Слайд 1 Методика изучения Периодического закона Д.И.Менделеева, периодической системы и строения атома
Слайд 2
Периодический закон – научно-теоретическая основа школьного курса химии.
Целью изучения данного
раздела является формирование понятия о периодическом характере изменения свойств элементов, отраженных в Периодическом законе на основе современных представлений о строении атома, которые обеспечивали бы глубокое понимание природы химической связи и структуры веществ, закономерностей понимания химических процессов.
Слайд 3В задачу этого уровня представлений входит:
1.Перевод понятия «химический элемент» на электронный
уровень представлений.
2. Раскрытие периодической зависимости между свойствами химических элементов на основе теории строения атомов (современная трактовка Периодического закона).
3. Раскрытие взаимосвязи между элементами и их соединениями.
4. Развитие интереса у учащихся к химии.
5. Воспитание чувства национальной гордости.
Слайд 4Ко времени рассмотрения этих представлений учащиеся должны иметь следующий запас знаний:
1).Усвоить понятия «атом», «молекула», «элемент», «просты и сложные вещества».
2). Уметь наблюдать химические явления.
3). Иметь навыки по технике химического эксперимента.
Все эти знания и умения получают дальнейшее развитие на электронном уровне представлений.
Слайд 5Для успешного изучения данной темы необходимо:
Раскрыть перед учащимися объективный характер Периодического
закона.
Осуществить проблемный подход к изучению темы.
Организовать самостоятельную работу учащихся по выявлению периодической зависимости свойств элементов от величины заряда ядер атомов химических элементов, составление таблиц для характеристики элементов и их соединений, подготовка докладов, рефератов.
Исторический подход к изучению данной темы.
Активное использование логических приемов: сравнения, обобщения, абстрагирования, установления причинно-следственных связей.
Слайд 6Средствами управления деятельности учащихся служит специально отобранная система познавательных задач, где
главное внимание уделяется взаимосвязи строения и свойств, конкретизации периодической зависимости.
К важнейшим средствам обучения относятся модельная и символическая наглядность, применение технических средств обучения (компьютерных программ, видеофильмов и т. д.).
Слайд 7При построении содержания темы используется историко-логический подход. Поэтому, изучение темы рекомендуется
начать с до Менделеевских попыток классификации химических элементов:
1.Ян Берцелиус в 1808г. разделил известные 32 элемента на металлы и неметаллы.
2.Триады - Дёберейнера в 1829г.классифицировал элементы по свойствам (валентности) (Li, Na,K; Ca,Sr,Ba; S,Se,Te; Cl,Br,I) .
3.Октавы Ньюлендса.
Затем показывается обнаруженная Менделеевым периодическая зависимость свойств химических элементов от атомных масс элементов.
Слайд 8Затем учащиеся знакомятся с современными представлениями о строении атома. Изучение электронной
теории приближает курс химии к современному состоянию науки.
Отмечается, что открытие Периодического закона создало предпосылки открытия строения атома.
Слайд 9
Современная теория строения атома главное внимание уделяет характеристике вероятности нахождения электрона
в атоме. На уроках химии необходимо рассмотреть состояние электронов в атоме.
Отмечаем, что количество электронов равно числу протонов, т.е. заряду ядра атома. Затем, рассматриваются основные четыре характеристики состояния электронов в атоме (квантовые числа):
Слайд 10
1.Уровень энергии (размер облака вероятности – расстояние электрона от ядра)
2. Форма
облака вероятности нахождения электронов в атоме – орбиталь.Учащимся сообщается, что электроны, образующие облако подобно сферической формы, получили название s – электронов (s- начальная буква слова spherical – сферический), орбиталь данной формы – s – орбиталь. Орбиталь, имеющая форму гантели – p – орбиталь, от английского «perpendicular» – перпендикуляр. Кроме того, электронные орбитали могут иметь форму d- и f- .
3. Ориентация орбитали в пространстве. Например, для p-электронов различают три орбитали – по осям координат
( px, py, pz), образующие p- подъуровень. 4. Направленность спина.
Особо необходимо подчеркнуть правила заполнения электронами внешнего энергетического уровня.
Слайд 11Принцип Паули формулируется так: «в атоме не может быть двух электронов
с одинаковым набором всех 4-х характеристик (квантовых чисел)». Это позволяет показать учащимся, как можно вычислить максимально возможное число электронов в каждом энергетическом уровне (2n2).
На основании изученных характеристик учащиеся учатся составлять электронные и графические формулы элементов первых 4-х периодов. Например: электронная формула атома азота –
N 1s22s22p3 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ .
Слайд 12 Периодический закон рассматривается в свете теории строения атома - «Свойства
химических элементов, а также форма и характер их соединений находятся в периодической зависимости от величины зарядов ядер атомов”.
Слайд 13Рассматривается изменение таких свойств элементов и их соединений:
1. Периодическое изменение металлических
и неметаллических свойств.
2. Периодическое изменение степени окисления и валентности в высших соединениях с кислородом и в летучих водородных соединениях.
3. Периодическое изменение электроотрицательности.
4. Периодическое изменение радиуса атомов.
Периодическое изменение характера свойств оксидов и гидроксидов
Слайд 14Возникает проблема «В чем причина периодического изменения свойств элементов?».
Учащиеся должны
отметить, что причина периодического изменения свойств объясняется в периодическом изменении количества электронов на внешнем энергетическом уровне от 1-го до 8-ми (за исключением первого периода).
Слайд 15
Следующий этап – изучение структуры периодической системы. Рассматриваются понятия «период», «группа»,
«подгруппа».
Период определяется как горизонтальный ряд химических элементов, расположенных в порядке возрастания заряда ядер атомов.
Уточняется, что у элементов одного периода одинаковое количество Уточняется, что у элементов одного периода одинаковое количество электронных слоев (энергетических уровней), что период начинается щелочным металлом и заканчивается инертным газом.
Слайд 16Необходимо сравнить малые и большие периоды, отметить, что свойства в больших
периодах изменяются так же, как и в малых, но изменение свойств в больших периодах происходит медленнее, внутри каждого большого периода валентность и степень окисления изменяется дважды, т.е. наблюдается внутренняя периодичность.
Это объясняется тем, что внешний уровень у элементов больших периодов заполняется у двух первых и шести последних элементов, а между этими элементами находятся десять, у которых заполняется предвнешний d-подуровень.
Слайд 17Представление о группах и подгруппах можно рассмотреть на примере щелочных металлов
или галогенов.
Рассматривается причина сходства свойств элементов (одинаковое количество электронов на внешнем энергетическом уровне).
Причина отличия в свойствах – увеличения радиуса атома сверху вниз в подгруппах.
Слайд 18Группа определяется как вертикальный ряд химических элементов расположенных в порядке увеличения
заряда ядер атомов.
Главную подгруппу образуют элементы как малых так и больших периодов, это s- и p- элементы, побочную подгруппу образуют элементы только больших периодов, это d- элементы.
Отдельно вынесены f- элементы лантаноиды и актиноиды. Делается вывод о том, что количественные изменения ведут к изменениям качественным.
Слайд 19После рассмотрения структуры периодической системы необходимо научить учащихся давать характеристику элемента
и его соединений по положению в периодической системе по следующему плану:
1.Символ элемента, порядковый номер.
2. Период, группа и подгруппа.
3. Строение электронной оболочки, электронная формула.
4. Количество валентных электронов. 5. Свойства элемента (металлические и неметаллические).
Электроотрицательность в сравнении с соседями по периоду и подгруппе.
Валентность и степень окисления. Состав и свойства высших соединений по кислороду и летучих водородных соединений
Слайд 20
Итогом изучения темы должно быть обсуждение значения Периодического закона и периодической
системы и жизнедеятельности Д.И.Менделеева.
Ооткрытие Периодического закона и создание периодической системы ознаменовало начало эпохи современной химии.
Огромное количество разрозненных экспериментальных данных о химических элементах и их соединений было сведено в единую, стройную систему. Неопределенность и случайность при поисках новых элементов уступили место точному научному предвидению.
Слайд 21
П.З. помог раскрыть природу радиоактивности, послужил основой для создания
теории строения атома и атомного ядра. Нильс Бор назвал Периодическую систему «путеводной нитью в области химии, физики, минералогии, техники». П.С. является незыблемым фундаментом химической науки, на её основе все полнее раскрываются особенности химических элементов, их распространённость в природе.
Слайд 22
В.И. Вернадский установил тесную связь между геохимическими свойствами элементов и расположением
их в П.С.
«Утверждение закона - писал Д.И.Менделеев – возможно только при помощи вывода из него следствий без него не возможных и не ожидаемых, и оправдание этих следствий в опытной проверке».