Цель: изучить особенности химических элементов и простых веществ неметаллов.
Задачи урока:
- Охарактеризовать элементы неметаллы по положению в Периодической системе.
- Дать характеристику свойств простых веществ образованных неметаллами, сравнить их со свойствами простых веществ металлов.
- Рассмотреть нахождение неметаллов в природе.
- Выяснить химический состав и процентное содержание воздуха (слайд №1).
Тип урока: комбинированный.
Ход урока
1. Актуализация знаний.
Структура Периодической системы. Вспомним, что периодическая система Д.И. Менделеева является графическим отображением периодического закона. Какова структура Периодической системы? Химические элементы располагаются в порядке возрастания заряда ядра атома вертикальными столбцами и горизонтальными рядами. Вертикальные столбцы называются группами. Горизонтальные ряды называются периодами. В каждом периоде слева направо происходит увеличение числа электронов на внешнем уровне. Радиус атомов уменьшается. Окислительные свойства усиливаются. В каждой группе с увеличение заряда ядра происходит увеличение числа энергетических уровней. Радиус атомов увеличивается. Окислительные способности падают. Физический смысл номера группы: номер группы в главной подгруппе соответствует числу электронов на внешнем уровне. В побочной подгруппе происходит заполнение предвнешнего энергетического уровня и число электронов на внешнем уровне 1 или 2. Физический смысл номера периода: номер периода соответствует числу энергетических уровней. Химические знаки элементы окрашены в различный цвет, обозначающий их принадлежность к металлам, неметаллам и элементам афотерного характера. На чём основано деление химических элементов и простых веществ ими образованных на металлы и неметаллы? (Слайд №2)
2. Изучение нового материала.
Постановка проблемы: Чёрное и белое, свет и тьма. Множество противоположенных понятий существует в представлении человека. На предыдущих уроках мы изучали металлы химические элементы и простые вещества, их соединения. Приставка “не” в названии неметаллов указывает на отрицание, противопоставление. Можем ли мы утверждать, что элементы и простые вещества немелаллы представляют противоположность металлам?
Рассмотрим положение неметаллов в Периодической системе Д.И. Менделеева. Химические знаки наметаллов окрашены в красный цвет. Они располагаются в I , III –VIII группах, главных подгруппах в конце периода. Если провести диагональ от бора к астату, та она поделит периодическую систему на две части. В правой верхней части Периодической системы будут располагаться химические элементы неметаллы. (Слайд№3).
Рассмотрим особенности строения атомов неметаллов. У водорода порядковый номер 1, заряд ядра +1, на единственном энергетическом уровне находится один электрон в конфигурации S. У гелия заряд ядра +2, электронов тоже 2 в конфигурации S 2. Схемы строения атомов неметаллов 2-6 периодов представлены на экране. Проанализируем их и выявим закономерности изменения строения атомов неметаллов в периоде слева направо и снизу вверх в группе.
Вывод: в периоде слева направо с возрастание заряда ядра атомов увеличивается число электронов на внешнем уровне, радиус атомов уменьшается, окислительные способности усиливаются; в группе снизу вверх с уменьшением заряда ядра атомов уменьшается число энергетических уровней, радиус атомов уменьшается, окислительные способности усиливаются.
Посмотрим на ряд электроотрицательности неметаллов. Напомним что такое электроотрицательность – это способность атомов химических элементов отнимать у других и удерживать электроны на внешнем уровне. Все неметаллы расположены слева направо в порядке увеличения электроотрицательности.
Вывод: Неметаллы находятся в III -VIII группах главных (А) подгруппах,
характеризуются высокой окислительной способностью. (Слайды № 20-21).
Свойства простых веществ неметаллов. (Слайды №22-33).
Сравнение физических свойств неметаллов простых веществ и металлов простых веществ.
| Признак | Характеристика признака |
| 1. Агрегатное состояние вещества | Жидкие, твёрдые, газообразные |
| 2. Цвет вещества и наличие блеска | Различный, блеск отсутствует (исключение графит) |
| 3. Наличие запаха. | Есть (F2, Cl2, Br2, I2, O3) |
| 4. Твёрдость вещества по шкале Мооса. | C – самое твёрдое вещество (10 баллов) |
| 5. Проявляет ли вещество хрупкость, твёрдость и эластичность? | Хрупкие (исключение пластическая S) |
| 6. Растворяется ли вещество в воде? | Да некоторые, плохо |
| 7. Какова температура плавления и температура кипения? | Различна |
| 8. Какова плотность вещества? | Меньше чем у металлов |
| 9. Проводит ли вещество тепло и электрический ток? | Нет (исключение графит) |
Вывод: Неметаллы химические элементы, которые образуют простые вещества, не обладающие физическими свойствами металлов.
Аллотропия. (Слайды №34-42).
Способность атомов одного химического элемента образовывать несколько простых веществ называют аллотропией, а эти простые вещества – аллотропными видоизменениями или модификациями.
Аллотропные видоизменения образуют многие неметаллы: углерод (графит, алмаз, карбин, фуллерен, лонсдейлит, углеродные нанотрубки), фосфор (красный, белый, чёрный), сера (кристаллическая, пластическая, моноклинная). Химический элемент кислород образует два простых вещества, аллотропа - кислород О2 и озон О3. Сравним свойства простого вещества кислорода и озона. Сравнительная характеристика представлена в таблице.
Вывод: Различие в свойствах объясняются различием количественного состава молекул и кристаллической структуры простых веществ.
Экологические проблемы, связанные с нарушением озонового слоя.
В результате деятельности человека величина озонового слоя значительно уменьшилась. Перед современной цивилизацией возникла глобальная экологическая проблема – сохранение озонового слоя Земли. Разрабатываются всесторонние подходы к решению этой проблемы. Один из которых – снижение производства и использования фреонов.
Нахождение неметаллов в природе. (Слайды № 43-44).
В свободном виде могут быть газообразные неметаллические простые вещества - фтор, хлор, кислород, азот, водород, инертные газы, твёрдые - йод, астат, сера, селен, теллур, фосфор, мышьяк, углерод, кремний, бор, при комнатной температуре в жидком состоянии существует бром. В молекулярной форме в виде простых веществ в природе встречаются азот, кислород и сера. Чаще неметаллы находятся в химически связанном виде: это вода, минералы, горные породы, различные силикаты, фосфаты, бораты. По распространённости в земной коре неметаллы существенно различаются. Наиболее распространёнными являются кислород, кремний, водород; наиболее редкими - мышьяк, селен, йод.
Распространение элементов неметаллов в земной коре.
Наиболее распространенными химическими элементами в земной коре являются кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, натрий, магний, калий и водород. Они составляют более 98% земной коры, при этом около 80% приходится на долю кислорода, кремния и алюминия.
Химический состав воздуха
Процентный состав воздуха на уровне моря при температуре 15°C и давлении 101325 Па
| Газ | Обозначение | Процентное содержание |
| Азот | N2 | 78.084 % |
| Кислород | O2 | 20.9476 % |
| Аргон | Ar | 0.934 % |
| Углекислый газ | CO2 | 0.0314 % |
| Неон | Ne | 0.001818 % |
| Метан | CH4 | 0.0002 % |
| Гелий | He | 0.000524 % |
| Криптон | Kr | 0.000114 % |
| Водород | H2 | 0.00005 % |
| Ксенон | Xe |
3. Подведение итогов.
Неметаллы химические элементы, которые образуют простые вещества, не обладающие физическими свойствами металлов. Наиболее распространенными химическими элементами в земной коре являются неметаллы. Таким образом, неметаллы оправдываю присутствие приставки “не” в своём названии. Но поскольку из любого правила есть исключения, есть и неметаллы в некоторой степени обладающие свойствами металлов (графит, кремний, сера пластическая). Приведите свои примеры противоположенных понятий из химии.
4. Закрепление и контроль.
Выполните задания теста, бланки которого у вас на столах.
Тест.
1. В периоде слева направо радиус атомов:
А) увеличивается;
Б) уменьшается;
В) остаётся без изменения;
Г) сначала увеличивается, потом уменьшается.
2. Элементы неметаллы по сравнению с металлами характеризуются значением электроотрицательности:
А) высоким;
Б) низким;
В) некоторые низким значением, другие – высоким;
Г) у всех одинаковая.
3. Наибольшим значением электроотрицательности характеризуется:
А) фосфор,
Б) фтор;
В) кислород;
Г) водород.
4. Наименьшим значением электроотрицательности характеризуется:
А) фосфор,
Б) фтор;
В) кислород;
Г) водород.
5. Фосфор в соединении с водородом будет проявлять степень окисления:
А) +5;
Б) +3;
В) -3;
Г) 0.
6. Аллотропными видоизменениями друг друга будут являться:
А) азот газ и жидкий азот;
Б) кислород и озон;
В) сера и сероводород;
Г) алмаз и бриллиант.
7. Неметаллы в отличии от металлов:
А) проводят электрический ток;
Б) характеризуются ковкость и пластичностью;
В) не проводят электрический ток;
Г) имеют блеск.
8, В воздухе процентное содержание кислорода в воздухе составляет:
А) 78.084 %;
Б) 20.9476 %
В) 0.934 %;
Г) 0.0314 %
9. Свойства простых веществ и химических элеметов неметаллов определяются:
А) положение в периодической системе;
Б) особенностями строения атомов;
В) кристаллической структурой;
Г) всем выше перечисленным.
10. Роль озонового слоя в природе заключается в том что озон:
А) Задерживает жесткие ультрафиолетовые и
космические излучения;
Б) ограничивает распространение жизни в космосе;
В) придает Земле голубой цвет при виде из космоса;
Г) способствует задержанию на поверхности Земли
инфракрасного излучения.
Домашнее задание: параграф 15, читать, ответить на вопросы 5,6. Решите задачу №4 на странице 93 после параграфа 15.
Рефлексия.
Ответьте на вопросы:
1) Что было наиболее интересным для вас на уроке?
2) Какие вопросы были для вас наиболее сложными?
3) Понравился ли вам урок в целом?
На столах у вас лежат карточки красного, зелёного и жёлтого цвета со смайликами. Вашу общую оценку урока выразите, выбрав один из них.
Спасибо за работу на уроке. Удачи!