Закономерности в изменении свойств химических элементов в периодах и группах
Цели и задачи
- Цель: к концу урока учащиеся смогут объяснять причины и направления изменения радиуса атома, электроотрицательности, металлических и неметаллических свойств элементов в периодах и главных подгруппах, а также безошибочно решать задание №2 и №3 формата ОГЭ.
- Образовательная задача: раскрыть физический смысл периодического закона через электронное строение атомов.
- Развивающая задача: развивать умение анализировать данные периодической системы, сравнивать свойства элементов и делать прогнозы на основе их положения в таблице.
- Воспитательная задача: формировать уверенность в своих силах при подготовке к государственной итоговой аттестации (ОГЭ) через отработку алгоритмов решения задач.
Планируемые результаты
Личностные
- Формирование ответственного отношения к обучению и готовности к осознанному выбору профиля дальнейшего образования.
- Развитие критического мышления при анализе химической информации.
- Повышение учебной мотивации через понимание практической значимости темы для успешной сдачи экзаменов.
Метапредметные
- Умение создавать обобщения, устанавливать аналогии и классифицировать объекты.
- Навыки смыслового чтения при работе с текстом учебника и условиями заданий ОГЭ.
- Способность соотносить свои действия с планируемыми результатами и осуществлять самоконтроль.
Предметные
- Знать определения понятий: радиус атома, электроотрицательность, металлические и неметаллические свойства.
- Уметь объяснять закономерности изменения свойств элементов в периодах и группах (А-группах).
- Уметь характеризовать химические элементы на основании их положения в Периодической системе Д.И. Менделеева.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Самоопределение (понимание важности темы для ОГЭ).
- Смыслообразование (установление связи между целью учебной деятельности и её мотивом).
Регулятивные УУД
- Целеполагание как постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно, и того, что предстоит узнать.
- Планирование последовательности действий при решении расчетных и логических задач.
Познавательные УУД
- Поиск и выделение необходимой информации из Периодической системы.
- Построение логической цепи рассуждений о причинах периодичности.
Коммуникативные УУД
- Умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами коммуникации.
- Владение монологической и диалогической формами речи в процессе обсуждения проблемных вопросов.
Подготовка учителя к уроку
- Распечатать рабочие листы с заданиями формата ОГЭ (задания №2, №3) — 25 экз.
- Подготовить демонстрационную таблицу Д.И. Менделеева большого формата для доски.
- Создать презентацию со схемами изменения радиусов атомов и электроотрицательности.
- Подготовить карточки для приёма «Светофор» (красный, желтый, зеленый) для каждого ученика.
- Проверить работу проектора и интерактивной доски.
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (3 мин)
Цель этапа: психологически настроить учащихся на работу, обозначить прагматическую ценность темы для экзамена.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | «Здравствуйте, девятиклассники! Сегодня у нас очень важная тема. Знаете ли вы, что в КИМах ОГЭ по химии есть как минимум два задания, которые приносят баллы практически даром, если понимать логику таблицы Менделеева? Это задания №2 и №3. Сегодня мы взломаем код этой системы, чтобы на экзамене вы чувствовали себя максимально уверенно. Проверьте, у всех ли на столах есть Периодическая система?» | Приветствуют учителя, проверяют наличие учебников и таблиц Менделеева, настраиваются на работу с акцентом на подготовку к ОГЭ. |
2 мин | Учитель выводит на экран слайд с типичным заданием №2 ОГЭ: «Расположите элементы в порядке возрастания их металлических свойств: Li, Be, B». «Кто-то из вас уже может ответить на этот вопрос интуитивно, но сегодня мы поймем, ПОЧЕМУ это происходит именно так. Это сэкономит вам время и убережет от ошибок.» | Смотрят на задание, пытаются вспомнить последовательность, осознают необходимость четкого алгоритма решения. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Итак, наша цель сегодня — не просто зазубрить стрелочки в таблице, а понять физику процесса, чтобы никакая ловушка в ОГЭ не сбила вас с толку. Запишем тему: "Закономерности в изменении свойств элементов".»
Этап 2. Актуализация знаний (5 мин)
Цель этапа: повторить базовые понятия строения атома, необходимые для открытия новых знаний.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель проводит блиц-опрос: «Давайте вспомним фундамент. Что показывает номер периода? Что показывает номер группы для элементов главных подгрупп? Как определить количество протонов в ядре? Отвечаем быстро, по цепочке.» | Отвечают: «Номер периода — число энергетических уровней», «Номер группы — число электронов на внешнем уровне», «Количество протонов равно порядковому номеру». |
2 мин | Учитель просит сравнить строение атомов Лития и Фтора (один период) и Лития и Натрия (одна группа). «Нарисуйте схематично распределение электронов по уровням для этих пар элементов у себя в тетрадях. Что общего и в чем различие?» | Рисуют схемы: Li (2,1), F (2,7) — общее число уровней; Li (2,1), Na (2,8,1) — общее число внешних электронов. |
Запись в тетрадях
- Период = число электронных слоев.
- Группа (А) = число валентных (внешних) электронов.
- Заряд ядра = порядковый номер.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы вспомнили, как устроены атомы. Теперь давайте подумаем, как это устройство влияет на их "характер" — то есть на химические свойства.»
Этап 3. Постановка проблемы и выявление затруднения (4 мин)
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Цель этапа: создать интеллектуальный конфликт, побуждающий к поиску причин изменения свойств.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель задает вопрос: «Посмотрите на Литий и Фтор. У обоих по 2 электронных слоя. Но Литий — активный металл, а Фтор — самый агрессивный неметалл. Как вы думаете, у кого из них атом больше по размеру? Ведь слоев одинаково!» | Выдвигают гипотезы: «У фтора больше, так как больше электронов», «Они одинаковые, так как 2 слоя». Сталкиваются с противоречием. |
2 мин | Учитель: «А теперь посмотрим на Литий и Франций. Оба в первой группе. Почему Литий можно хранить в масле, а Франций настолько активен, что его реакция с водой была бы взрывной? Что мешает Литию быть таким же крутым металлом, как Франций?» | Осознают, что не могут точно объяснить причину разной активности элементов одной группы, используя только знания о количестве электронов. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы видим, что количество слоев или внешних электронов — это еще не всё. Нам нужно понять, как меняется РАДИУС атома и как сильно ядро удерживает свои электроны.»
Этап 4. Открытие нового знания (15 мин)
Цель этапа: через логические рассуждения вывести закономерности изменения радиуса, электроотрицательности и свойств.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
5 мин | Учитель объясняет изменение в ПЕРИОДЕ: «Представьте ядро Лития (+3) и ядро Фтора (+9). У Фтора заряд ядра намного больше. Он притягивает свои 2 электронных слоя гораздо сильнее, чем Литий. Что произойдет с размером атома Фтора? Правильно, он "сжимается". Значит, в периоде слева направо радиус атома УМЕНЬШАЕТСЯ. А раз радиус меньше, ядро держит электроны крепче. Это и есть электроотрицательность — способность отнимать чужие электроны.» | Слушают, делают зарисовки в тетрадях. Формулируют вывод: «В периоде слева направо: заряд ядра ↑, притяжение электронов ↑, радиус ↓, электроотрицательность ↑, неметаллические свойства ↑». |
5 мин | Учитель объясняет изменение в ГРУППЕ: «Теперь пойдем вниз по группе. Литий (2 слоя), Натрий (3 слоя), Калий (4 слоя)... Что происходит с размером? Конечно, он растет, как матрешка. Чем дальше внешний электрон от ядра, тем легче его потерять. А способность ТЕРЯТЬ электроны — это металлические свойства. Кто легче отдаст электрон: Литий или Франций?» | Отвечают: «Франций, потому что его внешний электрон очень далеко от ядра и почти не притягивается». Формулируют вывод: «В группе сверху вниз: число слоев ↑, радиус ↑, связь с внешними электронами ↓, металлические свойства ↑». |
5 мин | Учитель вводит понятие «Электроотрицательность» (ЭО) и показывает «короля» и «нищего» таблицы: «Самый жадный до электронов — Фтор (маленький и злой). Самый щедрый — Франций (большой и добрый). Все закономерности в ОГЭ можно решить, просто помня, к кому мы движемся: к Фтору или к Францию.» | Записывают определение ЭО. Вклеивают или рисуют в тетради схему-шпаргалку со стрелками к Фтору (усиление неметаллов) и к Францию (усиление металлов). |
Запись в тетрадях
Закономерности в периодах (→):
1. Заряд ядра увеличивается.
2. Число слоев не меняется.
3. Радиус атома уменьшается.
4. Электроотрицательность увеличивается.
5. Металлические свойства ослабевают, неметаллические усиливаются.
Закономерности в группах (↓):
1. Заряд ядра увеличивается.
2. Число слоев увеличивается.
3. Радиус атома увеличивается.
4. Электроотрицательность уменьшается.
5. Металлические свойства усиливаются, неметаллические ослабевают.
1. Заряд ядра увеличивается.
2. Число слоев не меняется.
3. Радиус атома уменьшается.
4. Электроотрицательность увеличивается.
5. Металлические свойства ослабевают, неметаллические усиливаются.
Закономерности в группах (↓):
1. Заряд ядра увеличивается.
2. Число слоев увеличивается.
3. Радиус атома увеличивается.
4. Электроотрицательность уменьшается.
5. Металлические свойства усиливаются, неметаллические ослабевают.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Теперь у нас есть универсальный ключ к таблице Менделеева. Давайте проверим его в деле на реальных заданиях ОГЭ.»
Этап 5. Первичное закрепление (7 мин)
Цель этапа: отработать алгоритм решения заданий ОГЭ №2 и №3 с использованием новых знаний.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
4 мин | Учитель предлагает задание: «Расположите следующие элементы в порядке УМЕНЬШЕНИЯ их атомного радиуса: Al, Mg, Na. Ребята, внимание на формулировку! ОГЭ часто ловит на словах "увеличение/уменьшение". Какой наш первый шаг?» | Отвечают: «Найти элементы в таблице. Они в одном периоде (3-й). Натрий левее всех, у него радиус самый большой. Алюминий правее — радиус меньше. Ответ: Na, Mg, Al». |
3 мин | Учитель дает задание на электроотрицательность: «Расположите элементы в порядке ВОЗРАСТАНИЯ электроотрицательности: P, N, As. Как рассуждаем?» | Один ученик у доски: «Элементы в одной группе (V). Азот (N) выше всех, он ближе к Фтору, значит самый электроотрицательный. Мышьяк (As) ниже всех. Порядок возрастания: As, P, N». |
Эталон решения (Задание №3 ОГЭ)
Условие: Расположите элементы в порядке усиления неметаллических свойств: Si, P, S.
Решение:
1. Элементы находятся в 3-м периоде.
2. Неметаллические свойства усиливаются слева направо (к Фтору).
3. Порядок в таблице: Si (14), P (15), S (16).
Ответ: Si, P, S.
Решение:
1. Элементы находятся в 3-м периоде.
2. Неметаллические свойства усиливаются слева направо (к Фтору).
3. Порядок в таблице: Si (14), P (15), S (16).
Ответ: Si, P, S.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Вижу, что логика понятна. Помните: Фтор — самый крутой неметалл, Франций — самый крутой металл. Движемся к ним — свойства усиливаются.»
Этап 6. Самостоятельная работа с самопроверкой (8 мин)
Цель этапа: индивидуальная проверка усвоения темы в условиях, приближенных к экзаменационным.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
6 мин | Учитель раздает мини-тесты (5 заданий формата ОГЭ). «Работаем самостоятельно. У вас 6 минут. Тишина как на настоящем экзамене. Таблицей Менделеева пользоваться можно и нужно!» | Индивидуально решают задания в рабочих листах, применяя изученные закономерности. |
2 мин | Учитель выводит ответы на экран: «А теперь берем зеленые ручки и проверяем себя. Если всё верно — ставим себе жирный плюс. Если есть ошибка — обведите её, сейчас разберем.» | Осуществляют самопроверку, фиксируют ошибки, задают уточняющие вопросы. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Поднимите руки, у кого 5 из 5? Отлично! У кого есть вопросы по заданию №4? Давайте быстро поясню...»
Этап 7. Рефлексия и домашнее задание (3 мин)
Цель этапа: осознание учащимися своей учебной деятельности, оценка результатов.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель: «Наш урок подходит к концу. Давайте воспользуемся приемом "Светофор". Поднимите карточку: Зеленая — я всё понял и решу эти задания на ОГЭ. Желтая — я понял, но надо еще потренироваться. Красная — я запутался в стрелочках.» | Поднимают карточки, проводят самооценку. |
1 мин | Учитель диктует домашнее задание и дает пояснения по уровням сложности. | Записывают домашнее задание в дневники. |
Критерии оценивания практической работы
- «5» — ученик верно выполнил все 5 заданий самостоятельной работы, обосновал ответы ссылками на изменение радиуса атома и заряда ядра.
- «4» — выполнено 4 задания, допущена одна ошибка в направлении изменения свойств (например, перепутал «усиление» и «ослабление»).
- «3» — выполнено 3 задания, ученик понимает общие принципы, но затрудняется в объяснении причин (радиус, заряд ядра).
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Какая закономерность показалась самой сложной для понимания? | Выявление методических дефицитов в объяснении темы. |
Как знание строения атома помогает не учить таблицу наизусть? | Осознание логических связей в химии. |
Чувствуете ли вы себя увереннее перед заданиями ОГЭ №2 и №3? | Оценка эмоционального состояния и мотивации. |
Завершающее слово учителя
«Ребята, сегодня вы проделали большую работу. Мы не просто изучили сухие факты, мы научились видеть логику великого закона Менделеева. Теперь Периодическая таблица для вас — не просто список элементов, а настоящая карта-подсказка, которая будет официально разрешена вам на экзамене. На следующем уроке мы разберем, как меняются свойства оксидов и гидроксидов, и тогда картина станет полной. Спасибо за работу, до встречи!»
Домашнее задание
Уровень сложности | Задания | Описание |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Параграф 9, вопросы 1-3 письменно. | Закрепление основных определений и закономерностей. |
Средний (повышающий) | Решить 10 вариантов задания №2 и №3 на портале «Решу ОГЭ». | Наработка навыка решения экзаменационных задач на скорость. |
Продвинутый (дополнительный) | Подготовить мини-доклад «Почему инертные газы долгое время не включали в общие закономерности?» | Развитие навыков поиска историко-научной информации. |
Контрольный вопрос перед выходом: «В какую сторону в периоде нужно двигаться, чтобы найти самый электроотрицательный элемент?»
