Химия · 8 класс · Химия ФГОС (Габриелян) · урок 12 · только теория
Строение электронных оболочек атомов
Электроны в школьной модели заполняют слои (энергетические уровни). На первом слое максимум 2 электрона, на втором — 8. Дальше правила усложняются, но для элементов начала таблицы хватает: распределить Z электронов по слоям «2, 8, 8, …» с оглядкой на номер…
Чему учимся понимать
Уметь: Z = число электронов. Распределите по слоям. Сколько на внешнем?
Зачем это нужно
Химия «живёт» на внешнем слое: сколько электронов отдаст или примет атом — видно по электронной формуле.
Опорные понятия
Главные тезисы
- Внешний слой — характер элемента.
Определения
- Валентные электроны
- Электроны внешнего слоя, определяющие химические свойства.
- Октет
- Устойчивая внешняя оболочка из восьми электронов (у элементов 2-го периода — также дуплет у He).
Ключевые факты и правила
- Валентные электроны — на внешнем слое. Они участвуют в связях. Атомы «стремятся» к устойчивой внешней оболочке: у гелия дуплет (2), у многих других — октет (8). Натрий 2, 8, 1 легко отдаёт один электрон и становится Na⁺ с оболочкой неона. Хлор 2, 8, 7 принимает один и становится Cl⁻.
- Отсюда характер элемента. Мало электронов на внешнем слое (1–3) — типичный металл-восстановитель. Много (5–7) — неметалл-окислитель. Четыре у углерода и кремния — особый «серединный» случай, цепи и полупроводники.
- Электронная формула записывается числами по слоям: O (Z = 8) — 2, 6; Al (13) — 2, 8, 3; Ca (20) — 2, 8, 8, 2. Номер периода = число слоёв. Номер группы A ≈ число валентных электронов. Не рисуйте на внешнем слое элементов 2–3 периодов больше восьми электронов: это уже не школьная оболочечная картинка.
- Схема образования иона: атом отдаёт или принимает, чтобы внешний слой стал как у благородного газа. Металлы обычно отдают (катионы), неметаллы принимают (анионы). Число отданных/принятых часто равно валентным электронам или «дыркам» до октета.
Теория
Электроны в школьной модели заполняют слои (энергетические уровни). На первом слое максимум 2 электрона, на втором — 8. Дальше правила усложняются, но для элементов начала таблицы хватает: распределить Z электронов по слоям «2, 8, 8, …» с оглядкой на номер периода.
Валентные электроны — на внешнем слое. Они участвуют в связях. Атомы «стремятся» к устойчивой внешней оболочке: у гелия дуплет (2), у многих других — октет (8). Натрий 2, 8, 1 легко отдаёт один электрон и становится Na⁺ с оболочкой неона. Хлор 2, 8, 7 принимает один и становится Cl⁻.
Отсюда характер элемента. Мало электронов на внешнем слое (1–3) — типичный металл-восстановитель. Много (5–7) — неметалл-окислитель. Четыре у углерода и кремния — особый «серединный» случай, цепи и полупроводники.
Электронная формула записывается числами по слоям: O (Z = 8) — 2, 6; Al (13) — 2, 8, 3; Ca (20) — 2, 8, 8, 2. Номер периода = число слоёв. Номер группы A ≈ число валентных электронов. Не рисуйте на внешнем слое элементов 2–3 периодов больше восьми электронов: это уже не школьная оболочечная картинка.
Схема образования иона: атом отдаёт или принимает, чтобы внешний слой стал как у благородного газа. Металлы обычно отдают (катионы), неметаллы принимают (анионы). Число отданных/принятых часто равно валентным электронам или «дыркам» до октета.
Примеры
- Пример 1реакция
- Na (Z = 11): 2, 8, 1 → Na⁺: 2, 8. Как неон
- Пример 2реакция
- Cl (Z = 17): 2, 8, 7 → Cl⁻: 2, 8, 8. Как аргон
- Пример 3случай
O (Z = 8): 2, 6
Пояснение
- принимает 2 электрона, O²⁻: 2, 8
- Пример 4случай
Al (Z = 13): 2, 8, 3
Пояснение
- отдаёт 3, Al³⁺: 2, 8
- Пример 5случай
C (Z = 6): 2, 4
Пояснение
- не типичный ион в 8 классе
- чаще ковалентные связи (метан, CO₂)
- Пример 6случай
Ca (Z = 20): 2, 8, 8, 2
Пояснение
- отдаёт 2, Ca²⁺
- Период 4, группа IIA: слоёв 4, валентных 2
Интересно знать
- Инертные газы почти не реагируют: внешний слой уже «закрыт».
Техника безопасности
- Соблюдайте правила кабинета химии.