Атомда электрондардың таралуы. Энергетикалық деңгейлер

Атомда электрондардың таралуы. Энергетикалық деңгейлер

Build an Atom by PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, licensed under CC-BY-4.0 (https://phet.colorado.edu)

Жоба тақырыбы: Атомда электрондардың таралуы. Энергетикалық деңгейлер

Бұл виртуалды зертхана химия сабақтарында келесі тарау тақырыптары бойынша пайдалануға арналған:

  • 8 сынып. I тарау. “Атомдағы электрондардың қозғалысы.”

Виртуалды зертханалық жұмыстың мақсаты:

  • атомдағы электрондардың таралуы мен олардың энергетикалық деңгейлерін зерттеу
  • энергетикалық деңгейлер мен периодтық жүйедегі элементтің орны арасындағы байланысты анықтау

 Виртуалды тәжірибе: Энергетикалық деңгейлер

video
play-rounded-fill

Кесте 1

АтауыМассасыЗарядыЕскерту
протон1 м.а.б.+1Протондар саны элементтің реттік нөміріне тең
нейтрон1 м.а.б.0Нейтрондар саны мына формула бойынша анықталады:N=А r  -Z , А r  — атомның массалық саны, Z — протондар саны
электрон0 м.а.б.-1Электрондар саны элементтің реттік нөміріне тең
  1. Симуляцияны іске қосыңыз. Сіз екі түрлі режимді қолдана отырып, соңында алған біліміңізді ойын ойнау арқылы тексеретін боласыз. Алдымен “Atom” режимін таңдаңыз.

  1. Экранда атом моделінің бос қаңқасы және оны құрайтын субатомдық бөлшектер берілген. Сіз тінтуірдің сол жақ батырмасын басып тұру арқылы оларды атом моделіне әкеп орналастыра аласыз. 

  1. Протон бөлшегін атомның орталығына әкеп орналастырыңыз. Экранда бірден элементтің атауы пайда болады. Оң жақта берілген периодтық кестеде құралған элементтің таңбасын көре аласыз.  Астыңғы бөлімде элементтің заряды және массалық саны көрсетілген. Сонымен қатар, Show бөлімінде құсбелгі қою арқылы элемент атауын, оның бейтарап атом немесе ион екендігін және тұрақты немесе тұрақсыз екендігін көрсете немесе жасыра аласыз. 

  1. Енді атом моделіне электрон әкеп қосыңыз. Электронды сыртқы орбитальға орналастырып көріңіз. Не байқадыңыз? Периодтық жүйе бойынша элементтің периодтық нөмірі оның энергетикалық деңгей санына тең. Мысалы, сутегі элементі бірінші периодтық кестеде бірінші периодта орналасқан. Демек онда тек бір энергетикалық деңгей бар.

  1. Гелий атомын құрастырыңыз. Периодтық кестеге сүйенсек, гелий элементінің реттік нөмірі 2 және периодтық нөмірі 1-ге тең. Демек оның 2 протоны 2 электроны және 1 энергетикалық деңгейі бар, яғни екі электрон да бірінші энергетикалық деңгейде орналасады. 

  1. Электрондардың орбитальдарда орналасу реттілігін Литий атомы мысалында зерттеңіз. Периодтық кестеде Литий үшінші орналасқан. Демек, оның құрамында 3 протон және 3 электрон бар. Бөлшектерді орналастырыңыз. Сіз үшінші электронның екінші энергетикалық деңгейде орналасқанын байқай аласыз. Бұл дегеніміз, бірінші энергетикалық деңгейде тек екі электрон ғана орналаса алады.

  1.  Stable/Unstable бөліміне құсбелгі қойыңыз. Құралған атомның тұрақсыз екендігін байқай аласыз. Оны тұрақты ету үшін оған нейтрон бөлшектерін қосыңыз. Ол үшін Кесте 1-де берілген формула арқылы нейтрондар санын анықтаңыз. Бізге берілген периодтық кестеде элементтің массалық саны көрсетілмеген, сондықтан Менделеевтің негізгі периодтық жүйесін пайдаланыңыз. 

  1. Неон атомын құрастырыңыз. Ол үшін 5-6 қадамдарды қайталаңыз. Периодтық кестеде неон элементінің реттік нөмірі — 10, пероидтық нөмірі — 2. Бұл құрамында 10 протон, 10 электрон және екі энергетикалық деңгей бар екендігін білдіреді. Массалық саны 20, демек нейтрон саны 10-ға тең. Бөлшектерді орналастырыңыз. Екінші энергетикалық деңгейде сегіз электрон орналасқанын байқай аласыз. Периодтық жүйе бойынша элемент орналасқан топ нөмірі соңғы деңгейдегі электрон санын көрсетеді. Тексеріп көріңіз. Неон атомы нешінші топта орналасқан? Қорытынды жасаңыз.

  1.  Ендігі кезекте жұмысты қорытындылау үшін “Game” бөліміне өтіп, білімдеріңізді тексеріп көріңіз. Бұл бөлімде 4 түрлі ойын берілген. Әр ойын 5 кезеңнен тұрады. Экранның сол жақ астыңғы бөлімінде сағат бейнесі берілген. Оны қосу арқылы сіз серіктесіңізбен жылдамдыққа жарыса аласыз.

  1. Бірінші ойын “Элементті тап!” деп аталады. Берілген атом моделіне мән бере отырып, периодтық кестеде жасырынған элементті табуыңыз қажет.

  1. Екінші ойында сіз атомның массалық саны және зарядын анықтайтын боласыз.

  1. Үшінші ойын берілген элемент таңбасында жетіспеген сандық мәліметті табуға негізделген.

  1. Төртінші ойында сіз химиялық элемент таңбасын құру арқылы элементті анықтай аласыз.

Қорытынды

Бұл виртуалды зертханалық жұмыс барысында оқушылар атомның құрамдас бөлшектері: протондар,нейтрондар және электрондарды зерттеді. Сонымен қатар, электрондардың энергетикалық деңгейлерде орналасу реттілігіне тәжірибе жүргізді. Тәжірибе нәтижесінде энергетикалық деңгейлер мен периодтық жүйедегі элементтің орны арасындағы байланысты анықтады.

Терминдер сөздігі

Atom — Атом

Protons — Протондар

Neutrons — Нейтрондар

Electrons — Электрондар

Element — Элемент

Periodic table —  Периодтық кесте

Net charge — Заряд

Mass number — Масса cаны

Neutral/Ion — Бейтарап элемент немесе Ион

Stable/Unstable — Тұрақты немесе Тұрақсыз

Orbits — Орбитальдар

Cloud — Электрондық бұлт

Symbol — Элементтік таңба

Find the element — Элементті тап