undefined

Вещества

План урока

ПСХЭ Д. И. Менделеева и строение атома
Строение вещества и химическая связь
Основные классы неорганических веществ

Цели урока

повторить основные понятия по теме «Строение атома»
обобщить и систематизировать знания о строении вещества и химической связи
охарактеризовать основные классы неорганических веществ

Разминка

Сколько различных видов атомов известно на данный момент?
Перечислите известные вам виды химической связи.
Что такое электроотрицательность элемента?

Периодическая система химических элементов и строение атома

Рис. 1. Модель атома гелия

Вспомним строение атома.

В ядре атома находятся протоны и нейтроны. Соотношение числа протонов и нейтронов определяется уравнением:

$A = N + Z$ ,

где A — массовое число; N — число нейтронов в ядре; Z — число протонов.

Ядро окружено электронной оболочкой с электронами, которые располагаются на электронных слоях (энергетических уровнях).

Положение элемента в ПСХЭ Д. И. Менделеева определяется строением его атома:

число протонов в ядре и число электронов — атомный номер элемента;
число энергетических уровней в электронной оболочке — номер периода;
число валентных электронов, то есть электронов на внешнем энергетическом уровне, — номер группы (для элементов главной подгруппы).

Свойства элементов, а также свойства образуемых ими соединений изменяются с некоторой периодичностью, которую можно отследить благодаря периодической системе.

№	Свойства	По периоду слева направо	По группе сверху вниз
1	Радиус атома	уменьшается	увеличивается
2	Заряд ядра (количество протонов)	увеличивается	увеличивается
3	Металлические свойства	ослабляются	усиливаются
4	Неметаллические свойства	усиливаются	ослабляются
5	Восстановительные свойства	ослабляются	усиливаются
6	Окислительные свойства	усиливаются	ослабляются
7	Основные свойства оксидов и гидроксидов	ослабляются, переходя в амфотерные	усиливаются
8	Кислотные свойства оксидов и гидроксидов	усиливаются	ослабевают
9	Количество энергетических уровней	не изменяется	увеличивается
10	Валентность (число валентных электронов)	увеличивается	не изменяется
11	Высшая степень окисления	увеличивается	не изменяется
12	Низшая степень окисления	увеличивается от −4 до −1 (IVА–VIIА-группы)	не изменяется
13	Электроотрицательность	увеличивается	уменьшается

Упражнение 1

Дайте полную характеристику серы по положению в ПСХЭ Д. И. Менделеева.

Строение вещества. Химическая связь

Химическая связь — это взаимодействие атомов, осуществляемое путём обмена электронами или их перехода от одного атома к другому.

Мы говорили об ионной, ковалентной и металлической связи. Для определения типа химической связи в простых веществах и бинарных соединениях можно воспользоваться схемой:

В данной схеме: неМе — неметалл; Ме — металл; ЭО — электроотрицательность элемента.

Самый электроотрицательный элемент — фтор. По нему можно ориентироваться при определении степени окисления других элементов: чем дальше химический элемент от фтора, тем меньше его электроотрицательность.

Важной величиной является степень окисления.

Степень окисления — условный заряд атома химического элемента.

Для расчёта степени окисления нужно помнить несколько правил:

Водород в сложных веществах имеет степень окисления +1 (кроме гидридов, в которых его степень окисления равна −1, например в гидриде натрия NaH).
Кислород в сложных веществах имеет степень окисления −2 (кроме пероксидов, в них его степень окисления −1, и кроме фторидов, где его степень окисления +2 или +1).
Максимальная (высшая) степень окисления металлов главных подгрупп равна номеру группы.
Минимальная (низшая) степень окисления неметаллов (кроме водорода) равна номеру группы минус восемь.
Сумма степеней окисления всех атомов в соединении равна нулю, а в ионе — заряду иона.
Степень окисления атомов в простых веществах равна нулю.
В кислородсодержащей кислоте центральный атом имеет такую же степень окисления, как и во всех солях данной кислоты (например, в серной кислоте и сульфатах сера всегда будет иметь степень окисления +6).

Упражнение 2

Определите тип химической связи и степени окисления элементов в следующих соединениях:

бромид калия;
азотная кислота;
йод;
медь;
сероводород;
фосфат кальция.

Основные классы неорганических веществ

Приведём схему классификации неорганических веществ.

Упражнение 3

Определите, к какому классу относятся вещества:

фтор;
гидрофосфат натрия;
азотистая кислота;
гидроксид меди (II);
оксид хрома (VI);
золото;
белый фосфор;
хлорид серебра.

Контрольные вопросы

Как определить число протонов и электронов в атоме химического элемента?
Что такое химическая связь? Какие виды химической связи вы знаете и как её определить?
Перечислите основные классы неорганических соединений.

Ответы

Упражнение 1

1. Порядковый номер серы — 16, относительная атомная масса Ar — 32. Химический символ — S.

2. Заряд ядра Z = +16, число протонов и электронов p⁺ = e^- = 16, число нейтронов n⁰ = 32 – 16 = 16.

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

4. Электронная формула атома серы: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴.

5. Высшая валентность — VI, низшая равна II.

6. 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 кислотные 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

SО₃ + 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:

H₂SО₄ + 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 2

Бромид калия K⁺Br^- — ионная связь

Азотная кислота H⁺N⁺⁵O₃^-2 — ковалентная полярная связь

Йод I₂⁰ — ковалентная неполярная связь

Медь Cu⁰ — металлическая связь

Сероводород H₂⁺S^-2 — ковалентная полярная связь

Фосфат кальция Ca₃⁺²(P⁺⁵O₄^-2)₂ — ионная и ковалентная полярная связи

Упражнение 3

Простые вещества — неметаллы: фтор, белый фосфор

Простые вещества — металлы: золото

Сложные вещества: солеобразующий оксид — оксид хрома (VI), основание — гидроксид меди (II), кислота — азотистая кислота, соли — гидрофосфат натрия, хлорид серебра

Конспект урока: Вещества

Строение вещества

Периодическая система химических элементов и строение атома

Строение вещества. Химическая связь

Основные классы неорганических веществ