Химия: учебник для 10 (11) класса общеобразовательных организаций. Углублённый уровень

ФГОС

ИННОВАЦИОННАЯ ШКОЛА

И. И. Новошинский
И. И. Новошинский
Н. С. Новошинская
Н. С. Новошинская

Мос ква

«Рус ское сло во»

2020

УЧЕБ НИК ДЛЯ  10(11) КЛАССА 

ОБ ЩЕ ОБ РА ЗО ВА ТЕЛЬ НЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ

УГЛУБЛЁННЫЙ УРО ВЕНЬ

5-е издание

Рекомендовано 

Ми ни стер ством об ра зо ва ния и нау ки 

Рос сий ской Фе де ра ции

Учебник соответствует 

Федеральному государственному 

образовательному стандарту

Новошинский И. И., Новошинская Н. С.

Химия: учебник для 10 (11) класса общеобразовательных 

организаций. Углублённый уровень / И. И. Новошинский, 
Н. С. Новошинская. — 5-е изд. — М.: ООО «Русское слово — 
учебник», 2020. — 440 с.: ил. — (ФГОС. Инновационная школа).

ISBN 978-5-533-00484-8

Учебник «Химия» углублённого уровня соответствует Федераль
ному государственному образовательному стандарту среднего (полного) общего образования.

Материал учебника направлен на обобщение и углубление зна
ний, полученных учащимися в курсе химии 8–9 классов.

В учебнике изложены теоретические основы общей химии: 

со временные представления о строении атома и природе химической 
связи; основные закономерности протекания химических процессов, в том числе электролиза, коррозии; общие свойства неметаллов 
и металлов; научные принципы химического производства и некоторые аспекты охраны окружающей среды.

Доступный язык изложения, богатый иллюстративный матери
ал, обобщающие схемы и таблицы, разнообразные задания — всё это 
поможет учащимся усвоить содержание курса общей химии и успешно подготовиться к Единому государственному экзамену.

Учебник предназначен для углублённого изучения химии и 

может быть использован как в 10, так и в 11 классе. 

УДК 373.167.1:54*10(11)(075.3)

ББК 24.1я721 

 
©  И.И. Новошинский, 2014, 2020

 
©  Н.С. Новошинская, 2014, 2020

ISBN 978-5-533-00484-8 
© ООО «Русское слово — учебник», 2014, 2020

Н74

УДК 373.167.1:54*10(11)(075.3)
ББК 24.1я721
       Н74

Как работать с учебником 

Уважаемые старшеклассники!
Вы окончили основную школу и решили продолжить образование в старшей школе, выбрав при этом углублённое изучение 
курса химии. Материал этого учебника направлен на углубление 
и обобщение знаний, полученных вами в 8–9 классах. Например, в первой и второй главах дано более полное представление 
о состоянии электронов в атомах, об энергетических уровнях 
и подуровнях, о валентных возможностях атомов, природе и 
свойствах химической связи. Далее рассматриваются основные 
закономерности протекания химических процессов, в том числе электролиза и коррозии, общие свойства неметаллов и металлов, научные принципы химического производства и отдельные 
аспекты охраны окружающей среды.
Изложение материала в учебнике последовательно: не усвоив 
материал одного параграфа, вы можете столкнуться с трудностями при изучении следующего. При чтении текста прежде всего 
обращайте внимание на научные термины, формулировки, обобщения и законы, которые выделены различными шрифтами или 
специальными знаками.
Не упускайте из виду схемы, таблицы, рисунки и подписи к ним. 
Они облегчают понимание текста, поясняют и дополняют его.
При поиске нужной темы обращайтесь к оглавлению, а термины или понятия можно найти с помощью предметного указателя, 
расположенного в конце учебника.
В конце параграфов приведены разнообразные вопросы, 
упражнения и задачи. Выполнение этих заданий будет способствовать усвоению материала и поможет вам при самоконтроле полученных знаний. Ответы к расчётным задачам даны в конце книги. 
Если вы затрудняетесь ответить на тот или иной вопрос, прочитайте параграф ещё раз.
Дорогие учащиеся! Продолжая изучать химию, помните, что 
полученные знания пригодятся вам как в трудовой деятельности, 
так и в повседневной жизни. Они помогут вам понять окружающий вас мир, определить своё место в природе и обществе.
Успехов вам в изучении химии!

Условные обозначения

 Материал для повторения.

  Материал, на который следует обратить особое внимание.

Материал, предназначенный для любознательных учащихся.

 Пример решения задачи, выполнения задания.

 Лабораторный опыт.

          T  
 Тестовые задания с выбором одного или нескольких 
ответов из предложенных.

Глава I

Cтроение атома. 
Периодический закон 
и Периодическая система 
химических элементов 
Д. И. Менделеева

§ 1 

СОСТАВ АТОМА. ИЗОТОПЫ

Вспомните, что атом — наименьшая частица химического элемента. Из курса химии 8 класса вам известно, что:
1. В центре атома находится положительно заряженное 
ядро, очень малое по размеру: радиус атомного ядра примерно 
в 100 000 раз меньше радиуса атома.  
2. Согласно протонно-нейтронной теории ядро  атома  состоит  из протонов и нейтронов (общее название — нуклоны).
Протон 1
1p обладает массой 1,0073 а.е.м. (1 а.е.м.) и условным
зарядом +1. Масса нейтрона 1
0n составляет 1,0087 а.е.м. 
(1 а.е.м.), заряд равен 0.
Суммарное число протонов Z и нейтронов N в ядре атома 
называют массовым числом А:  
А = Z + N. 
Это уравнение связывает между собой все три характеристики атомного ядра: массовое число, число протонов и число 
нейтронов.
Массовое число всегда имеет целочисленное значение.
Число протонов в ядре равно атомному (порядковому) номеру элемента в Периодической системе, т. е. заряду ядра атома, 
число нейтронов — разности между массовым числом элемента А и числом протонов (атомным номером) Z: 
N = A – Z.

3. В ядре сосредоточена почти вся масса атома, так как масса электронов — очень малая величина.
4. Электроны е– движутся около ядра в соответствии с опре
делёнными законами. Масса электрона составляет 
1

1836   мас
сы протона, заряд его условно принят равным –1. Число электронов равно числу протонов.

Различные виды атомов имеют общее название — нуклиды. 
При обозначении нуклида (атома) массовое число указывают 
вверху слева от символа элемента, а число протонов в ядре — слева 
внизу.
Например: 17
8О  — нуклид (атом) кислорода с числом протонов, т. е.
зарядом ядра, 8 и массовым числом 17.
В природе встречаются нуклиды (атомы) с одинаковым числом 
протонов (Z) или массовым числом (А). В связи с этим различают 
два вида нуклидов (схема 1).
Схема 1
Виды нуклидов

Нуклиды 

Изотопы

Z — одинаковое
А и N — различные

Изобары

А — одинаковое
Z и N — различные

Изотопы — это атомы (нуклиды) одного и того же химического 
элемента, имеющие одинаковый заряд ядра, но разные массовые 
числа. Изотопы одного и того же элемента имеют одинаковое число 
протонов и электронов, а отличаются друг от друга только числом 
нейтронов.
Изотопы элементов не имеют собственных названий. Исключением является водород, изотопы которого имеют специальные
химические символы и названия: 1
1Н — протий, 2
1D — дейтерий, 
3
1T — тритий.

Изобары — это атомы (нуклиды) разных элементов, имеющие 
одинаковые массовые числа, но различные заряды ядер.

В табл. 1 приведены примеры изотопов и изобаров среди природных нуклидов.

Таблица 1 
Примеры изотопов и изобаров среди природных нуклидов

Изотопы
Изобары

Нуклиды
Z
А
N 
Нуклиды
Z
А
N

3
16
2S
16
32
16
4
18
0Ar
18
40
22

3
16
3S
16
33
17
4
19
0K
19
40
21

3
16
4S
16
34
18
4
20
0Ca
20
40
20

3
16
6S
16
36
20

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

 T   1. Число нейтронов в ядре атома  6
29
5Cu равно:

а) 26; 
б) 16; 
в) 46; 
г) 36.

2. Перенесите в тетрадь табл. 2 и заполните свободные клетки.
Таблица 2 

Символ 
элемента

Атомный 
номер

Массовое 
число

Число

протонов
нейтронов
электронов

31P
26
30

50
119

127
53

201
60

3. Простое вещество, образованное химическим элементом Х, реагирует с хлором с образованием соединения состава ХСl2. Определите, какой это элемент, если его ион в соединении ХСl2 содержит 
18 электронов.

4. Записаны сведения о нуклидах:
 
6
29
5Э,    
3
19
9Э,    
4
20
0Э,    
2
12
4Э,   
6
30
5Э,    
2
12
5Э. 

Выпишите отдельно символы нуклидов (атомов), которые являются 
изотопами и изобарами.

5. Составьте электронные схемы строения атомов фосфора, аргона 
и железа.

§ 2 

СОСТОЯНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ В АТОМЕ

Электроны играют главную роль в химических превращениях, поэтому более подробно рассмотрим их состояние в атоме.
Согласно современным представлениям движение электрона 
в атоме не подчиняется законам классической механики. Состояние электронов описывает квантовая механика — наука о строении и свойствах микрочастиц: электронов, протонов, нейтронов 
и др.

ДВОЙСТВЕННАЯ ПРИРОДА ЭЛЕКТРОНА
ДВОЙСТВЕННАЯ ПРИРОДА ЭЛЕКТРОНА

Характерной особенностью электрона является двойственность его природы. Электрон одновременно проявляет свойства 
частицы и волны. 
Как частица он обладает определённой массой и зарядом; в 
то же время движущийся поток электронов проявляет волновые 
свойства, например способен к дифракции.
Электрон в атоме не имеет определённой траектории движения: 
он может находиться в любой части околоядерного пространства, 
но вероятность его пребывания в разных частях этого пространства неодинакова.

В качестве модели состояния электрона в атоме принято представление об электронном облаке, которое наглядно можно представить следующим образом. Допустим, нам удалось в какой-то 
момент времени сфотографировать положение электрона в пространстве относительно ядра. На фотографии это отразится в виде 
точки. Повторив такое фотографирование 
через малые промежутки времени очень много раз, мы получим снимки, показывающие 
всё новые и новые положения электрона относительно ядра. Если наложить друг на друга 
большое число полученных фотоплёнок, то 
в проходящем свете через этот пакет будут 
видны все полученные точки, которые в совокупности образуют картину, напоминающую 
облако (рис. 1). Там, где электрон может быть 
обнаружен чаще, чем в других местах, облако 
более плотное и точки расположены гуще.

Рис. 1. 
Электронное облако 
и атомная орбиталь 
атома водорода

Электронное облако не имеет определённых чётких границ, 
поскольку электрон может быть обнаружен даже на относительно 
большом расстоянии от ядра. Поэтому условились ту часть электронного облака, в которой вероятность найти электрон составляет 
90–95%, называть атомной орбиталью.

Пространство вокруг ядра атома, в котором наиболее вероятно 
пребывание электрона, называют атомной орбиталью*. 
Например, в атоме водорода наиболее вероятно нахождение 
электрона внутри сферы радиусом 0,053 нм, которая обозначена 
на рис. 1 сплошной линией. 
Движение электрона вокруг ядра можно сопоставить с вращением тлеющей лучины: при быстром вращении наступает момент, когда вместо точки мы видим сплошное огненное кольцо.

КВАНТОВЫЕ ЧИСЛА ЭЛЕКТРОНОВ
КВАНТОВЫЕ ЧИСЛА ЭЛЕКТРОНОВ

В современной модели атома для описания орбиталей и электронов используют квантовые числа.

1. Главное квантовое число n характеризует энергию электрона данного энергетического уровня и определяет размеры электронного облака (орбитали); оно принимает целочисленные значения от 1 до бесконечности: n = 1, 2, 3, 4, 5, ..., .

Энергетический уровень составляют орбитали и электроны 
с одинаковым значением главного квантового числа. Чем меньше 
значение n, тем меньше энергия электрона и прочнее его связь с 
ядром. По мере удаления электрона от ядра на более высокий энергетический уровень его потенциальная энергия возрастает, а связь 
с ядром ослабевает. Поэтому менее прочно связаны с ядром электроны внешнего энергетического уровня.
Энергетические уровни обозначают цифрами в соответствии 
со значением n или прописными буквами латинского алфавита:

Значение n: 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7
Обозначение
уровня:   
К 
L 
М 
N 
О 
Р 
Q

Энергия электрона и радиус электронного облака 
возрастают, связь электрона с ядром ослабевает

* Дано упрощённое понятие орбитали.

Значения энергии электронов в пределах одного уровня могут 
несколько различаться, поэтому энергетический уровень содержит энергетические подуровни, что отражает орбитальное квантовое число.

2. Орбитальное (побочное, или азимутальное) квантовое число l 
характеризует энергию электрона данного подуровня и определяет 
форму электронного облака; оно принимает целочисленные значения от 0 до (n–1). Энергетические подуровни имеют и буквенные 
обозначения (табл. 3).
Таблица 3

Обозначения энергетических подуровней

Значения n 
Значения l
Буквенные 
обозначения

1
0
s

2
0
1
s
p

3
0
1
2

s
p
d

4

0
1
2
3

s
p
d
f

Каждому значению орбитального квантового числа соответствует определённая форма электронного облака (орбитали) (рис. 2):

♦ s-орбитали имеют форму шара (сферы);
♦ р-орбитали — форму гантели (объёмной восьмёрки);
♦ d- и f-орбитали  — сложную пространственную конфигурацию.

s
p
d

Рис. 2. Фор мы  s-,  р-  и  d-ор би та лей