Химия · 8 класс · Химия ФГОС · урок 67 · только теория
Резервный урок. Обобщение и систематизация знаний по теме «Строение атома. Химическая связь»
Эта тема — финальная точка в изучении строения атома и химической связи в 8 классе. Мы собираем воедино знания о том, как устроен атом, как его электроны определяют свойства элемента и как атомы соединяются в молекулы и кристаллы. Это фундамент для понимания всех будущих химических реакций и закономерностей.
Чему учимся понимать
Научиться системно объяснять строение атома и виды химической связи, используя понятия «электроотрицательность», «ион», «ковалентная связь» и «металлическая связь».
Зачем это нужно
Понимание строения атома и химической связи объясняет, почему одни вещества реагируют, а другие нет, почему одни — газы, а другие — твёрдые, и почему одни проводят ток, а другие — нет. Это основа для прогнозирования свойств веществ и управления химическими процессами в промышленности, медицине и быту.
Опорные понятия
Главные тезисы
- Атом — электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов.
- Свойства атома определяются числом протонов (зарядом ядра) и распределением электронов по энергетическим уровням.
- Химическая связь возникает из-за стремления атомов к устойчивому состоянию (завершению внешнего энергетического уровня).
- Электроотрицательность — способность атома притягивать к себе общие электронные пары; она увеличивается в периоде и уменьшается в группе.
- Ковалентная связь образуется за счёт общих электронных пар; она бывает полярной и неполярной.
- Ионная связь — это электростатическое притяжение между противоположно заряженными ионами.
- Металлическая связь осуществляется за счёт обобществлённых электронов в кристаллической решётке металлов.
- Тип химической связи определяет физические свойства вещества: агрегатное состояние, температуры плавления и кипения, электропроводность.
Определения
- Атом
- Мельчайшая химически неделимая частица вещества, состоящая из ядра и электронов.
- Электроотрицательность
- Мера способности атома притягивать к себе электроны, участвующие в образовании химической связи.
- Ковалентная связь
- Химическая связь, возникающая за счёт образования общих электронных пар.
- Ионная связь
- Химическая связь, возникающая за счёт электростатического притяжения между ионами с противоположными зарядами.
- Металлическая связь
- Связь в металлах и сплавах, осуществляемая за счёт обобществления валентных электронов.
- Ион
- Заряженная частица, образующаяся из атома или группы атомов в результате отдачи или присоединения электронов.
Ключевые факты и правила
- Заряд ядра атома равен порядковому номеру элемента в Периодической системе Д. И. Менделеева.
- Число электронов в атоме равно числу протонов, поэтому атом электронейтрален.
- Электроны располагаются на энергетических уровнях; максимальное число электронов на уровне вычисляется по формуле 2n².
- Ковалентная неполярная связь образуется между атомами одного элемента (например, H₂, O₂, N₂).
- Ковалентная полярная связь образуется между атомами разных неметаллов (например, H₂O, CO₂).
- Ионная связь типична для соединений металлов с неметаллами (например, NaCl, K₂O).
- Металлическая связь объясняет такие свойства металлов, как пластичность, теплопроводность и электропроводность.
Теория
Вспомни строение атома: ядро (протоны и нейтроны) и электроны, их расположение по энергетическим уровням.
Определи, сколько электронов на внешнем уровне у атома и сколько ему не хватает до завершения (правило октета).
Пойми, что атомы стремятся завершить внешний уровень: либо отдавая электроны (металлы), либо принимая (неметаллы), либо образуя общие пары (ковалентная связь).
Сравни электроотрицательности атомов: если разница большая — связь ионная, если небольшая — ковалентная полярная, если одинаковая — ковалентная неполярная.
Для металлов используй модель металлической связи: обобществлённые электроны удерживают положительные ионы в решётке.
Свяжи тип связи с физическими свойствами вещества: ионные и атомные решётки — твёрдые, с высокими температурами плавления; молекулярные — часто летучие; металлы — пластичные и электропроводные.
Примеры
- Пример 1случай
Поваренная соль (NaCl)
Пояснение
- классический пример ионной связи: натрий отдаёт электрон хлору, образуются ионы Na⁺ и Cl⁻, которые притягиваются друг к другу, формируя кристалл
- Пример 2случай
Молекула воды (H₂O)
Пояснение
- пример ковалентной полярной связи: кислород сильнее притягивает общие электроны, чем водород, поэтому молекула полярна
- Пример 3случай
- Металлический провод (например, медный) проводит электрический ток благодаря металлической связи: обобществлённые электроны свободно перемещаются по кристаллической решётке
- Пример 4случай
Кислород (O₂)
Пояснение
- пример ковалентной неполярной связи: два атома кислорода одинаково притягивают общие электроны, поэтому связь неполярна
Интересно знать
- Если бы атом увеличить до размеров футбольного стадиона, то его ядро было бы размером с теннисный мячик в центре поля, а электроны — как пылинки на трибунах.
- Алмаз и графит состоят из одного и того же элемента — углерода, но из-за разного типа кристаллической решётки (атомной и слоистой) их свойства кардинально различаются: алмаз — самый твёрдый природный минерал, а графит — мягкий и оставляет след на бумаге.
- Вода — уникальное вещество: из-за водородных связей (разновидности межмолекулярного взаимодействия) она имеет аномально высокую температуру кипения и расширяется при замерзании, что позволяет льду плавать.
Связанные темы
- Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
- Степень окисления
- Окислительно-восстановительные реакции