Методика изучения периодического закона и периодической системы в школьном курсе химии
Обновлено: 02.07.2024
1.Понятие о химическом элементе. Понятие об атоме химического элемента, его относительной атомной массе, валентности.
2.Понятие о простом и сложном веществе.
3.Понятие о кислороде как химическом элементе и его валентности.
4.Понятие о водороде как химическом элементе и его валентности.
5.Обобщение представлений о металлических и неметаллических свойствах.
6.Понятие об оксидах (основных и кислотных).
7.Понятие о гидроксидах (основаниях и кислородных кислотах).
8.Понимание генетической связи между металлами, основ ными оксидами и основаниями, а также между неметаллами,кислотными оксидами, кислотами.
Воспитательный аспект темы
Изучая химию, учащиеся должны понимать значение периодического закона и периодической системы элементов Д. И. Менделеева для развития науки и производства; понимать идею материального единства химических элементов и веществ, переход количественных изменений в качественные.
Реализация развивающей функции обучения при изучении периодического закона
Уметь выявлять существенные признаки при характеристике элементов, простых веществ и химических соединений; на основе знаний периодической системы элементов и строения атомов предсказывать форму соединений, вид химической связи и характерные общие свойства веществ.
Методы и средства изучения темы
При изучении периодического закона используется проблемный подход.
На первом этапе средствами проблемного обучения раскрывается относительность деления элементов на металлы и неметаллы через доказательство амфотерных свойств соединений некоторых элементов.
На втором этапе обнаружение явления периодической повторяемости свойств элементов, изменения их от металлов к неметаллам и инертным элементам.
На третьем этапе при изучении структуры периодической системы проблемные ситуации возникают при анализе причин возникновения подгрупп внутри группы. Учащиеся объясняют, почему в периодической системе восемь групп, почему в таблице малые и большие периоды, почему в больших периодах неодинаковое число элементов, почему первый период состоит только из двух элементов и не будет ли он в дальнейшем пополняться и т. д. Эти проблемы не решаются в рамках одного урока, а рассматриваются при изучении темы в целом. Поэтому проблемное обучение способствует формированию целостных, системных знаний о периодическом законе.
На четвертом этапе учащиеся с помощью учителя раскрывают возможности и перспективы развития учения о периодичности.
Проблемное обучение сочетается с самостоятельной поисковой работой самих учащихся. Например, им предлагают, сравнив электронные структуры атомов элементов в периоде, найти зависимость свойств элементов от электронных структур, сделать соответствующие выводы и т. д.
В теме мало используется химический эксперимент, так как она носит характер теоретического обобщения.
19. Методика изучения строения вещества в школьном курсе химии Цели и значение изучения строения вещества
С позиции строения веществ рассматривают и объясняют свойства веществ, химических элементов, химические процессы. Им руководствуются и при изучении химических производств. Строение вещества - один из блоков в структуре понятий о веществе.
Изучение строения вещества ставит перед учителем определенные цели. Образовательные: формирование понимания, т.е. усвоение учащимися понятий:атом в качестве сложной системы, структуру этой системы, виды химических связей, типы крист.решеток. Воспитывающие: продолжение формирования диалектико-материалистического мировоззрения учащихся, представление ЕХКМ(единая химическая картина мира), т.е. химия элементов и соединений.
Развивающие: продолжить развитие мышления учащихся.
Структура системы понятий о строении вещества: систематические курсы химии ориентированы на систему понятий о строении в-ва.
Первая тема данного курса-первоначальные химические понятия. Это вводная тема, знакомящая уч-ся с основными химич. Терминами и понятиями, необходимыми для определения базы изучения школьного курса химии: 1. сведения характеризующие в-ва; 2. действия с этими в-ми.
Содержание понятий о строении вещества выражено двумя основными теориями, изучаемыми в VIII классе: а) строение атомов; б) химическая связь и строение вещества. Эти две теории тесно связаны друг с другом: понятия о строении атомов являются опорными для изучения химической связи. В IX классе при изучении теории электролитической диссоциации понятия обогащаются ионными представлениями, а в X классе - современной теорией строения органических веществ. Теория строения кристаллических решеток представлена в школьном курсе химии незначительно, поэтому как отдельную теорию ее не выделяют.
При изучении теории строения атомов формируются понятия об атомном ядре и изотопах. Эти новые понятия необходимы, для того чтобы представить атом как целостную систему, чтобы объяснить причину, по которой атомные массы представлены дробными числами, чтобы разъяснить отдельные отклонения от последовательного возрастания атомных масс элементов в периодической системе. Дальнейшего развития понятия о строении атомного ядра в химии не получают.
Учащихся знакомят со строением электронных слоев атомов элементов первых четырех периодов, приводя сведения об s-и p-электронах. При объяснении химической связи эти сведения также необходимо использовать, трактуя механизм ее образования как перекрывание электронных облаков.
При изучении химической связи формируются понятия о ковалентной полярной и неполярной связи, о δ- и л-связях, о ионной связи и поведении ионов в растворах, а также о металлической связи и строении молекул органических веществ. На основании знаний учащихся о химической связи легко перейти к электронной сущности валентности как свойству атомов образовывать химическую связь, а также к значению валентности, определяемой числом связей, образованных атомом, или числом электронов, участвующих в ее образовании. Степень окисления - понятие необходимое, но формальное. Эти два понятия необходимо четко разграничивать. Система понятий о строении в-ва связана с системой понятий о химической реакции, ч/р понятие о составе в-ва, строении и классификации. Система понятий строения в-ва связана с ситемой понятий о химическом элементе. Строение вещества может быть успешно усвоено лишь при использовании средств наглядности в виде таблиц, моделей, экранных пособий и т. п., Проблемный подход способствует развитию активного мышления учащихся. В данном случае он легко реализуется при установлении связи между строением атома элемента и его свойствами, между видом химической связи и свойствами вещества, между типом кристаллической решетки и свойствами вещества.
20 . Методика изучения электролитической диссоциации как теоретической концепции курса химии ТЭД является основной концепцией:1. развивает учение о ПЗ и ПС; 2.углубляет знание уч-ся о строении в-ва и способствует совершенствованию знантй о химич. Связи.
Образовательные зад: сформировать понятия о сущности механизмов, условиях протекания, процесса диссоциации, понятие о веществах, элементах, поведении в-в в р-ре и реакциях м/у ними.
Воспитательные: продолжить формирование мировоззрения уч-ся, раскрыть противоречивость элемента при его диссоциации на противоположно заряженные ионы,формирование понятий о природе в-в, хим. Реакции и химическом элементе.
Развивающие: продолжить формирование логического мышления.
В школьном курсе химии изучение темы ТЭД проходит последовательно:
1. ознакомление с принципами классификации в-в на электролиты и неэлектролиты
2. с позиции теоретического положения обсуждается основные классы неорг. В-в и хар-ые для них хим. Реакции
3. связь и усвоение электрохимич. Реакций, протекающих при электролизе р-ов и расплавов электролитов и работе гальванических элементов.
Требования к дидактическому материалу:
мал-а д. содержать максимум инф-ии, но не более того объема, к-ый может усвоить ученик.
средства, методы и формы организации познавательной д-ти должны нести фактологическую и теор-ю основу строение познав. Деят-ти д. идти от репродуктивного к исслед-му с учетом познавательной способности и возрастных особ-тей.
Основу составляет проблемное изучение. Гидролиз рассматриватся только на основе ионных реакций. Для более успешного усвоения темы необходимо использовать эксперимент.
21 . Методика изучения современной теории строения органических веществ как фундамент курса органической химии Значение изучения теории строения органических веществ
Теория строения органических веществ - теоретическая база всего курса органической химии. На ее основе формируются важнейшие понятия. Поэтому рассматривать методику изучения теории строения следует во взаимной связи с курсом органической химии в целом.
Важнейшим условием перехода к изучению органической химии яв. Актуализация опорных знаний и установка внутрипредметных связей с неорг. Хим.
Методы изучения современной теории органических в-в:
1.раскрытие современной теории(стр-ра, сост-ая изтеории Бутлерова)электр-й теории, стр-е стереохимии. Использование принцыпа историзма для понимания развития историчи химии и ограничение проблемного обучения.
2.развитие понятий о строении атома, возб.сост, гибриды, гомологи, изомеры.
3.принцип классификации орг-х в-в, отбор Кл-ов орг. В-в
4. межпредметные связи с биологией
5. контроль рез-тов.
Построение курса органической химии
Современная теория строения является исходной платформой для дедуктивного изучения органических веществ по отдельным классам, расположенным по мере усложнения их строения и подводящим учащихся к пониманию жизненно важных органических веществ - жиров, белков и углеводов.
Методы и средства:
1. ученический эксперимент
2. использование моделей, кинофильмов, диафильмов.
В эксперименте по органической химии приходится более тщательно соблюдать необходимые условия, опыты с органическими веществами более сложны по оборудованию и технике их проведения.
В процессе изучения периодического закона Д. И. Менделеева особенно четко проявляются три важнейших его аспекта, на которых базируется обучение, — образовательный, воспитывающий и развивающий, находящиеся в единстве.
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ АСПЕКТ ТЕМЫ
Периодический закон и периодическая система элементов — это не только один из важнейших законов природы, это и методическая основа изучения химии.
В настоящее время любой систематический курс химии имеет в своей основе периодический закон. В связи с этим особое значение приобретает определение его места в курсе химии. Здесь важно учитывать обе функции периодического закона: цель и средство обучения, которые должны находиться во взаимной связи и в определенном равновесии.
Если рассматривать периодический закон как цель изучения, для достижения большей доказательности и убедительности ему должно предшествовать достаточно большое число фактов. Без учета же второй функции можно впасть в ошибку, характерную для старых программ: периодический закон изучался в конце курса как обобщение, а все элементы и их соединения — до него. После него рассматривалась лишь теория строения атомов как убедительное подтверждение его объективности.
Но и слишком раннее изучение периодического закона, перенесение его в начало курса с целью усиления его функции как средства обучения не даст учащимся ничего, кроме формальных знаний. Они, не имея достаточной базы в виде фактического материала, не могут осознать значение открытия Д.
И. Менделеева и осваивают периодический закон догматически, что наносит ущерб воспитательной и развивающей сторонам обучения. Многие учителя считают, тем не менее, что коль скоро таблица Д. И. Менделеева постоянно висит в кабинете перед глазами учащихся, то игнорировать это обстоятельство не имеет смысла. Не раскрывая заключенную в ней закономерность, после введения понятия о химическом элементе учитель сообщает ученикам, что в этой таблице обозначены абсолютно все известные человечеству химические элементы. При этом они пронумерованы по порядку. Об этом сообщается даже в пропедевтическом курсе VTI класса. При этом дети с интересом стараются отыскать в таблице символы уже известных им хмичес- ких элементов и называют их порядковые номера. Некоторые уча- щиеся обращают внимание на названия незнакомых элементов, и учитель может (если считает нужным) разъяснить происхождение этих названий.63 Нельзя согласиться также с неправильно понятым принципом историзма, когда сначала изучали периодический закон и периодическую систему на основе только атомных масс. Затем вводили представления о строении атома и опять переходили к периодической системе на этой основе. Это снижало интерес к предмету, растрачивалось время на дублирование материала.
В программе по химии приводятся требования к знаниям, относящиеся к образовательной стороне обучения.
Понятие о химическом элементе. Понятие об атоме химическою элемента, его относительной атомной массе, валентности.
Понятие о простом и сложном веществе.
Понятие о кислороде как химическом элементе и его валентности.
Понятие о водороде как химическом элементе и его валентности.
Обобщение представлений о металлических и неметаллических свойствах.
Понятие об оксидах (основных и кислотных).
Понятие о гидроксидах (основаниях и кислородных кислотах).
Понимание генетической связи между металлами, основными оксидами и основаниями, а также между неметаллами, кислотными оксидами, кислотами.
При построении содержания темы в программе использован историко-логический подход. Сначала показана обнару- Ж6НН&Я Д. И. Менделеевым периодическая зависимость свойств элементов и веществ от атомных масс элементов, а затем выявляется ее причина на основе строения атомов элементов. Такой подход, во-первых, создает условия для организации поисковой деятельности учащихся, активизирует учебный процесс, а во- вторых, способствует усилению воспитательного аспекта, раскрывая значение научного подвига Д. И. Менделеева.
В школьной программе принято такое построение темы.
Однако предложенный подход к изучению содержания темы не является единственным. Имеются и другие варианты, позволяющие усилить историческую сторону изучения темы [10—11].
В отношении к периодическому закону это означает накопление фактов о свойствах отдельных элементов, выявление сходства свойств между ними и объединение их в группы, а затем при сопоставлении естественных групп и обнаружении связи между ними выведение широкого обобщения, имеющего всеобщий характер. Именно так и шел Д. И. Менделеев к открытию периодического закона. Вначале он выделил шесть групп среди известных элементов: _ Са = 40
Na = 23 К = 39 F = 19 С1 = 35,5
О = 16 S = 32 N - 14 P - 31
Sr = 87,6 Ва = 137
Rb = 85,4 Cs = 133
Se = 79,4 Те = 128
Некоторые методисты считают, что этих сведений недостаточно, что в краткую характеристику должны быть включены и другие группы элементов.
Для формирования достаточно прочных умений учащиеся выполняют упражнения в процессе самостоятельной работы, в том числе с программированными пособиями.
Для более прочного и глубокого усвоения периодического закона решаются разнообразные познавательные задачи, и главным образом прогнозирующего характера. После изучения темы каждый вопрос школьного курса увязывают с периодическим законом, чтобы выработать настоятельную потребность использовать учение о периодичности как средство познания, показывают развитие периодического закона, его новые грани, расширение границ периодической системы в связи с поступательным движением науки.
Воспитательный аспект темы
Изучая химию, учащиеся должны понимать значение периодического закона и периодической системы элементов Д.
И. Менделеева для развития науки и производства; понимать идею материального единства химических элементов и веществ, переход количественных изменений в качественные, внутреннюю противоречивость в строении атомов элементов, значение этих противоречий для химических превращений веществ. Эти требования определяются необходимостью формирования диалектико-материалистичес- кого мировоззрения учащихся при изучении периодического закона Д. И. Менделеева, который представляет для этого богатый материал. На основе изучения творческой деятельности Д. И. Менделеева у учащихся должны формироваться уважение к труду ученого, чувство патриотизма и национальной гордости.
Необходимо особо остановиться на приоритете Д. И. Менделеева и обрисовать обстановку, в которой произошло открытие, его личность как великого ученого.
S Чернобельская Г. М.
Изучение наследия Д. И. Менделеева можно продолжить на внеклассных занятиях.
Реализация развивающей функции обучения при изучении периодического закона
Само содержание темы, его дидактическое решение способствуют развитию важнейших химических понятий в сознании учащихся. Однако методически тема должна быть подана так, чтобы мыслительная активность учащихся не ослабевала при ее изучении. Для этого, кроме уже отмечавшегося исторического подхода и эмоционального воздействия, важно как можно шире использовать проблемный подход, применяя систему проблемных ситуаций.
Методы и средства изучения темы
При изучении периодического закона используется проблемный подход. Для обеспечения развивающей функции обучения нужно следить за тем, чтобы этот подход доминировал на всех этапах изучения темы.
Учебные проблемы легко обнаруживаются при установлении причинно-следственных связей. И если учитель неукоснительно придерживается при изучении темы раскрытия этих связей, проблемное обучение приобретает системный характер.
На первом этапе средствами проблемного обучения раскрывается относительность деления элементов на металлы и неметаллы через доказательство амфотерных свойств соединений некоторых элементов. При получении учащимися гидроксида цинка и исследовании его свойств учитель создает проблемную ситуацию: почему возможна амфотерность. Констатируя сходство свойств элементов внутри естественных групп, учитель раскрывает необходимость объяснения причин этого факта.
На втором этапе обнаружение явления периодической повторяемости свойств элементов, изменения их от металлов к неметаллам и инертным элементам также требует объяснения причин и ставит учащихся в условия проблемной ситуации. Подчиненный характер носит проблема анализа причин нарушения последовательности возрастания атомных масс в случае аргон — калий.
На третьем этапе при изучении структуры периодической системы проблемные ситуации возникают при анализе причин возникновения подгрупп внутри группы. Учащиеся объясняют, почему в периодической системе восемь групп, почему в таблице малые и большие периоды, почему в больших периодах неодинаковое число элементов, почему первый период состоит только из двух элементов и не будет ли он в дальнейшем пополняться и т. д. Эти проблемы не решаются в рамках одного урока, а рассматриваются при изучении темы в целом. Поэтому проблемное обучение способствует формированию целостных, системных знаний о периодическом законе.
На четвертом этапе учащиеся с помощью учителя раскрывают возможности и перспективы развития учения о периодичности.
Некоторые проблемы нельзя решить в рамках школьной программы. И тогда это обстоятельство становится стимулом для организации химического кружка или другого вида внеклассной работы по химии.
Проблемное обучение сочетается с самостоятельной поисковой работой самих учащихся. Например, им предлагают, сравнив электронные структуры атомов элементов в периоде, найти зависимость свойств элементов от электронных структур, сделать соответствующие выводы и т. д.
Наряду с проблемным обучением, постоянно используется в процессе изучения периодического закона работа с карточками, на которых учащиеся записывают известные им сведения о каждом элементе. Работа с карточками не ограничивается только этапом выведения периодического закона. Учащиеся пользуются ими постоянно в ходе изучения темы на разных дидактических этапах. На карточке отмечают химический знак элемента, характер его свойств, высшую валентность в оксидах, формулы оксидов, валентность в летучих водородных соединениях и гидридах, схемы строения атомов, степень окисления элементов и т. д. Карточки позволяют эффективно организовать самостоятельную работу. Они используются как справочные материалы, способствуют выработке умений пользоваться периодической системой.
1. Методика изучения периодического закона, периодической системы Д. И. Менделеева и строения атома
2. План лекции
1.
2.
3.
4.
Значение изучения периодического
закона и теории строения атома в
школьном курсе химии
Место данной темы в школьном курсе
химии и методические подходы к ее
изучению
Методы и средства изучения темы
Методика изучения темы в школьном
курсе химии
3. Литература
1. Агафошин Н.П. Периодический закон и
периодическая система элементов Д.И.
Менделеева: пособ. для учащихся. М.:
Просвещение, 1982, 1973
2. Астахов К.В. Современное состояние
периодической системы Д.И. Менделеева: Серия
Химия №12. М.: Знание, 1969
3. Биографии великих химиков / ред. К. Хайниг,
пер. с нем. В.А. Крицмана, под ред. Г.В. Быкова и
С.А. Погодина. М.: Изд. Мир, 1981
4. Волков В.А., Вонский Е.В., Кузнецова Г.И.
Выдающиеся химики мира: биографический
справочник. М.: Высшая школа, 1991
4. Литература
5. Литература
10. Макареня А.А., Трифонов Д.Н. Периодический
закон Д.И. Менделеева: пособие для учителей. М.:
Просвещение, 1969
11. Манолов К. Великие химики. М.: Мир, 1985, т. 2
12. Семишин В.И. Периодическая система
химических элементов Д.И. Менделеева. М.: Химия,
1972
13. Соловьев Ю.И. История химии. М.:
Просвещение, 1976
14. Фигуровский Н.А. История химии. М.:
Просвещение,1979
Образовательное значение темы
Тема имеет большое образовательное значение:
- позволяет раскрыть смысл периодического закона
- вскрыть природу периодичности свойств элементов,
определяемую строением атомов
- выявить закономерности периодической системы
- сформировать представления об амфотерных
соединениях
- привить знания о качественных и количественных
характеристиках атомов, которые в дальнейшем
обеспечат глубокое понимание природы связи,
структуры веществ, закономерностей протекания
химических реакций
Воспитательное значение темы
-
-
Учебный материал темы позволяет
раскрыть идею материального единства веществ
благодаря общности в строении их атомов
рассмотреть изотопию как одну из причин многообразия
веществ
развить знания о внутренней двойственности веществ на
материале об амфотерных соединениях и строении
атомов
показать на конкретных примерах значение
теоретических знаний для развития науки и техники
подтвердить основные законы диалектики
провести патриотическое воспитание
9. Д. И. Менделеев (1834-1907)
Развивающее значение темы
Материал этой темы курса химии позволяет
- совершенствовать умения анализировать, сравнивать
свойства химических элементов и характер
соответствующих им оксидов и гидроксидов
- устанавливать причинно-следственные связи
- применять теоретические знания для объяснения и
предсказания свойств простых и сложных веществ на
основе знаний о строении атомов химических
элементов
- прогнозировать свойства неоткрытых элементов и
образуемых ими соединений
2. Место темы в школьном курсе химии и
методические подходы к ее изучению
Периодический закон выполняет в школьном курсе химии
две функции:
является целью изучения (периодический закон
изучается в конце курса и рассматривается как
обобщение)
является средством обучения (периодический
закон изучается в начале курса и рассматривается
как средство усиления (углубления) далее
получаемых знаний)
12. Функции периодического закона
13. Содержание темы состоит из двух тесно переплетающихся крупных блоков информации
Сведения о
периодическом
законе и
периодическом
изменении свойств
химических
элементов и веществ
в зависимости от
возрастания атомных
масс элементов
Сведения о строении
атомов элементов
14. Методические подходы к изучению данной темы
Исторический
Учащиеся как бы повторяют
путь, пройденный Д. И.
Менделеевым. Подход
позволяет показать
школьникам диалектику
познания; раскрыть
своеобразие стиля
мышления, характерного
для данного периода
времени в развитии
познания; проникнуть в
лабораторию ученого,
увидеть, какая работа в ней
происходит, как
совершаются открытия
Логический
Изучение строения атомов
первых 20 элементов
периодической системы
должно проводиться до
ознакомления учащихся с
периодическим законом.
Такой подход экономит
время, но игнорирует
принцип историзма, что
ведет к недооценке
воспитывающей функции
обучения. Критикуется
многими методистами
Методические подходы к изучению
данной темы
Историко-логический подход: сначала показывается
обнаруженная Д. И. Менделеевым периодическая
зависимость свойств элементов и веществ от атомных
масс элементов, а затем выявляется ее причина на основе
строения атомов элементов
Изложить полностью процесс открытия периодического
закона, сравнительный метод Д. И. Менделеева, который
лежал в основе открытия, нет возможности в курсе химии
средней школы, так как ряд понятий, таких, как
изоморфизм, атомные объемы, атоманалогия и некоторые
другие, не изучаются в школе (этот материал выносится
на внеурочную деятельность)
16. Последовательность изучения темы при историко-логическом подходе
Историко-логический подход позволяет:
1.
2.
3.
4.
Правильно оценить роль периодического закона как
научной основы школьного курса химии
Отобрать материал, относящийся к истории открытия,
раскрытию сущности периодического закона,
преобразованию его в учение о периодичности, и на
основе этого полнее раскрыть объяснительную и
предсказательную функции периодического закона и
системы
Определить целесообразность и последовательность
выбора соответствующих форм, методов и средств
обучения по данной теме
Понять роль периодического закона как высшей формы
обобщения химических знаний, сформировать ряд
положений о научной картине мира
Причины трудностей учащихся
Метафизический характер мышления школьников,
которому чужды противоречия, переходы одних понятий
в другие. Знания представляются им как нечто
неизменное, раз и навсегда данное
Переход к электронному объяснению периодического
закона осуществляется несколько поспешно, так что
учащиеся не успевают осмыслить сущность закона и
понять, зачем шла речь об атомной массе
Преимущественное применение информационных
методов при изучении данной темы
Методические принципы для устранения
причин, порождающих трудности в
изучении данной темы
1.
2.
3.
4.
5.
Тесная связь с физикой
Использование проблемного подхода
Доказательное объяснение абстрактных
вопросов
Историко-логический подход к построению
материала
Комплексное использование средств обучения
Комплекс средств наглядности
К важнейшим средствам обучения относятся:
1.
2.
3.
4.
Экранные пособия
Модельная и символическая
наглядность
Химический эксперимент
Изобразительные средства
наглядности
Проблемно-поисковая деятельность
учащихся
Использование комплекса средств наглядности должно
сочетаться с проблемным подходом в обучении.
Этот подход должен доминировать на всех этапах
изучения темы
Проблемное обучение можно сочетать с
самостоятельной поисковой работой самих
учащихся в ходе решения проблемы
В процессе изучения Периодического закона
постоянно используется работа с карточками, что
позволяет эффективно организовать
самостоятельную работу
23. 4. Методика изучения темы в школьном курсе химии
24. Вывод периодического закона
В основу классификации Д. И. Менделеев положил
главную количественную характеристику элементов –
атомную массу (атомный вес)
В отличие от своих предшественников он сопоставил
между собой несходные семейства элементов. Он
сравнил их, располагая элементы в порядке
возрастания атомных масс, и обнаружил, что свойства
меняются не монотонно (линейно), а периодически, т.е.
сходные элементы встречаются через определенное
число элементов. Эту закономерность Д. И. Менделеев
назвал периодическим законом
Связь периодического закона и
периодической системы
Периодический закон – реально существующий
(объективный) закон природы, он действует
независимо от человеческого сознания.
Периодический закон выражает сущность
взаимосвязи между химическими элементами
Периодическая система - это графическое
выражение Периодического закона и отражение
естественной системы химических элементов
Система – это совокупность элементов,
находящихся в отношениях и связях между собой
и образующих определенную целостность,
единство
Периодическая система
Структура Периодической системы
рассматривается на основе строения атома и
знаний о периодическом изменении свойств
химических элементов
Периодическая система – единое целое,
включающее в себя все химические элементы
Форма периодической системы может быть
различна, но сущность их одна – Периодический
закон
27. Классическая короткая форма ПС элементов Д.И. Менделеева, 1871 г. Отменена IUPAC в 1989 г.
28. Периодическая система длинной формы, утверждена IUPAC в 1989 г.
29. Расширенная форма ПС элементов Гленна Теодора Сиборга, 1969г.
30. Спиралевидная ПС Г. Баумгауэра (H. Baumhaur), 1870 г.
31. Типичная спиралевидная периодическая система многих авторов
32. Спиральная периодическая система изощренно-вычурной формы (T. Бенфи, 1960 г.)
33. Лестничная форма периодической системы Ю.Томсена, 1895 год
34. Лестничная форма периодической системы Нильса Бора
35. Сравните два определения периода
- горизонтальный ряд
элементов Периодической
системы, начинающийся
щелочными металлами и
заканчивающийся
инертными элементами
- совокупность химических
элементов с одинаковым
числом электронных слоев в
атомах, в пределах которого
происходит увеличение
зарядов ядер атомов и
постепенное накопление
электронов во внешнем слое
или в предвнешних слоях,
обуславливающее ослабление
металличности и нарастание
неметалличности
36. Сравните два определения группы
- вертикальный столбец в
таблице, включающий
элементы со сходными
свойствами
- совокупность химических
элементов, имеющих сходное
строение электронных
оболочек, число которых и
радиус атомов возрастают с
увеличением зарядов их ядер,
что приводит к усилению
металлических свойств и
ослаблению неметаллических
37. План характеристики химического элемента (базовый уровень)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Название
Порядковый номер
Положение в группе и подгруппе
Положение в периоде и ряду
Состав ядра атома
Общее число электронов в атоме, число электронов на
каждом уровне (для элементов малых периодов)
Металлические или неметаллические свойства
характерны для элемента
Формулы оксидов, гидроксидов, водородных
соединений и характер их свойств
Сравнение свойств элемента с соседними по периоду и
группе элементами
38. План характеристики химического элемента (профильный уровень)
1. Строение атома:
заряд ядра атома
состав ядра атома
характеристика электронной оболочки
электронная формула
валентные электроны
сравнение основных характеристик атомов соседних
элементов
2. Свойства простых и сложных веществ:
состав (формула)
агрегатное состояние
химические свойства
применение
получение
Выводы
1.
2.
3.
4.
5.
Открытие ПЗ способствовало развитию химической науки
и вместе с другими открытиями привело к созданию
теории строения атома. В свою очередь, теория строения
атома глубже раскрыла природу химических элементов и
объяснила закономерности ПС
Открытый Д. И. Менделеевым ПЗ – всеобщий,
естественный закон развития природы. ПС наглядно
иллюстрирует взаимосвязь между химическими
элементами и их порядок, существующий в природе
ПЗ и ПС позволяют предвидеть свойства открытых и
неоткрытых элементов и их соединений
На основе ПЗ успешно развивается атомная и ядерная
физика, геохимия, минералогия и другие науки
ПЗ является наглядным подтверждением материальности,
единства и познаваемости окружающего нас мира
Первый слайд презентации: Методика изучения периодического закона, периодической системы Д. И. Менделеева и строения атома
Береснева Е. В. к.п.н., профессор кафедры фундаментальной химии и методики обучения химии ВятГУ
Слайд 2: План лекции
Значение изучения периодического закона и теории строения атома в школьном курсе химии Место данной темы в школьном курсе химии и методические подходы к ее изучению Методы и средства изучения темы Методика изучения темы в школьном курсе химии
Слайд 3: Литература
1. Агафошин Н.П. Периодический закон и периодическая система элементов Д.И. Менделеева: пособ. для учащихся. М.: Просвещение, 1982, 1973 2. Астахов К.В. Современное состояние периодической системы Д.И. Менделеева: Серия Химия №12. М.: Знание, 1969 3. Биографии великих химиков / ред. К. Хайниг, пер. с нем. В.А. Крицмана, под ред. Г.В. Быкова и С.А. Погодина. М.: Изд. Мир, 1981 4. Волков В.А., Вонский Е.В., Кузнецова Г.И. Выдающиеся химики мира: биографический справочник. М.: Высшая школа, 1991
Слайд 4: Литература
Слайд 5: Литература
10. Макареня А.А., Трифонов Д.Н. Периодический закон Д.И. Менделеева: пособие для учителей. М.: Просвещение, 1969 11. Манолов К. Великие химики. М.: Мир, 1985, т. 2 12. Семишин В.И. Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. М.: Химия, 1972 13. Соловьев Ю.И. История химии. М.: Просвещение, 1976 14. Фигуровский Н.А. История химии. М.: Просвещение,1979
Слайд 6
Слайд 7
Образовательное значение темы Тема имеет большое образовательное значение: - позволяет раскрыть смысл периодического закона - вскрыть природу периодичности свойств элементов, определяемую строением атомов - выявить закономерности периодической системы - сформировать представления об амфотерных соединениях - привить знания о качественных и количественных характеристиках атомов, которые в дальнейшем обеспечат глубокое понимание природы связи, структуры веществ, закономерностей протекания химических реакций
Слайд 8
Воспитательное значение темы Учебный материал темы позволяет - раскрыть идею материального единства веществ благодаря общности в строении их атомов - рассмотреть изотопию как одну из причин многообразия веществ - развить знания о внутренней двойственности веществ на материале об амфотерных соединениях и строении атомов - показать на конкретных примерах значение теоретических знаний для развития науки и техники - подтвердить основные законы диалектики - провести патриотическое воспитание
Слайд 9: Д. И. Менделеев (1834-1907)
Памятник и мозаичное панно в сквере ВНИИМ им. Д. И. Менделеева
Слайд 10
Развивающее значение темы Материал этой темы курса химии позволяет - совершенствовать умения анализировать, сравнивать свойства химических элементов и характер соответствующих им оксидов и гидроксидов - устанавливать причинно-следственные связи - применять теоретические знания для объяснения и предсказания свойств простых и сложных веществ на основе знаний о строении атомов химических элементов - прогнозировать свойства неоткрытых элементов и образуемых ими соединений
Слайд 11
2. Место темы в школьном курсе химии и методические подходы к ее изучению Периодический закон выполняет в школьном курсе химии две функции: является целью изучения (периодический закон изучается в конце курса и рассматривается как обобщение) является средством обучения (периодический закон изучается в начале курса и рассматривается как средство усиления (углубления) далее получаемых знаний)
Слайд 12: Функции периодического закона
Слайд 13: Содержание темы состоит из двух тесно переплетающихся крупных блоков информации
Сведения о периодическом законе и периодическом изменении свойств химических элементов и веществ в зависимости от возрастания атомных масс элементов Сведения о строении атомов элементов
Слайд 14: Методические подходы к изучению данной темы
Исторический Учащиеся как бы повторяют путь, пройденный Д. И. Менделеевым. Подход позволяет показать школьникам диалектику познания; раскрыть своеобразие стиля мышления, характерного для данного периода времени в развитии познания; проникнуть в лабораторию ученого, увидеть, какая работа в ней происходит, как совершаются открытия Логический Изучение строения атомов первых 20 элементов периодической системы должно проводиться до ознакомления учащихся с периодическим законом. Такой подход экономит время, но игнорирует принцип историзма, что ведет к недооценке воспитывающей функции обучения. Критикуется многими методистами
Слайд 15
Историко-логический подход: сначала показывается обнаруженная Д. И. Менделеевым периодическая зависимость свойств элементов и веществ от атомных масс элементов, а затем выявляется ее причина на основе строения атомов элементов Изложить полностью процесс открытия периодического закона, сравнительный метод Д. И. Менделеева, который лежал в основе открытия, нет возможности в курсе химии средней школы, так как ряд понятий, таких, как изоморфизм, атомные объемы, атоманалогия и некоторые другие, не изучаются в школе (этот материал выносится на внеурочную деятельность) Методические подходы к изучению данной темы
Слайд 16: Последовательность изучения темы при историко-логическом подходе
Слайд 17
Историко-логический подход позволяет: Правильно оценить роль периодического закона как научной основы школьного курса химии Отобрать материал, относящийся к истории открытия, раскрытию сущности периодического закона, преобразованию его в учение о периодичности, и на основе этого полнее раскрыть объяснительную и предсказательную функции периодического закона и системы Определить целесообразность и последовательность выбора соответствующих форм, методов и средств обучения по данной теме Понять роль периодического закона как высшей формы обобщения химических знаний, сформировать ряд положений о научной картине мира
Слайд 18
Слайд 19
Метафизический характер мышления школьников, которому чужды противоречия, переходы одних понятий в другие. Знания представляются им как нечто неизменное, раз и навсегда данное Переход к электронному объяснению периодического закона осуществляется несколько поспешно, так что учащиеся не успевают осмыслить сущность закона и понять, зачем шла речь об атомной массе Преимущественное применение информационных методов при изучении данной темы Причины трудностей учащихся
Слайд 20
Методические принципы для устранения причин, порождающих трудности в изучении данной темы Тесная связь с физикой Использование проблемного подхода Доказательное объяснение абстрактных вопросов Историко-логический подход к построению материала Комплексное использование средств обучения
Слайд 21
К важнейшим средствам обучения относятся: Экранные пособия Модельная и символическая наглядность Химический эксперимент Изобразительные средства наглядности Комплекс средств наглядности
Слайд 22
Использование комплекса средств наглядности должно сочетаться с проблемным подходом в обучении. Этот подход должен доминировать на всех этапах изучения темы Проблемное обучение можно сочетать с самостоятельной поисковой работой самих учащихся в ходе решения проблемы В процессе изучения Периодического закона постоянно используется работа с карточками, что позволяет эффективно организовать самостоятельную работу Проблемно-поисковая деятельность учащихся
Слайд 23: 4. Методика изучения темы в школьном курсе химии
Слайд 24: Вывод периодического закона
В основу классификации Д. И. Менделеев положил главную количественную характеристику элементов – атомную массу (атомный вес) В отличие от своих предшественников он сопоставил между собой несходные семейства элементов. Он сравнил их, располагая элементы в порядке возрастания атомных масс, и обнаружил, что свойства меняются не монотонно (линейно), а периодически, т.е. сходные элементы встречаются через определенное число элементов. Эту закономерность Д. И. Менделеев назвал периодическим законом
Слайд 25
Периодический закон – реально существующий (объективный) закон природы, он действует независимо от человеческого сознания. Периодический закон выражает сущность взаимосвязи между химическими элементами Периодическая система - это графическое выражение Периодического закона и отражение естественной системы химических элементов Система – это совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях между собой и образующих определенную целостность, единство Связь периодического закона и периодической системы
Слайд 26
Структура Периодической системы рассматривается на основе строения атома и знаний о периодическом изменении свойств химических элементов Периодическая система – единое целое, включающее в себя все химические элементы Форма периодической системы может быть различна, но сущность их одна – Периодический закон Периодическая система
Читайте также: