Химические элементы, символы химических элементов и химические формулы
Цели и задачи
- Цель урока по SMART: к концу урока учащиеся объяснят различие между химическим элементом и простым веществом, расшифруют не менее 8 символов химических элементов и составят или прочитают химические формулы простых веществ по образцу с точностью не менее 80%.
- Сформировать представление о химическом элементе как виде атомов с одинаковым зарядом ядра и о символах химических элементов как международном языке химии.
- Научить находить названия и символы элементов в периодической таблице, правильно читать химические формулы и определять число атомов каждого элемента по индексам.
- Развивать умение сравнивать, классифицировать, работать с информацией учебника и химической таблицей, объяснять ход рассуждения.
- Воспитывать аккуратность при записи химических знаков, интерес к химии и понимание значения химического языка для естественных наук и будущих профессий.
Планируемые результаты
Личностные
- Проявляют познавательный интерес к химическому языку и понимают его значение для общения учёных разных стран.
- Осознают ценность точной записи и аккуратности при работе с символами и формулами.
- Выбирают уровень задания и оценивают собственную готовность к дальнейшему изучению химии.
- Связывают химические знания с профессиями врача, инженера, эколога, технолога и фармацевта.
Метапредметные
- Извлекают информацию из текста учебника, периодической таблицы и карточек.
- Сравнивают понятия «химический элемент», «атом», «простое вещество» и «химическая формула».
- Планируют последовательность действий при чтении формулы и проверяют результат по образцу.
- Работают в паре, формулируют вопрос, аргументируют ответ и корректно исправляют ошибку.
- Используют знаково-символические средства для моделирования состава вещества.
Предметные
- Знать определение химического элемента и обозначение элемента символом.
- Уметь находить в периодической таблице символы и названия элементов: водорода, кислорода, углерода, азота, серы, железа, меди, алюминия.
- Уметь различать прописную и строчную буквы в символах химических элементов.
- Уметь читать формулы H₂, O₂, N₂, Cl₂, H₂O, CO₂ и определять число атомов каждого элемента.
- Понимать значение индекса в химической формуле и отличать индекс от коэффициента.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Определяют личную цель: научиться читать химические записи без угадывания.
- Проявляют ответственное отношение к точности обозначений, понимая, что одна буква может изменить смысл записи.
- Оценивают собственный прогресс по результатам практических карточек.
- Проявляют уважение к мнению партнёра при обсуждении спорного ответа.
Регулятивные УУД
- Принимают и сохраняют цель урока, сформулированную на основе проблемного задания.
- Планируют действия: найти элемент, определить символ, прочитать индекс, сформулировать ответ.
- Осуществляют самопроверку по эталону и исправляют ошибки другим цветом.
- Оценивают результат по критериям и определяют, какой уровень домашнего задания выбрать.
Познавательные УУД
- Выделяют существенные признаки химического элемента и химической формулы.
- Классифицируют записи на символы элементов, формулы простых и сложных веществ.
- Моделируют состав вещества с помощью буквенных обозначений и индексов.
- Устанавливают соответствие между названием элемента, символом и формулой вещества.
- Находят и объясняют ошибки в химических записях.
Коммуникативные УУД
- Распределяют роли в паре: один находит информацию, второй формулирует ответ, затем меняются.
- Задают уточняющие вопросы: «Что показывает индекс?» и «Почему буква написана заглавной?».
- Аргументируют решение, используя термины «элемент», «атом», «индекс», «формула».
- Слушают партнёра, сравнивают ответы и договариваются о едином варианте.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить периодическую таблицу на экране и по одной таблице на парту; выделить в ней H, O, N, C, S, Fe, Cu, Al.
- Распечатать карточки трёх уровней сложности: по одной карточке каждого уровня на ученика, всего по числу учащихся.
- Подготовить карточки для парной игры «Найди пару»: название элемента — символ — изображение или область применения.
- Вывести на доску памятку: «Символ начинается с прописной буквы; вторая буква, если есть, строчная; индекс показывает число атомов».
- Подготовить слайд с записями H, H₂, H₂O, 2H₂ для обсуждения различий.
- Подготовить учебник: учащиеся работают с текстом темы о химических элементах и химической формуле без указания конкретных страниц.
- Распечатать мини-листы самопроверки и билеты на выход — по одному на ученика.
- Подготовить проектор или интерактивную доску, маркеры, таймер, цветные карточки для приёма «Светофор».
- Освободить небольшой участок класса для физкультминутки; подготовить изображения профессий химика-технолога, врача и эколога.
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (3 мин)
Цель этапа: включить учащихся в учебную деятельность и показать практическую необходимость химического языка.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель приветствует класс: "Здравствуйте, ребята. Проверьте, пожалуйста, на столе наличие тетради, ручки и учебника. Сегодня нам понадобится ещё внимательность: в химии одна маленькая буква может полностью изменить смысл записи." | Проверяют готовность, открывают тетради, записывают дату. |
2 мин | Учитель показывает на экране записи H₂O и CO₂: "Представьте, что эти записи прислали вам коллеги из другой страны. Почему химик сможет понять их, даже если не знает русский язык? Какой общий язык здесь используется?" Учитель принимает версии и называет приём «Проблемный вопрос». | Рассматривают записи, формулируют предположения: "Это международные обозначения веществ", "Буквы показывают элементы". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Сегодня мы выясним, что обозначают химические символы и формулы, а затем сами научимся читать и составлять такие записи. В конце урока вы сможете проверить себя на заданиях разной сложности."
Этап 2. Актуализация знаний и выявление затруднения (5 мин)
Цель этапа: вспомнить представления об атомах и зафиксировать проблему различения элемента, вещества и формулы.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель организует приём «Подумай — обсуди в паре — поделись»: "Сначала 30 секунд подумайте: чем, по-вашему, отличаются атом и вещество? Затем обсудите ответ с соседом и выберите одну точную формулировку." | Индивидуально формулируют ответ, затем обсуждают его в паре и предлагают варианты: "Атом — частица, а вещество состоит из частиц". |
3 мин | Учитель показывает карточки «железо», «атом железа», «Fe»: "Распределите эти записи и слова по смыслу. Что из них является названием элемента, что — частицей, а что — символом? Почему нельзя написать символ железа как FE или fe?" | Распределяют карточки, объясняют: "Fe — символ элемента железа; первая буква прописная, вторая строчная". Фиксируют затруднение: пока не умеют читать индексы и формулы. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы вспомнили, что атом — частица, а элемент — вид атомов. Теперь нам нужно установить точные правила записи элемента и состава вещества. Сформулируем цель урока."
Этап 3. Постановка проблемы и целеполагание (4 мин)
Цель этапа: сформулировать учебную задачу и план открытия нового знания.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель записывает на доске H₂O, CO₂, O₂ и обращается к классу: "Попробуйте прочитать эти записи. Что получается уверенно, а где возникает вопрос? Как узнать, сколько атомов каждого элемента содержится в формуле?" | Читают знакомые записи, называют затруднение: "Не всегда понятно, что показывает маленькая цифра справа". |
2 мин | Учитель направляет Сократовский диалог: "Что нужно узнать сначала? Где можно найти названия и символы элементов? Как проверить правильность чтения формулы?" На доске фиксирует план: 1) понятие элемента; 2) символы; 3) индекс и формула; 4) тренировка. | Формулируют цель: "Научиться находить символы и читать химические формулы". Принимают план работы. |
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Цель определена: сегодня мы не просто запомним несколько букв, а построим алгоритм работы с химическими записями. Начнём с того, что означает химический элемент."
Этап 4. Открытие нового знания по учебнику (10 мин)
Цель этапа: самостоятельно вывести определения химического элемента, символа и химической формулы через работу с текстом учебника и периодической таблицей.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель говорит: "Откройте учебник на теме урока. Прочитайте фрагмент о химических элементах с пометками: знакомое отметьте галочкой, новое — плюсом, непонятное — вопросом. Найдите предложение, в котором объясняется, что такое химический элемент." | Читают фрагмент, ставят пометки, находят определение и формулируют: "Химический элемент — определённый вид атомов с одинаковым зарядом ядра". |
3 мин | Учитель демонстрирует периодическую таблицу: "Посмотрите на клетку элемента. В ней обычно указаны порядковый номер, символ и название. Почему символы удобнее длинных названий? Найдите в таблице водород, кислород, углерод и железо." | Находят элементы, составляют соответствия: водород — H, кислород — O, углерод — C, железо — Fe. |
4 мин | Учитель записывает памятку: "Символ химического элемента состоит из одной или двух букв. Первая всегда прописная, вторая — строчная. В формуле индекс — маленькая цифра справа внизу; он показывает число атомов данного элемента. Если индекса нет, атом один." Учитель разбирает H₂O и CO₂. | Записывают памятку, объясняют формулы: "H₂O содержит два атома водорода и один атом кислорода; CO₂ — один атом углерода и два атома кислорода". |
Запись в тетрадях
Химический элемент — определённый вид атомов с одинаковым зарядом ядра. Символ элемента состоит из одной или двух букв: первая прописная, вторая строчная. Химическая формула показывает качественный и количественный состав вещества. Индекс показывает число атомов элемента; отсутствие индекса означает один атом.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Теперь у нас есть правила. Проверим их не пересказом, а действием: найдём пары «название — символ» и объясним, что читается в каждой формуле."
Этап 5. Физкультминутка и межпредметная связь (3 мин)
Цель этапа: снять напряжение и связать химические обозначения с математическим смыслом числа и с профессиями, использующими химический язык.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель проводит физкультминутку: "Если я называю символ элемента с одной буквой, поднимите одну руку; если с двумя буквами — две. Если в формуле индекс 2, сделайте два хлопка. H, Fe, O₂, CO₂, Al." | Выполняют движения: на H и O поднимают одну руку, на Fe и Al — две, на формулах с индексом 2 делают два хлопка. |
1 мин | Учитель показывает изображения врача, эколога и инженера: "Где в этих профессиях нужен химический язык? Почему ошибка в формуле лекарства или состава сплава может быть опасной?" | Формулируют межпредметные связи: "В медицине читают состав препаратов, в экологии анализируют вещества, в инженерии подбирают материалы". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы увидели, что символы и индексы требуют не только памяти, но и точности, внимания, математического счёта. Теперь применим алгоритм к практическим заданиям."
Этап 6. Первичное закрепление в парах (7 мин)
Цель этапа: закрепить чтение символов и формул с проговариванием последовательности действий.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель раздаёт карточки «Найди пару»: "Соедините название элемента с символом: кислород, водород, углерод, азот, сера, железо, медь, алюминий. Объясните партнёру, почему запись Fe нельзя заменить на Fе с произвольной второй буквой." | В парах соединяют карточки и проговаривают: "Кислород — O, водород — H, углерод — C, азот — N, сера — S, железо — Fe, медь — Cu, алюминий — Al". |
4 мин | Учитель предлагает формулы H₂, O₂, N₂, H₂O, CO₂: "Сначала назовите элементы, затем число атомов каждого. Работайте по алгоритму: прочитать символ, найти индекс, учесть отсутствие индекса." После проверки просит одну пару объяснить формулу CO₂ у доски. | Заполняют таблицу состава: H₂ — два атома водорода; O₂ — два атома кислорода; H₂O — два атома водорода и один кислорода; CO₂ — один атом углерода и два кислорода. |
Эталон решения
Для формулы CO₂: 1) символ C обозначает углерод; индекса нет, значит атом один; 2) символ O обозначает кислород; индекс 2 означает два атома; 3) вывод: формула CO₂ показывает состав вещества, в котором на один атом углерода приходятся два атома кислорода.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "В парной работе вы научились пользоваться алгоритмом и объяснять ответ. Сейчас каждый проверит себя самостоятельно, причём сможет выбрать посильный уровень и при желании перейти к более сложному."
Этап 7. Самостоятельная работа с дифференциацией (8 мин)
Цель этапа: проверить индивидуальное освоение символов и химических формул на заданиях трёх уровней сложности.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель объясняет выбор: "На карточке есть три уровня. Минимальный уровень выполняют все; затем можно выбрать базовый или повышенный. Ваша задача — не угадать, а показать ход рассуждения. Если закончили раньше, проверьте прописные и строчные буквы." | Выбирают карточку, подписывают уровень и приступают к индивидуальной работе. |
4 мин | Учитель предлагает задания. Минимальный: записать символы водорода, кислорода, углерода, железа и алюминия. Базовый: прочитать H₂, O₂, H₂O, CO₂ и указать число атомов. Повышенный: исправить ошибки в записях fe, CL, cO₂, H3O и объяснить каждое исправление. | Выполняют выбранные задания, записывают объяснения: «Fe», «Cl», «CO₂», «H₃O» — если требуется только исправить букву, либо отмечают, что изменение индекса меняет состав. |
2 мин | Учитель вывешивает эталон: H, O, C, Fe, Al; H₂ — 2 H; O₂ — 2 O; H₂O — 2 H и 1 O; CO₂ — 1 C и 2 O. Просит провести самопроверку зелёной ручкой и отметить ошибки. | Сверяют ответы, исправляют ошибки, ставят количество верных ответов и показывают карточку «Светофор»: зелёная — всё понятно, жёлтая — нужна тренировка, красная — нужна помощь. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Самостоятельная работа показала, что символ — это точная запись, а индекс нельзя игнорировать. Осталось включить новые знания в систему и ответить на вопрос, с которого мы начали урок."
Этап 8. Включение в систему знаний и рефлексия (5 мин)
Цель этапа: обобщить изученное, осознать способ действия и выявить индивидуальные затруднения.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель возвращается к проблемному вопросу: "Почему химики разных стран понимают H₂O? Сформулируйте ответ по схеме: символ обозначает..., индекс показывает..." | Формулируют: "Химики используют международные символы элементов, а индексы показывают число атомов в составе вещества". |
2 мин | Учитель проводит рефлексию «Одноминутка»: "Запишите одно правило, которое сегодня стало понятным, и один вопрос, который пока требует тренировки. Затем обменяйтесь листками с соседом и поставьте ему две отметки: точное правило и понятный вопрос." | Записывают правило и вопрос, обмениваются листками, дают корректную обратную связь. |
1 мин | Учитель раздаёт билет на выход: "Ответьте письменно: сколько атомов каждого элемента содержится в CO₂ и почему запись co₂ неверна?" | Сдают билет на выход: «Один атом углерода и два атома кислорода; символ начинается с прописной буквы, поэтому co₂ неверна». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Сегодня вы открыли основу химического языка: элемент имеет название и символ, а формула показывает состав вещества. По билетам я определю, кому на следующем уроке понадобится дополнительная тренировка чтения индексов."
Критерии оценивания практической работы
- «5» — правильно выполнены не менее 90% заданий выбранного уровня, символы записаны без ошибок, формулы прочитаны с указанием числа атомов и дано объяснение индексов.
- «4» — правильно выполнены не менее 75% заданий, допущена одна ошибка в символе или подсчёте атомов, но общий алгоритм чтения формулы соблюдён.
- «3» — правильно выполнены не менее 50% заданий минимального уровня, есть понимание значения символа, однако требуется помощь при чтении индексов или различении прописной и строчной буквы.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Что такое химический элемент и чем он отличается от атома? | Проверка осознания ключевого предметного различия. |
Что показывает индекс в формуле H₂O? | Выявление понимания количественного состава вещества. |
Какое правило записи символов вы теперь используете автоматически? | Осознание сформированного способа действия. |
Какое задание оказалось самым сложным и какая помощь нужна? | Выявление индивидуальных точек затруднения и планирование коррекции. |
Завершающее слово учителя
"Сегодня мы начали изучать химический язык и научились связывать название элемента, его символ и формулу вещества. Запомните: первая буква символа всегда прописная, а индекс нельзя пропускать при чтении формулы. Типичная ошибка — считать отсутствие индекса нулём; на самом деле это один атом. Дома вы закрепите алгоритм на формулах разной сложности. На следующем уроке мы продолжим работу с составом веществ и научимся использовать химические формулы для количественных расчётов."
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Повторить определения химического элемента, символа и химической формулы; составить таблицу из 8 элементов: название, символ, число букв в символе; прочитать формулы H₂, O₂, N₂, H₂O, CO₂. | Закрепить термины, правила записи символов и чтение индексов; при проверке обратить внимание на прописные и строчные буквы. |
Средний (повышающий) | Выполнить 5 заданий на определение числа атомов по формулам простых и сложных веществ, включая H₂S, NH₃, CH₄, SO₂; для каждой формулы записать словесное описание состава. | Закрепить алгоритм чтения химической формулы и умение различать элементы и количество атомов. |
Продвинутый (дополнительный) | Подготовить мини-сообщение о применении трёх элементов в медицине, технике или природе; для каждого указать название, символ и одну формулу вещества, содержащего этот элемент. | Развить функциональную и читательскую грамотность, связать химический язык с реальными профессиями и жизненными ситуациями. |
Контрольные вопросы перед выходом из класса: «Что обозначает символ химического элемента? Что показывает индекс? Сколько атомов каждого элемента содержится в H₂SO₄? Почему запись fe неверна?»
