В Бугульминской Кадетской школе-интернат химию изучаем по учебнику О.С.Габриеляна для базового уровня. Урок разрабатывался с учетом специфики школы и разным уровнем знаний кадетов, направлен на увеличение интереса и мотивации к урокам химии.
Цели:
- Образовательная : сформировать представления об электронной оболочке атома и энергетических уровнях, рассмотреть электронное строение некоторых элементов, повторить воинские подразделения вооруженных сил, провести параллели между структурой воинских подразделений и структурной организацией атома.
- Воспитательная : воспитание патриотических чувств в процессе беседы о вооруженных силах, показать значимость работы русского химика Д.И.Менделеева.
- Развивающая : формировать умение работать с периодической системой, логически мыслить и оформлять результаты логических операций в тетради, проводить параллели между химическими понятиями, изучаемыми в теме, и структурой вооруженных сил.
Оборудование: таблица химических элементов Д.И.Менделеева, таблицы “Форма электронных облаков и последовательность заполнения подуровней электронами”, “Расположение электронов по орбиталям в атомах”, таблица “Воинские подразделения вооруженных сил”, мультимедийный проектор.
Ход урока
:I. Организационный момент. Проверка домашнего задания.
II. Воинские подразделения вооруженных сил.
Вступительное слово учителя.
Ребята, сегодня мы проведем параллели между военной тематикой и предметом химии. Разберем строение атома, попробуем упорядочить большую армию электронов, каждого солдата электронной армии определить на свое место. Для начала, послушаем сообщения о вооруженных силах РФ и воинских подразделениях.
Заранее подготовленные ученики делают сообщения:
- Вооруженные силы РФ
Слайд с изображением герба вооруженных сил РФ (Приложение).
Вооруженные силы – это часть структуры государства, связанная с выполнением его внешних функций (оборона страны и др.). Один из важнейших элементов военной организации государства. До 20 века вооруженные силы включали сухопутную армию и военно-морской флот (ВМФ). Современные вооруженные силы состоят из различных видов вооруженных сил (сухопутные войска, ВВС, ВМФ и др.), некоторых военных организаций государства (например, в США — национальная гвардия), высших органов военного управления, органов тыла. Виды вооруженных сил делятся на рода войск (рода сил в ВМФ, род авиации) и специальные войска. Вооруженные силы комплектуются на основе всеобщей воинской обязанности или на контрактной основе.
Вооруженные силы Российской Федерации (РФ) предназначены для отражения нападения противника и его разгрома, а также для выполнения задач в соответствии с международными обязательствами. Вооруженные силы РФ состоят из следующих видов: Сухопутные войска, Военно-воздушные силы, Военно-морской флот и родов войск: Ракетные войска стратегического назначения, Воздушно-десантные войска, Космические войска. Кроме того, в составе всех видов Вооруженных сил имеются специальные войска.
- Воинские подразделения
Самый необходимый элемент вооруженных сил – это солдаты. Солдат в армии бывает от сотен до миллионов. Невозможно вести правильные тактические действия, оперируя числом солдат. Поэтому удобно пользоваться системой воинских подразделений.
Самым маленьким воинским подразделением является отделение. В него входит 6 – 12 человек. В танковых войсках и авиации отделению соответствует экипаж танка, самолета, в артиллерии – расчет орудия.
Взвод, воинское подразделение, состоящее из нескольких (2-4) отделений, расчетов и экипажей. Входит в состав роты (батареи) или непосредственно в соединение, часть и др.
Рота, основное тактическое подразделение в мотострелковых (мотопехотных, пехотных), танковых, инженерных и других войсках. Состоит из нескольких видов и входит в состав батальона (полка), может быть отдельной. Роты появились в конце 15 – начале 16 веков, в наемных армиях Западной Европы, в России – в 30-х годах 17 века в полках иноземного строя.
Батарея, огневое и тактическое подразделение артиллерийского дивизиона (полка); может быть отдельной. Состоит из 2-3 огневых взводов, взвода (отделения) управления. Имеет 2-8 орудий (минометов, боевых машин реактивной артиллерии или противотанковых управляемых ракет.
Батальон, основное тактическое подразделение в сухопутных, воздушно-десантных войсках и морской пехоте; бывают мотострелковые (пехотные, мотопехотные), танковые, морской пехоты, связи, автомобильные и др. Обычно входит в состав полка (бригады) или является отдельной воинской частью в соединении (объединении). Состоят из 3-4 рот и других подразделений.
Полк – это воинская часть различных родов войск, организационно-самостоятельная тактическая и административно-хозяйственная единица. Впервые появился в начале XVI века у ландсхетов, в России – в начале 30-х годов XVII века.
Бригада – это тактическое соединение во всех видах вооруженных сил, родах войск, специальных войсках, существует в различных странах со 2-ой половины 16 века. В сухопутных войсках состоит обычно из нескольких батальонов (дивизионов) и подразделений специальных войск. Может быть отдельной или входить в дивизию.
Дивизия, основное тактическое соединение в различных видах вооруженных сил и родах войск многих государств. Состоит из полков (бригад) или батальонов, а также частей и подразделений различных родов войск и специальных войск.
Учитель закрепляет сообщения схемой воинских подразделений, демонстрирует слайды (Приложение).
Ш. Строение атома.
Рассказ учителя с элементами беседы.
Посмотрите, как точно все распределено в огромной армейской системе. Поверьте, что внутри очень маленького атома также существует четкое распределение. А солдатами в атоме являются электроны.
- А из чего состоит атом?
- Атом состоит из положительно заряженного ядра и электронной оболочки.
- Из чего состоит ядро атома?
- Из протонов и нейтронов.
- Правильно, а электронная оболочка, как вы уже знаете состоит из электронов.
- Как называется рассмотренная выше модель атома?
- Планетарная модель.
Если на тему выделено 2 урока, здесь можно послушать сообщение об открытии планетарной модели атома Э Резерфордом.
- Правильно, эта модель неточна и приблизительна, электроны вокруг ядра расположены не хаотично, а в определенном порядке. Совокупность всех электронов, окружающих ядро, называется электронной оболочкой. Записываем определение.
Электроны расположены вокруг ядра на различном расстоянии.
Каждый электрон характеризуется своей энергией. Электроны располагаются вокруг ядра согласно увеличению их энергии. Чем меньше энергия электрона, чем ближе он расположен к ядру и тем прочнее с ним связан. Чем больше его энергия, тем дальше он располагается от ядра и тем легче его оторвать. Таким образом, каждый электрон в зависимости от своей энергии будет находиться на определенном расстоянии от ядра. Легко представить слои, на которых располагаются электроны с различным запасом энергии. Такие слои называются энергетическими уровнями. Записываем определение.
- Как же определить, сколько слоев (энергетических уровней) в атоме того или иного элемента? Число уровней определяется номером периода, в котором располагается элемент.
У натрия 2 энергетических уровня, он находится во втором периоде.
У азота 3 энергетических уровня, - третий период.
У железа 4 энергетических уровня, - четвертый период.
- А сколько электронов может находится
на каждом энергетическом уровне? Это можно
определить при помощи формулы: 
Вместе рассчитываем максимальное число электронов для каждого уровня. Делаем записи в тетрадях.
1 энергетический уровень n=1
Максимальное число электронов равно 2
n=2
8 электронов
Каждый уровень вмещает не больше рассчитанного количества электронов.
Электроны, находящиеся на одном энергетическом уровне тоже отличаются друг от друга. Каждый электрон движется вокруг ядра по определенной траектории с огромной скорость. И если представить на схеме точками месторасположение электрона в различные моменты времени, получим картину так называемого электронного облака, или орбитали. Записываем определение. Электрон может двигаться по сферообразной орбитали, такая орбиталь называется s-орбиталью. С такой орбитали начинается каждый уровень. Также электроны могут двигаться по гантелеообразным орбиталям, р-орбиталям. На каждом уровне обязательно располагается три р-орбитали. Они располагаются со второго уровня после s-орбитали. Каждая орбиталь вмещает максимум 2 электрона. Значит, на первом уровне может находиться только 2 электрона на s-орбитали. Второй уровень начинает заполняться с 2-х s-электронов и продолжит 6-тью р-электронами и т.д.
Расписываем количество электронов для натрия, азота и неона. Обращаем внимание ребят, что внешние уровни не всегда бывают полностью завершенными. Существуют завершенные (содержащие максимальное число электронов) и незавершенные (содержащие меньшее число электронов) энергетические уровни. Добавляю, что каждая система стремится к красоте, повышенной устойчивости и стабильности. Для энергетических уровней это состояние полной завершенности. Поэтому атомы стремятся полностью заполнить внешний энергетический слой.
В ходе объяснений учителя дети конспектируют материал. Учитель демонстрирует таблицы “Форма электронных облаков и последовательность заполнения подуровней электронами”, “Расположение электронов по орбиталям в атомах”.
А теперь, после изученного выше, постараемся для атома составить подразделения, соответствующие воинским.
Для сравнения возьмем сухопутные войска.
| Сухопутные войска | Атом |
| отделение | электронное облако (s-облако, р-облако) |
| взвод | подуровень |
| рота | уровень |
| батальон | электронная оболочка |
| бригада | |
| дивизия |
Мы знаем, что электронная оболочка и ядро составляют атом. А если взять несколько атомов – что мы получим? Группа атомов одного вида – это химический элемент. Значит, воинскому подразделению бригада будет соответствовать химический элемент. А несколько видов химических элементов или же один химический элемент у нас составляют соответственно сложные и простые вещества. Значит, дивизии будет соответствовать вещество, простое или сложное.
Но мы не можем написать понятия “химический элемент” и “вещество” в таблице выше, так как сегодня мы изучаем строение электронной оболочки атома. А понятия “химический элемент” и “вещество” включают понятие “атом”.
Домашнее задание:
Включает творческое задание: составить схему-сравнение для воинских подразделений танковых войск и составных частей атома.