Периодический закон и периодическая система: применение и значение для науки и технологий. СОР № 2
Цели и задачи
- Цель по SMART: к концу урока учащиеся применят периодический закон и закономерности изменения свойств элементов для решения заданий СОР № 2, объяснят не менее двух примеров значения периодического закона для науки и технологий и оценят собственное понимание темы по критериям.
- Образовательная задача: систематизировать представления о структуре периодической системы, периодах, группах и зависимости свойств элементов от строения атома.
- Развивающая задача: развивать умение анализировать положение элемента, сопоставлять электронное строение и свойства, формулировать выводы на основе данных.
- Развивающая задача: совершенствовать навыки аргументированного обсуждения в паре, самоконтроля и работы с цифровыми материалами и учебным текстом.
- Воспитательная задача: показать ценность научного предвидения, ответственного применения химических знаний и сотрудничества при решении учебных задач.
Планируемые результаты
Личностные
- Учащиеся проявляют интерес к тому, как периодический закон помогает упорядочивать научные знания и прогнозировать свойства веществ.
- Осознают связь фундаментальной химии с разработкой материалов, технологий и решений практических задач.
- Проявляют ответственность за самостоятельное выполнение СОР и добросовестную проверку ответов.
- Уважают аргументированную позицию одноклассника и готовы корректировать собственное мнение при появлении убедительных данных.
Метапредметные
- Извлекают информацию о химических элементах из учебника, периодической системы и цифровой таблицы.
- Сопоставляют данные о строении атома и свойствах элементов, выделяют закономерности и объясняют их.
- Планируют выполнение контрольных заданий, распределяют время и сверяют результат с критериями.
- Аргументированно представляют выводы в парной работе и используют химические знания для объяснения технологического примера.
Предметные
- Учащиеся формулируют периодический закон в современной трактовке: свойства химических элементов и образуемых ими веществ находятся в периодической зависимости от зарядов ядер их атомов.
- Определяют по положению элемента в периодической системе его период, группу и общий характер свойств.
- Объясняют изменение атомного радиуса и металлических или неметаллических свойств в периодах и группах на качественном уровне.
- Используют периодическую систему для сопоставления элементов и прогнозирования общих свойств простых веществ и соединений.
- Приводят примеры значения периодического закона для систематизации знаний, прогнозирования свойств элементов и развития химических технологий.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Соотносят изучение периодического закона с личными познавательными интересами и возможными направлениями дальнейшего образования.
- Осознают практическую и мировоззренческую ценность научной классификации химических элементов.
- Принимают учебную задачу СОР и соблюдают правила самостоятельной работы.
- Проявляют уважение к научному труду и к вкладу исследователей в развитие химии.
Регулятивные УУД
- Формулируют цель повторения и определяют последовательность действий для выполнения заданий.
- Распределяют отведённое на СОР время между заданиями и контролируют темп работы.
- Сверяют ответы с критериями оценивания и находят места, требующие перепроверки.
- Оценивают собственный результат и формулируют конкретный шаг для устранения затруднения.
Познавательные УУД
- Выделяют существенную информацию о положении элемента и строении его атома в таблице и тексте.
- Устанавливают причинно-следственную связь между зарядом ядра, положением элемента и периодическим изменением свойств.
- Сравнивают свойства элементов одного периода или группы и обосновывают выявленную закономерность.
- Моделируют ход рассуждения от положения элемента к предположению о его свойствах.
- Оценивают применимость периодического закона для объяснения научных и технологических примеров.
Коммуникативные УУД
- Согласуют с партнёром способ решения задания и распределяют роли: аналитик и проверяющий.
- Задают уточняющие вопросы о связи строения атома с положением элемента в системе.
- Представляют вывод с использованием химических терминов и подтверждают его данными периодической системы.
- Корректно обсуждают расхождения в ответах и приходят к обоснованному общему выводу.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить СОР № 2 на 20 минут: один вариант заданий на каждого ученика и два запасных экземпляра; включить задания на формулировку закона, анализ положения элементов и объяснение значения периодической системы.
- Подготовить отдельный лист критериев и дескрипторов СОР — по одному на ученика; критерии показать до начала самостоятельной работы.
- Подготовить карточки для парной игры «Химический прогноз»: по одной карточке на пару с элементами одного периода или группы и вопросами о сравнении свойств.
- Открыть на компьютере цифровую периодическую систему и таблицу с примерами элементов, используемых в материалах, электронике или энергетике; проверить демонстрацию на экране.
- Подготовить учебники для обращения к разделу о периодическом законе и периодической системе; номера страниц не задавать, поскольку издания различаются.
- Вывести на доску краткую опорную схему: заряд ядра → положение элемента → строение атома и периодические изменения свойств.
- Подготовить таймер для этапа СОР и карточки самооценки трёх цветов для быстрой обратной связи.
- Освободить безопасное пространство у парт для короткой физкультминутки; химические реактивы и лабораторное оборудование для данного урока не требуются.
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и игровая мотивация (3 мин)
Цель этапа: организовать класс и включить учащихся в повторение через короткую игру, связанную с периодической системой.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель приветствует класс и показывает на экране крупный фрагмент периодической системы: «Здравствуйте. Сегодня мы будем не только проверять знания, но и использовать таблицу как инструмент химического прогноза. Проверьте, что на парте есть тетрадь, ручка и учебник. Для начала включимся в работу через короткую игру “Найди соседа”. Посмотрите на экран и приготовьтесь назвать элемент, который расположен рядом с указанным». | Готовят тетрадь, ручку и учебник, рассматривают фрагмент таблицы и настраиваются на работу. |
2 мин | Учитель называет элементы и организует быстрый игровой раунд: «Найдите в таблице соседний элемент для натрия в том же периоде, а затем назовите элемент над магнием в той же группе. Отвечайте и коротко объясняйте, как нашли его». Ожидаемые ответы: «Магний» и «Бериллий». Учитель отмечает, что важны не скорость сама по себе, а умение читать структуру таблицы. | Называют элементы, показывают их положение в учебнике или на экране и поясняют: «Ищем в том же периоде» и «Ищем в той же группе». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Вы быстро ориентируетесь в таблице и вспоминаете её устройство. Теперь проверим, какие знания и способы рассуждения пригодятся нам для выполнения СОР».
Этап 2. Актуализация знаний и парная работа (6 мин)
Цель этапа: восстановить ключевые понятия и выявить, насколько уверенно учащиеся связывают положение элемента с его свойствами.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель предлагает приём «Подумай — обсуди в паре — поделись»: «Сначала каждый самостоятельно сформулирует, что отражает периодический закон. Запишите ключевые слова, не сверяясь с соседом. У вас есть одна минута». | Индивидуально записывают ключевые слова и вспоминают современную формулировку периодического закона. |
3 мин | Учитель раздаёт каждой паре карточку «Химический прогноз» и говорит: «Сравните натрий и хлор как элементы одного периода. Найдите их положение, назовите, какое изменение свойств ожидается слева направо, и запишите вывод одним предложением. Один из вас рассуждает, второй проверяет формулировку по таблице и учебнику. Затем поменяйтесь ролями при проверке». | В парах находят натрий и хлор в третьем периоде, обсуждают различия металлических и неметаллических свойств и записывают вывод: «В периоде слева направо металлические свойства ослабевают, а неметаллические усиливаются». |
2 мин | Учитель просит две пары представить вывод и задаёт вопрос: «Что именно в строении атома изменяется при переходе слева направо в периоде? Почему таблица позволяет нам не просто перечислять элементы, но и замечать закономерность?» Учитель фиксирует на доске слова «заряд ядра» и «периодическое изменение свойств». | Представляют выводы, отвечают: «Увеличивается заряд ядра; свойства элементов изменяются закономерно». Сверяют свои формулировки с записью на доске. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы восстановили связь между положением элемента и изменением свойств. Теперь сформулируем, зачем эта закономерность нужна не только для решения учебных заданий, но и для развития науки».
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Этап 3. Постановка проблемы и целеполагание (4 мин)
Цель этапа: определить, какие знания необходимо применить в СОР, и поставить проблемный вопрос о научном и практическом значении периодического закона.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель показывает на экране краткую подборку: фрагмент периодической системы и изображения материалов, содержащих кремний и литий. Реплика учителя: «Перед нами система элементов и примеры материалов, созданных на основе химических знаний. Проблемный вопрос урока: каким образом закономерность, установленная для всех элементов, помогает учёным понимать свойства известных веществ и выбирать направление поиска новых материалов? Подумайте, какой информации для ответа нам не хватает». | Формулируют предположения: «Таблица помогает предсказывать свойства»; «По положению можно найти похожие элементы»; «Нужно знать строение атома и закономерности изменения свойств». |
2 мин | Учитель просит сформулировать цель: «Назовите, что мы должны повторить перед самостоятельной работой и какой вывод хотим унести с урока. Запишу ваши предложения на доске». Учитель сводит ответы к плану: повторить формулировку закона, применить систему для анализа элементов, объяснить значение закономерности, выполнить СОР и оценить результат. | Предлагают план действий, записывают тему урока и формулируют ожидаемый результат: «Научиться обосновывать вывод по положению элемента и объяснять значение периодического закона». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы определили вопрос и план работы. Перед СОР систематизируем знания и разберём, как по данным таблицы выстраивать доказательное рассуждение».
Этап 4. Систематизация знаний и межпредметная связь с технологией (7 мин)
Цель этапа: обобщить алгоритм анализа элемента и показать значение периодического закона на примере связи химии с материалами и технологиями.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель открывает учебник на теме периодического закона и предлагает прочитать соответствующий фрагмент, сверяя формулировки с опорной схемой на доске. Реплика: «Найдите в тексте, от чего в современной формулировке периодического закона периодически зависят свойства элементов и образуемых ими веществ. Подчеркните ключевое основание закона. Затем посмотрите на таблицу: как положение элемента помогает описать его место среди других элементов?» | Читают учебный текст, отмечают формулировку о зарядах ядер атомов, находят в таблице период и группу выбранного элемента. |
2 мин | Учитель записывает на доске алгоритм: «Первое — определить элемент и его положение. Второе — установить период и группу. Третье — сравнить с соседними или родственными элементами. Четвёртое — сформулировать прогноз и обосновать его закономерностью». Учитель задаёт вопрос: «Почему прогноз по таблице — это научное рассуждение, а не догадка?» | Записывают алгоритм в тетрадь и отвечают: «Вывод опирается на систематические закономерности и положение элемента, а не на случайное предположение». |
2 мин | Учитель демонстрирует на экране пример: «Кремний важен для производства электронных компонентов. Как периодическая система помогает исследователю начать рассуждение о его свойствах? Не утверждайте, что таблица сама выбирает технологию: объясните, какую информацию она организует и какой прогноз позволяет сделать». Учитель связывает обсуждение с физикой и материаловедением. | Обсуждают в парах 30 секунд, затем отвечают: «Положение кремния позволяет сопоставить его с элементами группы и оценить общие особенности; эти знания помогают направить изучение материала». Отмечают, что окончательный выбор технологии требует экспериментальной проверки. |
Запись в тетрадях
Учащиеся записывают алгоритм анализа элемента: «Положение в таблице → сопоставление с другими элементами → прогноз свойств → обоснование периодическим законом». Также записывают вывод: «Периодический закон систематизирует знания о химических элементах и позволяет прогнозировать свойства, которые затем проверяются экспериментом».
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы связали фундаментальный закон с анализом элементов и развитием материалов. Сейчас коротко разомнёмся, затем применим знания в самостоятельной проверочной работе».
Этап 5. Физкультминутка «Периодический импульс» (2 мин)
Цель этапа: снять статическое напряжение и переключить внимание перед выполнением СОР.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель предлагает безопасную разминку: «Встаньте рядом с партой, не выходя в проход. На слово “период” мягко потянитесь вверх, на слово “группа” опустите руки и расслабьте плечи, на слово “атом” сделайте спокойный вдох и выдох. Повторим последовательность три раза; движения выполняем без резких наклонов». | Встают рядом с партами, выполняют движения по сигналу и спокойно возвращаются на места. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Разминка завершена, внимание возвращается к работе. Сейчас каждый выполнит СОР самостоятельно, опираясь на знакомый алгоритм и критерии».
Этап 6. СОР № 2 «Периодический закон и периодическая система химических элементов» (20 мин)
Цель этапа: проверить самостоятельное применение знаний о периодическом законе, периодической системе и значении закономерностей для объяснения свойств элементов.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель раздаёт каждому ученику вариант СОР и лист критериев: «Прочитайте задания и критерии до начала работы. В первом задании сформулируйте периодический закон в современной трактовке. Во втором определите положение предложенных элементов и сравните их свойства. В третьем объясните, почему периодический закон важен для науки или технологии. Ответы формулируйте самостоятельно; периодическую систему можно использовать как справочный инструмент. На всю работу отведено 18 минут». | Получают вариант и критерии, читают задания, распределяют время, уточняют только организационные вопросы. |
16 мин | Учитель запускает таймер и напоминает: «Работайте индивидуально, не обсуждайте ответы и не пользуйтесь цифровыми подсказками. Сначала выполните то, в чём уверены, затем вернитесь к сложному заданию. Проверяйте, что вывод о свойствах подтверждён положением элементов в системе. За две минуты до окончания я сообщу, чтобы вы успели перечитать ответы». Учитель наблюдает за самостоятельностью и отмечает типичные затруднения без подсказки решений. | Самостоятельно выполняют задания СОР: формулируют закон, анализируют положение элементов и периодические изменения свойств, приводят аргументированный пример значения периодического закона; контролируют оставшееся время. |
2 мин | Учитель сообщает об окончании: «Положите ручки. Проверьте, что на листе указаны необходимые данные, а каждый ответ читаем. Сдайте работу лицевой стороной вниз. Сейчас не сравниваем ответы; после проверки вы получите обратную связь по критериям». | Перечитывают записи, сдают работу и отмечают для себя задание, которое потребовало наибольших усилий. |
Критерии и ориентир для проверки учителя
Оценивать следует по критериям, заранее выданным учащимся: корректность современной формулировки закона; верное определение положения элемента и сравнение свойств; научная аргументация примера значения закона. Ориентир для содержательной проверки: современная формулировка связывает периодическую зависимость свойств с зарядами ядер атомов; при сравнении элементов одного периода учитывается закономерное изменение свойств слева направо; вывод о технологическом применении не подменяет экспериментальную проверку.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Работы сданы, и теперь важно не только получить результат, но и понять, какие способы рассуждения уже стали надёжными. Завершим урок короткой самооценкой и вернёмся к нашему проблемному вопросу».
Этап 7. Рефлексия, обратная связь и домашнее задание (3 мин)
Цель этапа: помочь учащимся оценить понимание темы, зафиксировать оставшийся вопрос и получить понятное задание для дальнейшего закрепления.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель проводит рефлексию «Светофор» и предлагает билет на выход: «Поднимите зелёную карточку, если можете объяснить связь положения элемента с его свойствами; жёлтую — если нужен ещё один пример; красную — если пока трудно. На маленьком листке завершите фразу: “Периодический закон важен, потому что…” и допишите один вопрос, который остался». | Поднимают карточку самооценки и письменно завершают фразу; при желании добавляют вопрос или называют навык, который хотят повторить. |
1 мин | Учитель объявляет домашнее задание: «Обязательная часть — составить краткую схему применения периодического закона и решить два задания на сравнение элементов по положению в системе. По желанию выберите повышенный уровень: объясните на примере материала или технологии, какую информацию о свойствах элементов даёт периодическая система и что необходимо проверить экспериментом». | Записывают домашнее задание, уточняют выбранный уровень и сдают билет на выход. |
Критерии оценивания практической работы
- «5» — в СОР корректно сформулирован периодический закон, верно выполнен анализ положения элементов и изменения свойств, а значение закона объяснено научно и подкреплено конкретным примером.
- «4» — основная формулировка и анализ верны, но допущена одна неточность в объяснении закономерности или примера; ход рассуждения в целом понятен.
- «3» — воспроизведена основная идея закона и выполнена часть анализа, но имеются существенные пробелы в связи между положением элемента и его свойствами либо недостаточно обоснован пример.
- При проверке парной карточки учитываются точность определения положения элементов, логичность сравнения и участие обоих партнёров в проверке вывода.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Как периодический закон помогает перейти от положения элемента в таблице к предположению о его свойствах? | Проверить осознанность алгоритма рассуждения и связи между системой и свойствами. |
Какой пример значения периодического закона для науки или технологии вы можете объяснить? | Оценить способность переносить предметные знания на практический контекст. |
Какое задание СОР потребовало наибольших усилий и почему? | Выявить субъективно сложные элементы темы для последующей коррекции. |
Что вы повторите дома, чтобы увереннее применять периодическую систему? | Побудить ученика к самооценке и самостоятельному планированию дальнейшей работы. |
Завершающее слово учителя
«Сегодня мы применяли периодический закон не как отдельную формулу для запоминания, а как основу для объяснения и прогноза свойств элементов. Важно помнить: положение в таблице помогает выдвинуть обоснованное предположение, но выводы о конкретном материале необходимо подтверждать экспериментом. В заданиях особенно внимательно проверяйте, не перепутали ли вы направление изменения свойств в периоде и в группе. Посмотрите дома на свои ответы и отметьте, какой шаг алгоритма стоит повторить. На следующем уроке мы используем эти знания для более подробного анализа свойств элементов и их соединений».
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Составить схему из трёх звеньев «положение элемента — закономерность — прогноз свойства» и выполнить два задания на определение периода и группы элементов с кратким сравнением их свойств. | Закрепляет чтение периодической системы и последовательное обоснование вывода; при проверке обратить внимание на точность положения элементов и корректное направление изменения свойств. |
Средний (повышающий) | Выполнить три задания на сравнение элементов одного периода или одной группы, объясняя каждый вывод через периодический закон; к одному заданию добавить проверку вывода по учебному тексту. | Развивает анализ и применение закономерностей; при проверке оценить, связаны ли сравнение и объяснение с положением элементов. |
Продвинутый (дополнительный) | Подготовить краткое письменное объяснение на 6–8 предложений о том, как периодический закон может быть полезен при исследовании нового материала или технологической задачи; привести пример элемента и отделить прогноз по таблице от фактов, требующих экспериментальной проверки. | Развивает аргументацию и перенос химических знаний в межпредметный контекст; при проверке обратить внимание на научную точность и понимание роли эксперимента. |
Контрольные вопросы перед выходом из класса: «Как современная формулировка периодического закона связывает свойства элементов с зарядом ядра? Какие два вывода о значении периодической системы вы можете обосновать? Как отличить научный прогноз от результата, который ещё требуется проверить экспериментом?»
