Составить схему строения атома: Электронное строение атомов элементов 1–3 периодов периодической системы — урок. Химия, 10 класс.

Строение атома кислорода и схема электронной оболочки элемента

4.5

Средняя оценка: 4.5

Всего получено оценок: 330.

4.5

Средняя оценка: 4.5

Всего получено оценок: 330.

Кислород (O) – жизненно важный газ, необходимый для дыхания, поддержания горения, окисления. Относится к группе халькогенов. Самый распространённый на Земле элемент. Строение атома кислорода позволяет ему соединяться с металлами и неметаллами, образуя оксиды.

Строение

По положению в периодической таблице Менделеева можно определить строение атома элемента кислорода. Это восьмой элемент, расположенный в VI группе, втором периоде. Относительная атомная масса – 16. Существует три изотопа элемента:

• ¹⁶O;
• ¹⁷O;
• ¹⁸O.

Наиболее распространён ¹⁶O.

Рис. 1. Положение кислорода в периодической таблице.

Электронная конфигурация атома кислорода – 1s²2s²2p⁴. Ядро атома кислорода имеет заряд +8. Кислород относится к элементам р-семейства. На внешнем энергетическом уровне находится шесть валентных электронов. Два спаренных электрона находится на 2s-орбитали. На 2р-уровне находится два спаренных и два неспаренных электрона, поэтому во всех соединениях кислород проявляет вторую валентность.

Рис. 2. Строение атома.

Молекула кислорода имеет два атома – О₂. При присоединении ещё одного атома образуется озон – О₃.

Физические свойства

Кислород – бесцветный и безвкусный газ, плохо растворимый в воде и спирте. Хорошо растворим в жидком серебре. В сжиженном виде приобретает светло-голубой цвет, в твёрдом – синий. Занимает 21 % атмосферного воздуха.

Рис. 3. Твёрдый кислород.

Кислород поддерживает горение, поэтому его легко обнаружить с помощью тлеющей лучины (вспыхивает).

Химические свойства

Благодаря электронному строению обладает высокой степенью окисления. Однако большую активность проявляет при нагревании из-за прочных двойных связей между атомами. При комнатной температуре быстро реагирует с наиболее активными элементами – щелочными и щелочноземельными металлами, некоторыми неметаллами.

Соединяясь с элементами, образует оксиды. Окисляет органические вещества. Примеры реакций с простыми веществами:

• K + O₂ → KO₂;
• 3Fe + 2O₂ → Fe₃ O₄;
• S + O₂ → SO₂.

С фосфором, серой, углеродом (графитом), водородом кислород реагирует при нагревании:

• 4Р + 5О₂ → 2Р₂О₅;
• S + O₂ → SO₂;
• С + О₂ → СО₂;
• 2Н₂ + О₂ → 2Н₂О.

Быстро пропуская фтор через щёлочь, получают реакцию кислорода с фтором:

2F₂ + 2NaOH → 2NaF + H₂O + OF₂.

Кислород с фтором непосредственно взаимодействует при электрическом разряде. В этом случае кислород играет роль восстановителя:

O₂ + F

2 → F₂O₂.

Кислород реагирует со сложными веществами, образуя оксиды:

• 2CuS + 3O₂ → 2CuO + 2SO₂;
• 2H₂S + 3O₂ → 2SO₂ + 2H₂O;
• 2C₆H₆ + 15O₂ → 12CO₂ + 6H₂O;
• CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O.

Кислород не реагирует с золотом и инертными газами. Взаимодействие с галогенами происходит в условиях ультрафиолета или электрического тока.

Что мы узнали?

Кислород – распространённый в природе бесцветный газ. Схема строения атома – +8 О)₂)₆. Кислород всегда проявляет валентность II за счёт двух неспаренных электронов. Кислород – сильный окислитель, проявляющий в некоторых реакциях свойства восстановителя. Взаимодействует с металлами и неметаллами, сложными неорганическими и органическими веществами. Наибольшую активность проявляет при нагревании. Не реагирует с благородными газами и золотом.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда – пройдите тест.

• Александр Котков

  5/5

• Мила Кондратьева

  5/5

• Семён Гольдфарб

  5/5

• Александр Котков

  5/5

Оценка доклада

4.5

Средняя оценка: 4.5

Всего получено оценок: 330.

---

А какая ваша оценка?

Особенности строения электронных оболочек атомов элементов

На этой странице вы узнаете: 

• Чем общежития электронов отличаются от студенческих?
• В атомах химических элементов есть свои уровни комфортности?
• Химические элементы делятся на семейства? Это что, биология какая-то?

Сейчас в обществе все больше набирает оборот модный тренд — минималистичный образ жизни. Как в фильме «Сто вещей и ничего лишнего». Главные герои — два закадычных друга — решили на спор отказаться от всех своих вещей (абсолютно всех, включая одежду и телефон). Спустя время и преодолев череду проблем, они поняли, что вещи — это не главное в жизни.

Видимо, по такому принципу «живет» хорошо нам знакомый товарищ — водород. У него всего один электрон, который всегда на своем месте. А как быть, например, с атомом хлора, у которого их аж 17, ведь их надо содержать в порядке? Сейчас мы с вами узнаем, как располагаются электроны в электронной оболочке атома и многое другое.

Строение электронной оболочки атома

Представим, что электрон — это студент, а электронная оболочка атома — общежитие. Как будет жить наш студент в общежитии?

Разберемся сначала с «планом помещения».

• В нём есть отдельные комнаты, которые называются атомными орбиталями — в них могут проживать максимум 2 электрона.
• Несколько комнат объединяются в блок с общей кухней — их мы назовем энергетическими подуровнями.
• Этажи общежития — энергетические уровни. Определенный этаж содержит определенное количество блоков. 

Таким образом, все электроны «живут» на энергетических уровнях-этажах, каждый из которых имеет энергетические подуровни-блоки со своими орбиталями-комнатами.

То, что мы видим с вами на рисунке — электронно-графическая формула для отдельных атомов химических элементов — это расположение всех его электронов на орбиталях.

Чем общежития электронов отличаются от студенческих? 1. Энергетические уровни (этажи) имеют порядковую нумерацию. Причем на первом уровне располагается всего один подуровень (блок), на втором — два, на третьем — три, на четвертом и последующих — по 4. 2. Подуровни (блоки) обозначают в следующем порядке по мере отдаления от ядра: s (имеет одну орбиталь) → p (три орбитали) → d (пять орбиталей)→ f (семь орбиталей). 3. Орбиталь (комната) специального обозначения не имеет. Может содержать максимум 2 электрона (студента).

Как нам поможет Периодическая таблица химических элементов Д.И. Менделеева при заполнении схемы строения электронных оболочек атомов?

• Число электронов в атоме химического элемента равно его порядковому номеру в Периодической системе Д. И. Менделеева.
• Количество уровней совпадает с номером периода, в котором располагается элемент: 1, 2, 3…
• Количество электронов на внешнем энергетическом уровне для элементов главных (A) подгрупп можно также легко узнать — в какой группе по номеру расположен химический элемент, столько электронов и будет находиться на его внешнем уровне. 
• Для элементов побочных подгрупп количество электронов на внешнем энергетическом уровне равно двум. Исключениями являются медь, серебро, хром, золото и некоторые другие элементы.
• Количество валентных электронов для элементов главных (A) подгрупп равно номеру группы, для элементов побочных подгрупп — числу электронов на внешнем энергетическом уровне и незаполненном предвнешнем подуровне.

Это можно использовать для проверки своих действий при распределении электронов по уровням.

Уже сейчас, используя полученную информацию, мы можем решить задание №2 ОГЭ по химии. 

На приведенном рисунке изображена модель атома химического элемента.

Запишите в таблицу порядковый номер в Периодической системе (Х) химического элемента, модель атома которого изображена на рисунке, и номер группы (Y), в которой этот элемент расположен в Периодической системе.

Решение: 
1) Порядковый номер химического элемента в Периодической системе можно определить по числу электронов в атоме. Сосчитав все электроны, получаем, что их 14 штук, следовательно, X — 14.

2) Номер группы Периодической системы, в которой расположен химический, элемент можно узнать по числу электронов на его внешнем электронном уровне. Сосчитав их, получим, что их 4 штуки, следовательно, Y — 4.

Ответ: 144

Электронная конфигурация атома

Для изображения строения электронных слоев атома (электронной конфигурации) пользуются условной записью.

Удобно представлять атомные орбитали в виде ячеек, в которых располагаются два электрона, их обозначаем в виде двух стрелочек, первая направлена вверх, а вторая — вниз. Это называется принципом Паули.

Он гласит, что два электрона не могут иметь одинаковые спины. Спин — характеристика электрона, проще всего его можно представить как вращение электрона по часовой стрелке и против часовой, поэтому в ячейке они расположены в противоположном направлении (то есть +1/2 и -1/2). 

При заполнении этих ячеек удобно пользоваться правилом Хунда (или правилом «трамвайного вагона»): 

При наличии свободных орбиталей на подуровне электроны занимают именно их, а не «подсаживаются» к другим электронам:  Ты приглядись, решив присесть, К местам трамвайного вагона: Когда ряды пустые есть, Подсаживаться нет резона.

В нашем с вами примере студентов заселяют по одному в комнату пока это возможно. 

Важное замечание: в комнате не больше двух студентов — атомная орбиталь вмещает максимально два электрона.

Например, на изображении представлена электронно-графическая формула атома углерода. Стрелочками обозначены электроны, которые занимают атомные орбитали. Несколько атомных орбиталей на одном энергетическом уровне образуют подуровни. 

Можно составить общую табличку с информацией о том, как распределяются электроны по энергетическим уровням и подуровням электронно-графической формулы: 

В атомах химических элементов есть свои уровни комфортности? Да, проанализировав таблицу, мы увидим, что на s-подуровне (блоке) может находиться не больше двух электронов, на p-подуровне — не больше шести электронов, на d-подуровне — не больше десяти электронов, на f-подуровне — не больше четырнадцати электронов. Электроны, как и студенты, стремятся занять более комфортные места, так система стремится к минимуму энергии. Порядок заполнения подуровней в атомах химических элементов следующий: 1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d → 5p → 6s → …  Согласитесь, если студентам заселиться в блок вдвоем, им будет проще найти друг с другом общий язык, чем если бы их было в блоке четырнадцать.

Схематично порядок заполнения энергетических подуровней электронно-графической формулы представлен на картинке: 

После того, как мы расположили все электроны по своим местам, мы можем составить электронную конфигурацию атома, которая будет отражать порядок заполнения электронов по подуровням в текстовом виде. 

Потренируемся в написании электронной конфигурации на примере атомов хлора и титана.

Химический элемент титан располагается в IVB группе IV периода, имеет порядковый номер, равный 22. Исходя из этого, мы можем сказать, что в его атоме:

— четыре энергетических уровня (IV период), из которых первый и второй уровни полностью заполнены;
— четыре электрона на внешнем энергетическом уровне и предвнешнем подуровне;
— всего двадцать два электрона (порядковый номер).

В соответствии с порядком заполнения орбиталей распределим электроны:

₂₂Ti 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d² — как мы видим, сначала заполняется 4s-подуровень, а затем 3d-подуровень, это соответствует порядку заполнения орбиталей, описанному выше.

Проверим себя. В сумме все верхние цифры (обозначающие число электронов на подуровне), должны образовать ровно 22: 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 + 2 = 22, следовательно, электронная конфигурация атома хлора составлена верно.

Химические элементы делятся на семейства? Это что, биология какая-то? К счастью, с биологией у атомов химических элементов мало общего, иначе, представьте, что в качестве домашнего питомца у вас был бы атом хлора, а в зоопарке бы показывали семью атомов золота. Что-то из области фантастики, не так ли? Однако, да, химические элементы разделяют на семейства по строению их электронных оболочек. Таких семейств выделяют четыре: — s-элементы — это элементы IA и IIA групп, в их атомах последний электрон занимает место на s-подуровне внешнего энергетического уровня; — p-элементы — это элементы IIIA-VIIA групп, в их атомах последний электрон занимает место на p-подуровне внешнего энергетического уровня;  — d-элементы — это элементы побочных подгрупп, в их атомах последний электрон занимает место на d-подуровне предвнешнего энергетического уровня;  — f-элементы — это лантаноиды и актиноиды, 4f- и 5f-элементы соответственно, в их атомах последний электрон занимает место на f-подуровне предпредвнешнего энергетического уровня.

Таким образом, мы с вами узнали, что электроны располагаются в атомах химических элементов в определенном порядке и выявили связь между положением химического элемента в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева и строением его атома. Теперь для нас не составит труда описать строение атома любого химического элемента.

Фактчек

• Электроны располагаются на электронных уровнях, причем их число определяется положением элемента в Периодической системе (по номеру периода).
• Энергетические уровни, в свою очередь, состоят из подуровней.
• Энергетические подуровни состоят из атомных орбиталей, которые для удобства обозначаются ячейками.
• По принципу Паули на каждой атомной орбитали могут располагаться максимально два электрона, причем их спины должны быть противонаправлены.
• Электроны располагаются по подуровням так, чтобы энергия системы была минимальна.
• Химические элементы делятся на s-, p-, d- и f-семейства по тому, на какой подуровень пишем последний электрон при составлении электронной конфигурации атома.

Проверь себя 

Задание 1.
Сколько электронов может максимально располагаться на орбитали? 

1. 1 электрон
2. 2 электрона
3. 3 электрона
4. 4 электрона

Задание 2. 
Как атомные подуровни заполняются электронами? 

1. в порядке увеличения их энергии
2. в порядке уменьшения их энергии
3. в периодическом порядке

Задание 3.
Сколько атомных орбиталей содержит d-подуровень? 

1. 1 
2. 3 
3. 5 
4. 7 

Задание 4.
Какую форму имеет s-орбиталь? 

1. шара
2. гантели
3. эллипса
4. нескольких гантелей

Ответы: 1. —  2; 2. — 1; 3. — 3; 4. — 1.

Q5 Нарисуйте аккуратную диаграмму с надписями, изображающую атом. Назовите три субатомные частицы в атоме …

Перейти к

• Упражнение
• Вопросы объективного типа

• Иметь значение
• Физические и химические изменения
• Элементы, соединения и смеси
• Атомная структура
• Язык химии
• Химические реакции
• Водород
• Вода
• Углерод и его соединения

Главная > Союзные решения Класс 8 Химия > Глава 4 – Атомная структура > Упражнение >

Вопрос 5

Вопрос 5 Упражнение 9{\ \ 1}p присутствует в ядре

Связанные вопросы

Q1) Сформулируйте основные постулаты теории атома Дальтона. Объясните, как современная атомная теория противоречит…

Q2) По поводу открытия строения атома поясните вкратце – Уильям Крукс…

Q3) Кратко объясните – эксперимент Гольдштейна, который привел к открытию протона и – Лод Резерф…

Q4) «Электроны вращаются вокруг ядра по фиксированным орбитам или оболочкам, называемым энергетическими уровнями». Подскажите как…

Q6) Дайте определение термину – «атомный номер» атома. Если атом «А» имеет атомный номер – одиннадцать, ст…

Q7) Дайте определение термину – «массовое число» атома. Если атом «В» имеет массовое число 35 и атомный номер 1…

Фейсбук WhatsApp

Копировать ссылку

Было ли это полезно?

Упражнения

Упражнения

Вопросы объективного типа

Главы

Материя

Физические и химические изменения

Элементы, соединения и смеси

Атомная структура

Язык химии

Химические реакции

Водород

Вода

Углерод и его соединения

Курсы

Быстрые ссылки

Условия и политика

Условия и политика

2022 © Quality Tutorials Pvt Ltd Все права защищены

Как рисовать схемы электронной конфигурации | Функция

Повысьте уверенность учащихся 14–16 лет в рисовании диаграмм электронной конфигурации с помощью этих простых шагов

Диаграмма электронной конфигурации — это модель, изображающая положение электронов, когда они вращаются вокруг ядра атома. Электроны представлены точками или крестами и расположены на энергетических уровнях или «оболочках» вокруг центрального ядра. Иногда ее называют моделью Бора или моделью «солнечной системы».

Загрузить

Эта инфографика предназначена для использования в качестве плаката в классе, хотя ее также можно отображать на проекторе или распечатывать в качестве раздаточного материала.

Используйте прилагаемый информационный бюллетень и рабочий лист, чтобы ваши учащиеся рисовали диаграммы конфигурации электронов.

• Плакат с атомным номером вверху в формате pdf (одна страница формата A4 или одна страница формата A3)
• Плакат с атомным номером внизу в формате pdf (одна страница формата A4 или одна страница формата A3)
• Информационный бюллетень в формате MS Word или pdf
• Рабочий лист студента, путаница в конфигурации, в формате MS Word или pdf
• Ответы на ошибки в конфигурации в формате MS Word или pdf

Скачать все

В модели Бора есть несколько правил, которые помогут вам рисовать точные диаграммы.

• Электроны должны занимать самую нижнюю доступную оболочку , ближайшую к ядру .
• Максимальное количество электронов, которое может заполнить каждую оболочку , равно:
  • два в первой оболочке,
  • восемь во второй оболочке,
  • восемь в третьем корпусе.
• Кальций , 20 ^-й элемент, имеет еще два электрона, которые находятся в четвертой оболочке .

В сокращенном обозначении для электронной конфигурации количество электронов в каждой оболочке может быть написано, а не нарисовано. Каждая оболочка отделяется точкой или запятой. Для азота это будет 2,5 или 2,5, а для кальция это будет 2,8,8,2 или 2,8,8,2.

Знаете ли вы…?

Расположение электронов элемента говорит вам, где он находится в периодической таблице .