ПЕДАГАГІЧНАЯ СКАРБОНКА
Химия · 8 класс · § 30
Открываем, наблюдаем, объясняем

§ 30. Естественные семейства элементов

Что общего у элементов одного естественного семейства?

Обучающая модель4 смысловых раздела10 вопросов
Главный вопрос

Что общего у элементов одного естественного семейства?

Исследуем вместе

Три семейства в одном периоде

Выбирай элемент. Таблица подсветит его положение, а справа появятся оболочки и связь с химическими свойствами.

Учебная схема: размеры, цвета и расстояния условны. Переключатели показывают объяснённые примеры, оценка здесь не выставляется.

01

Щелочные металлы: сходство реакций

Литий, натрий и калий относятся к семейству щелочных металлов. Их соединения сходны по формулам: LiOH, NaOH, KOH; LiCl, NaCl, KCl. В этих соединениях металл одновалентен.

С водой они образуют щёлочь и водород: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂. Реакционная способность в ряду Li–Na–K в целом возрастает, поэтому семейство сравнивают по общему типу реакции и различиям в её протекании. Литий и натрий различаются массами атомов, но одинаковая внешняя конфигурация связывает их в семейство.

ЭлементГидроксидХлорид
LiLiOHLiCl
NaNaOHNaCl
KKOHKCl

Щелочные металлы образуют сходные соединения. Внутри семейства свойства закономерно изменяются.

02

Галогены: похожий состав, разные состояния

Фтор, хлор, бром и йод — галогены. Их простые вещества имеют двухатомные молекулы, а водородные соединения записывают HF, HCl, HBr и HI. С металлами они образуют соли, например NaCl.

При комнатной температуре F₂ и Cl₂ — газы, Br₂ — жидкость, I₂ — твёрдое вещество. Химическое родство не означает одинакового агрегатного состояния. Сходство состава соединений соседствует с изменением физических свойств.

Признак / объектЧто означаетПояснение
F₂, Cl₂ГазыДвухатомные молекулы
Br₂ЖидкостьДвухатомные молекулы
I₂Твёрдое веществоМолекулярный кристалл

Галогены сходны по составу характерных соединений. Агрегатное состояние внутри семейства изменяется.

Периодическая система химических элементов

В периодической системе находят символы элементов и значения относительных атомных масс.

Cepheus · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.

Электронные уровни натрия

Натрий: распределение электронов 2, 8, 1. Круги условно обозначают уровни и не являются траекториями электронов.

Pumbaa; исходная работа Greg Robson · Wikimedia Commons · CC BY-SA 2.0 UK. Без изменений.

03

Благородные газы: завершённая оболочка

Гелий, неон и аргон при обычных условиях — одноатомные газы с низкой химической активностью. Их атомы имеют устойчивое заполнение внешнего электронного уровня: у He два электрона, у Ne и Ar — восемь.

Название «благородные» не означает абсолютную невозможность соединений: для некоторых тяжёлых представителей они известны. В школьном сравнении важно типичное поведение He, Ne и Ar и его связь с электронной оболочкой.

He

Первый уровень завершён двумя электронами.

Ne и Ar

Внешний уровень содержит восемь электронов.

Благородные газы отличаются низкой химической активностью. Завершённая внешняя оболочка помогает объяснить это свойство.

04

Что объединяет естественное семейство

Семейство выделяют по совокупности признаков: формулам соединений, типичным реакциям и положению в системе. Позже сходство объясняется одинаковым числом внешних электронов у элементов главных групп.

Водород находится в первой группе, но не относится к щелочным металлам. Положение в колонке и принадлежность к привычному семейству не всегда совпадают буквально. Такие исключения требуют смотреть на строение и свойства вместе.

Наблюдаем сходство

Состав соединений и реакции.

Находим закономерность

Общая группа в системе.

Объясняем

Сходство внешних электронных оболочек.

Сходство семейства связано со строением атомов. Отдельные положения таблицы требуют учитывать особенности элемента.

Соберём главное

Шесть выводов

01Щелочные металлы образуют сходные соединения. Внутри семейства свойства закономерно изменяются.
02Галогены сходны по составу характерных соединений. Агрегатное состояние внутри семейства изменяется.
03Благородные газы отличаются низкой химической активностью. Завершённая внешняя оболочка помогает объяснить это свойство.
04Сходство семейства связано со строением атомов. Отдельные положения таблицы требуют учитывать особенности элемента.
05Семейство не означает одинаковость всех физических свойств. Состав соединений и реакции дают более глубокое сходство.
06Положение водорода требует отдельной оговорки. Первая группа не делает его щелочным металлом.
Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5
1. Какие элементы — щелочные металлы?
2. Какова формула гидроксида калия?
3. Na с водой образует…
4. Какие элементы относятся к галогенам?
5. Формула простого вещества хлора — …
6. Какой галоген жидкий при комнатной температуре?
7. Благородные газы He, Ne, Ar обычно…
8. Сколько электронов завершает оболочку He?
9. Почему элементы главной группы сходны?
10. Относится ли H к щелочным металлам?

Учебный источник и иллюстрации

Основа: предоставленный учебник «Химия, 8 класс», § 30. Материал переработан для объяснения; источник: 8 класс. Химия — § 30. Естественные семейства элементов.pdf. Научные уточнения учитывают различие молекулярного и немолекулярного строения и границы учебных моделей.

Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.

Royal Society of Chemistry: данные о химических элементах
↑

Загрузка прогресса…