Храна

Видове комуникация на атомни съединения. Свързването на атомите помежду си. Образование за химическа комуникация


В съответствие с основния принцип, този въпрос винаги се стреми да заема енергично най-благоприятното състояние, отделните атоми имат повече или по-слабо изразена тенденция да създават атомна връзка. Разликата на енергията на отделен EA атом и атом в твърдо съединение, по-специално в кристал, ЕК се нарича EV свързваща енергия. Тази облигационна енергия ev \u003d ea-ek е равна на енергията, изразходвана за освобождаване на отделен атом от връзката. Това зависи от съответния вид комуникация, която създава атомна връзка.
В силите, които осигуряват хватката на кристала, ние говорим за привличане между отрицателно заредени електрони и положително заредени атомни ядра. Тези атракционни сили се формират от желанието на атомите за постигане на насищане на квантовите състояния в съответната външна обвивка, т.е. Приемане на конфигурация на инертен газ. На 2-ра, 3-ти, 4-та черупка, това се случва в случай на напълно заети S- и P-St държави (S2 и P6), т.е. Когато това, съответно, външната обвивка с осем електрона.
Атракционните сили се противопоставят на силата на отблъскване между едно и също име на задълженията и между електроните. От равновесието на атракцията и отблъскващите сили принуждава, разстоянието между атомите в кристално съединение, определено от квантовите състояния на външните електрони и вида на комуникацията (фиг. 5.6.1). За разстоянието R0, силата на привличането и отблъскването се компенсира (изравнена). Кристалното съединение е в равновесие.

По този начин може да се разбира, че структурата на външните електронни черупки води до различни видове комуникация между отделните атоми. Видът на комуникацията се определя от характеристиките на атомната връзка. Ако е необходимо да се обърне най-голямо внимание на металната връзка, трябва да се счита, че други видове твърди тела разбират структурата и свойствата на твърдите вещества. В зависимост от степента на свързващата енергия, следните типове се различават (фиг. 5.6.2):
1. Връзката на ван дер ваали (виж фиг. 5.6.2, а).
Този тип комуникация се предлага в твърди инертни газове и молекулярни кристали. Тя има много ниска комуникационна енергия. Тъй като инертните газове имат завършени (заети) квантови състояния на външната обвивка, тогава желанието на такива атоми да се обединят в силно съединение, може да се обясни с факта, че разпределението на таксите не е симетрично сферично, но има ди-пълен момент. Положителни и отрицателни полюси причиняват слаби съединения (съединители) на тези твърди вещества, които кристализират с плътно опаковане на топките-атоми.
2. Метална комуникация. (Виж фиг. 5.6.2, б).
В металите има относително тънка попълнена външна електронна обвивка. Външните електрони на атомите се дават и вече не принадлежат към определени атоми. В някои метали, например, Fe и B, на близките вътрешни електронни черупки, не са напълно заети квантови състояния, допринасят за комуникацията. ION Metal Frames "Float" в електронен газ, който действа като "затруднение". Благодарение на свободно движещите се електрони се създава добра електрическа проводимост. Тъй като всички атоми в метали заемат еквивалентни позиции, при действието на външните сили, атомите могат да бъдат изместени един спрямо друг и винаги намират равни места в квартала. Това може да обясни добрата пластичност на металите. В същото време, от естеството на комуникацията има тенденция на метали до плътно опаковане на топките.
3. Хомеоларна (ковалентна) комуникация (виж фиг. 5.6.2, б).
Тук говорим valence.. С помощта на насочените валенски сили са свързани хомогенни атоми. Комуникационната енергия в същото време е сравнително голяма. В желанието за пълна външна обвивка, атомите са свързани, така че липсващите електрони да бъдат заменени по такъв начин, че два или повече електрона да се лекуват едновременно до два или повече атома. Хлорът със седем електрона, например, има незаедно енергийно състояние в външната обвивка. Благодарение на съединението от два хлорни атома, тези два електрона са разделени по такъв начин, че в CL2 молекулата за всеки атом има напълно заета обвивка. Поради това, енергията се намалява в молекулата на отделен атом.
Ако има два електрона за пълно заместване на енергийното състояние на външната обвивка, ковалентната връзка е стабилна, например, SB3 антимон. В въглерод върху външната обвивка няма четири електрона, така че въглеродният атом с четири най-близки съседи разделя липсващите електрони. Така, в диамант, конфигурацията на пет атома е стабилна. Броя на най-близките съседи, т.е. Координационният номер се изчислява по този начин от 8-n и n е броят на електроните в външната обвивка. Така, ковалентна връзка е възможна само при елементи с n ≤ 4. с n ≥ 4, броят на електроните за този тип съединител не е достатъчно. Ковалентни кристали много твърдо вещество (диамант) и откриват чиста форма. Много малка проводимост.
4. Хетерополна (йонна) комуникация (виж фиг. 5.6.2, d).

Този тип комуникация има много висока енергия. Съгласно този тип елементи с почти напълно ангажирани външни електронни черупки с елементи с почти незаети външни черупки са свързани. За да образуват затворени черупки, един елемент дава електрон, друг елемент ги отвежда.
Така че, NaCl кристалът се формира поради факта, че NA дава своя електрон на външната обвивка и CL, който няма електрон, го приема. Благодарение на това, Na + с положително удължаване на зареждане става катион, Cl- с отрицателен заряд - анион. Комуникация чрез електростатичното взаимодействие на противоположни заредени йони. В йон кристал йоните се намират по такъв начин, че куломската атракция на таксите за отклонение е по-силна от съкращението на същите йони. Характерни кристални конструкции за йонни кристали са структурата на натриев хлорид и цезиев хлорид. Тъй като деформацията на комуникацията трябва да бъде нарушена, тези кристали, като ковалент, са твърди и крехки. Твърди тела С йонните връзки имат електролитна проводимост.
В метали, заедно с метален съединител, йонични и ковалентна връзка. Тези видове комуникации се откриват главно в интерметалните фази. В същото време тези видове комуникация в повечето случаи не са открити чисто състояние, но в смесени форми. Интерметално; Фазите, за разлика от чисто металик, са много твърди, крехки и запазват своята сила свойства към високи температури. По този начин интерметалните фази са подходящи, за да се направят метали с твърдо, износване и топлоустойчиви.
Важни форми на интерметални фази са карбиди.
В допълнение към разглежданите видове комуникация, трябва да се обадите на друг водороден мост. Тази връзка е главно йонна природа. Водородният атом губи своя електрон и се утаява, създава мост между силно отрицателни атоми, като F, N и O.

§Онеене. Като електрони "Кисов" ковалентна връзка

Молекулите се състоят от взаимосвързани атоми.
Но като Свързани - лепило, залепени, съставени от една верига? И кой е механикът, държач или ковач, който свързва атомите заедно?
Вече знаете, че в древността се разглежда в реда на нещата, че атомите са комбинирани с куки. От тук не са далеч на бутоните с цикли.
Ако пуснете шегите, ще трябва да признаем, че въпросът не е лесен: защото черупката на всеки от атомите, свързани в молекулата, се състои от електрони, заредени по същия начин, така че когато се опитвате да донесете електронните облаци, за да донесете електронните облаци електронните облаци, силно отблъскване ще се появят неизбежно.
Но атомите са все още connect.! Освен това, с помощта на тези най-много електрони, които изглежда противодействат на връзката.

Така се случва ...
Спомнете си, че електроните в атома, които обозначихме по различни начини - стрела, насочена нагоре и стрелка, насочена надолу:

И

и разположени между ядрата на двата атома. И двете положително заредени ядра от атоми ще бъдат привлечени от отрицателна електронна двойка и следователно и едновременно:

Така се образува от два отделни атома най-простата мелекула. Например, от две атоми водород Н. Оказва се молекула H 2.:

Всичко остава: да разберем защо това изведнъж два електрона се завъртя да се обединят в чифт?

Древните гръцки философи имаха недвусмислен отговор на този въпрос. Те вярваха, че събитията в света на атомите управляват, като хората, две чувства - любов и достатъчно.
Така че взаимното отблъскване е достатъчнои връзката на два атома е приятелство, любов И в крайна сметка, щастлив брак.

Необходими представителства на древността в днешно време е необходимо да се подкрепят всички реални, физически обяснения. Но ние няма да предположим, че два електрона са два стрелци - придържат се един към друг с оперението си? Въпросът е напълно различен!

Всеки електрон, в допълнение към електрическия заряд, има магнитен момент и се държи като микроскопичен магнит. Два електроника с многопосочни стрелки са две такива micromagnet. С противоположни ориентирани поляци. Тук те са привлечени един от друг:

Както и да е, се образува двойката електрона. Но това се случва, необходимо е атомите да се справят помежду си и техните електронни облаци са частично комбинирани. Химиците наричат \u200b\u200bтази ситуация в атомната "икономика" припокриващи се атомни орбитали.

Вземете същия пример за образуването на водородна молекула от атоми. Две сферични (сферични) орбитални, две електронни облаци се припокриват и въвеждат един към друг, като този:




В същото време се формира ковалентна комуникация.

Ковалент се нарича такава химична връзка, която се образува с помощта на чифт електрони.

Ако прехвърлите нашата снимка на езика на квантовите клетки, тя ще изглежда така:


Химиците казват, че химическата връзка в този случай е оформена от обмяна(в противен случай - по "еквивалент") механизъм".

Точно същата водородна молекула може да бъде оформена по различен начин, ако си взаимодействате помежду си каприз водород Н. + (Той няма електрон, но само празен атомски орбитал.) I. анион водород Н. - която има двойка електрони:

Н + + Н - \u003d H2

На енергийната диаграма изглежда така.

Химията е невероятна и признава, заплетена наука. По някаква причина тя е свързана с ярки експерименти, многоцветни тестови тръби, гъсти пара облаци. Но малко хора мислят за това дали идва тази "магия". Всъщност, никаква реакция не преминава без образуването на съединения между атомите на реагентите. Освен това тези "джъмпери" понякога се срещат в прости елементи. Те засягат способността на веществата да влизат в реакцията и да обяснят някои от техните физични свойства.

Какви видове химически връзки. И как те влияят на връзките?

Теория

Трябва да започнете с най-простата. Химичната връзка е взаимодействието, при което атомите на веществата са свързани и образуват по-сложни вещества. Греши да вярва, че това е типично за съединенията като соли, киселини и основи - дори прости вещества, които са молекули от два атома, имат тези "джъмпери", ако е възможно да се промени връзката. Между другото, важно е да се помни, че само атомите с различни обвинения могат да се обединят (това са основите на физиката: същите заредени частици се отблъскват, а обратното - са привлечени), така че сложни вещества Винаги има катион (йон с положителен заряд) и анион (отрицателна частица) и самата връзка винаги ще бъде неутрална.

Сега нека се опитаме да разберем как се осъществява образуването на химическа връзка.

Механизъм за обучение

Всяко вещество има определено количество електрони, разпределени от енергийни слоеве. Най-уязвим е външният слой, на който обикновено се намира най-малкият брой на тези частици. Можете да научите техния номер, като погледнете номера на групата (линия с номера от един до осем в горната част на масата на Менделеев), в която е разположен химическият елемент, а количеството на енергийните пластове е равно на номера на периода (от един до седем, вертикалния низ отляво на елементите).

В идеалния случай има осем електрона на външния енергиен слой. Ако те липсват, атомът се опитва да ги плъзне в друга частица. Тя е в процес на избор на електрони, необходими за завършване на външния енергиен слой на електрони, образувани чрез химични връзки на вещества. Техният брой може да варира и зависи от броя на валентността или несвързани частици (за да разберат колко от тях в атома е необходимо да се направи електронна формула). Броят на електроните, които нямат двойка, ще бъде равен на броя на формираните връзки.


Малко повече за типовете

Видове химични връзки, образувани по време на реакции или просто в молекула от някаква субстанция, са изцяло зависими от самия елемент. Има три вида "джъмпери" между атомите: йон, метален и ковалентен. Последният, от своя страна, е разделен на полярни и не-полярни.

За да се разбере кои облигации са свързани атоми, използват един вид правило: ако елементи са в дясната и лявата част на таблицата (т.е., те са метални и неметалол, като NaCl), тогава тяхната връзка е Отличен пример за йонна връзка. Две неметални образуват (НС1) и два атома от вещество, свързващи се в една молекула, е ковалентен неполярен (CI2, 02). Горните типове химични връзки не са подходящи за вещества, състоящи се от метали - то се намира изключително

Ковалентно взаимодействие

Както бе споменато по-рано, видовете химични връзки имат определен ефект върху веществата. Така например, ковалентен "джъмпер" е много нестабилен, поради което съединенията с него са лесно унищожени при най-малкия външен ефект, нагряване например. Вярно, само загриженост молекулни вещества. Тези, които имат немолекуларна структура, практически неразрушим (идеалният пример е диамантен кристал - съединение от въглеродни атоми).


Нека да се върнем към полярната и не-полярната с не-полярната, всичко е просто - електроните, между които се образува "джъмпер", са на еднакво разстояние от атомите. Но във втория случай те се преместват в един от елементите. Победителят в "лечението" ще бъде веществото, електрическатагуст (способността за привличане на електрони), от които е по-висока. Тя се определя от специални таблици, а по-голямата разлика от тази стойност в два елемента, толкова по-полярната комуникация между тях. Вярно е, че единственото нещо, за което може да бъде полезността на електрическатагуст на елементите, е определението на катионата (положително зареждане - вещество, което тази стойност ще бъде по-малко) и анион (отрицателна частица с по-добра способност за привличане на електрони ).

ION Communication.

Не всички видове химически връзки са подходящи за метала и неметални. Както бе споменато по-горе, ако разликата в електрическата активност на елементите е огромна (а именно, това се случва, когато са разположени в противоположните части на таблицата), той се образува между тях iON Communication.. В този случай валентните електрони се движат от атом с по-малко електрическа ивица на атома с по-голям, образуващ анион и катион. Най-впечатляващият пример за това свързване е съединението от халоген и метал, например alcl2 или HF.

Метална комуникация.

Металите са все още по-лесни. Те са чужди на видовете химически отношения, защото имат свои собствени. Може да се комбинира като атоми от едно вещество (Li 2) и различни (ALCR 2), в последния случай са оформени сплави. Ако говорите физически свойстваМеталите съчетават пластичност и издръжливост в себе си, т.е. те не са унищожени при най-малка експозиция, но просто променят формата.


Интермолекуларна комуникация

Между другото съществуват и химически връзки в молекулите. Те също се наричат \u200b\u200bмеждумолекулен. Най-често срещаният тип - водородни комуникацииВ който водородният атом свързва електроните чрез елемента с висока електрическа материя (например във водната молекула).


Внимание, само днес!

Степен на окисление

За визуалност на условната такса

Всеки учител знае колко означава първата година от изучаването на химията. Ще бъде ли ясно, интересно, важно в живота и при избора на професия? Много зависи от уменията на учителя, които са на разположение и визуално отговарят на "простите" въпроси на учениците.

Един от тези въпроси: "Откъде идват формулите?" - изисква познания за концепцията за "окисление".

Формулировката на концепцията за "степента на окисление" като "условно зареждане на атоми от химични елементи в съединение, изчислено въз основа на предположението, че всички съединения (и йонни и ковалентно полярни) се състоят само от йони" (виж: GABRIELYAN O.S.Химия-8. М.: Drop, 2002,
от. 61) Налични за няколко студенти, които разбират естеството на образуването на химична връзка между атомите. Най-не забравяйте, че това определение е трудно, трябва да се изострят. И за какво?

Определение - стъпка в знанието и става инструмент за работа, когато не е подчинен, но аз си спомням, защото е ясно.

В началото на изследването на новия предмет е важно ясно да се илюстрират абстрактните концепции, които са особено много в хода на химията на 8-ми клас. Това е този подход, който искам да предложа и да формирам понятието "степен на окисление" до изследването на видовете химически връзки и като основа за разбиране на механизма на неговото образование.

От първите уроци, осми клас се научават да кандидатстват периодична система Химични елементи като референтна таблица за съставяне на образуването на атоми и определяне на техните свойства в броя на валентните електрони. Започвайки с формирането на концепцията за "степен на окисление", прекарвам два урока.

Урок 1.
Защо немиметалов атоми
Свързани помежду си?

Нека да бъдем фантазии. Как ще изглежда светът, ако атомите не бяха свързани, ще има молекули, кристали и по-големи образувания? Отговорът е поразителен: светът ще бъде невидим. Светът на физическите тела, анимиран и неодушевен, просто не!

След това обсъждаме дали всички атоми на химични елементи са свързани. Има ли нито един атоми? Оказва се, че има атоми от благородни (инертни) газове. Сравни електронна структура Атомите на благородните газове разберат особеността на завършените и устойчиви външни енергийни нива:

Изразяване "външни енергийни нива завършени и стабилни" означава, че тези нива съдържат максималния брой електрони (в хелий атом - 2 д., при атомите на други благородни газове - 8 д.).

Как да обясним стабилността на външно осем електронно ниво? В периодичната система, осем групи елементи, това означава, че максималният брой на валентните електрони е осем. Благородните газове са единични, защото имат максимален брой електрони на външното енергийно ниво. Те не образуват никакви молекули като Cl 2 и P 4 кристални решеткикато графит и диамант. След това може да се предположи, че атомите на останалите химични елементи се стремят да приемат обвивката на благородния газ - осем електрона на външното енергийно ниво - свързване помежду си.

Ще проверим това предположение за примера на образуването на водната молекула (формула H 2O е известна на учениците, като факта, че водата е основното вещество на планетата и живота). Защо водна формула Н 2 О?

Използвайки атомни схеми, учениците предполагат защо е благоприятно да се комбинират два атома Н и един атом в молекулата. В резултат на изместването на отделни електрони от два водородни атома, осем електрона се поставят на кислороден атом при кислороден атом. Учениците предлагат различни методи Взаимно подреждане на атомите. Избираме симетрична опция, подчертавайки, че природата живее според законите на красотата и хармонията:

Съединението от атоми води до загуба на тяхната електроника, въпреки че молекулата обикновено е по електронен път:

Възникващата такса се определя като условна, защото Той е "скрит" вътре в електрометровата молекула.

Ние формираме концепцията за "електричество": кислородният атом има условно отрицателно зареждане -2, защото Той отхвърли два електрона от водородните атоми. Така че, кислороден електрически водород.

Ние пишем: електричеството (ЕО) е собственост на атомите, за да преместват валентни електрони от други атоми. Работим с редица електрическа енергия на неметали. Използвайки периодичната система, обяснете най-високата електронен флуор.

Комбинирайки всичко по-горе, ние формулираме и записваме определянето на степента на окисление.

Степента на окисление е условен заряд на атомите в съединение, равно на броя на електроните, изместени към атоми с по-голяма електрическагурация.

Възможно е да се обясни терминът "окисление" като възвръщаемост на електронните атоми на по-електрифициращия елемент, като се подчертава, че когато са свързани атомите на различни неметали, само електронното изместване на повече електрически неметал. По този начин електричеството е собственост на неметални атоми, които се отразяват в заглавието "Редица електричество на неметали".

Според закона на постоянството състав на веществата, Отвори френски учен Джозеф Луис Пруст през 1799-1806, всяко химически чисто вещество, независимо от местоположението и метода на получаване, има същия постоянен състав. Така че, ако има вода на Марс, тогава тя ще бъде същата "пепел-две"!

Като фиксиране на материала проверяваме "коректността" на формулата за въглероден диоксид, с формулата с формулата на молекулата на CO 2:

Атомите с различна електричество са свързани: въглерод (EO \u003d 2.5) и кислород (EO \u003d 3.5). Валентни електрони (4 д.) Въглеродният атом се измества на два кислородни атома (2 д. - към един атом около и 2 д.- до друг атом за). Следователно, степента на въглеродна окисление е +4 и степента на окисление на кислород -2.

Свързването, атомите са завършени, правят външната си енергия стабилна (допълват я до 8 д.). Ето защо атомите на всички елементи, освен благородните газове, са свързани помежду си. Атомите на благородните газове са единични, техните формули са написани от знака на химическия елемент: не, ne, ar и така нататък.

Степента на окисление на атомите на благородните газове, както и всички атоми в свободното състояние, е нула:

Това е разбираемо, защото Атомите са електронни.

Степента на окисление на атомите в молекулите на прости вещества също е нула:

Когато свързвате атоми от един елемент, не се случва изместване на електрон, защото Тяхната електрическа загуба е еднаква.

Използвам приемането на парадокса: как да допълвам външното ви енергийно ниво до осем електрона атоми от неметали в състава на молекулите на разпределените газове, например хлор? Схематично представя въпроса като този:

Смени на валентни електрони ( д.) не се случва, защото Електричеството на двата хлорни атома са еднакви.

Този въпрос поставя учениците в задънена улица.

Като върх се предлага да се обмисли по-лесен пример - образуването на диатомна водородна молекула.

Учениците бързо разпознават: изместването на електроните е невъзможно, атомите могат да комбинират електроните си. Схемата на този процес е както следва:

Валентните електрони се превръщат в общи, свързващи атоми в молекула, докато външното енергийно ниво на двата водородни атома става пълна.

Предлагам да представят точки на Valenence Electons. След това общата двойка електрона трябва да се поставя върху оста на симетрия между атомите, защото При свързване на атоми на един химичен елемент на електронното изместване не се появява. Следователно, степента на окисление на водородните атоми в молекулата е нула:

Така се поставя основата за изучаване в по-нататъшната ковалентна връзка.

Ние се връщаме към образуването на хлорната дуктомска молекула. Някои от студентите са предположили да предложат следната схема на съединенията с хлорни атоми в молекула:

Привличам вниманието на учениците, че общата двойка електрони, свързващи хлорните атоми в молекулата, образуват само несвързани валентни електрони.

Така че учениците могат да правят открития, радостта, от която не само си спомнят дълго време, но и развиват творчески способности, човек като цяло.

Учениците имат задача: да изобразяват схемите за образуване на общи електронни двойки в флуорните молекули F2, HCl хлорид, кислород О 2 и да определят степените на окисление в тях.

В домашната си работа трябва да се отдалечите от шаблона. Така, при приготвянето на схемата за формиране на кислородната молекула, учениците трябва да бъдат изобразени самостоятелно, но две общи двойки електрони на оста на симетрия между атомите:

В схемата за формиране на хлоридната молекула показват преместването на общата двойка електрони до по-електрифициращ хлорен атом:

При смесване на НС1 от степента на окисление на атомите: Н - +1 и С1--1.

Така, определянето на степента на окисление като условен заряд на атомите в молекула, равна на броя на електроните, изместени към атомите с по-голяма електрическагулиемост, дава възможност не само да се формулира тази концепция ясно и достъпна, но и да го направи основата за Разбиране на естеството на химическата облигация.

Работейки по принципа на "първо да разберем" и след това да си спомните ", прилагане на приемането на парадокса и създаване на проблемни ситуации в уроците, можете да получите не само добри резултати от обучението, но и да постигнете разбиране за най-сложното резюме Концепции и определения.

Урок 2.
Съединение от метални атоми
с неметали

За проверка на домашното Предлагам на учениците да сравняват две версии на визуален образ на съединението от атоми в молекулата.

Опции за молекули за образуване на изображения

M O L K U L A F T O R A F 2

Опция 1.

Свързани са атоми от един химичен елемент.

Електрическите манастирски атоми са еднакви.

Изместванията на валентни електрони не се появяват.

Как се образува флуорна флуорна молекула с N o.

Вариант 2.
Сдвояване на валентни електрони от същите атоми

Ние изобразяваме валентни електрони на флуорните атоми:

Несвързано валентните електрони на флуорните атоми образуват обща двойка електрона, изобразени в схемата на молекулата на оста на симетрията. Тъй като смените на валентни електрони не се срещат, степента на окисление на флуорните атоми в молекулата F2 е нула.

Резултатът от съединението от флуорни атоми в молекулата с помощта на обща двойка електрони е завършено външно осем електронно ниво на флуорни атоми.

По същия начин се обмисля образуването на кислородна молекула O 2.

M o l k u l a k i l o r около d и o 2

Опция 1.
Използване на структурата на атомите

Вариант 2.
Риболов на валентни електрони от същите атоми

M o l c u l a x l o r o v o d o r o d hcl

Опция 1.
Използване на структурата на атомите

По-електрифициращ хлорен атом е изместил един валентен електрон от водородния атом. Условните заряди са настъпили върху атомите: степента на окисление на водородния атом е +1, степента на окисление на хлора -1 атом.

В резултат на съединението от атоми в НС1 молекулата, водородният атом "загуби" (според схемата) нейния валентен електрон, и хлорният атом завърши външното си енергийно ниво до осем електрона.

Вариант 2.
Сдвояване на валентни електрони различни атоми

Неспарирани валентни електрони на водород и хлорни атоми образуват обща двойка електрона, изместени към по-електрифициращ хлорен атом. В резултат на това се образуват условни заряди при атомите: степента на окисление на водородния атом е +1, степента на окисление на хлор -1 атом.

Когато свързвате атомите в молекула, използвайки общ двойка електрони, техните външни енергийни нива стават завършени. В водородния атом външното ниво става два електрон, но се премества в по-електрифициращ хлорен атом и в хлорния атом - стабилен осем електрон.

Нека да се спрем на последния пример - образуването на HCL молекулата. Коя схема е по-точна и защо? Учениците забележат значителна разлика. Използването на атомни схеми по време на образуването на НС1 молекула включва изместване на валентния електрон от водородния атом до по-електрифициращ хлорен атом.

Напомням ви, че електричеството (собствеността на атомите да преместват валентни електрони от други атоми) до различна степен, присъща на всички елементи.

Студентите стигат до заключението, че използването на атомни вериги в образуването на НС1 не позволява да се покаже изместването на електрони до по-електрифициращ елемент. Образът на точките на Valence Electons по-точно обяснява образуването на хидравличната молекула на пръчката. При свързващи атоми Н и С1, пристрастие е свързано (в диаграмата - отклонение от оста симетрия) на валентния електрон на водородния атом до по-електрифициращ хлорен атом. В резултат на това и двете атоми придобиват определена степен на окисление. Отблъснатите валентни електрони не само образуват обща двойка електрони, свързани с молекула, но също така завършват външните енергийни нива на двата атома. Схемите за образуване на молекулите F 2 и 2 на атомите също са по-ясни, когато валентните електрони се изтеглят по точки.

Според примера на предишния урок с основния си въпрос "Откъде идват формулите?" Учениците са поканени да отговорят на въпроса: "Защо NaCl формулата сол?"

Около b r a z o в п и e x l o r и d и n и t p и аз nacl

Студентите съставляват следната схема:

Говоря: натрий - елемент IA подгрупа, следователно има един валентен електрон, той е метал; Хлор-елемент на подгрупата VIIa, следователно има седем валентни електрона, това е неметал; В натриев хлорид добивът на натриевия атом ще бъде изместен към хлорния атом.

Питам момчетата: всичко е вярно в тази схема? Какъв е резултатът от свързването на натриевите и хлорните атоми в NaCl молекулата?

Учениците отговарят: резултатът от съединението от атоми в NaCl молекулата е образуването на стабилно осем електронно външно ниво на хлорен атом и двубонния външен вид на натриевия атом. Парадокс: две валентни електрони на външно трето енергийно ниво атом на натрий за нищо! (Работим с натриева атомна схема.)

Това означава, че натриевият атом е "нерентабилен" за свързване с хлорния атом и NaCl съединенията не трябва да бъдат в природата. Въпреки това, учениците са известни от курсовете на географията и биологията за разпространението на сол за готвене на планетата и нейната роля в живота на живите организми.

Как да намерим изход от сегашната парадоксална ситуация?

Работим със схеми на натриеви и хлорни атоми, а учениците предполагат, че натриевият атом не е благоприятно разпадан и да даде своя валентен електрон в хлорния атом. След това натриевият атом ще бъде завършен втори отвън - антишемида - енергийно ниво. В хлорния атом външното енергийно ниво ще бъде и осем електрон:

Ние заключаваме: атомите на метал, които имат малък брой валентни електрони, е благоприятно да се даде, а не да се изместват валентните си електрони за неметални атоми. Следователно металните атоми не притежават електричество.

Предлагам да се въведе "знак за улавяне" на чужд валентен електрон от неметалния атом - квадратна скоба.

В образа на валентните електрони, точките на диаграмата на съединението от метални и неметални атоми ще изглеждат така:

Привличам вниманието на учениците, че когато валентният електрон се прехвърля от металния атом (натрий) към атомите на Nemetalla (хлор), атомите се превръщат в йони.

Йони - заредени частици, в които атомите се превръщат в резултат на предаване или добавяне на електрони.

Знаците и стойностите на зарежданията на йони и степени на окисляване съвпадат, а разликата в дизайна е както следва:

1 –1
Na, cl - за степени на окисление,

Na +, CL - - за обвиненията на йони.

Около b r a z o v a n e f t o r i d a k a l c и i caf 2

Калций - елемент IIA подгрупа, има два валентни електрона, това е метал. Калциевият атом дава свои собствени валентни електрони на флуор - неметало, самия електронен елемент.

В схемата, ние имаме несвързани валентни електрони на атоми, така че да "се виждат" един друг и успяха да се образуват електронни двойки:

Свързването на калциеви и флуорни атоми в CAF 2 връзката е енергийно полезно. В резултат на това и двата атома имат осем електронно енергийно ниво: флуорът е външно енергийно ниво и калций е очакване. Схематично представяне на електронния трансфер в атомите (полезни при изучаването на редокс реакции):

Привличам вниманието на учениците, които, като привличането на отрицателно заредени електрони до положително таксуваното ядро, противоположно зарежданите йони се държат от силата на електростатичното привличане.

Йонните съединения са твърди високи температури топене. От живота са известни учениците: можете да изведете солта за готвене за няколко часа. Горелката на газовите горелки на пламъка (~ 500 ° C) не е достатъчно, за да се стопи сол
(t. Pl (NaCl) \u003d 800 ° C). Оттук заключаваме: връзката между заредените частици (йони) - йонна връзка е много трайна.

Ние обобщаваме: когато металните атоми са свързани (m) с неметални атоми (IT), не се случва никакво преместване, но връщането на валенски електрони атоми от метални атоми от неметал.

В същото време електронни-етил атомите се превръщат в заредени частици - йони, чийто заряд съвпада с броя на дадените (в метала) и прикрепени (в неметални) електрони.

Така, на първия от два урока, се образува концепцията за "степента на окисление", а образуването на йонното съединение е обяснено във втория. Новите концепции ще служат като добра основа за по-нататъшно проучване на теоретичния материал, а именно: механизми за формиране на химична връзка, зависимостта на свойствата на веществата от техния състав и структура, отчитане на окислителни реакционни реакции.

В заключение, искам да сравня два методологически техники: получаване на парадокса и получаване на създаването на проблемни ситуации в урока.

Парадоксалната ситуация е създадена логично по време на изследването на нов материал. Нейният основен плюс е силни емоции, изненадващи ученици. Изненада - мощен тласък на мислене. Той "включва" недоброволно внимание, активира мисленето, което го прави изследване и намиране на начини за решаване на въпроса.

Колегите, вероятно ще се върнат: създаването на проблемната ситуация в урока води до същото. Осигурява, но не винаги! Като правило един проблематичен въпрос е формулиран от учител преди изучаването на нов материал и не стимулира всички ученици да работят. Мнозина остават неразбираеми, откъде идва този проблем и защо всъщност трябва да бъде решен. Приемането на парадокса е създадено по време на изследването на нов материал, насърчава учениците да формулират самите проблеми и следователно да разберат произхода на неговото възникване и необходимостта от решаване.

Смеяя да твърдя, че приемането на парадокса е най-успешният начин за съживяване на дейностите на учениците в уроците, развитието на научни умения и творчески способности.