ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ

             ΣΕΝΑΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΤΟΝ  ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ ΠΙΝΑΚΑ  (ΠΠ)

           Οι μαθητές στο τέλος των 2 διδακτικών ωρών θα πρέπει:

1. Να περιγράφουν την εξέλιξη και τη σύγχρονη μορφή του περιοδικού πίνακα.
2. Να διατυπώνουν τον νόμο της περιοδικότητας των στοιχείων
     και την χρησιμότητα του ΠΠ

3. Να ορίζουν τι είναι ομάδα και τί περίοδος στον ΠΠ.
4. Να αναγνωρίζουν την σύνδεση μεταξύ δόμησης ατόμων, θέσης στον ΠΠ και   χημικής συμπεριφοράς των στοιχείων.

ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ  ΒΑΣΙΚΩΝ ΓΝΩΣΕΩΝ  ΑΠΟ Β  ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

Ατομικός αριθμός (Ζ) είναι ο αριθμός των πρωτονίων στον πυρήνα του ατόμου ενός στοιχείου. Η τιμή του Ζ δείχνει επίσης τον αριθμό των ηλεκτρονίων καθώς το άτομο  είναι ηλεκτρικά ουδέτερο. Μαζικός αριθμός (Α) είναι ο αριθμός των πρωτονίων και των νετρονίων στον πυρήνα ενός ατόμου. Αν συμβολίσουμε με Ν τον αριθμό των νετρονίων του ατόμου, τότε  προφανώς ισχύει: Α= Ζ + Ν  Ισότοπα ονομάζονται τα άτομα που έχουν τον ίδιο ατομικό αλλά διαφορετικό μαζικό αριθμό δηλαδή  διαφορετικό αριθμό νετρονίων

ΣΥΝΤΟΜΗ ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΦΟΡΑ  ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΥ  ΠΙΝΑΚΑ

Ο σημερινός περιοδικός πίνακας είναι αποτέλεσμα πολλών προσπαθειών.
Ο Newlands, το 1864 πρότεινε να ταξινομηθούν τα στοιχεία κατά οκτάβες.
Η βάση για την ταξινόμησή του ήταν η παρατήρηση ότι, αν τα στοιχεία καταταχθούν κατά αυξανόμενη σχετική ατομική μάζα (ατομικό βάρος), κάθε όγδοο στοιχείο παρουσιάζει ανάλογες ιδιότητες με το πρώτο.
Τον ίδιο χρόνο, το 1864, ο Γερμανός Meyer έδειξε ότι υπάρχει μία περιοδική σχέση μεταξύ των ιδιοτήτων των στοιχείων π.χ. του ατομικού όγκου και της σχετικής ατομικής μάζας.
Την ίδια εποχή ο Ρώσος χημικός Mendeleev επικέντρωσε την προσοχή του στο θέμα της συγκρότησης του περιοδικού πίνακα.
Ο Mendeleev κατατάσσοντας τα στοιχεία κατ' αυξανόμενη σχετική ατομική μάζα και έχοντας τη διορατικότητα να αφήνει κενές θέσεις (για τα στοιχεία που δεν είχαν ακόμα ανακαλυφθεί),

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑΚΗ ΔΟΜΗ ΑΤΟΜΩΝ

Μία πολύ απλή εικόνα σχετικά με το άτομο, μας έχει δώσει ο Bohr, αξιοποιώντας τα πειραματικά δεδομένα του Rutherford για την ανακάλυψη του πυρήνα.

Το άτομο αποτελείται από τον πυρήνα, που περιέχει τα θετικά φορτισμένα πρωτόνια και τα ουδέτερα νετρόνια.
Στον πυρήνα είναι πρακτικά συγκεντρωμένη η μάζα του ατόμου.

Γύρω από τον πυρήνα και σε αρκετά μεγάλες αποστάσεις κινούνται σε καθορισμένες (επιτρεπτές) τροχιές τα ηλεκτρόνια.
Τα ηλεκτρόνια που κινούνται στην ίδια περίπου απόσταση από τον πυρήνα λέμε ότι βρίσκονται στην ίδια στιβάδα ή φλοιό ή ενεργειακή στάθμη.
Μπορούμε να αναφέρουμε τις 2 συνθήκες του Bohr Μηχανική - Οπτική.

Κατανομή ηλεκτρονίων σε στιβάδες

Για τη διάταξη των ηλεκτρονίων σε στιβάδες (ηλεκτρονιακή δομή) ακολουθούμε τους εξής κανόνες:
1. Ο μέγιστος αριθμός ηλεκτρονίων που μπορεί να πάρει κάθε μία από τις τέσσερις πρώτες στιβάδες δίνεται από τον τύπο 2n², όπου n ο κύριος κβαντικός αριθμός, δηλαδή ο αριθμός της στιβάδας.

Έτσι η Κ μπορεί να πάρει έως 2 ηλεκτρόνια, η L έως 8 ηλεκτρόνια, η Μ έως 18 ηλεκτρόνια και η Ν έως 32 ηλεκτρόνια.
2. Η τελευταία στιβάδα οποιουδήποτε ατόμου δεν μπορεί να έχει περισσότερα από 8 ηλεκτρόνια. Εκτός αν είναι η Κ που συμπληρώνεται με 2 ηλεκτρόνια.
3. Η προτελευταία στιβάδα δεν μπορεί να περιέχει περισσότερα από 18 ηλεκτρόνια, αλλά ούτε και λιγότερα από 8. Εκτός αν είναι η Κ που έχει το πολύ 2.

Νόμος περιοδικότητας
To 1913 ο Moseley έδωσε το σημερινό τρόπο ταξινόμησης των στοιχείων στον περιοδικό πίνακα κατά σειρά αυξανόμενου ατομικού αριθμού (Ζ).
Έτσι διαμορφώθηκε ο σύγχρονος περιοδικός νόμος: 
Οι ιδιότητες των στοιχείων είναι περιοδική συνάρτηση του ατομικού αριθμού.

Η χρησιμότητα του περιοδικού πίνακα

1. Για την ανακάλυψη νέων στοιχείων. 

Ο περιοδικός πίνακας Mendeleev αποτέλεσε τη βάση για την ανακάλυψη πολλών νέων στοιχείων, αφού προσδιόρισε τις ακριβείς ιδιότητες πολλών στοιχείων που δεν είχαν ανακαλυφθεί στην εποχή του.

Ακόμα και σήμερα ο περιοδικός πίνακας αποτελεί χρήσιμο βοήθημα για την ανακάλυψη νέων τεχνητών στοιχείων.

2. Γιατί διευκολύνει τη μελέτη των ιδιοτήτων (φυσικών και χημικών) και των μεθόδων παρασκευής των στοιχείων, καθώς αυτά εξετάζονται κατά ομάδες αντί το καθένα χωριστά. 

3. Γιατί δίνει τη δυνατότητα πρόβλεψης της συμπεριφοράς ενός στοιχείου, για το είδος του δεσμού που μπορεί να δημιουργήσει, καθώς και για τη συμπεριφορά των ενώσεών του, με βάση τη συμπεριφορά των γειτονικών του στοιχείων.

ΠΕΡΙΟΔΟΙ  ΚΑΙ ΟΜΑΔΕΣ  ΣΤΟΝ  ΠΠ

 Ο ΠΠ δομείται από οριζόντιες σειρές (περίοδοι) και κατακόρυφες στήλες (ομάδες). 

 ΠΕΡΙΟΔΟΣ

Ο αριθμός της περιόδου στην οποία ανήκει το στοιχείο, δείχνει τον αριθμό των στιβάδων στις οποίες έχουν κατανεμηθεί τα ηλεκτρόνια του.

ΟΜΑΔΑ

 Οι κατακόρυφες στήλες του περιοδικού πίνακα αποτελούν τις ομάδες και καταλαμβάνονται από στοιχεία με ανάλογες ιδιότητες. Οι ομάδες χαρακτηρίζονται με τους λατινικούς αριθμούς I έως VIII. 

Διακρίνονται στις κύριες με το χαρακτηρισμό Α και στις δευτερεύουσες με το χαρακτηρισμό Β. 

ΧΡΗΣΙΜΗ   ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ

Στοιχεία που ανήκουν στην ίδια κύρια ομάδα έχουν τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων στην εξωτερική τους στιβάδα, και εμφανίζουν έντονες χημικές ιδιότητες.

ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ

                                      ΠΟΡΕΙΑ   ΥΛΟΠΟΙΗΣΗΣ  ΤΩΝ ΣΤΟΧΩΝ

1. Ασκηση κατανομής και εύρεσης ομάδας , περιόδου σε στοιχεία με ατομικό αριθμό από 1-20, 35,53.
  (Γενικά στοιχείων της 1ης, 2ης, 7ης, 8ης κύριων ομάδων του ΠΠ.)

2. Προσομοίωση phet colorado στην κατασκευή ατόμου και θέση στον ΠΠ.

2. Συγκρίνω τον παλιό ΠΠ με τον  σύγχρονο ΠΠ στη διεύθυνση ptable.com

    Αναφορά σε κύριες και δευτερεύουσες ομάδες

  Eξοπλισμός: Η/Υ, tablet, κινητό τηλεφωνο.  

   ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ :  ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΑΠΟΨΕΙΣ ΣΤΗ  ΔΟΜΗ  ΑΤΟΜΟΥ  ΕΔΩ
     

  Αναφορά σε  στοιβάδες υποστοιβάδες  τροχιακά και spin ηλεκτρονίων.

4. Κουίζ απλών και σύνθετων ερωτήσεων που μετρούν το βαθμό κατανόησης των αναφερομένων στόχων

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ  ΚΟΥΙΖ

Το κουίζ μπορεί να δοθεί και στους μαθητές στην τάξη.Χρόνος 15-20 λεπτά.

1. Tο στοιχείο με Ζ=17 έχει στην εξωτερική στοιβάδα ηλεκτρόνια ίσα με

5     7     2       6

Στόχος : κατανομή ηλεκρονίων με εφαρμογή κανόνων

2. Το στοιχείο με Ζ=25 και Α=55 έχει νετρόνια ίσα με

25      55      30

Στόχος : κατανόηση σχέσης Ζ , Α και δομής ατόμου

3.Το στοιχείο με Ζ=35 ανήκει στην ομάδα των

αλογόνων             ευγενών αερίων                αλκαλίων

Στόχος : κατανόηση σχέσης Ζ και θέσης στον ΠΠ

4. Το ιόν Κ+ (Ζ=19) έχει ηλεκτρόνια ίσα με

20          19             18

Στόχος : κατανόηση σχέσης Ζ και ηλεκτρονίων ενός ιόντος.

5. Τα πρωτόνια είναι 3 περισσότερα των νετρονίων.Εάν ο μαζικός αριθμός είναι 67 σε ποιά ομάδα ανήκει το στοιχείο;

ευγενή αέρια       αλκάλια       αλογόνα

Στόχος : Σύνθετη άσκηση υπολογισμού Ζ και θέσης στον ΠΠ.

PTABLE.COM   

 

ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ PHET COLORADO

quiz online

periodic table

1. Tο στοιχείο με Ζ=17 έχει στην εξωτερική στοιβάδα ηλεκτρόνια ίσα με

5
7
3
4


2. Το στοιχείο με Ζ=25 και Α=55 έχει νετρόνια ίσα με

25
30
55
35


3. Το στοιχείο με Ζ=35 ανήκει στην ομάδα των

αλογόνων
αλκαλίων
ευγενών αερίων
αλκαλικές γαίες


4. Το ιόν Κ+ (Ζ=19) έχει ηλεκτρόνια ίσα με

19
20
18
1


5. Τα πρωτόνια είναι 3 περισσότερα των νετρονίων.Εάν ο μαζικός αριθμός είναι 67 σε ποιά ομάδα ανήκει

αλογόνων
αλκαλίων
ευγενών αερίων
αλκαλικές γαίες

Ευχαριστούμε για την συμμετοχή σας