Урок химии в 10-м классе по теме Валентность. Валентные возможности атомов


Цели.

  • Развить представления о валентности как
    основном свойстве атома, выявить закономерности
    изменения радиусов атомов химических элементов
    в периодах и группах периодической системы.
  • Используя интегрированный подход, развивать у
    учащихся умения сравнивать, сопоставлять,
    находить аналогии, предсказывать практический
    результат на основании теоретических
    рассуждений.
  • Создавая ситуации успеха, преодолевать
    психологическую инерцию учащихся.
  • Развивать образное мышление, способности к
    рефлексии.

Оборудование: Таблица “ Валентность и
электронные конфигурации элементов”,
мультимедиа.

Эпиграф. Логика, если она отражается
в истине и здравом смысле, всегда ведёт к цели, к
правильному результату.

Урок комбинированный, с элементами интеграции.
Используемые методы обучения:
объяснительно-иллюстрированый, эвристический и
проблемный.

Ход урока

Презентация

I этап. Ориентировочно-мотивационный

Урок начинается с “настройки” (звучит музыка
– симфония №3 Й. Брамса).

Учитель: Слово “валентность” (от лат. valentia)
возникло в середине XIX в., в период завершения
второго химико-аналитического этапа развития
химии. К тому времени было открыто более 60
элементов.

Истоки понятия “валентность” содержатся в
работах разных ученых. Дж. Дальтон установил, что
вещества состоят из атомов, соединенных в
определенных пропорциях Э. Франкланд,
собственно, и ввел понятие валентности как
соединительной силы. Ф.А. Кекуле отождествлял
валентность с химической связью. А.М.Бутлеров
обратил внимание на то, что валентность связана с
реакционной способностью атомов. Д.И. Менделеев
создал периодическую систему химических
элементов, в которой высшая валентность атомов
совпадала с номером группы элемента в системе. Он
же ввел понятие “переменная валентность”.

Вопрос. Что такое валентность?

Вчитайтесь в определения, взятые из разных
источников (учитель показывает слайды через
мультимедиа):

“Валентность химического элемента




способность его атомов соединяться с другими
атомами в определенных соотношениях”.

“Валентность

способность атомов
одного элемента присоединять определенное
количество атомов другого элемента”.

“Валентность



свойство атомов,
вступая в химические соединения, отдавать
или принимать определенное количество
электронов (электровалентность) или объединять
электроны для образования общих для двух атомов
электронных пар (ковалентность)”.

Какое определение валентности, по вашему
мнению, более совершенно и в чем вы видите
недостатки других? (Обсуждение в группах.)

Валентность и валентные возможности – важные
характеристики химического элемента. Они
определяются структурой атомов и периодически
изменяются с увеличением зарядов ядер.

Учитель. Таким образом, делаем вывод, что:

(учитель показывает следующий слайд)

Что, по-вашему, означает понятие “ валентная
возможность”?

Учащиеся высказывают свое мнение. Вспоминают
значение слов “возможность”, “возможный”,
уточняют смысл этих слов в толковом словаре
С.И.Ожегова:

“Возможность – средство, условие,
необходимое для осуществления чего-нибудь”;

“Возможный – такой, который может
произойти, осуществимый, допустимый,
дозволительный, мыслимый”.

(учитель показывает следующий слайд)

Потом учитель подводит итог.

Учитель. Валентные возможности атомов – это
допустимые валентности элемента, весь спектр их
значений в различных соединениях.

II этап. Операционно-исполнительный

Работа с таблицей “ Валентность и электронные
конфигурации элементов”.

Учитель. Поскольку валентность атома зависит
от числа неспаренных электронов, полезно
рассмотреть структуры атомов в возбужденных
состояниях, учитывая валентные возможности.
Запишем электронографические формулы
распределения электронов по орбиталям в атоме
углерода. С их помощью определим, какую
валентность проявляет углерод С в соединениях.
Звездочкой (*) обозначают атом в возбужденном
состоянии:

Таким образом, углерод проявляет валентность IV
за счёт расспаривания
2s

2 – электронов и перехода одного из
них на вакантную орбиталь
. (Вакантный –
незанятый, пустующий (С. И. Ожегов))

Почему валентность С- II и IV , а H-I , He-O , Be – II , B –
III , P -V ?

Сопоставьте электронографические формулы
элементов (схема №1) и установите причину разной
валентности.

Работа в группах:

Схема №1 (Приложение)

Учитель. Итак, от чего зависят валентность и
валентные возможности атомов? Давайте
рассмотрим эти два понятия во взаимосвязи (схема
№2).

Схема №2 (Приложение)


1) числа неспаренных электронов 1) наличие вакантной орбитали
2) распределения электронов на
энергетическом уровне
2) распределения электронов по
орбиталям при поглощении атомом энергии

Расход энергии (Е) на перевод атома в
возбужденное состояние компенсируется энергией,
выделяющейся при образовании химической связи.

В чем отличие атома в основном (стационарном)
состоянии от атома в возбужденном состоянии
(схема №3)?

Схема№3 (Приложение)

Учитель. Могут ли быть следующие валентности
у элементов: Li -III , О – IV , Ne – II ?

Поясните свой ответ, используя электронные и
электронографические формулы этих элементов
(схема №4).

Работа в группах.

Схема №4 (Приложение)

Ответ. Нет, так как в этом случае затраты
энергии на перемещение электрона

(1s —> 2p или 2p —> 3s) настолько велики, что не
могут быть компенсированы энергией ,
выделяющейся при образовании химической связи.

Учитель. Есть ещё один вид валентной
возможности атомов – это наличие неподеленных
электронных пар (образование ковалентной связи
по донорно – акцепторному механизму):

(Приложение)

III этап. Оценочно-рефлексивный

Подводятся итоги, характеризуется работа
учащихся на уроке (возвращение к эпиграфу урока).
Затем подводится резюме – отношение ребят к
уроку, учебному предмету, учителю.

Резюме

1. Что не понравилось на уроке?



2. Что понравилось?

3. Какие вопросы остались для тебя неясными?

4. Оценка работы преподавателя и своей работы?
(обоснованная).

Домашнее задание (по учебнику О.С.
Габриеляна, Химия-10; профильный уровень, параграф
№4, упр.4)




Следующий: