Хімічні елементи та їхні родини. Значення періодичного закону

Урок 15. Хімічні елементи та їхні родини. Значення періодичного закону

---

Мета уроку: проаналізувати закономірності у розміщенні хімічних елементів у періодичній таблиці, навчитися класифікувати хімічні елементи на s-, p-, d-, f-елементи, розуміти значення періодичного закону.

Очікувані результати для вчителя:

Очікувані результати для учнівства:

Ключові слова

• періодична таблиця хімічних елементів
• родини хімічних елементів: s-, p-, d-, f-елементи

План уроку

1. Мотивація (5 хв.).
2. Родини хімічних елементів (12 хв.).
3. Практикуємось (16 хв.).
4. Значення закону періодів хімічних елементів (7 хв.).
5. Рефлексія (5 хв.).

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 5 хв. 

Учні висловлюють версії щодо відкриття періодичного закону, періодичної таблиці хімічних елементів, основної характеристики атома. Можуть використовувати напрацювання зроблені вдома (хронологічна пряма розвитку уявлень та ідей щодо створення періодичної таблиці хімічних елементів). Учні висловлюють ідеї щодо розміщення хімічних елементів в одну групу за подібністю властивостей. Можливо хтось уже на цьому етапі згадає про родини хімічних елементів.

Уявіть собі вченого XIX століття, який намагається розібратися в хаосі відомих на той час хімічних елементів. Не було чіткої системи, і кожен новий відкритий елемент додавав плутанини. Аж ось з’являється людина, яка не просто запам’ятовує факти, а бачить приховані зв’язки. Яке “відкриття” допомогло вченим навести лад у цьому хімічному “безладі”, передбачити існування нових елементів та зрозуміти за яким принципом їх можна об’єднувати?

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 12 хв. 

Учні за варіантами періодичної таблиці висловлюють версії про розміщення s-, p-, d-, f-елементів. Пригадують порядок заповнення електронами енергетичних рівнів та підрівнів, співставляють число хімічних елементів у періоді із максимально можливою кількістю електронів на цьому енергетичному рівні. Самостійно роблять висновок про будову зовнішнього енергетичного рівня атомів із розміщенням хімічного елемента в періодичній таблиці.

Хімічні елементи в залежності від того, який підрівень заповнюється електронами в їх атомах, об’єднують у так звані електронні родини: s-, p-, d-, f-елементів.

Попрацюємо із незаповненими, але розфарбованими варіантами періодичної таблиці.

Джерело: Робочий зошит з хімії 8 клас. О.В. Григорович

Пригадайте класифікацію хімічних елементів на s-, p-, d-, f-елементи. Проаналізуйте у яких блоках періодичної таблиці вони розташовані (у короткому та напівдовгому варіантах). 

Дружня порада для вчителя

Аналізуємо розміщення хімічних елементів та яка загальна назва відповідає тій чи іншій групі хімічних елементів. Можна провести порівняння електронної будови та хімічних і фізичних властивостей елементів, що розміщені в одній групі. Записати назви груп хімічних елементів. 

Проаналізуйте число хімічних елементів у періодах та зіставте його із заповненням електронної конфігурації атомів хімічних елементів. Чи відповідає кількість хімічних елементів у періоді максимально допустимій кількості електронів відповідного енергетичного рівня.

Розглянемо на прикладі напівдовгого варіанту періодичної таблиці сукупності (групи) хімічних елементів, які подібні за фізичними та хімічними властивостями:

Рисунки узято зі збірника «Комплексна підготовка до ЗНО. Хімія.» О.В. Березан, 2017. 

Виписуємо загальні назви груп хімічних елементів (лужні, лужноземельні елементи, халькогени, галогени, інертні елементи).

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 16 хв.

Можна організувати роботу учнів над завданнями (або окремими прикладами із завдань): фронтально, у групах, у парах, зважаючи на рівень підготовки. 

Учитель на власний розсуд може запропонувати завдання або у разі потреби додати ще самостійну роботу учнів з метою оцінювання навчальних досягнень, бо це завершальний урок даної теми.

1. Заповніть пропуски в таблиці:

№ з/п	Елемент	Група	Період	Аr(x)	p	n	e	Формула вищого оксиду	Характер оксиду	Гідрат оксиду	Гідрид (воднева сполука)
Приклад	Na	1	3	23	11	12	11	Na2O	основний	NaOH	NaH
1	Mg
2		3				14			амфотерний
3				12
4					26	30			амфотерний		–
5	Cu										–
6								P2O5
7							7			HNO3
8									SO3
9		17	3

2. Керуючись загальними закономірностями періодичності зміни властивостей, укажіть правильні вирази, які характеризують зміну властивостей хімічних елементів у напрямах:

І. Lі →Nа →Rb→Cs→Fr;

II. At→ I→Br→ Cl→F ;

III. Nа → Мg→ Аl →Sі →Р;

IV. Lі ← Nа ← Rb ← Cs← Fr;

V. N →Р →Аs →Sb →Ві;

VI. Lі ← Ве ← В ← C← N;

VII. Zn →Gа →Gе → Br → Кr;

VIII. Р → Si → Аl →Мg→ Nа.

1) радіус атома збільшується; 2) радіус атома зменшується; 3) електронегативність посилюється; 4) електронегативність послаблюється; 5) металічні властивості посилюються; 6) металічні властивості послаблюються; 7) неметалічні властивості посилюються; 8) неметалічні властивості послаблюються; 9) число електронів у атомі на останньому енергетичному рівні збільшується; 10) число електронів на останньому енергетичному рівні зменшується; 11) число електронів на останньому енергетичному рівні не змінюється; 12) число енергетичних рівнів збільшується; 13) число енергетичних рівнів зменшується; 14) число енергетичних рівнів не змінюється; 15) здатність атома приєднувати електрони посилюється; 16) здатність атома віддавати електрони зменшується; 17) ступінь окиснення атома збільшується; 18) ступінь окиснення атома не змінюється; 19) ступінь окиснення атома зменшується; 20) відносна атомна маса зменшується; 21) відносна атомна маса збільшується; 22) посилюються кислотні властивості оксидів цих елементів; 23) послаблюються основні властивості оксидів цих елементів; 24) заряд ядра атома збільшується; 25) заряд ядра атома зменшується; 26) кількість протонів у ядрі збільшується; 27) кількість протонів у ядрі зменшується; 28) кількість нейтронів у ядрі збільшується; 29) кількість нейтронів у ядрі не змінюється; 30) на ваш вибір, написати електронну формулу атома хімічного елемента.

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 7 хв. 

Учитель організовує самостійну роботу учнів в групах щодо пошуку інформації про значення закону періодів. Зокрема робота груп може полягати у наступному (думки можуть різнитися), наприклад, група 1 шукає та презентує важливість систематизації хімічних елементів в єдину таблицю, аргументує для чого це було потрібно і як це відбувалось; група 2 здійснює пошук інформації щодо прогнозування існування ще не відкритих хімічних елементів на момент створення періодичної таблиці у 1869р. та як Д.І. Менделєєв передбачив їх властивості; група 3 може відшукати інформацію про те, що періодична таблиця слугувала відправною точкою для багатьох наукових досліджень

Учні у групах отримують завдання для розкриття значення закону періодів:

1 група – систематизація

2 група – прогнозування

3 група – основа для досліджень 

Працюючи у групах, учні мають відповідно до назви групи відшукати інформацію та презентувати її однокласникам.

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: до 5 хв. 

Дана рефлексія допоможе підсумувати вивчене та виокремити значимість наукових знань й емпатію до роботи науковців

Доповніть речення (думку) або дайте відповідь на запитання, будьте готові прокоментувати відповідь на загал:

1. Якби не був відкритий періодичний закон, то …….
2. Ти науковець-хімік XIX ст. і вперше бачиш систематизовану періодичну таблицю хімічних елементів, опиши свої відчуття та думки…..
3. Запропонуй хештег до теми «Значення закону періодів хімічних елементів».

---

Дружня порада для вчителя

Завдання має на меті у спосіб цікавий учням розширити їх світогляд про хімічні елементи, їх властивості, сполуки тощо.

Запропонуй або створи сторінку у соцмережі хімічного елемента або певної родини хімічних елементів:

створити профіль із фото (вигляд простої речовини), друзі (ті хімічні елементи, які подібні за властивостями), інтереси (хімічні властивості), статус (чи завершена електронна конфігурація, відновник чи окисник), фотографії (вигляд сполук, які утворює) тощо. 

Урок 15. Хімічні елементи та їхні родини. Значення періодичного закону

Робочий аркуш учнівства

---

Мета уроку: проаналізувати закономірності у розміщенні хімічних елементів у періодичній таблиці, навчитися класифікувати хімічні елементи на s-, p-, d-, f-елементи, розуміти значення періодичного закону.

Очікувані результати для учнівства:

Ключові слова

• періодична таблиця хімічних елементів
• родини хімічних елементів: s-, p-, d-, f-елементи

План уроку

1. Мотивація (5 хв.).
2. Родини хімічних елементів (12 хв.).
3. Практикуємось (16 хв.).
4. Значення закону періодів хімічних елементів (7 хв.).
5. Рефлексія (5 хв.).

---

Уявіть собі вченого XIX століття, який намагається розібратися в хаосі відомих на той час хімічних елементів. Не було чіткої системи, і кожен новий відкритий елемент додавав плутанини. Аж ось з’являється людина, яка не просто запам’ятовує факти, а бачить приховані зв’язки. Яке “відкриття” допомогло вченим навести лад у цьому хімічному “безладі”, передбачити існування нових елементів та зрозуміти за яким принципом їх можна об’єднувати?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

---

Хімічні елементи в залежності від того, який підрівень заповнюється електронами в їх атомах, об’єднують у так звані електронні родини: s-, p-, d-, f-елементів.

Попрацюємо із незаповненими, але розфарбованими варіантами періодичної таблиці.

Джерело: Робочий зошит з хімії 8 клас. О.В. Григорович

Пригадайте класифікацію хімічних елементів на s-, p-, d-, f-елементи. Проаналізуйте у яких блоках періодичної таблиці вони розташовані (у короткому та напівдовгому варіантах). 

Проаналізуйте число хімічних елементів у періодах та зіставте його із заповненням електронної конфігурації атомів хімічних елементів. Чи відповідає кількість хімічних елементів у періоді максимально допустимій кількості електронів відповідного енергетичного рівня.

Розглянемо на прикладі напівдовгого варіанту періодичної таблиці сукупності (групи) хімічних елементів, які подібні за фізичними та хімічними властивостями:

Рисунки узято зі збірника «Комплексна підготовка до ЗНО. Хімія.» О.В. Березан, 2017. 

Виписуємо загальні назви груп хімічних елементів (лужні, лужноземельні елементи, халькогени, галогени, інертні елементи).

---

1. Заповніть пропуски в таблиці:

№ з/п	Елемент	Група	Період	Аr(x)	p	n	e	Формула вищого оксиду	Характер оксиду	Гідрат оксиду	Гідрид (воднева сполука)
Приклад	Na	1	3	23	11	12	11	Na2O	основний	NaOH	NaH
1	Mg
2		3				14			амфотерний
3				12
4					26	30			амфотерний		–
5	Cu										–
6								P2O5
7							7			HNO3
8									SO3
9		17	3

2. Керуючись загальними закономірностями періодичності зміни властивостей, укажіть правильні вирази, які характеризують зміну властивостей хімічних елементів у напрямах:

І. Lі →Nа →Rb→Cs→Fr;

II. At→ I→Br→ Cl→F ;

III. Nа → Мg→ Аl →Sі →Р;

IV. Lі ← Nа ← Rb ← Cs← Fr;

V. N →Р →Аs →Sb →Ві;

VI. Lі ← Ве ← В ← C← N;

VII. Zn →Gа →Gе → Br → Кr;

VIII. Р → Si → Аl →Мg→ Nа.

1) радіус атома збільшується; 2) радіус атома зменшується; 3) електронегативність посилюється; 4) електронегативність послаблюється; 5) металічні властивості посилюються; 6) металічні властивості послаблюються; 7) неметалічні властивості посилюються; 8) неметалічні властивості послаблюються; 9) число електронів у атомі на останньому енергетичному рівні збільшується; 10) число електронів на останньому енергетичному рівні зменшується; 11) число електронів на останньому енергетичному рівні не змінюється; 12) число енергетичних рівнів збільшується; 13) число енергетичних рівнів зменшується; 14) число енергетичних рівнів не змінюється; 15) здатність атома приєднувати електрони посилюється; 16) здатність атома віддавати електрони зменшується; 17) ступінь окиснення атома збільшується; 18) ступінь окиснення атома не змінюється; 19) ступінь окиснення атома зменшується; 20) відносна атомна маса зменшується; 21) відносна атомна маса збільшується; 22) посилюються кислотні властивості оксидів цих елементів; 23) послаблюються основні властивості оксидів цих елементів; 24) заряд ядра атома збільшується; 25) заряд ядра атома зменшується; 26) кількість протонів у ядрі збільшується; 27) кількість протонів у ядрі зменшується; 28) кількість нейтронів у ядрі збільшується; 29) кількість нейтронів у ядрі не змінюється; 30) на ваш вибір, написати електронну формулу атома хімічного елемента.

---

Учні у групах отримують завдання для розкриття значення закону періодів:

1 група – систематизація

2 група – прогнозування

3 група – основа для досліджень 

Працюючи у групах, учні мають відповідно до назви групи відшукати інформацію та презентувати її однокласникам.

---

Доповніть речення (думку) або дайте відповідь на запитання, будьте готові прокоментувати відповідь на загал:

1. Якби не був відкритий періодичний закон, то …….
2. Ти науковець-хімік XIX ст. і вперше бачиш систематизовану періодичну таблицю хімічних елементів, опиши свої відчуття та думки…..
3. Запропонуй хештег до теми «Значення закону періодів хімічних елементів».

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

---

Запропонуй або створи сторінку у соцмережі хімічного елемента або певної родини хімічних елементів:

створити профіль із фото (вигляд простої речовини), друзі (ті хімічні елементи, які подібні за властивостями), інтереси (хімічні властивості), статус (чи завершена електронна конфігурація, відновник чи окисник), фотографії (вигляд сполук, які утворює) тощо.