химических элементов являются международными и понятными химикам и другим ученым во всем мире.

Кроме химического символа элементы имеют свои названия. Познакомимся с некоторыми из них по современной украинской номенклатуре. (За учебником или схемой знакомимся с названиями, химическими символами элементов и произношением названий 20-ти элементов.)

В природе химические элементы распространены неравномерно. Рассмотрим диаграмму их распространения во Вселенной.

V . Закрепление нового материала

1. Построим схему строения атома Лития с помощью периодической системы.

Порядковый номер - 3, следовательно, заряд ядра Li +3, количество электронов - 3. Схему можно изобразить так:

Самостоятельно составьте схему для Be .

Порядковый номер - 4.

Заряд ядра - +4.

Количество электронов - 4.

2. Найдите в периодической системе обозначения следующих химических элементов:

Феррум - Fe ; Аурум - Au ; Сульфур - S ; Карбон - C .

3. С помощью периодической системы заполните пропущенные ячейки в таблице.

VI. Подведение итогов урока

Сегодня мы с вами не только повторили сведения о строении атома, но и узнали много нового.

В частности:

Химический элемент - это вид атомов с одинаковым зарядом ядра;

Ион - это заряженная частица;

Узнали названия химических элементов;

Познакомились с периодической системой химических элементов Д. И. Менделеева.

Творческое задание. Составить схему строения атомов B , C , Al .

Хим элемент – это вид атома с опр-ным зарядом ядра. Атом – мельчайшая хим-ки неделимая электронейтральная частица вещества. Молекула – мельчайшая электронейтральная частица вещества, кот обуславливает хим и физ свойства этого вещ-ва.

Ион – мельчайшая заряженная частица вещества (электролита), которая обуславливает хим и физ свойства этого вещ-ва. Вещество - вид материи, обладающее массой покоя и состоящий главным образом из элементарных частиц (электронов, протонов, нейтронов). Любое в-во состоит из структурных единиц – атомов, молекул, ионов.

2.Сколько химических элементов известно в настоящее время? в чём заключаются различия между химическим элементом и простым веществом?

В наст время известно 110 видов атомов. Об атомах одного вида говорят, что они являются атомами одного хим элемента. Т.е. хим эл-т – то же самое, что вид атома.

Если молекулы состоят из атомов только одного вида, то вещество называют простым.

3.Чем отличаются вещества молекулярного строения от веществ немолекулярного строения? Какие физические свойства присущи тем и другим веществам?

Среди органических веществ преобладают молекулярные вещества, среди неорганических - немолекулярные. Молекулярные вещества состоят из молекул, связанных между собой слабыми межмолекулярными связями, к ним относятся: H 2 , O 2 , N 2 , Cl 2 , Br 2 , S 8 , P 4 и другие простые вещества; CO 2 , SO 2 , N 2 O 5 , H 2 O, HCl, HF, NH 3 , CH 4 , C 2 H 5 OH, органические полимеры и многие другие вещества. Эти вещества не обладают высокой прочностью, имеют низкие температуры плавления и кипения, не проводят электрический ток, некоторые из них растворимы в воде или других растворителях. Немолекулярные вещества с ковалентными связями или атомные вещества (алмаз, графит, Si, SiO 2 , SiC и другие) образуют очень прочные кристаллы (исключение - слоистый графит), они нерастворимы в воде и других растворителях, имеют высокие температуры плавления и кипения, большинство из них не проводит электрический ток (кроме графита, обладающего электропроводностью, и полупроводников - кремния, германия и пр.) Все ионные вещества, естественно, являются немолекулярными. Это твердые тугоплавкие вещества, растворы и расплавы которых проводят электрический ток. Многие из них растворимы в воде. Следует отметить, что в ионных веществах, кристаллы которых состоят из сложных ионов, есть и ковалентные связи, например: (Na +) 2 (SO 4 2-), (K +) 3 (PO 4 3-), (NH 4 +)(NO 3-) и т. д.

4.Чем определяется химическое количество вещества? Сформулируйте определение понятия моль. Каков физический смысл постоянной Авогадро и чему равно ее значение?

Количество вещества п - физическая величина, определяе­мая числом элементарных объектов (структурных единиц), из которых это вещество состоит. Под элементарными объектами понимают атомы, молекулы, ионы, электроны, любые условные части или фрагменты молекулы. За единицу количества вещества принят моль, определяе­мый как количество вещества системы, содержащей столько же структурных единиц, сколько атомов содержится в 0,012 кг уг­лерода 12 С. Эта величина является фундаментальной физической константой, называется постоянной Авогадро и обозначается N A:= 6,02*10 23 моль -1

Атом Атом

Химический элемент

Молекула

Ио́н

Дайте определение понятиям количество вещества, молярная масса, атомная масса?

В Международной системе СИ за единицу количества вещества принят моль.

МОЛЬ - это количество вещества (n), которое содержит 6,02 . 10 23 структурных единиц (атомов, молекул, ионов) данного вещества (6,02·10 23 частиц, число Авогадро N A) 1 моль атомов Н, 1 моль молекул Н 2

Атомная единица массы (а.е.м.) - внесистемная единица массы.

Атомная единица массы – это единица массы, равная 1/12 массы атома изотопа углерода 12 С

m(С) = 1,99·10 -26 кг

1/12 m(C) = 1/12 x 1,99·10 -26 кг = 1,66·10 -27 кг = 1,66·10 -24 г

1 а.е.м. = 1,66·10 -27 кг = 1,66·10 -24 г 1 а.е.м. ≈ массе протона или нейтрона.

Масса 1 моля вещества в граммах [М] = [г/моль]

Молярная масса численно равна относительной молекулярной массе

М = Мr

Мr (Н 2 О) = 18,0152 а.е.м.

М(Н 2 О) = 18,0152 г/моль

Молярная масса равна произведению массы m 0 одной молекулы данного вещества на постоянную Авогадро

М = N A · m 0

m в-ва = n · M

Какой ученый открыл закон постоянства состава?

Закон постоянства состава вещества:

Сформулирован Ж.-Л. Прустом в 1799 г..

Всякое чистое вещество независимо от способа его получения всегда имеет постоянный качественный и количественный состав.

Современная формулировка закона постоянства состава вещества такой:

Состав соединений молекулярной структуры является постоянным независимо от способа их получения. Состав соединений немолекулярной структуры (с атомной, ионной или металлической кристаллической решеткой) не является постоянным и зависит от способа их получения.

Соединения постоянного состава - дальтониды (в память английского химика и физика Дальтона).

Состав выражается простыми формулами с целочисленными стехиометрическими индексами, например:

Н 2 О, НCl, ССl 4 , СO 2

Соединения переменного состава - бертоллиды (в память французского химика Бертолле).

Состав бертоллидов изменяется и не отвечает стехиометрическим отношениям, например

FeS x , где 1,02 < x < 1,10

Физический смысл порядкового номера химического элемента?

Порядковый номер химического элемента
совпадает с числом положительных элементарных зарядов в ядре.
И это число вращающихся вокруг ядра электронов является константой. Порядковый номер - это заряд ядра, т. е количество протонов.

Чем обусловлены металлические свойства химических элементов?

Проявление металлических свойств определяется, прежде всего, способностью атомов данного элемента отдавать электроны с внешнего электронного слоя. Именно наличием у металлов свободных электронов обусловлена их высокая электропроводность. Усиление металлических свойств щелочных металлов с возрастанием атомного номера элемента связано прежде всего с увеличением радиусов их атомов, т. е. с ростом числа электронных слоев.

Чему равно массовое число атома?

Масса атома в а.е.м. или массовое число мы можем найти в ПС, оно определяется массой всех протонов и массой всех нейтронов ядра.

Чему равно число нейтронов в атоме P?

Число нейтронов в атоме P равно 16, т.к Массовое число(31)- число протонов(15).

Как составить электронную формулу атома? Правила заполнения атомных орбиталей.

Принцип Паули (запрет)

На одной АО могут находиться не более чем два электрона, которые должны иметь различные спины. В атоме не может быть двух электронов с одинаковым набором всех четырех квантовых чисел.

Правило Хунда.

Устойчивому состоянию атома соответствует такое распределение электронов в пределах энергетического подуровня, при котором абсолютное значение суммарного спина атома максимально

Что такое кристаллогидрат?

Кристаллогидраты - кристаллы, содержащие молекулы воды и образующиеся, если в кристаллической решётке катионы образуют более прочную связь с молекулами воды, чем связь между катионами и анионами в кристалле безводного вещества. Пример: CaSO 4 ·2H 2 O гипс.

Что подразумевается под понятиями: молекула, ион, атом, химический элемент?

Атом – наименьшая частичка химического элемента, являющийся носителем его свойств (предел химической делимости материи). Атом – это электронейтральная частица, состоящего из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов.

Химический элемент – это совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра. Объектом изучения в химии являются химические элементы и их соединения.

Молекула – это электронейтральная частица, образующаяся при возникновении ковалентных связей между атомамиодного или нескольких элементов, которая определяет химические свойства вещества.

Ио́н - электрически заряженная частица(положительно или отрицательно) (атом, молекула) , образующаяся, обычно в результате потери или присоединения одного или нескольких электронов атомами или молекулами.

Заряд иона кратен заряду электрона. Понятие и термин ион ввёл в 1834 Майкл Фарадей, который, изучая действие электрического тока на водные растворы кислот, щелочей и солей, предположил, что электропроводность таких растворов обусловлена движением ионов. Положительно заряженные ионы, движущиеся в растворе к отрицательному полюсу (катоду) , Фарадей назвал катионами, а отрицательно заряженные, движущиеся к положительному полюсу (аноду) - анионами.

Химия - это наука о веществе.

Элементарная частица - это неделимый микрообъект в масштабе атомных ядер, который является неделимым.

Субатомная частица - это элементарная или составная частица, которая входит в состав атома. К субатомным частицам относятся электрон, протон и нейтрон.

Нейтрон - элементарная частица, заряда не имеет. По массе почти равен с протоном.

Протон - элементарная частица, носитель положительного заряда. По массе почти равен с нейтроном.

Электрон - элементарная частица, носитель отрицательного заряда. Масса электрона приблизительно равна 1/1836 части массы протона.

Нуклоны - общее название для протонов и нейтронов.

Атом - единица вещества, состоящее из положительно заряженного ядра, которое окружено таким же числом отрицательно заряженных электронов. Атом является электрически нейтральным.

Ядро - центральная часть атома, состоящее из положительно заряженных протонов и нейтральных нейтронов; масса каждой из этих частиц приблизительно равна 1 а.е.м.

Атомная единица массы (а.е.м.) - единица массы, применяемая для масс молекул, атомов, атомных ядер и элементарных частиц. Атомная единица массы определяется как 1⁄12 массы атома углерода 12 C.

Атомный (порядковый) номер - суммарное число протонов в ядре атома. Также показывает количество электронов в атоме.

Массовое число - суммарное число нуклонов в атоме.

Атомная масса - массовое число, выраженное в атомных единицах массы. Атомная масса всегда несколько меньше суммы масс частиц, входящих в состав атома, поскольку при образовании атома из этих частиц часть массы превращается в энергию и выделяется в виде излучения (дефект массы).

Дефект масс - разность между суммарной массой всех нуклонов ядра в свободном состоянии и массой ядра.

Энергия связи - это энергия, которая потребуется для расщепления ядра на свободные нуклоны.

Изотоп - атомы одного и того же химического элемента с различным числом нейтронов в ядре. Каждый изотоп элемента имеет собственную атомную массу, а порядковый номер и символ элемента остаются неизменными.

Молекула - совокупность атомов, удерживаемых вместе химическими связями.

Химическая связь - это взаимодействие атомов, обусловливающее устойчивость молекулы (или кристалла) как целого.

Электроотрицательность - способность атома притягивать электроны.

Электронная пара - связанное состояние двух взаимодействующих электронов.

Ковалентная неполярная связь - разновидность ковалентной химической связи, которая образуется п ри взаимодействии атомов с одинаковой электроотрицательностью. Между ними образуется электронная пара, которой в равной степени владеют оба атома.

Ковалентная полярная связь - разновидность ковалентной химической связи , которая образуется п ри взаимодействии атомов, значение электроотрицательности которых отличаются, но не резко; происходит смещение общей электронной пары к более электроотрицательному атому.

Ионная связь - связь, которая образуется при взаимодействии атомов, которые резко отличаются друг от друга по электроотрицательности.

Водородная связь - связь, которая образуется между атомами водорода одной молекулы и атомом сильно электроотрицательного элемента (O, N, F) другой молекулы.

Молекулярная масса - сумма атомных масс всех атомов в молекуле.

Межмолекулярное взаимодействие - взаимодействие молекул между собой, не приводящее к разрыву или образованию новых химических связей. К межмолекулярным взаимодействиям относятся все силы межмолекулярного притяжения и отталкивания.

Вандерваальсовы силы - разновидность сил межмолекулярного взаимодействия, благодаря которым вещество имеет три агрегатных состояния.

Полярная молекула - молекула, образованная атомами с помощью ковалентной полярной химической связи.

Число Авогадро - количество частиц в 12 граммах 12 С и равное 6,02·1023 .

1 Моль - это количество вещества, равное числу Авогадро, т.е 6,02·10 23 частиц.

Молярная масса - масса одного моля вещества, измеряется в г/моль.

Ион - НЕэлементарная частица, имеющая заряд за счет удаления или приобретения одного или нескольких электронов.

Катион - положительно заряженный ион.

Анион - отрицательно заряженный ион.

Степень окисления - это такое число электронов, которое необходимо прибавить (восстановить) или отнять (окислить) к иону, чтобы он превратился обратно в нейтральный атом.

Окисление - оттягивание или полное удаление электронов от частицы.

Восстановление - присоединение или приближение электронов к частице.

Комплексный ион - это сложный ион, состоящий из двух и более простых ионов.

Соль - это соединение определенного числа катионов и анионов, которое обладает нулевым результирующим зарядом.

Кристалл соли - устойчивое образование из катионов и анионов, в котором ион каждого типа как можно дальше удален от других ионов с зарядом такого же знака.

Координационное число - число атомов или химических групп, непосредственно присоединенных к центральному атому в комплексном ионе или молекуле.

Сольватация - электростатическое взаимодействие между частицами (ионами, молекулами) растворенного вещества и растворителя. Простыми словами, это просто процесс растворения.

Гидратация - это процесс сольватации в воде.

Катод - отрицательный электрод, который поставляет электроны.

Анод - положительный электрод, который забирает электроны.

Электролиз - это метод разделения компонентов соединения при помощи электрического тока, проходящего через расплавленное соединение или раствор.

1 Фарадей - величина, равная 96485 Кл, представляет собой просто заряд 1 моля электронов.