ФІЗИЧНИЙ ЗМІСТ ПЕРІОДИЧНОГО ЗАКОНУ

На основі знань про складну будову атома з’ясуймо принцип розташування хімічних елементів у періодичній системі.

Результатом численних досліджень Ернеста Резерфорда і його учня Генрі Мозлі було встановлення величин зарядів ядер атомів хімічних елементів. Із робіт Мозлі випливало, що за допомогою рентгенівських променів, які утворюються при стиканні пучка електронів з металевою мішенню, можна виміряти заряди атомних ядер. Завдяки дослідженням рентгенівських спектрів Мозлі зумів визначити заряди ядер атомів елементів і показав, що вони дорівнюють їхнім порядковим номерам у періодичній таблиці. Окрім того, він передбачив існування не відкритих на той час елементів із номерами 43, 61, 72, 75.

Титанічна робота Генрі Мозлі довела, що розташування елементів в періодичній системі строго закономірне, порядковий номер кожного елемента – це цілком визначена його характеристика (заряд ядра).

Те, що здавалося прикрим винятком (йдеться про порушення послідовності розміщення у таблиці деяких елементів за зростанням атомної маси), після робіт Мозлі було пояснено.

І величина заряду ядра атома, і кількість електронів навколо ядра дорівнюють порядковому номеру елемента в періодичній системі:

Хімічний знак

Порядковий номер хімічного елемента

Величина заряду ядра атома

Кількість електронів навколо ядра

Н

1

1

1

Mg

12

12

12

S

16

16

16

Ar

18

18

18

U

92

92

92

Сучасне формулювання періодичного закону таке:

властивості хімічних елементів та їх сполук перебувають у періодичній залежності від значень зарядів ядер атомів.

Розв’яжемо задачу

Умова

Відносна молекулярна маса леткої сполуки галогену з Гідрогеном 128. Визначте кількість електронів навколо ядра в атомі цього галогену.

Розв’язок

Галогени – елементи VII групи головної підгрупи (VII A групи) періодичної системи. Загальна формула леткої сполуки галогену з Гідрогеном RH.

Mr(HHal) = 128;

Ar (H) = 1;

Ar(Hal) = 128 - 1 = 127.

Відносну атомну масу 127 має елемент Йод. Його порядковий номер у періодичній системі 53, отже, навколо ядра в атомі Йоду знаходяться 53 електрони.

Відповідь: 53 електрони

Висновки

Величини зарядів ядер атомів хімічних елементів дорівнюють їхнім порядковим номерам у періодичній системі.

Кількість електронів навколо ядра дорівнює порядковому номеру елемента в періодичній системі.

Властивості хімічних елементів та їх сполук перебувають у періодичній залежності від значень зарядів ядер атомів.

МЕТА УРОКУ

На основі знань про будову атома розкрити фізичний зміст протонного числа (порядкового номера хімічного елемента). Підвести учнів до сучасного формулювання періодичного закону.

НАЙВАЖЛИВІШІ ПОНЯТТЯ, ЯКІ ВВОДЯТЬ УПЕРШЕ

Протонне число (порядковий номер хімічного елемента).

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО ПРОВЕДЕННЯ УРОКУ

Реалізація міжпредметних зв’язків із фізикою триває і на уроці з вивчення фізичного змісту періодичного закону. Учні можуть самостійно знайти в періодичній таблиці пари хімічних елементів, у яких порушена послідовність розміщення за зростанням відносних атомних мас. Правильність відповіді на це й інші поставлені в ППЗ запитання учні перевіряють, виконуючи тестові завдання. У такий спосіб створюється підґрунтя для підведення їх до сучасного формулювання періодичного закону.

Закріплення знань відбувається при розв’язуванні задач; для одержання необхідної додаткової інформації учні мають використати періодичну систему як довідкову.