Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
Цели и задачи
- Цель: Сформировать представление о Периодическом законе как фундаментальном законе природы и изучить структуру Периодической системы элементов.
- Образовательная задача: Познакомиться с историей классификации элементов, семействами сходных элементов и физическим смыслом порядкового номера.
- Развивающая задача: Развивать умение анализировать информацию, находить закономерности и работать с табличными данными.
- Воспитательная задача: Воспитывать чувство гордости за вклад отечественной науки в мировое знание на примере деятельности Д. И. Менделеева.
Планируемые результаты
Личностные
- Формирование научного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития химии.
- Развитие ответственного отношения к учению и готовности к саморазвитию.
- Понимание значимости химической науки для технического прогресса.
Метапредметные
- Познавательные: умение классифицировать объекты, устанавливать причинно-следственные связи и строить логические рассуждения.
- Регулятивные: умение самостоятельно планировать пути достижения целей и осуществлять самоконтроль.
- Коммуникативные: умение формулировать собственное мнение и аргументировать свою позицию в диалоге.
Предметные
- Знать формулировку Периодического закона Д. И. Менделеева.
- Уметь различать периоды и группы, короткопериодную и длиннопериодную формы таблицы.
- Понимать физический смысл порядкового номера элемента, номеров периода и группы.
- Уметь характеризовать щелочные металлы, галогены и инертные газы как группы сходных элементов.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Мотивация к изучению нового материала через осознание красоты и стройности химических законов.
- Осознание ценности научного познания.
Регулятивные УУД
- Целеполагание на основе соотнесения того, что уже известно, и того, что еще неизвестно.
- Оценка качества и уровня усвоения материала.
Познавательные УУД
- Поиск и выделение необходимой информации в тексте учебника и таблице.
- Моделирование структуры атома на основе его положения в системе.
Коммуникативные УУД
- Умение слушать и вступать в диалог.
- Интеграция в группу сверстников и продуктивное взаимодействие.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить настенную Периодическую систему химических элементов (короткопериодный вариант).
- Распечатать карточки для приема «Химический пасьянс» (названия 10-15 элементов с их свойствами) — по 1 набору на парту.
- Подготовить видеофрагмент «Взаимодействие щелочных металлов с водой» (или демонстрационный опыт, если есть реактивы).
- Проверить работу проектора и презентации.
- Распечатать листы самооценки «Мой прогресс на уроке».
Ход урока
Этап 1. Мотивация и самоопределение (3 мин)
Цель этапа: создать эмоциональный настрой и подготовить учеников к восприятию темы через аналогию с повседневной жизнью.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | «Здравствуйте, ребята! Рад вас видеть. Проверьте, всё ли у вас на столах: учебник, тетрадь, ручка и, самое главное, ваш пытливый ум. Сегодня мы приступаем к теме, которую называют "Алфавитом Вселенной".» | Приветствуют учителя, проверяют готовность рабочих мест. |
2 мин | «Представьте, что вы зашли в огромную библиотеку, где тысячи книг просто свалены в одну кучу на полу. Легко ли вам будет найти нужный учебник химии? Конечно, нет. А теперь представьте свой плейлист в телефоне. Как вы организуете музыку, чтобы быстро найти любимый трек? По жанрам, по исполнителям, по настроению. Учёные-химики XIX века столкнулись с такой же проблемой: элементов становилось всё больше, а порядка в них не было. Как вы думаете, чем мы сегодня займёмся?» | Отвечают: «Будем наводить порядок в элементах», «Изучать, как их классифицировать», «Узнаем про таблицу Менделеева». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Совершенно верно. Мы попробуем повторить путь великих учёных и понять, как хаос превратился в самую стройную систему в науке.»
Этап 2. Актуализация знаний и фиксация затруднения (5 мин)
Цель этапа: вспомнить простейшую классификацию и столкнуться с проблемой элементов с двойственными свойствами.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | «Давайте вспомним, на какие две большие группы делят все химические элементы с самого начала изучения химии? Правильно, металлы и неметаллы. Назовите мне типичный металл и типичный неметалл из тех, что мы уже знаем.» | Отвечают: «Металлы — железо, медь, золото. Неметаллы — кислород, сера, азот». |
3 мин | «Отлично. А теперь посмотрите на элемент Алюминий. Он блестит как металл? Да. Проводит ток? Да. Но его оксид и гидроксид могут реагировать и с кислотами, и со щелочами. Как мы называем такие свойства? Правильно, амфотерные. Значит, простого деления на две группы уже мало. У нас появились "химические хамелеоны". В этом и заключалось затруднение учёных: куда отнести такие элементы?» | Слушают, фиксируют термин «амфотерность» в памяти, осознают недостаточность простой классификации. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Чтобы решить эту проблему, учёные начали искать группы сходных элементов, которые ведут себя как одна семья.»
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Этап 3. Открытие нового знания: Семейства элементов (12 мин)
Цель этапа: познакомиться с естественными семействами элементов через работу с учебником и визуализацию.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
4 мин | «Давайте познакомимся с тремя самыми яркими "семьями". Первая — Щелочные металлы. Посмотрите на видео, как литий, натрий и калий реагируют с водой. Что общего вы заметили? Они все очень активны. Вторая семья — Галогены (фтор, хлор, бром, йод). Это самые агрессивные неметаллы. И третья — Инертные газы. Они, наоборот, ни с кем не хотят общаться, гордые одиночки. Откройте учебник на странице 142 и найдите, какие элементы входят в эти группы.» | Смотрят видео, делают записи в тетрадях. Находят элементы в учебнике: «Щелочные: Li, Na, K... Галогены: F, Cl, Br, I... Инертные: He, Ne, Ar...» |
4 мин | Учитель организует приём «Подумай — обсуди в паре»: «Обсудите с соседом, по какому признаку, кроме химической активности, можно было бы объединить элементы? Подсказка: посмотрите на их атомную массу.» | Работают в парах. Высказывают гипотезы: «По массе», «По валентности», «По цвету соединений». |
4 мин | «Именно это сделал Дмитрий Иванович Менделеев. Он взял карточки элементов и разложил их в ряд по возрастанию атомной массы. И вдруг заметил удивительную вещь: через определённые промежутки свойства начинают повторяться! Как в музыке — семь нот, а потом снова До, но выше. Это и есть Периодический закон. Запишем его современную формулировку.» | Записывают определение Периодического закона в тетрадь. |
Запись в тетрадях
Периодический закон (Д. И. Менделеев, 1869 г.): Свойства химических элементов, а также формы и свойства образуемых ими простых веществ и соединений находятся в периодической зависимости от величины их атомных масс (в современной трактовке — от заряда атомных ядер).
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Закон есть, но как его наглядно представить? Менделеев создал таблицу, которую мы теперь видим в каждом кабинете химии мира.»
Этап 4. Структура Периодической системы (10 мин)
Цель этапа: изучить анатомию таблицы: периоды, группы, физический смысл чисел.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | «Посмотрите на таблицу. В ней есть "этажи" — это периоды (горизонтальные ряды), и "подъезды" — это группы (вертикальные столбцы). Периоды бывают малые (1-3) и большие (4-7). Группы делятся на главные (А) и побочные (Б). Найдите в таблице 4-й период и 5-ю группу. Какой элемент там находится?» | Работают с таблицей в учебнике или на форзаце. Отвечают: «Ванадий (V)». |
4 мин | «Теперь самое важное — магия чисел. Порядковый номер элемента — это не просто номер по порядку. Это паспорт атома! Он равен заряду ядра (количеству протонов). Номер периода говорит нам о количестве энергетических уровней (слоёв), на которых живут электроны. А номер группы (для главных подгрупп) — о количестве электронов на самом внешнем слое. Давайте проверим это для Натрия (№11).» | Слушают объяснение, соотносят цифры в таблице с моделью атома. Записывают: № = заряд ядра, № периода = число слоев, № группы = число внешних электронов. |
3 мин | «Существует две формы таблицы: короткопериодная (где группы А и Б вместе) и длиннопериодная (где они разнесены). Вторая сейчас считается международным стандартом, но мы в школе часто пользуемся первой для удобства. Сравните их на слайде.» | Рассматривают слайд с двумя формами таблицы, находят отличия в расположении элементов. |
Эталон решения (характеристика положения элемента)
Элемент: Фосфор (P).
1. Порядковый номер: 15 (Заряд ядра +15).
2. Период: 3 (малый), 3 электронных слоя.
3. Группа: V, главная подгруппа (5 электронов на внешнем слое).
1. Порядковый номер: 15 (Заряд ядра +15).
2. Период: 3 (малый), 3 электронных слоя.
3. Группа: V, главная подгруппа (5 электронов на внешнем слое).
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Теперь вы умеете читать "паспорт" любого элемента. Давайте попрактикуемся.»
Этап 5. Первичное закрепление и самостоятельная работа (8 мин)
Цель этапа: закрепить навык определения положения элемента и понимания физического смысла его характеристик.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Приём «Химический адрес»: «Я называю адрес, а вы — жильца. 2 период, 4 группа. Кто это? 3 период, 7 группа? Теперь наоборот: назовите адрес Железа.» | Хором или по поднятой руке отвечают: «Углерод», «Хлор». Для железа: «4 период, 8 группа, побочная подгруппа». |
5 мин | «А теперь самостоятельная работа по вариантам. У вас на столах карточки. Нужно заполнить пропуски для трёх элементов. У вас 4 минуты. Поехали!» Учитель проходит по рядам, помогает затрудняющимся. | Индивидуально заполняют карточки, указывая заряд ядра, номер периода и группы для предложенных элементов. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Сверьте свои ответы с эталоном на экране. Если всё верно — поставьте себе плюс.»
Этап 6. Рефлексия и домашнее задание (7 мин)
Цель этапа: осознать пройденный путь, оценить свои успехи и получить инструкции к ДЗ.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | «Ребята, наш урок подходит к концу. Вспомните нашу аналогию с библиотекой. Стало ли вам понятнее, как устроен этот огромный мир химии? Что для вас сегодня было самым удивительным?» | Делятся впечатлениями: «Удивило, что всё зависит от заряда ядра», «Понравилось, что Менделеев предсказал свойства еще не открытых элементов». |
2 мин | Учитель раздает «Билет на выход»: «Напишите на маленьком листочке один вопрос по теме, который у вас остался, или одну вещь, которую вы поняли лучше всего. Сдайте мне на выходе.» | Заполняют билеты на выход. |
2 мин | «Запишите домашнее задание. Оно будет разного уровня сложности, выберите тот, который вам по силам и интересен.» | Записывают задание в дневники. |
Критерии оценивания практической работы
- «5» — ученик безошибочно определяет положение любого из 20 первых элементов, понимает физический смысл всех чисел, может назвать семейства элементов.
- «4» — допущены 1-2 ошибки в определении подгруппы (главная/побочная) или в подсчете электронов на внешнем слое.
- «3» — ученик ориентируется в таблице (находит элемент по названию), но путает физический смысл периода и группы.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Какое свойство атома определяет его порядковый номер? | Проверка усвоения физического смысла системы. |
Смог бы ты объяснить младшему брату, почему таблица Менделеева — это не просто список? | Оценка глубины понимания концепции периодичности. |
Что было самым трудным: поиск элемента или понимание его строения? | Выявление зон затруднения для коррекции на следующем уроке. |
Завершающее слово учителя
«Сегодня мы прикоснулись к величайшему открытию, которое превратило химию из набора рецептов в точную науку. Периодическая система — это карта, по которой мы будем путешествовать весь следующий год. Если сегодня вам показалось что-то сложным — не переживайте, мы только начали изучать этот шифр. На следующем уроке мы узнаем, как именно электроны распределяются по своим "домикам"-орбиталям. Спасибо за работу, вы сегодня были настоящими исследователями!»
Домашнее задание
Уровень сложности | Задания | Описание |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | §35-36, упр. 1-3 после параграфа. | Прочитать текст, уметь отвечать на вопросы о структуре таблицы. |
Средний (повышающий) | Составить «паспорт» для элементов №12, №16, №19. | Указать положение в таблице и физический смысл всех чисел для этих элементов. |
Продвинутый (дополнительный) | Мини-эссе «Почему Менделееву удалось то, что не смогли другие?» | Краткое исследование истории открытия закона (использовать дополнительные источники). |