Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
Цели и задачи
- Цель: Сформулировать Периодический закон на основе представлений о строении атома и научиться объяснять закономерности изменения свойств элементов в периодах и группах для успешного решения заданий ОГЭ.
- Образовательная задача: Раскрыть физический смысл Периодического закона и периодичности свойств химических элементов.
- Развивающая задача: Развивать умение анализировать структуру ПСХЭ, сравнивать свойства элементов, устанавливать причинно-следственные связи между строением атома и его положением в таблице.
- Воспитательная задача: Формировать чувство гордости за отечественную науку на примере великого открытия Д. И. Менделеева и понимание значимости системного подхода в познании мира.
- Профориентационная задача: Продемонстрировать связь темы с форматом КИМ ОГЭ по химии (задания 2, 3), снижая уровень тревожности перед экзаменом.
Планируемые результаты
Личностные
- Готовность к осознанному выбору дальнейшей образовательной траектории (подготовка к ОГЭ).
- Умение управлять своим эмоциональным состоянием при выполнении сложных диагностических заданий.
- Понимание роли химии в формировании современной научной картины мира.
Метапредметные
- Познавательные: умение выявлять причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение и делать выводы на основе табличных данных.
- Регулятивные: умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять самоконтроль в процессе учебной деятельности.
- Коммуникативные: умение организовывать учебное сотрудничество в парах, слушать партнера и формулировать совместное решение.
Предметные
- Знать современную формулировку Периодического закона.
- Уметь объяснять закономерности изменения радиуса атома, электроотрицательности, металлических и неметаллических свойств в периодах и главных подгруппах.
- Уметь определять состав атома и строение его электронной оболочки по положению элемента в ПСХЭ.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Смыслообразование: установление связи между изучаемым материалом и его практической значимостью для сдачи экзамена.
Регулятивные УУД
- Целеполагание как постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно, и того, что предстоит освоить.
Познавательные УУД
- Поиск и выделение необходимой информации из периодической таблицы; моделирование структуры электронной оболочки.
Коммуникативные УУД
- Учет позиции собеседника при работе в паре; умение точно выражать свои мысли в соответствии с задачами коммуникации.
Подготовка учителя к уроку
- Распечатать рабочие листы с заданиями в формате ОГЭ (задания №2 и №3) — по 1 на каждого ученика.
- Подготовить демонстрационную таблицу ПСХЭ Д. И. Менделеева большого формата для доски.
- Подготовить презентацию со слайдами: сравнение формулировок закона (1869 г. и современная), схемы изменения свойств в периодах/группах.
- Распечатать карточки для парной работы «Химическая дуэль» (наборы пар элементов для сравнения).
- Проверить работу проектора и интерактивной доски.
- Подготовить «Билеты на выход» (короткие опросники на рефлексию).
Ход урока
Этап 1. Мотивация и самоопределение (3 мин)
Цель этапа: настроить учеников на работу, создать ситуацию успеха и обозначить практическую значимость темы для ОГЭ.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | "Здравствуйте, девятиклассники! Сегодня мы приступаем к изучению темы, которая является фундаментом всей химии. Дмитрий Иванович Менделеев говорил: 'Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает'. Как вы думаете, почему этот закон называют 'сердцем' химии?" | Приветствуют учителя. Высказывают предположения: "Потому что в таблице есть все элементы", "Она помогает предсказывать свойства", "Это самая удобная шпаргалка на экзамене". |
2 мин | "Совершенно верно. И для вас, как для будущих выпускников, эта тема — ключ к гарантированным баллам на ОГЭ. Посмотрите на доску: задания №2 и №3 полностью базируются на сегодняшнем материале. Если мы разберемся в логике таблицы, вам не придется ничего зубрить. Готовы стать мастерами Периодической системы?" | Слушают учителя, настраиваются на серьезную работу, открывают тетради и записывают дату и тему урока. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Отлично. Но чтобы строить новое, нужно проверить прочность нашего фундамента — знаний о строении атома."
Этап 2. Актуализация знаний (5 мин)
Цель этапа: повторить основные понятия строения атома, необходимые для понимания периодичности.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель проводит блиц-опрос «Физический смысл»: "Ребята, быстро отвечаем по цепочке. Что показывает порядковый номер элемента? Номер периода? Номер группы для главных подгрупп? Чему равен заряд ядра? Как найти количество нейтронов?" | Отвечают: "Порядковый номер — заряд ядра и число электронов", "Номер периода — число электронных слоев", "Номер группы — число валентных электронов", "Заряд ядра равен числу протонов", "Нейтроны = Масса минус Протоны". |
2 мин | "Вспомните из курса физики 8 класса: как взаимодействуют заряженные частицы? Почему электроны не улетают от ядра? Как расстояние влияет на силу притяжения? Это нам сейчас очень пригодится." | Вспоминают закон Кулона: "Разноименные заряды притягиваются. Чем ближе электрон к ядру, тем сильнее он притянут. Чем больше заряд ядра, тем сильнее притяжение". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы вспомнили азбуку строения атома. Теперь давайте посмотрим, какую загадку не смог решить сам Менделеев, но решим мы с вами."
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Этап 3. Выявление места и причины затруднения (4 мин)
Цель этапа: создать проблемную ситуацию, указав на противоречие в расположении элементов по массе и по заряду.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | "Менделеев сформулировал закон так: 'Свойства элементов находятся в периодической зависимости от их атомных весов'. Но посмотрите на пару Аргон (Ar) и Калий (K). У Аргона масса 39,9, у Калия — 39,1. Почему Аргон стоит ПЕРЕД Калием, если он тяжелее?" | Изучают таблицу, видят противоречие. Выдвигают гипотезы: "Может, ошибка в измерениях?", "Наверное, свойства важнее массы". |
2 мин | "Свойства действительно важнее, но в чем истинная причина? Посмотрите на их порядковые номера. Ar — 18, K — 19. Что в атоме меняется строго последовательно?" | Осознают: "Заряд ядра! Он всегда растет на единицу. Значит, закон зависит не от массы, а от заряда ядра". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Верно! Современная наука уточнила закон. Запишем его современную формулировку."
Этап 4. Открытие нового знания (12 мин)
Цель этапа: выявить закономерности изменения свойств элементов, используя системно-деятельностный подход.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
4 мин | "Давайте проследим, что происходит в периоде слева направо (например, от Li до Ne). Заряд ядра растет. Число слоев не меняется. Что происходит с притяжением внешних электронов к ядру? Как изменится размер (радиус) атома?" | Рассуждают: "Заряд растет, слоев столько же, значит, ядро сильнее притягивает электроны. Атом как бы 'сжимается'. Радиус уменьшается". |
4 мин | "А теперь группа сверху вниз (например, Li — Na — K). Заряд ядра растет, но что происходит с количеством слоев? Как это повлияет на расстояние от ядра до внешних электронов?" | Отвечают: "Слоев становится больше, внешние электроны все дальше от ядра. Радиус атома увеличивается. Ядру труднее удерживать 'далекие' электроны". |
4 мин | Учитель вводит понятия электроотрицательности, металлических и неметаллических свойств, связывая их с радиусом: "Металлы — это 'щедрые' элементы, они отдают электроны. Кому легче отдать: маленькому атому или большому?" | Делают вывод: "Большому атому (внизу группы) легче отдать электроны, значит, металлические свойства там сильнее. Маленькому атому (справа в периоде) легче забрать чужие, значит, там сильнее неметаллические свойства". |
Запись в тетрадях
Закономерности в периодах (слева направо):
1. Заряд ядра ↑
2. Радиус атома ↓
3. Электроотрицательность ↑
4. Неметаллические свойства ↑
Закономерности в главных подгруппах (сверху вниз):
1. Число слоев ↑
2. Радиус атома ↑
3. Металлические свойства ↑
1. Заряд ядра ↑
2. Радиус атома ↓
3. Электроотрицательность ↑
4. Неметаллические свойства ↑
Закономерности в главных подгруппах (сверху вниз):
1. Число слоев ↑
2. Радиус атома ↑
3. Металлические свойства ↑
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы вывели главные правила игры. Теперь проверим их в действии."
Этап 5. Первичное закрепление. Парная работа «Химическая дуэль» (7 мин)
Цель этапа: отработать навык сравнения свойств элементов в коммуникативном взаимодействии.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | "Работаем в парах. Приём 'Химическая дуэль'. У вас на столах карточки с парами элементов (например, Mg и Al, P и N). Один из вас доказывает, что у первого элемента радиус больше, другой — что у второго электроотрицательность выше. Используйте ПОПС-формулу для аргументации." | Слушают инструктаж, распределяют роли в паре. |
4 мин | Учитель обходит класс, слушает аргументацию, корректирует ошибки. "Помните: не просто 'больше', а 'потому что...'." | Обсуждают в парах. Пример ответа: "Я считаю, что у Магния металлические свойства выражены сильнее, чем у Алюминия (Позиция), так как Магний стоит левее в периоде (Обоснование). Следовательно, его ядро слабее притягивает внешние электроны (Пример/Следствие)". |
2 мин | Вызывает одну пару к доске для демонстрации примера. | Пара у доски озвучивает свой спор и приходит к общему выводу. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Вы отлично справились с ролью экспертов. Пора переходить к 'боевым' задачам из ОГЭ."
Этап 6. Самостоятельная работа с самопроверкой (7 мин)
Цель этапа: индивидуальная проверка усвоения темы на материале реальных экзаменационных заданий.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
5 мин | "Перед вами рабочие листы. Выполните задания 1 и 2. В первом нужно расположить элементы в порядке возрастания их неметаллических свойств (Si, P, S). Во втором — в порядке уменьшения радиуса атома (O, S, Se). Работаем самостоятельно." | Индивидуально решают задачи в рабочих листах. |
2 мин | Выводит на экран слайд с правильными ответами и критериями. "Проверьте себя. Если всё верно — ставьте '+'. Если есть ошибка — обведите её и напишите рядом правильный путь решения." | Проводят самопроверку по эталону, фиксируют свои результаты. |
Эталон решения
Задание 1: Si (14), P (15), S (16). Все в 3 периоде. Слева направо неметаллические свойства растут. Ответ: Si → P → S.
Задание 2: O (2 слой), S (3 слой), Se (4 слоя). В группе сверху вниз радиус растет. Нам нужно уменьшение. Ответ: Se → S → O.
Задание 2: O (2 слой), S (3 слой), Se (4 слоя). В группе сверху вниз радиус растет. Нам нужно уменьшение. Ответ: Se → S → O.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Кто выполнил без ошибок? Поднимите руки. Отлично! Те, у кого возникли трудности, — не переживайте, это наш первый опыт с ОГЭ."
Этап 7. Включение в систему знаний (межпредметные связи) (4 мин)
Цель этапа: показать универсальный характер Периодического закона и его связь с другими науками.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
4 мин | "Знаете ли вы, что Периодический закон работает не только на Земле? Астрофизики используют его для определения состава звезд. Самые легкие элементы — Водород и Гелий — возникли в момент Большого взрыва, а тяжелые 'варились' внутри звезд. Как вы думаете, можно ли встретить в другой галактике элемент, которого нет в нашей таблице?" | Обсуждают: "Нет, потому что заряд ядра — это целое число. Между 1 и 118 нет пустых мест. Таблица универсальна для всей Вселенной". Вспоминают знания из физики и географии о составе земной коры. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Периодический закон — это карта Вселенной. И сегодня вы научились её читать."
Критерии оценивания практической работы
- "5" — Верно выполнены оба задания ОГЭ-формата, в парной работе ученик активно аргументировал свою позицию с использованием химических терминов.
- "4" — Допущена одна ошибка в расположении элементов в ряду, но ученик смог самостоятельно её исправить при проверке.
- "3" — Верно выполнено только одно задание, при аргументации в паре допускались фактические ошибки в направлении изменения свойств.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Какая закономерность показалась вам самой простой, а какая — запутанной? | Выявление зон затруднения в понимании логики ПСХЭ. |
Насколько увереннее вы чувствуете себя перед заданиями №2 и №3 ОГЭ? | Оценка психологической готовности и снижение экзаменационного стресса. |
Смогли бы вы объяснить Периодический закон младшему брату или сестре за 1 минуту? | Проверка уровня обобщения и понимания сути закона. |
Завершающее слово учителя
"Сегодня мы совершили восхождение на одну из главных вершин химической науки. Вы увидели, что за строгими рядами таблицы скрывается четкая логика природы. Если вы понимаете, как устроен атом, таблица превращается из набора знаков в мощнейший инструмент. На следующем уроке мы научимся использовать эту 'карту' для предсказания свойств оксидов и гидроксидов. Вы сегодня большие молодцы, работали как настоящая команда исследователей!"
Домашнее задание
Уровень сложности | Задания | Описание |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Параграф 3, вопросы 1–4 после параграфа. | Закрепление теории и формулировки закона. |
Средний (повышающий) | Решить 5 вариантов заданий №3 из открытого банка ФИПИ. | Отработка навыка сравнения свойств в формате экзамена. |
Продвинутый (дополнительный) | Мини-эссе 'Почему Менделеев оставил пустые клетки в своей таблице?' | Исследование прогностической функции закона. |
Контрольный вопрос перед выходом: "Как меняется радиус атома в периоде слева направо и почему?" (Отвечают шепотом учителю при выходе).