Паули принципі, Хунд ережесі, Клечковскийдің ережелеріне электрондық орбитальдардың толтырылу принципі 2-сабақ (Химия, 10 сынып, I тоқсан)

Пән: Химия
Ұзақ мерзімді жоспар бөлімі: Атом құрылысы.
Сабақ тақырыбы: Паули принципі, Хунд ережесі, Клечковскийдің ережелеріне электрондық орбитальдардың толтырылу принципі 2-сабақ
Осы сабақта қол жеткізілетін оқу мақсаттары (оқу бағдарламасына сілтеме): 10.1.3.1 квант сандарының мағынасы мен сипаттамасын біледі;
10.1.3.2 электрондардың орбитальдарда толтыру ережесін түсіну үшін Паули принципі, Хунд ережесін қолдану;
10.1.3.3 алғашқы 36 химиялық элементтердің электрондық конфигурациясын жазу.
Сабақ мақсаттары: электронның күйін сипаттайтын 4 квант сандары туралы білім беру, мағынасын түсіну,
Паули принципі, Хунд ережесі, Клечковский ережелерін қолданып алғашқы 36 элементтің электрондық конфигурациясын жазу.

-оқушылардың зейінін шоғырландыруға - «Өзіңе тілек» және «сыныптастарыңа тілек» тілейді.
-сабақтың тақырыбы мен оқушылармен бірге сабақ мақсаттарын/ОМ анықтап алынады.
- бағалау критерийімен таныстыру, сабақ соңында күтілетін нәтижелерді анықтау керек.

Электрондар атомда қалай орналасқан?
Кестеде қай элементтің электрондарының энергетикалық деңгейшелерле орналасуы көрсетілген?
Слайд №5
Топта талқылауға теориялық материал таратылып беріледі де, топта талқылап постерге түсінгендерін сызып көрсетеді
Ғалымдар зерттелетін заттарды түсіндіріп, сипаттау үшін моделдерді сурет ретінде қолданады. Олар көбірек мәлімет жинағанда, өз моделдерін өзгертуге тура келеді, жаңа модель зерттеулерді жақсырақ түсіндіретін болады. Нильс Бордың 1913 жылы келтірілген моделінде электрондар ядроны электрон қабаты деп аталатын аймақта айналады. Қабат саны ядроны айналатын электрон санына тәуелді болады, әр қабат белгілі бір энергетикалық деңгейге ие; қабат ядроға жақын болған сайын оның энергетикалық деңгейі төмендей береді, ал қабат ядродан алыстаған сайын оның энергетикалық деңгейі жоғарылайды. Ядродан алыстаған сайын қабаттар үлкейіп, онда көбірек электрон орналаса алады. Қабаттар аршылған пиязды кескенде көрінетін сақиналарға ұқсайды. Әр қабаттағы электрондардың максимал саны: 1- қабат: 2 электрон 2- қабат: 8 электрон 3- қабат: 18 электрон 4- қабат: 32 электрон Анығында, бұл жеңілдетілген түрі, үшінші қабатта 18 электронға дейін болуы мүмкін, ал төртінші қабатта 32 электронға дейін, бірақ бұл қабаттар жай жолмен толмайды. Сутегіден кальцийге дейінгі элементтердің электрондық конфигурацияларын төменгі қабаттар құрылысының жеңілдетілген түрі арқылы жаза аламыз. Электрондар төменгі деңгейлерді бірінші толтырады. мысалы, литийдің атомдық саны 3, яғни литийде сонша электрон бар. Екі электрон бірінші қабатқа орналасып, бір электронды келесі не сыртқы қабатқа қалдырады. Бұл конфигурацияны 2,1 деп жазамыз. Үтір бір деңгейді екіншісінен бөліп тұр.
• Энергетикалық деңгейде орналасқан электрон саны
Егер n = 1 болса N = 2
n = 2 болса N =2*22=8
n = 3 болса N =2*23=18
Мысалдар: Сутек атомында бір ғана электрон бар, ол бірінші энергетикалық деңгейде s - деңгейшеде орналасқан олай болса сутек атомының:
электрондық формуласы –1s1 (бір эс бір) деп оқылады
электрондық құрылымдық формуласы -

s orbitals , p orbitals , d orbitals ,

s, p, d, f орбитальдерінің пішінін салыстыруға тапсырма беруге болады. Тапсырма , төмендегі суреттерді сәйкестендіріңдер, қайсысы s, p, d орбитальдары , ал f орбитальдерінің пішінінің кеңістікте күрделі екенін айту керек.

2- ші сабақта сыныпты төрт топқа бөліп әрбір топқа жеке –жеке тапсырма беруге болады.
№ топ
Бас квант саны – n электрондардың жалпы энергия қорын және электронның ядродан қандай қашықтықта орналасқан көрсетеді.
n - 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
бүтін сандармен ал оған сәйкес келетін энергетикалық деңгейлерді латынша бас әріптермен белгілейді
K, L, M, N, O, P, Q
Бас квант сандары 1, 2 , 3, 4, 5, 6, 7;
Энергетикалық деңгей K,L,M,N, O, P, Q
энергетикалық деңгей деп - бас квант сандарының мәндері бірдей орбитальдардың жиынтығы айтады. Бас квант саны мен қосымша квант санының қосындысы деңгейшенің энергиясын анықтайды. Қосынды неғұрлым көп болса энергетикалық деңгейшенің энергиясы да соғұрлым жоғары болады .
№2 топ
Орбиталь квант саны – l кейде (қосымша квант саны) деп те атайды Орбиталь квант сандарының мәндері мен деңгейшелер
(қосымша квант саны) электронның энергетикалық күйін және орбитальдардың пішінін көрсетеді.
Қосымша квант санының қабылдайтын мәндері 0- ден n-1 – ге дейінгі бүтін сандар болып келеді және оларға
0, 1, 2, 3... n -1 олар
s, p, d, f деңгейшелер сәйкес келеді

Энергетикалық деңгейлер Бас квант
саны, n l -дің мәндері сәйкес келетін деңгейшелер
K 1 0 s
L 2 0 1 s p
M 3 0 1 2 s p d
N 4 0 1 2 3 s p d f
№3 топ
Магнит квант саны - ml
Магнит квант саны - ml , пішіндері бірдей орбитальдардың кеңістікте орналасу бағытын көрсетеді.
Магниттік квант саны орбиталь квант санына тәуелді болады және орбиталь квант санының мәніне сәйкес –l, 0, + l шегінде болатын бүтін сандар.

Спин квант саны – ms электронның өз осінен қай бағытта қозғалатынын көрсетеді.Электрон өз осінен сағат тілінің бағыты бойынша немесе оған қарсы бағытта қозғалуы мүмкін.
Осыған сәйкес спин квант саны болады. Электрондарды орбитальдарда толтыру үшін Паули принципі, Хунд ережесі, Клечковский ережелерін қолдану туралы ақпарат беріледі. Қосымшада №1. Өз бетімен оқып талқылау , жұптық жұмыс түрінде беруге болады
Қорытынды ретінде мысалмен түсіндіру.
3d мен 4s орбитальдарындағы электрондар үшін 4s (4+0=4) және 3d (3+2=5) біле отырып, алғашқысының энергиясы соңғысынан кішірек екенін, егер n мен l қосындысы бірдей мәнге ие болса, энергия бас квант санының мәніне тәуелді болады.
Мысалы: 3d мен 4p үшін қосынды (3+2=5 , 4+1=5) бірдей 5 –ке тең. Бірақ
3d орбиталінің энергиясы 4p мен салыстырғанда аздау, өйткені біріншісінде n=3 те екіншісінде n=4......