Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева: закономерности и строение атома
Цели и задачи
- Цель: К концу урока учащиеся смогут самостоятельно объяснять причины изменения свойств элементов в периодах и группах на основе строения атома и успешно решать задания формата ОГЭ №2 и №3.
- Образовательная задача: закрепить умение определять состав атома по положению в ПСХЭ и выявлять закономерности изменения радиуса атома, электроотрицательности, металлических и неметаллических свойств.
- Развивающая задача: развивать навыки анализа и сравнения данных таблицы Менделеева для прогнозирования свойств соединений (высших оксидов и гидроксидов).
- Воспитательная задача: способствовать снижению экзаменационной тревожности через отработку алгоритмов решения типовых задач ОГЭ.
Планируемые результаты
Личностные
- Формирование ответственного отношения к обучению и готовности к осознанному выбору профиля обучения (подготовка к ОГЭ).
- Развитие научного мировоззрения на основе понимания всеобщей связи явлений в природе.
Метапредметные
- Познавательные: умение создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать и строить логические рассуждения.
- Регулятивные: умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять самоконтроль в процессе деятельности.
- Коммуникативные: умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками.
Предметные
- Знать формулировку Периодического закона в свете теории строения атома.
- Уметь описывать закономерности изменения свойств элементов (радиус, ЭО, металличность) в периодах и главных подгруппах.
- Владеть навыком характеристики химических элементов первых трех периодов, калия и кальция по их положению в ПСХЭ.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Самоопределение (понимание значимости темы для успешной сдачи экзамена).
- Смыслообразование (связь между теорией строения атома и практическими свойствами веществ).
Регулятивные УУД
- Целеполагание как постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно, и того, что предстоит освоить.
- Оценка — выделение и осознание учащимся того, что уже усвоено и что еще подлежит усвоению.
Познавательные УУД
- Поиск и выделение необходимой информации из Периодической системы.
- Моделирование структуры электронных оболочек атомов.
Коммуникативные УУД
- Инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации.
- Умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить раздаточный материал: карточки с дифференцированными заданиями (3 уровня) — 25 комплектов.
- Распечатать «Листы самооценки» для каждого ученика.
- Проверить работу проектора и презентации (слайды с заданиями ОГЭ №2, №3).
- Подготовить демонстрационную таблицу Менделеева большого формата.
- Приготовить цветные маркеры (красный, синий, зеленый) для выделения трендов на доске.
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (3 мин)
Цель этапа: эмоционально настроить учащихся и создать установку на практическую значимость темы.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | «Здравствуйте, девятиклассники! Сегодня у нас не просто урок химии, а стратегическая сессия. Мы работаем с инструментом, который Дмитрий Иванович Менделеев подарил миру — Периодической системой. В 9 классе этот инструмент становится вашей легальной шпаргалкой на ОГЭ. Посмотрите на таблицу: в ней зашифрованы ответы на 30% вопросов экзамена. Готовы взломать этот код?» | Приветствуют учителя, проверяют наличие учебников и тетрадей. Настраиваются на работу с ПСХЭ. |
2 мин | Учитель использует приём «Крючок»: «Знаете ли вы, что Менделеев предсказал свойства галлия, германия и скандия еще до их открытия? Он просто посмотрел на "соседей" по таблице. Сегодня мы научимся делать то же самое — предсказывать свойства, не зазубривая их. Наша цель — разобраться, почему фтор — самый жадный элемент, а франций — самый щедрый». | Слушают учителя, проявляют интерес к предсказательной силе Периодического закона. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Для того чтобы предсказывать будущее элементов, нам нужно вспомнить их внутреннее устройство. Переходим к разминке».
Этап 2. Актуализация знаний (5 мин)
Цель этапа: восстановить в памяти базовые понятия строения атома, необходимые для понимания периодичности.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель проводит блиц-опрос «Химический код»: «Я называю параметр атома, а вы говорите, на что в таблице нужно посмотреть, чтобы его узнать. Поехали! Заряд ядра? Количество электронов? Количество энергетических уровней? Количество электронов на внешнем слое для главных подгрупп?» | Отвечают хором или по поднятой руке: «Порядковый номер!», «Порядковый номер!», «Номер периода!», «Номер группы!». |
2 мин | Учитель: «А теперь задание в тетрадях. Напишите схему строения атома для Натрия (Z=11) и Хлора (Z=17). Сравните их положение в таблице. Что у них общего?» | Записывают схемы: Na +11 )2)8)1; Cl +17 )2)8)7. Отвечают: «У них одинаковое количество электронных слоев, так как они в одном периоде (3-й период)». |
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Запись в тетрадях
Na +11 2e, 8e, 1e (3 периода); Cl +17 2e, 8e, 7e (3 периода).
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы вспомнили, что у элементов одного периода одинаковое число слоев, но разный заряд ядра. Как это влияет на их поведение? Давайте выясним».
Этап 3. Постановка проблемы и открытие нового знания (12 мин)
Цель этапа: через исследовательскую деятельность выявить закономерности изменения свойств элементов.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель ставит проблемный вопрос: «Представьте, что ядро атома — это магнит, а электроны — железные опилки. В периоде слева направо заряд ядра (сила магнита) растет, а количество слоев не меняется. Что произойдет с размером атома? Он раздуется или сожмется?» | Выдвигают гипотезы. Большинство предполагает, что «сожмется», так как магнит сильнее притягивает электроны. |
7 мин | Приём «Работа в экспертных группах». Учитель делит класс на 3 группы по рядам: Группа 1 исследует изменение радиуса атома. Группа 2 — изменение металлических свойств (способность отдавать электроны). Группа 3 — неметаллические свойства и электроотрицательность. Инструкция: «Используйте учебник на стр. 25-28 и ПСХЭ. Сделайте вывод: как меняется ваше свойство в периоде (слева направо) и в группе (сверху вниз)». | Работают с учебником и таблицей. Обсуждают в группах. Группа 1 фиксирует: в периоде радиус ↓, в группе ↑. Группа 2: металлические свойства в периоде ↓, в группе ↑. Группа 3: неметаллические свойства в периоде ↑, в группе ↓. |
3 мин | Учитель вызывает представителей групп к доске для заполнения сводной таблицы «Тренды ПСХЭ». Рисует стрелки на большой схеме таблицы. | Представители групп рисуют стрелки на доске и комментируют выводы. Остальные фиксируют схему в тетрадь. |
Запись в тетрадях (Схема-шпаргалка)
- В периоде (→): Z ядра ↑, R атома ↓, ЭО ↑, Неметаллические свойства ↑.
- В группе (↓): Число слоев ↑, R атома ↑, ЭО ↓, Металлические свойства ↑.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Вы сами вывели главные законы таблицы. Теперь давайте дадим глазам и телу отдых перед практикой».
Этап 4. Физкультминутка (2 мин)
Цель этапа: снять мышечное напряжение и переключить внимание.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель: «Встаньте, пожалуйста. Представьте, что вы — атомы. Если я называю металл — тянемся руками вверх (хотим отдать электроны), если неметалл — приседаем и обхватываем себя руками (хотим забрать электроны к себе). Натрий! (Металл). Фтор! (Неметалл). Калий! (Металл). Кислород! (Неметалл). Теперь быстро: если я называю элемент 2-го периода — наклон влево, 3-го — наклон вправо. Литий! Магний! Азот! Фосфор!» | Выполняют упражнения, ориентируясь на свои знания о свойствах элементов и их положении в таблице. Смеются, разминаются. |
Этап 5. Первичное закрепление. Практикум ОГЭ (8 мин)
Цель этапа: отработать алгоритм решения типовых заданий экзамена.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
4 мин | Учитель выводит на экран задание №3 ОГЭ: «Расположите элементы: 1) фосфор, 2) натрий, 3) алюминий в порядке возрастания их металлических свойств. Внимание на алгоритм: 1. Находим элементы в таблице. 2. Проверяем, в одном ли они периоде/группе. 3. Вспоминаем стрелку тренда. Кто хочет прокомментировать у доски?» | Ученик у доски: «Фосфор, натрий и алюминий в 3 периоде. Металлические свойства растут справа налево (к натрию). Значит, порядок: фосфор (1) -> алюминий (3) -> натрий (2). Ответ: 132». Остальные записывают в тетрадь. |
4 мин | Учитель дает второе задание на изменение радиуса атома: «Элементы: O, C, N. Расположите в порядке убывания атомного радиуса. Работаем самостоятельно 1 минуту, потом сверяем». | Решают самостоятельно. Сверяют с эталоном на слайде. Ответ: C (2) -> N (3) -> O (1). Ответ: 231. |
Эталон решения
Задание 1: P(15), Na(11), Al(13). Период 3. Металлические свойства ↑ справа налево. Порядок: P → Al → Na. Код: 132.
Задание 2: O(8), C(6), N(7). Период 2. Радиус ↓ слева направо. Порядок убывания (от большого к малому): C → N → O. Код: 231.
Задание 2: O(8), C(6), N(7). Период 2. Радиус ↓ слева направо. Порядок убывания (от большого к малому): C → N → O. Код: 231.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Вижу, что с базовыми трендами вы справляетесь. Теперь проверим, как вы умеете работать в условиях выбора сложности».
Этап 6. Самостоятельная работа с дифференциацией (7 мин)
Цель этапа: индивидуальная проверка усвоения материала на разных уровнях сложности.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
6 мин | Учитель раздает карточки. «Перед вами 3 уровня. Уровень А — базовый (как в ОГЭ), Уровень Б — с подвохом (свойства оксидов), Уровень В — для будущих химиков (анализ электронных конфигураций). Выберите тот, который вам по силам, но помните: лучше сделать А идеально, чем В с ошибками. Время пошло!» | Ученики выбирают уровень и выполняют задания. Учитель проходит по рядам, консультирует тех, кто выбрал уровень В. |
1 мин | Учитель выводит правильные ответы на экран. «Поменяйтесь тетрадями с соседом. Проверьте работу по эталону. Если все верно — поставьте "+"». | Взаимопроверка. Обсуждение типичных ошибок (например, перепутали «убывание» и «возрастание»). |
Критерии оценивания практической работы
- «5» — верно выполнены все задания выбранного уровня (А, Б или В) без ошибок в последовательности.
- «4» — допущена 1 ошибка в определении направления изменения свойств или перепутаны элементы.
- «3» — верно выполнено более 50% заданий уровня А, есть понимание общих трендов в периоде.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Какая закономерность показалась самой логичной, а какая — запутанной? | Выявление субъективных трудностей в понимании физического смысла периодичности. |
На какой вопрос ОГЭ (№2 или №3) вы теперь ответите с закрытыми глазами? | Формирование уверенности в своих силах перед экзаменом. |
В чем главная причина того, что свойства элементов повторяются? | Проверка усвоения фундаментальной связи свойств со строением электронных оболочек. |
Завершающее слово учителя
«Ребята, сегодня вы убедились, что химия — это не магия, а строгая логика. Периодический закон — это фундамент, на котором стоит всё здание нашей науки. Если вы понимаете, почему атом сжимается или почему металлы так легко отдают свои электроны, вам не нужно ничего зубрить. На следующем уроке мы пойдем дальше и узнаем, как эти закономерности влияют на силу кислот и оснований. Вы отлично поработали, особенно те, кто рискнул взять уровень В!»
Домашнее задание
Уровень сложности | Задания | Описание |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Параграф 9, упр. 1-4 после параграфа. | Закрепление теории и выполнение простых упражнений на сравнение свойств. |
Средний (повышающий) | Сборник ОГЭ, задания 2 и 3 (варианты 1-10). | Практическая отработка экзаменационных навыков на реальных тестах. |
Продвинутый (дополнительный) | Творческое задание: составить кроссворд из 10 слов по теме «Периодичность». | Развитие умения формулировать определения и выделять ключевые понятия темы. |
Контрольный вопрос перед выходом: «У какого элемента 3-го периода самый маленький радиус атома?» (Ожидаемый ответ: Аргон или Хлор).