Практическое занятие 3: Химическая связь и строение вещества. Цель занятия: Выработать навыки составления электронных формул невозбужденных и невозбужденных атомов и одноатомных ионов; научиться характеризовать электроны

Цель занятия: Выработать навыки составления электронных формул невозбужденных и невозбужденных атомов и одноатомных ионов; научиться характеризовать электроны атомов значениями квантовых чисел и определять свойства элементов и их соединений в зависимости от положения в периодической системе. Сформировать и закрепить представления о пространственном строении веществ.

План занятия

1. Организационный этап

2. Контроль исходного уровня знаний

3. Решение задач по теме занятия, формирование навыков решения задач

4. Самостоятельная работа студентов

5. Выполнение тестового задания

Требования к знаниям

1. Эволюция представлений о строении атома. Современные представления о строении атома. Квантовые числа

2. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева

3. Периодичность свойств химических элементов

4. Заполнение атомных орбиталей многоэлектронных атомов

5. Типы химической связи

6. Общие свойства химической связи (длина связи, энергия связи)

7. Ковалентная связь и ее свойства. Основные положения метода ВС. Механизмы образования ковалентной связи

8. Гибридизация атомных орбиталей. Типы гибридизации и геометрия молекул

9. Ионная связь. Механизм образования. Свойства ионной связи

Требования к умениям

§ Уметь характеризовать химический элемент по его положению в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева

§ Уметь составлять электронные и электронно-графические формулы атомов элементов по заданию преподавателя

§ Уметь определять значения квантовых чисел

§ Уметь определять тип химической связи и механизм ее образования

§ Уметь определять характер гибридизации валентных орбиталей в химических соединениях

Рекомендации студентам по подготовке к занятию

1. При подготовке к занятию следует изучить лекционный материал и литературу из приведенного перечня.

2. При подготовке к занятию необходимо выполнить конспекты по темам:

– Модели атома. Корпускулярно-волновой дуализм микрообъектов

– Ядерные реакции

– Элементарные частицы

Рекомендации к выполнению указанных конспектов приведены в [4, стр. 6 –8]

3. Выполнить контрольные задания [3, стр. 33 – 34].

Примеры задач для решения на занятии

1. Охарактеризовать свойства и строение атомов химических элементов: кальций, алюминий, марганец, медь; записать их электронные и электронно-графические.

2. Определите значение квантовых чисел для электрона на 4р-подуровне:

3. По электронной формуле 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²3d¹⁰4p³ определить положение элемента в периодической системе.

4. Составить схемы, объясняющие образование химических связей в молекулах хлора, фторида кальция, аммиака, оксида бериллия, серной кислоты. Определить тип химической связи.

5. Составить схемы гибридизации, отражающие процессы образования следующих молекул: хлорид алюминия, этилен, бромид кальция, этан.

Контроль результатов учебной деятельности

Текущий контроль в соответствии с рабочей программой дисциплины предполагает выполнение двух индивидуальных заданий для промежуточного контроля «Строение атома» и «Периодический закон и периодическая система химических элементов». Тестовое задание «Строение атома» выполняется в конце текущего занятия, содержит 10 вопросов. Время выполнения – 10 минут. Пример тестового задания приведен в приложении 2. Тестовое задание «Периодический закон и периодическая система химических элементов» выполняется в начале следующего занятия.

Для закрепления сформированных в ходе изучения темы навыков и умений студенты выполняют домашнюю работу по теме «Строение атома. Химическая связь». Домашняя работа выдается в конце текущего занятия, носит индивидуальный характер. Срок выполнения работы – не более двух недель со дня получения. При досрочной сдаче работы (в течение 1 недели с момента получения) начисляются бонусные баллы. При несвоевременной сдаче работы назначаются штрафные баллы. Пример домашней работы приведен в приложении 4, варианты и методические указания к выполнению – в [7, стр. 23 – 29].

Формой контроля над самостоятельной работой по теме занятия является коллоквиум по теме «Химическая связь». Коллоквиум состоит из двух частей: тестовой и теоретической и сдается во внеаудиторное время. Допуском к сдаче теоретической части коллоквиума является выполнение тестовой части в объеме не менее 50 %. После этого студент допускается к теоретическому собеседованию в установленные преподавателем сроки. Вопросы для подготовки к коллоквиуму приведены в приложении 3, методические рекомендации – в [4, стр. 15 – 17]. В случае недостаточного уровня подготовки и/или неявки без уважительной причины в указанное время назначаются штрафные баллы.

В результате освоения темы студент должен:

знать: основные положения теории строения атома (ядра и состояния электронов); формулировку периодического закона; положения теории химической связи, виды и механизмы ее образования

уметь: описывать строение атомов элементов и объяснять периодичность изменения их свойств на основе строения их атомов;определять виды связей и объяснять пространственное строение веществ; применять знания закономерностей на конкретных примерах.

Рекомендуемая литература:

1. Глинка, Н.Л. Общая химия: учеб. пособие / Н. Л. Глинка; под ред. А. И. Ермакова. – М.: Интеграл-Пресс, 2009. – 728 с.

2. Тестовые задания по общей и неорганической химии с решениями и ответами: учеб. пособие / Р. А. Лидин [и др.]. – М.: БИНОМ; М.: Лаборатория знаний, 2004. – 231 с.

3. Охотникова Г.Г. Химия. Практические занятия. Учебное пособие для студентов направления подготовки 140400.62 «Электроэнергетика и электротехника» / Г.Г. Охотникова. – Благовещенск: Изд-во АмГУ, 2014. – 132 с.

4. Охотникова Г.Г. Химия. Методические указания к самостоятельной работе студентов и задания для контроля по курсу химии / Г.Г. Охотникова. – Благовещенск: Изд-во АмГУ, 2014. – 112 с.

5. Родина, Т.А. Практикум по общей и неорганической химии: учеб. пособие/ Т.А. Родина, А.В. Иванов, В.И. Митрофанова; АмГУ, ИФФ. – Благовещенск: Изд-во Амур. гос. ун-та, 2008. – 208 с.

6. Охотникова Г.Г. Концепции современного естествознания: учеб. пособие/ Г.Г. Охотникова, Т.А. Родина, С.А. Лескова; АмГУ, ИФФ. Ч 4: Концептуальные системы химии. – Благовещенск: Изд-во Амур. гос. ун-та, – 2010. – 108 с.