Строение атомов элементов малых периодов

Основная задача уроков по этой теме состоит в выявлении связи между структурой электронной оболочки и свойствами химического элемента. При этом можно изобразить строение атома или химическим знаком атома в окружении точек (крестиков), обозначающих электроны, или нарисовать орбиты, по которым движутся электроны вокруг атомного ядра. Следует лишь предупредить учащихся, что все эти схемы являются очень грубым и упрощенным изображением более сложной структуры атома. Рассматривая схему строения атома водорода, нужно сообщить, что при изучении явлений, происходящих в газоразрядных трубках, обнаружены частицы, которые имеют массу атома водорода и несут положительный заряд, что при столкновении с электронами они превращаются в атомы водорода. На основании этого сообщения делают вывод, что атом водорода состоит из положительно заряженного ядра (протона) и электрона. Учащиеся рисуют схему строения атома водорода. Учитель сообщает, что электрон находится на некотором расстоянии от ядра. Для обоснования структуры атома гелия учитель напоминает учащимся, что при изучении радиоактивного распада атома радия было обнаружено, что α-частицы имеют такую же массу, как и атомы гелия, но отличаются тем, что каждая α-частица имеет положительный заряд, равный двум единицам, что к α-частицам могут присоединяться электроны, тогда они становятся атомами гелия.

Сопоставив структуры атомов водорода и гелия, учитель обращает внимание на то, что заряд ядра атома водорода равен единице, а заряд ядра атома гелия равен двум, водород в менделеевском ряду занимает первое место, а гелий - второе. Далее следует, сообщить, что литий, занимающий третье место в менделеевском ряду, состоит из атомов, ядра которых имеют положительный заряд, равный трем единицам. Следовательно, ядро атома лития окружено тремя электронами.

Чтобы объяснить, как узнали, что три электрона, связанные с атомным ядром этого элемента, расположены в двух сферах, нужно сообщить учащимся, что от атомов металлов могут отщепляться электроны не только под действием электрического тока или при накаливании, но и при химической реакции. Учащимся уже известно, что щелочные металлы непосредственно соединяются с галогенами. Поэтому можно рассмотреть взаимодействие лития с фтором, напомнить о валентности металла и галогена во фтористом литии и сообщить, что кристаллы этой соли состоят не из атомов, а из ионов, отличающихся от атомов наличием электрических зарядов. При этой реакции от атома лития отщепляется только один из трех электронов, учитель делает заключение, что один из этих электронов более удален от атомного ядра, вследствие чего он отделяется и переходит к атому фтора. Переходя к четвертому по порядку в менделеевском ряду элементу - бериллию, учащиеся называют заряд его ядра и количество электронов. Двухслойное расположение их в атоме обосновывается двухвалентностью его атома в соединении с галогенами. После этого можно составлять схемы строения других атомов элементов второго периода периодической системы. Для обоснования схемы строения атома натрия следует напомнить о взаимодействии этого элемента с галогенами, обратить внимание на его валентность в соединениях с галогенами. Таким образом, будет отмечено, что один из одиннадцати электронов атома натрия должен находиться дальше других от атомного ядра. По аналогии с тем, как решается вопрос о строении атома лития, может быть решен вопрос и о строении атома натрия. Составление схем строения атомов других элементов этого периода можно поручить учащимся в порядке домашнего задания. Такой способ ознакомления учащихся со схемами строения атомов, разумеется, сложнее догматического изложения, но педагогический эффект от урока, проведенного таким методом, значительно выше.

Из всего сказанного следует, что учитель химии излагает электронную теорию достаточно доказательно, что особенно важно в данном случае, так как электронной теорией завершается учение о строении вещества.