Электрондардың атомдарда орналасуы. Энергиялық деңгейлер.

№5-6-ыншы сабақтар тақырыбы:                        Электрондардың атомдарда орналасуы. Энергиялық деңгейлер.

Оқыту мақсаты:                       Атом қабаттарына электрондарды толтыру заңдылығы, электрондық деңгейлер,олардың периодқа байланысты екенін түсіндіру. Электрон қабаттарының өзгеруіне байланысты элементтердің және олардың қосылыстарының қасиеттері периодты және секірмелі түрде өзгеретінін түсіндіру.Зат құрылысының және элементтің химиялық қасиетінің табиғи заңдылығын нақтылай отырып,оның себебін түсіндіру. Материя құрамындағы ортақ заңдылықтар туралы мағлұматтар беру.

Құрал – жабдықтар:               Химиялық элементтердің периодтық жүйесі,екінші период элементтерінің атом құрылысы туралы кесте.

Тірек білім мен біліктер:  Атом,атом ядросы,электрон,реттік нөмірдің физикалық мәні туралы білім.

Сабақ барысы: Ұйымдастыру кезеңі.

Оқушылардың білімін тексеру. Оқушылармен мына сұрақтар талданады:

1.      Атомдар қандай бөлшектерден тұрады?

2.      Изотоп деген не?

3.      Реттік нөмірдің физикалық мәні неде?

4.      Элемент және оның қосылыстарының химиялық қасиет,і элементтердің оксидтеріндегі валенттілігі, бейметалдардың сутегімен қосылыстарындағы валентігі қалай өзгереді?

Екінші период элементтерінің құрамы тақтаға ,оқушылар дәптеріне жазады?

Элемент таңбасы, рет рөмірі	Протон саны	Нейтрон саны	Электрон саны	С.а.м.
№3.  Li	3	4	3	7
№4.  Be	4	5	4	9
№5.  B	5	6	5	11
№6.  C	6	6	6	12
№7.  N	7	7	7	14
№8.  O	8	8	8	16
№9.  F	9	10	9	19
№10. Ne	10	10	10	20

Оқушылар атом ядросының заряды элементтің реттік нөмірі қанша өскен сайын электрон қабатындағы электрон саны да,сонша өсетіндігі туралы білімдерін бекітеді.

Жаңа сабақ. Бұдан соң атомдағы электрондар ядродан әр түрлі қашықтықта орналаса отырып,электрон қабаттарын түзетіндігі жайлы айтып өткен жөн.Электрон қабаттары энергиялық деңгейлер деп те аталады.

Оларды ядродан бастап 1,2,3,4,5,6,7,деп нөмірлейді,немесе K,Z,M,N,O,P,Q әріптерімен белгілейді.

Атомдағы электрондарда түрлі энергия қоры болады,оны электрондар квант деп аталатын кесінді үлеспен сіңіреді немесе бөліп шығарады. Деңгейдің нөмірін көрсететін бүтін п саны негізгі кванттық сан деп аталады. Ол берілген энергиялық деңгейдегі электронның энергиясын көрсетеді. Ядроға ең жақын бірінші энергиялық деңгейдегі электрон энергиясы ең аз мөлшерде болады. Бірінші энергиялық деңгейдегі электронмен салыстырғанда қалған деңгейдегі электрондардың энергия қоры көп болады.Осыған орай сыртқы қабаттағы электрондардың ядромен байланысы әлсіз. Атомдағы энергиялық деңгейдің саны,осы элемент тұрған периодтың нөміріне сәйкес келеді:

                                   1-период элементтеріне бір энергиялық деңгей,

                                   2-периодта – екі,

                                   3-периодта – үш т.с.с.

 Энергиялық деңгейдегі болатын электрондардың ең жоғары саны мына формуламен өрнектеледі: N = 2n². N-электрон саны, п-деңгей саны(ядродан бастап санағандағы) немесе негізгі квант саны.

Осы формулаға сәйкес бірінші энергиялық деңгей де  п=1;      2∙1²=2        электрон,

                                                                                           п=2;      2∙2²=8        электрон,

                                                                                           п=3;      2∙3²=18      электрон,

                                                                                           п=4;      2∙4²=32      электрон.

Осыдан кейін оқушыларға оқулықтағы кестені пайдаланып, алғашқы 20 элементтің электрондық қабаттарының құрылысы түсіндіріледі.(Оқушылар дәптерлеріне жазып отырғаны жөн).

Бірінші энергиялық деңгейге екі электроннан артық сыймайтындығына назар аударамыз (Мысалы, Н атомында 1-электрон, Не атомында 2-электрон бар). Сондықтан 1-ші периодта  екі элемент бар.Осы формулаға сүйене отырып, 2-ші периодта – 8, 3-ші периодта – 18 элемент болатынын оқушылар есептеп табады да, Li-ден, Ne-ға дейінгі элементтердің энергиялық қабаттарында электрондардың орналасуын жазады. Үшінші энергиялық деңгейді электрондар- мен толтыру алғашқы қабаттарға қарағанда өзгеше болатынына көңіл аударылады.

Алғашқыда оған 8 электрон орналасады: натрийден (бір электрон) аргонға дейін (8 электрон), мұнан соң үшінші қабатты электронмен толтыру уақытша тоқталады. Калийдегі 19-шы, кальцийдегі 20-шы электрондар төртінші деңгейде болады.

 Бұл элементтердің атом құрылысының сызбанұсқасы:

                                                ₊₁₉К  2е,8е,8е,1е;           

                                  ₊₂₀Са  2е, 8е, 8е, 2е;  

Скандий элементінен бастап (№21), мырыш элементіне (№30) дейін электрондар қайтадан үшінші энергиялық деңгейге орналасады, ал төртіншіде екі электрон сақталады, сызбанұсқасы:                  ₊₂₁Sc 2e,8e,9e,2e;        

                                                                ₊₃₀Zn 2е,8е,18е,2е;

Галий элементінен бастап(№31) электрондар төртінші энергиялық қабатқа орналаса бастайды. Ол 4-ші периодтың соңғы элементі криптонға дейін сақталады.

Сабақ соңында мынадай қорытынды жасаған жөн: элементтердің қасиеттерінің периодты өзгеруі атомдардың сыртқы электрондық қабаттарындағы электрон сандарының қайталануымен түсіндіріледі,бір периодта әрбір жаңа электрондардың қосылуынан қасиеттердің күрт өзгерісі байқалмайды,ал жаңа электрон қабатында келесі электронның пайда болуы элементтер қасиетінің секірмелі өзгеруіне әкеледі (күрт өзгертеді). Диалектиканың санның сапаға көшу заңдылығының дәлелі.

 

Электрон қабаттарының құрылысы жайлы оқушылар білімін  және құрылыс сызбанұсқасын жазу білігін бекіту үшін жаттығу жұмыстары орындалады.

 

                1-нұсқа.  5-56 а,б,   5-78,  5-61;      2-нұсқа.   5-56 ә,в,  5-79,  5-62;  97-99беттер.

 

Оқытудың жоспарланған нәтижесі: Оқушы алғашқы 1-3 период элемент атомдар арасындағы электрон қабатын толтыру заңдылығын түсіндіре білу,элементтің реттік саны өсуіндегі қасиеттерінің біртіндеп және секірмелі түрде өзгеру себептерін айтып беруі қажет. Сөйтіп оқушылар зат құрылысының табиғи заңдылығын түсіне бастайды. Химиялық қасиеттері энергиялық деңгейлерде электронның орналасуына тәуелді екенін түсінулері қажет.

 

Үйге тапсырма:       §56,(1-8)  Жұмыс дәптері.

Есептер мен жаттығулар жинағы. 5-69,5-70,5-71,5-73,  98-99 беттер.