Презентация на тему Химия и периодическая система элементов Д.И. Менделеева

должен:
иметь представление:
- о фундаментальном единстве естественных наук, незавершенности естествознания

и возможности его дальнейшего развития;
-о новейших открытиях естествознания, перспективах их использования,
знать:
- основные понятия, современные теории, законы,
уметь:
использовать основные понятия, законы для решения задач.
 
 
Воспитательные цели
На занятии необходимо формировать и развивать у курсантов:
- любовь к Отечеству, гордость и ответственность за принадлежность к Вооруженным Силам Российской Федерации и их офицерскому корпусу;
- офицерскую честь и достоинство, дисциплинированность;
-общую культуру, стремление к самосовершенствованию.

технических направлений и специальностей вузов. – 2-е изд., испр.

и доп. - М.: Высшая школа,2000. – 558 с., ил.
2. Кривко В.М. Химия. Курс лекций. Учебное пособие.– Ейск: филиал ВВА им. Ю.А.Гагарина, 2001.–157 с., ил.
3. Кривко В.М. Руководство к лабораторным работам по химии. Учебное пособие.– Ейск: филиал ВВА им .Ю.А.Гагарина, 2003– 35с., ил.
Дополнительная литература
 
1. Глинка Н.Л. Общая химия. Учебное пособие для вузов. – Л.: Химия, 1979.- 720 с.
 

Учебные кинофильмы
55/16 – Полимеры. – М.: Киностудия МО.,30 мин.
62/16 – Процессы электролиза. – М.: Киностудия МО.,30 мин.
138/16 – Строение атома. – М.: Киностудия МО.,20 мин.
179/16 – Теория электролитической диссоциации. – М.: Киностудия МО.,20 мин.
201/16 – Основы электрохимии. – М.: Киностудия МО.,20 мин.
211/16 – Энергетика химических процессов. – М.: Киностудия МО.,20 мин.

элементов Д.И. Менделеева
Введение
Учебные вопросы
1.1. Первые модели строения атома
1.2. Квантово-механическая

модель атома водорода
1.3. Строение многоэлектронных атомов
1.4. Периодическая система элементов Д.И. Менделеева
1.5. Периодические свойства элементов (самостоятельно)
Заключение

НАУКИ, которые представляют собой системы знаний о наиболее общих

законах и принципах нашего мира. Это - Физика, Химия, Математика, Информатика, Теоретическая механика, Философия, Политология, Психология, Экономика, История и т.п.
2. Далее изучаются ПРИКЛАДНЫЕ НАУКИ, которые изучают действие фундаментальных законов природы в частных областях жизни, таковыми являются Механика, Сопротивление материалов, Теория механизмов и машин и т.п.
3. На старших курсах (3-й и выше) студенты приступают к изучению ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН отраслевые различия здесь ещё сравнительно невелики.
4. Обучение завершается освоением СПЕЦИАЛЬНЫХ ДИСЦИПЛИН.

превращения веществ, а также явления, сопровождающие эти превращения.

огромное значение не только для практической деятельности человека, но

и для научного понимания картины мира:
способствует развитию образного мышления;
дает знания о нежелательных химических процессах (коррозия металлов, старение полимеров);
дает знания о биологической роли химических элементов, влиянии их на организм человека и др.

для понимания естественнонаучной картины мира;
дает возможность овладению умениями: характеризовать

свойства веществ, химические реакции; выполнять лабораторные эксперименты; проводить расчеты по химическим формулам и уравнениям; ориентироваться и принимать решения в проблемных ситуациях, связанных с знанием химии;
помогает развитию политехнической направленности образования при изучении способов промышленного получения наиболее важных веществ;
способствует развитию познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей;
воспитание убежденности в необходимости химических знаний для любого инженера, положительной роли химии в решении экологических и других проблем, стоящих перед современным обществом; понимание все возрастающей роли химии как основы современного материаловедения;
воспитание качеств личности, способствующих сознательному выбору инженерной или другой профессии.

наглядное изображение сложной системы; она воспроизводит лишь определенные, важные

для правильного понимания стороны предмета или явления; дает искусственное схематическое представление действительности.

1911 г.) можно свести к следующим утверждениям:
В центре атома

находится положительно заряженное ядро, занимающее ничтожно малую часть пространства внутри атома.

2.Весь положительный заряд и почти вся масса атома сосредоточены в его ядре.

3.Вокруг ядра вращаются электроны. Их число равно положительному заряду ядра.

произвольным, а только по строго определенным (стационарным) круговым орбитам.

2.При

движении по этим орбитам электрон не излучает и не поглощает энергии.

3.Излучение происходит при скачкообразном переходе электрона с одной стационарной орбиты на другую. При этом испускается или поглощается квант электромагнитного излучения, энергия которого равна разности энергии атома в конечном и исходных состояниях

базируется на следующих основных положениях:
Дискретность энергии электрона.
Двойственная (корпускулярно-волновая природа

электрона).
Невозможность определения траектории электрона (принцип неопределенности).
Согласно этой теории, электроны в атоме могут иметь определенные (дискретные) значения энергии:
- энергетические уровни;
- энергетические подуровни;
- занимать определенные области в пространстве.

(> 95%) – называется атомной орбиталью.

Поведение электрона в

атоме описывается волновым уравнением Шредингера.

Оно связывает энергию, координаты и волновую функцию. Квадрат волновой функции 2 определяет вероятность нахождения электрона в данной точке пространства.

квантовых числа):
1. главное квантовое число n,
2. орбитальное

квантовое число l ,
3. магнитное квантовое число ml.

Если для атома водорода решать не Уравнение Шредингера, а более точное уравнение Дирака, то появляется еще одно квантовое число – спиновое ms,

удаленность уровня от ядра, размер электронного облака.

Принимает целые

значения (n = 1, 2, 3 ...) и соответствует номеру периода. Из периодической системы для любого элемента по номеру периода можно определить число энергетических уровней атома и какой энергетический уровень является внешним.

Энергетические урони разделяются на энергетические подуровни, обозначаемые буквами s, p, d, f.

Число подуровней соответствует номеру уровня, например: первый энергетический уровень имеет один подуровень, второй два и т.д.

Квантовые числа электронов

Принимает значение целых чисел от 0 до (n -

1). Общая формула: l = n-1.

Независимо от номера энергетического уровня, каждому значению орбитального квантового числа соответствует орбиталь особой формы.

орбитали в пространстве и принимает целочисленные значения от -l

до +l, включая 0.
Это означает, что для каждой формы орбитали существует (ml = 2l + 1) энергетически равноценных ориентации в пространстве.

Для s- орбитали (l = 0) такое положение одно и соответствует ml = 0. Сфера не может иметь разные ориентации в пространстве.
Для p- орбитали (l = 1) - три равноценные ориентации в пространстве (2l + 1 = 3): ml = -1, 0, +1.
Для d- орбитали (l = 2) - пять равноценных ориентаций в пространстве (2l + 1 = 5): ml = -2, -1, 0, +1, +2.
Для f- орбитали (l = 3) - семь равноценных ориентаций в пространстве (2l + 1 = 7):ml = -3,-2, -1, 0, +1, +2,+3.

Соответственно для:
s – подуровня одна АО

,
p – подуровня три АО ,
d – подуровня пять АО ,
f – подуровня семь АО .

энергии (Правило Клечковского): в основном состоянии каждый электрон располагается

так, чтобы его энергия была минимальной. Чем меньше сумма (n + l), тем меньше энергия орбитали. При заданном значении (n + l) наименьшую энергию имеет орбиталь с меньшим n. Энергия орбиталей возрастает в ряду:
 
2. Принцип Паули: на каждой орбитали может находится один электрон или параэлектронов с противоположными спинами, поэтому каждый электрон может иметьтолько один набор из четырех квантовых чисел
 
3. Правило Хунда. Атом в основном состоянии должен иметь максимально возможное число неспаренных электронов в пределах определенного подуровня.
В пределах одного подуровня свободные орбитали заполняются электронами поодиночке, и только когда на каждой орбитали уже есть по одному электрону, последующие электроны образуют электронные пары с уже имеющимися на орбиталях электронами.

атоме химического элемента по энергетическим уровням и подуровням, называется

электронной конфигурацией этого атома.
Например: для углерода 6C = 1s2 2s2 2p2

Принцип наименьшей энергии справедлив только для основных состояний атомов. В возбужденном состояниях электроны могут находиться на любых орбиталях атомов.

году Д. И. Менделеев сообщил об открытии периодического закона:

свойства элементов, а также формы и свойства их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра их атомов.
Периодическая система элементов – это графическое изображение периодического закона.

и электронным строением его атомов.

У каждого последующего элемента

на один электрон больше, чем у предыдущего.

расположенных в порядке возрастания ядер их атомов.
Номер периода

совпадает со значением главного квантового числа n внешнего энергетического уровня.

Группой называются вертикальные колонки, в которых объединены элементы, имеющие сходное электронное строение.
Номер группы, как правило, указывает число электронов, которое может участвовать в образовании химических связей.

от строения их электронных оболочек.

1) Зависимость атомных радиусов от

заряда ядра атома Z:
в пределах одного периода с увеличением Z проявляется тенденция к уменьшению размеров атома. Это объясняется увеличивающимся притяжением электронов внешнего слоя к ядру по мере возрастания его заряда;
в пределах подгруппы с возрастанием заряда ядра размеры атомов увеличиваются. Это объясняется появлением нового электронного слоя.
 
2) Энергия ионизации (I) – энергия, необходимая для превращения нейтрального атома в положительно заряженный ион.
В периоде энергия ионизации постепенно увеличивается, так как увеличивается заряд ядра, а радиус уменьшается.
В подгруппе, с увеличением атомного номера энергия ионизации уменьшается – эта закономерность связана с возрастанием радиусов атомов. Кроме того, увеличение числа промежуточных электронных слоев, расположенных между ядром атома и внешними электронами, приводит к более сильному экранированию ядра, т.е. к уменьшению его эффективного заряда.
 
3) Сродство к электрону (Е) – энергия, которая выделяется при присоединении электрона к атому.
Отрицательное значение Е означает, что присоединение электрона к атому требует затраты энергии. Сродство к электрону атомов металлов близко к нулю или отрицательно и тем больше, чем ближе к благородному газу расположен неметалл.
 
4.Электроотрицательность – способность атома к присоединению электрона при образовании химической связи.
 
Учитывая, что эта способность атомов зависит от типа соединений, валентного состояния элемента, эта ха­рактеристика имеет условный характер. Однако ее использование по­лезно для объяснения типа химических связей и свойств соединений.
Электроотрицательность определяется как полусумма энергии ионизации и сродства к электрону:
В периодах ЭО возрастает слева направо, в главных подгруппах она возрастает снизу вверх.

о веществах, их свойствах и превращениях друг в друга.

Химия подобно любой науке представляет собой не природный, а человеческий феномен.

В веществах нет химии. Местожительство химии не природа, а субъективный мир человека.

Теоретической основой химии является атомно-молекулярное учение и квантовая механика.

Зная квантовые числа, понятия «атомная орбиталь», принципы минимума энергии, Паули, Гунда и, основываясь на понимании периодического закона Д.И.Менделеева можно представить электронную конфигурацию любого атома и предсказать его свойства.