Изготовление моделей атомов: план урока по биологии, 7 класс

Школа:

Дата:

Имя преподавателя:

Класс: 8

Количество присутствующих:

отсутствующих:

Тема урока

Распределение электронов в атомах

Лабораторный опыт №3 «Изготовление моделей атомов»

Цели обучения, которые достигаются на данном уроке (ссылка на учебную программу)

8.1.3. 1 определять число электронов в атомах первых 20 элементов

8.1.3.2 зарисовать схему распределения электронов по оболочкам

Цель урока

-вспомнить число электронов в атоме каждого из первых 20 элементов - понимать, что электроны в атомах распределяются последовательно по оболочкам на возрастающем расстоянии от ядра -понимать, что число электронов в каждой электронной оболочке не превышает определенного максимального значения -использовать эти знания для того, чтобы нарисовать модель распределения электронов по оболочкам

Критерии оценивания

Учащиеся смогут:- Используя мини планшетные доски для небольшого теста на знание количества электронов первых 20 элементов показать имеющиеся знания

- Объяснить, что не все электроны в атоме одинаковы – они имеют различную энергию и распределяются согласно энергии на определенных оболочках.

- Объясните вместимость (электронов) в оболочках.

- Составить таблицу, показывающую распределение электронов в каждом из 20 элементов и использовать стандартную последовательность распределения электронов (например, 2:8:1)

- Представить атомы в виде диаграмм электронных оболочек

Языковые цели

Учащиеся могут использовать новые слова безошибочно таким образом, чтобы показать свое понимание.Специальная лексика и терминология по предмету:

атом, (электронная) оболочка, энергетический уровень, подуровень, орбиталь (S,P), ядро, последовательность, группа, расстояние, ближайший, наиболее отдаленный, внутренний, внешний, пользоваться ключевой лексикой для устного описания атома и распределения электронов вокруг ядра по энергетическим уровням.

Предыдущее обучение

Понимание основных частиц – протона, нейтрона, электрона (6.4C)

Знание строения атомов первых 20 элементов (7.1A)

План

Планируемое распределение по времени

Планируемые действия

Источники

Начало

3-5 минут

(Всего 7 мин.)

Огласить тему и цели урока.

Учащимся предлагается ознакомиться с предметной терминологией по данной теме на каз./рус./англ.яз.

Атом

Аtom

Электрон

Еlectron

Электронная оболочка

Электрондық қабат

Electron shell

Энергетический уровень

Энергетикалық деңгей

Еnergy level

Орбиталь (s,p)

Орбиталь

orbital

Ядро

ядро

Nucleus

Группа

топ

Group

Внешний уровень

Сыртқы деңгей

Outer shell

Внутренний уровень

Ішкі деңгей

inner shell

Попросить учащихся, используя мини-доски, пройти небольшой тест на знание количества электронов первых 20-ти ХЭ ПС.

«У меня 7 электронов – кто я ?» (Ответ: Азот)

«Мой символ Si - кто я?» (Ответ: Кремний )

« Моя подруга живет в квартире №16, её имя - ?» (Ответ: Сера)

«У меня 20 нейтронов и 20 электронов ,

а живу я в подъезде номер ?» (Ответ: Кальций)

«Я – фосфор, подскажите сколько у меня электронов»

(Ответ: 15)

Мини-доски, маркеры, губки,

Периодическая таблица

Середина

Объяснение материала учителем.

Распределение электронов по энергетическим уровням. Характеристика состояния электронов в атомах.

Электроны в атомах обладают различным запасом энергии, которую они поглощают или излучают определенными порциями, или так называемыми квантами. Электрон в атоме находится лишь в определенных квантовых состояниях, соответствующих определенным значениям энергии его связи с ядром. Значение энергии электрона задается главным квантовым числом n, которое может принимать только целочисленные значения: n=1, 2,3… .

Электроны, обладающие наименьшим запасом энергии (n=1 ), находятся на первом энергетическом уровне. Переход электрона из одного квантового состояния в другое связан со скачкообразным изменением энергии, при этом электроны могут переходить на второй и более удаленные энергетические уровни. Число электронов N на данном энергетическом уровне определяется формулой N=2n2 , где n – главное квантовое число. Согласно этой формуле : на первом энергетическом уровне (n=1 ) могут находиться два электрона (N=2 ∙ 12 = 2), на втором (n=2) – восемь электронов (N=2 ∙ 22 = 8), на третьем (n=3) – восемнадцать электронов (N=2 ∙ 32 = 18 ) и т.д.

Предложить учащимся рассмотреть графическое изображение состояние электронов в атомах на примере атома водорода.

Далее показать вторую картинку Электронное облако водорода с неравномерной плотностью

Попросить учащихся ответить на вопросы по данным картинкам. Например, Понятно ли им, что показывают данные картинки? Есть ли траектория движения у электрона?

Экспериментально доказано, что вероятность пребывания электрона в области заряженного ядра не одинакова. Вероятность нахождения электрона около самого ядра атома водорода близка нулю. При удалении от ядра вероятность пребывания электрона в данной области пространства быстро возрастает и достигает максимального значения на расстоянии 53 пм от ядра, а потом постепенно убывает. Частоту пребывания электрона на определенном расстоянии от ядра принято графически изображать точками. Там, где электрон пребывает чаще, плотность точек больше, где реже – меньше. В результате возникает картина, напоминающая область эколоядерного пространства, в котором вероятность нахождения электрона составляет – 90%, называют электронным облаком или электронной орбиталью. (учащиеся пишут под запись)Она имеет определенную форму и пространственную ориентировку.

Просмотр видео: Что такое атомная орбиталь?

Задать вопросы по данному видео после просмотра учащимися. Что такое орбита? Что такое атомная орбиталь. Как можно определить атомные орбитали? Какова природа электрона.

Объяснение учителем: Понятие о s-, p-электронах и их распределении по энергетическим уровням и подуровням.

Электроны, состояние которых описывается облаком (орбиталью) сферической формы, принято называть

s-электронами.

Задать вопрос учащимся: Сколько электронов в атоме гелия ?(Предполагаемый ответ: в атоме гелия два s-электрона).Как могут сосуществовать на одном энергетическом уровне два электронных облака сферической формы ?Объяснение учителем: Электроны, кроме движения вокруг ядра, обладают ещё и внутренним движением, которое упрощенно можно представить как вращение вокруг собственной оси.Это явление получило название «спин» (от англ.spin – крутиться, вертеться). Электронные облака одинаковой формы могут перекрываться, если электроны обладают противоположными (антипараллельными) спинами, т.е. один как бы вращается вокруг оси по часовой, а другой – против часовой стрелки.

Графически это изображается так: 1s1 1s2 Н ↑ Не ↑↓

Клетка обозначает орбиталь,

стрелка – электрон,

разнонаправленные стрелки – противоположные (антипараллельные) спины.

Расположение электронов в атомах принято также изображать в виде электронных формул, например: H - 1s1 He - 1s2

Цифра перед буквой показывает номер энергетического уровня;

Буква – энергетический подуровень и форму электронного облака;

Цифра справа над буквой – число электронов на указанном подуровне с данной формой облака.

Число электронов на энергетическом уровне соответствует известной формуле N=2n2

Учащимся предлагается выполнить задание уровня А: Сколько и какие химические элементы первого периода содержат от одного до двух электронов ?

(Ответ: в 1-м периоде периодической таблицы химических элементов не может быть больше двух химических элементов. Это водород и гелий).

У атома Li третий, а у атома бериллия Ве третий и четвертый электроны располагаются на втором энергетическом уровне. Эти электроны в своём движении тоже образуют сферические облака, но большего размера.

У атома бора В появляется пятый электрон.

Этот электрон при движении образует облако, напоминающее форму гантели

Показать учащимся возможную ориентацию р- электронных облаков в пространстве

Гантелеобразные электронные облака располагаются взаимно перпендикулярно по осям x, y, z.

Объяснить учащимся, что для построения электронных конфигураций атомов необходимо учитывать:

Принцип Паули. В1925 г. швейцарский физик В.Паули (в 1945 г. ему была присуждена Нобелевская премия по физике) установил правило, названное впоследствии принципом Паули (или запретом Паули): В атоме не может быть двух электронов, обладающих одинаковыми свойствам

Вольфганг Паули

Правило Хунда.