«Периодическая система химических элементов, периодический закон. Строение атома»

ФИО разработчика

Учитель химии Григорова Елена Николаевна

Место работы

МБОУ «ЦО № 38» г. Тула

Класс (укажите класс, к которому относится урок):

8 класс

Место урока (по тематическому планированию ПРП)

Тема 54 в разделе «Периодическая система химических элементов, периодический закон. Строение атома»

Темаурока

Значение периодического закона. Научные достижения  Д. И. Менделеева. Строение атома.

Уровень изучения (укажите один или оба уровня изучения (базовый, углубленный), на которые рассчитан урок):

базовый

Тип урока (укажите тип урока):

урок освоения новых знаний и умений

Планируемые результаты(по ПРП):

Личностные

-     устойчивый интерес к истории и достижениям в области естественных наук, чувство гордости за российские естественные науки;

-     объективное осознание значимости компетенций в области естественных наук для человека и общества, умение использовать технологические достижения в области физики, химии, биологии для повышения собственного интеллектуального развития в выбранной профессиональной деятельности;

-     готовность самостоятельно добывать новые для себя естественно-научные знания с использованием для этого доступных источников информации;

Метапредметные

-     овладение умениями и навыками различных видов познавательной деятельности для изучения разных сторон окружающего естественного мира;

-     умение использовать различные источники для получения естественно-научной информации и оценивать ее достоверность для достижения поставленных целей и задач.

Предметные: -     сформированность представлений о целостной современной естественнонаучной картине мира, природе как единой целостной системе, взаимосвязи человека, природы и общества, пространственно-временных масштабах Вселенной;

-     владение знаниями о наиболее важных открытиях и достижениях в области естествознания, повлиявших на эволюцию представлений о природе, на развитие техники и технологий;

-     владение понятийным аппаратом естественных наук, позволяющим познавать мир, участвовать в дискуссиях по естественно-научным вопросам, использовать различные источники информации для подготовки собственных работ.

-     сформировать умения понимать значимость естественнонаучного знания для каждого человека независимо от его профессиональной деятельности.

- определять основные классы неорганических веществ, понимать смысл химических терминов.
- характеризовать методы химической науки (наблюдение, сравнение, эксперимент, измерение) и их роль в познании природы;

Ключевые слова (введите через запятую список ключевых слов, характеризующих урок): Первые попытки классификации химических элементов. Понятие о группах сходных элементов. Периодический закон Д. И. Менделеева. Периодическая таблица химических элементов. Группы и периоды. Короткий и длинный варианты периодической таблицы. Значение периодического закона. Жизнь и деятельность Д. И. Менделеева. Состав атомных ядер. Электроны. Изотопы. Строение электронных оболочек атомов первых 20 элементов периодической системы Д. И. Менделеева.

Краткое описание(введите аннотацию к уроку, укажите используемые материалы/оборудование/электронные образовательные ресурсы)

Портрет Д.И. Менделеева, таблица «Периодическая система химических элементов», карточки-задания, таблица Менделеева.

Проектор, компьютер, экран, электронный учебник «Химия базовый уровень 8- 9 класс», слайдовая презентация.

ЦОР, АРМ, рабочая тетрадь

БЛОК 1. Вхождение в тему урока и создание условий для осознанного восприятия нового материала

Этап 1.1. Мотивирование на учебную деятельность

Укажитеформы организации учебной деятельности на данном этапе урока. Опишите конкретную учебную установку, вопрос, задание, интересный факт, которые мотивируют мыслительную деятельность школьника (это интересно/знаешь ли ты, что)

Ознакомление со структурой занятия:

Тема сегодняшнего занятия -

«Периодический закон и Периодическая система Д.И. Менделеева».

Слайд №1.

Слайд №2

Периодический закон сыграл огромную роль в развитии химии и других естественных наук. Была открыта взаимная связь между всеми элементами, их физическими и химическими свойствами. Это поставило перед естествознанием научно-философскую проблему огромной важности: эта взаимная связь должно получить объяснение.

Открытие ПЗ и создание на его основе Периодическую Систему химических элементов – заслуга Дмитрия Ивановича Менделеева. 

Сообщение об истории этого открытия сделает …

Формы работы учащихся на уроке: индивидуальная, групповая, в парах, экспериментальная, самостоятельная, фронтальная

Этап 1.2. Актуализация опорных знаний

Укажите формы организации учебной деятельности и учебные заданиядля актуализации опорных знаний, необходимых для изучения нового

Актуализация знаний учащихся:

Учитель задает вопросы, слушает и комментирует ответы обучающихся.

- Что такое атом?

- Каково строение электронной оболочки?

- Каков состав ядра атома?

- Что такое изотопы?

- Что такое масса атома?

 - Какая из элементарных частиц определяет массу атома? Почему?

- Как использовать для расчетов массы атомов из таблицы Менделеева?

- Что такое масса молекулы?

 Перейдем к упражнению по вычислению относительной молекулярной массы.

Слайд №3

 Проверим правильность выполнения

Слайд №4

Этап 1.3. Целеполагание

Цель урока:

• На основании понятий о группах сходных элементов подвести учащихся к осознанному выводу периодического закона, обусловленного предшествующим развитием науки.

Задачи урока:

• Ознакомить школьников с содержанием периодического закона, дать представление о вкладе Д. И. Менделеева в решение проблемы классификации химических элементов.

• Сформировать умение учащихся выделять определенные закономерности в периодическом законе, применять их при объяснении фактического материала.

• Продолжать развитие умений обобщать, анализировать, сравнивать, формулировать выводы.

• Развивать коммуникативные умения в ходе групповой и коллективной работы, чувство товарищества, доброжелательности, требовательности к себе и к своему товарищу.

• Развивать умение и совершенствовать применение компьютерных технологий при обучении химии.

БЛОК 2. Освоение нового материала

Этап 2.1. Осуществление учебных действий по освоению нового материала

Человека всегда интересовали фундаментальные вопросы мироздания. Невозможно повышать собственное интеллектуальное развитие в выбранной профессиональной деятельности без знаний о наиболее важных открытиях и достижениях в области естествознания, повлиявших на эволюцию представлений о природе, на развитие техники и технологий.

Одним из важнейших открытий науки стал «Периодический закон» Д.И. Менделеева, который сыграл огромную роль в развитии химии и других естественных наук.

1) В основу своей работы по классификации химических элементов Д.И. Менделеев положил два их основных и постоянных признака: величину атомной массы и свойства образованных химическими элементами веществ. Он выписал на карточки все известные сведения об открытых и изученных в то время химических элементах и их соединениях. Сопоставляя эти сведения, учёный составил естественные группы сходных по свойствам элементов. При этом он обнаружил, что свойства элементов в некоторых пределах изменяются линейно (монотонно усиливаются или ослабевают), затем после резкого скачка повторяются периодически, т.е. через определённое число элементов встречаются сходные. Слайды №5-6

1 марта 1869 г. Д.И. Менделеев сформулировал периодический закон.

Слайды №7

Современная трактовка Периодического закона: Свойства химических элементов и образуемых ими соединений находятся в периодической зависимости от величины заряда их атомных ядер.

Но при исследованиях выявились и противоречия … Слайды №8-9

2) Графическим изображением П.З является Периодическая система химических элементов.

Слайд №10

Структура ПС:

Химические элементы в ПС образуют семь периодов I, II, III – малые, состоят из одного ряда

 IV, V, VI, VII – большие, состоят из двух рядов. Слайд №11

Хим. элементы в ПС образуют 8 групп. В одной группе находятся элементы с одинаковым числом валентных электронов, равным номеру группы.

Каждая группа состоит их 2х подгрупп : главной и побочной.

Главные подгруппы начинаются хим. элементами малых периодов. В одной подгруппе находятся элементы с одинаковым строением валентных энергетических уровней, а потому с максимально сходными свойствами. Слайд №12

Связь ПС со строением атома:

Порядковый номер элемента – число протонов в ядре атома и общее число электронов в оболочке.

Номер периода – число энергетических уровней в атоме.

Номер группы – число валентных электронов. У х.э главных подгрупп они располагаются на ВЭУ, у х.э побочных подгрупп как на ВЭУ, так и на предвнешнем. Слайд №13

3) Учение о строении атома объяснило и периодичность в изменении характера и св-в хим. элементов и их соединений в ПС.

При движении по периоду слева направо:

а) радиус атома немного уменьшается, т.к. атом сжимается.

б) Ме свойства, восстановительные свой-ства (т.е способность отдавать элек-троны) уменьшается;

в) неМе свойства, окислительные свойства (т.е способность принимать эле-ктроны) усиливается;

г) Э.О усиливается.

При движении по группе сверху вниз:

а) радиус атома сильно увеличивается, т.к увеличивается число энергетических уровней в атоме;

б) Ме, восстановительные свойства увеличиваются;

в) неМе, окислительные св - ва уменьшаются;

г) Э.О уменьшается.

Слайды №14-17

4) Используя Периодический закон, Д. И. Менделеев стал первым исследователем, сумевшим решить проблемы прогнозирования в химии. Это проявилось уже через несколько лет после создания Периодической системы элементов, когда были открыты предсказанные Менделеевым новые химические элементы. Периодический закон помог также уточнить многие особенности химического поведения уже открытых элементов. Успехи атомной физики, включая ядерную энергетику и синтез искусственных элементов, стали возможными лишь благодаря Периодическому закону. В свою очередь, они расширили и углубили сущность закона Менделеева, расширили пределы Периодической системы элементов.

Этап 2.2. Проверка первичного усвоения

 1.Использование электронного учебника «Химия 8-9 класс».

2. Беседа с классом.

1. Кто и когда открыл периодический закон?

2. Что взял за основу классификации химических элементов

Д. И. Менделеев?

1. Почему закон назвали периодическим?

2. Что такое период? Приведите примеры.

3. Запишите «домашний адрес», т.е. положение в периодической системе Д. И. Менделеева для следующих химических элементов: кальция, цинка, хлора, фтора.

БЛОК 3. Применение изученного материала

Этап 3.1. Применение знаний, в том числе в новых ситуациях

Укажитеформы организации соответствующего этапа урока. Предложите виды деятельности (решение задач, выполнение заданий, выполнение лабораторных работ, выполнение работ практикума, проведение исследовательского эксперимента, моделирование и конструирование и пр.), используйте соответствующие методические приемы(используй правило/закон/формулу/теорию/идею/принцип и т.д.; докажите истинность/ложность утверждения и т.д.; аргументируйте собственное мнение; выполните задание; решите задачу; выполните/сделайте практическую/лабораторную работу и т.д.).

Значение периодического закона (кратко записывают в рабочие тетради по ходу изучения нового материала необходимую информацию)

Применение периодического закона в настоящей работе проведено для установления закономерностей изменения расчетных коэффициентов, характеризующих оптические постоянные окислов в многокомпонентных промышленных стеклах. Мы не претендуем на то, чтобы получить для новых, не изученных в стекловарении окислов такую же высокую степень точности расчетов, какую могут дать формально-математические методы обработки эмпирических данных.

1.позволил исправить неверные значения масс – бериллий 13.5 на 9

неверные с.о. – бериллий - +3 на +2

1. описывать свойства элементов и образованных ими веществ

2.  предсказать существование не открытых элементов, описывать их свойства и указывать пути открытия. Триумф - открытие галлия – (экаалюминий), скандия- (экабор), германия – (экасиллиций)

3. ПЗ открыл путь к изучению строения атома

4. ПЗ и ПС – это путеводная звезда к синтезу новых химических элементов

Этап 3.2. Выполнение межпредметных заданий и заданий из реальной жизни

Подберите соответствующие учебные задания

Математические вычисления:количественные данные характеризуют отношения масс между элементами в сложном веществе в соотношении с их валентностью, относительной атомной и молекулярной массой, числом атомов в молекуле (для веществ с молекулярным строением), а также физические величины: плотность, температура кипения, замерзания и т.д. Через количественные соотношения входящих в состав данного вещества элементов выражается постоянство состава чистых веществ

Взаимосвязь с физикой (строение атома) и биологией

Этап 3.3. Выполнение заданий в формате ГИА (ОГЭ, ЕГЭ)

Подберите соответствующие учебные задания

1. От кислотных к основным меняются свойства оксидов в ряду

А) СаО – SiO₂ - SO₃ Б) CO₂ - Al₂O₃ - MgO В) SO₃ – P₂O₅ - Al₂O₃ Г) Na₂O – MgO - Al₂O₃

2. Радиус атома увеличивается в ряду

А) хлор, сера, натрий Б) натрий, сера, хлор В) хлор, натрий, сера Г) сера, натрий, хлор

3. В ряду элементов Li – Be – B - C

А) уменьшается высшая степень окисления Б) увеличивается радиус атома

В) усиливаются восстановительные свойства Г) возрастает число электронов во внешнем электронном слое

4. Неметаллические свойства фосфора выражены сильнее, чем неметаллические свойства

А) кислорода Б) азота В) алюминия Г) серы

5. У какого элемента наиболее выражены неметаллические свойства

А) Be Б) Al В) Ca Г) Sr

6. Свойства оксидов в ряду SO₂ – P₂O₃ – Al₂O₃ изменяются от

А) кислотным к амфотерным Б) основных к кислотным В) амфотерных к основным Г) основных к амфотерным

7. В каком ряду химические элементы расположены в порядке усиления металлических свойств соответствующих им простых веществ

А) калий – натрий – литий Б) магний – кальций – барий В) натрий – магний – алюминий

Г) кальций – калий – натрий

8. В каком ряду химические элементы расположены в порядке уменьшения числа валентных электронов

А) Li , Be, B Б) S, P, C В) K, Na, Li Г) C, Si, Ge

9. В каком ряду химические элементы расположены в порядке усиления их металлических свойств

А) Na – Mg – Al Б) Ca – Mg – Be В) K – Na – Li Г) Si – Al – Mg

10. В каком ряду химические элементы расположены в порядке усиления их металлических свойств

А) As – P – S Б) O – S – Se В) I – Br – Cl Г) Be – B – C

11. Высшая степень окисления в ряду химических элементов азот – кислород - фтор

А) увеличивается Б) не изменяется В) уменьшается Г) изменяется периодически

12. Элемент образует высший оксид состава R₂O₅ формула его водородного соединения

А) RH₂ Б) RH₃ В) RH Г) RH₄

13. Неметаллические свойства серы выражены сильнее, чем неметаллические свойства элемента, имеющего электронную конфигурацию

А) 1S² 2S²2P⁴ Б) 1S² 2S²2P⁵ В) 1S² 2S²2P⁶3S² Г) 1S² 2S²2P⁶3S² 3P⁵

14. В каком ряду химические элементы расположены в порядке усиления неметаллических свойств

А) Si – S – Cl Б) O – S – Se в) N – P - As г) S – P - Si

15. В каком ряду химические элементы расположены в порядке ослабления неметаллических свойств

А) As – Sb – Bi Б) K – Na – Li В) Ba – Ca – Be Г) Fe – Cu – Zn

16. В каком ряду химические элементы расположены в порядке ослабления металлических свойств

А) Al – P - S Б)Sr – Mg – Ca В) B – Be – Li Г) Li – Na – Rb

17. Наименьшей восстановительной активностью обладает

А) Si Б)P В)S Г) Cl

18. Наибольшей окислительной активностью обладает

А) Na Б) Cu В) Al Г) Si

19. Окислительные свойства серы выражены сильнее, чем свойства элемента, имеющего электронную конфигурацию:

А) 1S² 2S² 2P⁴ Б) 1S² 2S² 2P⁵ В) 1S² 2S² 2P⁶3S² Г) 1S² 2S² 2P⁶3S²3P

Этап 3.4. Развитие функциональной грамотности

Планетарная модель строения атома . Изображают положительно заряженное ядро в центре и движущиеся вокруг него электроны. Всё это напоминает движение космических тел по орбитам. Но на самом деле эта схема передаёт лишь общие черты строения атома.

Задания на повторение

1.Две хозяйки готовились к стирке. Первая подогрела воду до 60 градусов и замочила в ней белье, вторая нагрела воду до кипения, прокипятила ее 5 минут, а затем охладила до 60 градусов и только после этого начала стирку. У кого белье лучше отстирается? Каким простым опытом это можно доказать и как объяснить?

2. Жизненная емкость легких человека составляет 3 500 мл. Определите объем кислорода, содержащегося в том объеме воздуха, который человек вдыхает за 1 час, если совершает 16 вдохов в минуту.

3. Изучая свойства кислорода, Д. Пристли ставит опыты.

Вот как он описывает один из них: «Я взял некоторое количество воздуха испорченного дыханием мыши, которая в нем погибла; разделив его на две части, я ввел одну в сосуд, погруженный в воду, в другую же часть его, также заключенную в сосуд с водой, я ввел ветку мяты. Это было сделано в начале августа 1771 года. Через 8-9 дней я нашел, что мышь прекрасно могла жить в той части воздуха, в которой росла ветка мяты, но моментально погибла в другой его части. В течение 7-ми дней пребывания в сосуде с испорченным воздухом побег вырос почти на 3 дюйма на старых ветвях».

Почему осталась живой мышь в сосуде, где была ветка мяты? Почему погибла во втором сосуде?

Этап 3.5. Систематизация знаний и умений

Для закрепления полученных знаний предлагает выполнить:

1)  упражнения №1,2,3 к параграфу учебника

БЛОК 4. Проверка приобретенных знаний, умений и навыков

Этап 4.1. Диагностика/самодиагностика

 Для проверки полученных знаний учитель предлагает выполнить:

2) Практическую работу по теме: «Периодическая система и периодический закон. Строение атома».

Практическая работа по теме:

«Периодическая система и периодический закон. Строение атома»

I вариант

Тестовое задание

1. В периодах слева направо происходит….

    1) усиление металлических свойств простых веществ;
2) ослабление металлических свойств простых веществ;
3) уменьшение радиуса атомов;
4) увеличение радиуса атомов;
5) уменьшение количества энергетических уровней;
6) увеличение количества энергетических уровней.

2. Современная формулировка периодического закона гласит:

1) «Свойства простых веществ, а также свойства и формы соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины заряда ядра атома или от порядкового номера элемента»;

2) «Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов, находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов».

3. Количество электронов на внешнем энергетическом уровне у атомов химических элементов совпадает с номером группы, если:

    1) это элементы побочной подгруппы;    3) это элементы главной подгруппы;

    2) это элементы I-II групп;                        4) это элементы III-YIII групп.

4.  На внешнем энергетическом уровне атома серы находятся…

    1) два s-электрона;
2) два s- и один р-электрон;
3) два s- и два р-электрона;
4) два s- и три р-электрона;
5) два s- и четыре р-электрона.

 5. В ряду элементов F - Cl - Br - I  при переходе от фтора к йоду происходит:

1) уменьшение металлических свойств;   

2) усиление металлических свойств;

3) увеличение количества энергетических уровней;

4) уменьшение количества энергетических уровней;

5) уменьшение радиуса атомов;

6) увеличение радиуса атомов.

6. Название химического элемента, электронная формула атома которого
1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹     

7.  Металлами являются элементы:                   

     1) Сo;  2) Al;  3) As;  4) Ru; 5) I.

8. Основная масса атома:

1) равномерно распределена по его   объему;

     2) заключена в его ядре;

  3) заключена в его электронах;

 4) находится в пространстве между   ядром  и электронами.

9. Изотопы отличаются числом …

1) протонов, 2) электронов, 3) нейтронов, 4) энергетических уровней.

10. Порядковый номер элемента, для которого представлено распределение электронов по 3 и 4 энергетическим уровням …

Практическая работа по теме:

 «Периодическая система и периодический закон. Строение атома»

 II вариант

Тестовое задание

1. Таблица периодической системы химических элементов состоит:

   1) из групп и периодов;

   2) из подгрупп и периодов;

     3) из подгрупп и рядов;

    4) из групп и рядов.

2.  Главной подгруппой в периодической системе химических элементов является:

    1) та подгруппа, которая начинается элементами малых периодов;

    2) та подгруппа, которая начинается элементами четных рядов больших периодов;

    3) та подгруппа, которая начинается элементами нечетных рядов больших периодов

3. В побочных подгруппах чаще всего встречаются:

    1) неметаллы;   2) металлы;   3) амфотерные элементы.

4. Изотопы содержат одинаковое число….

1) электронов;
 2) нейтронов;
 3) протонов;
 4) протонов и нейтронов.

5. Относительная    молекулярная масса серной кислоты, химическая формула которой H₂SО₄ составляет:

    1) 89;   2) 98;   3) 49.

6. Неметаллами являются элементы:

    1) Si    2) Са   3) Ag   4) Al    5) N

7. Амфотерными элементами  являются:           

1)Be    2) Mg      3) Cr    4) Ba

 8. Число энергетических уровней в атоме соответствует…

   1) номеру группы; 2) номеру периода; 3) валентности атома; 4) числу внешних электронов

9.  Порядковый номер элемента, для которого представлено распределение электронов по 3 и 4 энергетическим уровням…

10. В главных подгруппах сверху вниз происходит….

    1) усиление металлических свойств простых веществ;
2) усиление неметаллических свойств простых веществ;
3)  уменьшение радиуса атомов;
4) увеличение радиуса атомов;
5) уменьшение количества энергетических уровней;
6) увеличение количества энергетических уровней.

БЛОК 5. Подведение итогов, домашнее задание

Этап 5.1. Рефлексия

Рефлексия

Ребята вы проделали глобальную работу. Какое у вас настроение? Какое открытие вы сегодня совершили для себя?

Учитель предлагает оценить проекты каждой группы (выставляют оценки каждая группа). Подведение итога урока

Ребята, как вы считаете, достигли ли мы поставленной цели?

Этап 5.2.Домашнее задание

§35,36

Творческое задание: по желанию подготовить к последующим урокам презентации или сообщение о жизни и деятельности Д.И. Менделеева, открытии им периодического закона.

Или

Подготовить рассказ:

1) об элементах, названных в честь стран, континентов и городов.

2) об элементах, названных в память успехов    астрономии;

3) об элементах, названных в честь учёных.

Спасибо за урок. Закончить его мне бы хотелось стихотворением Н.Глазкова

«Таблица Менделеева»:

Пусть зимний день с метелями Без многословья книжного

Не навевает грусть – В ней смысла торжество,
Таблицу Менделеева И элемента лишнего
Я знаю наизусть. В ней нет ни одного.
Зачем ее я выучил? В ней пробужденье дерева
Могу сказать – зачем. И вешних льдинок хруст
В ней стройность и величие Таблицу Менделеева
Любимейших поэм. Я знаю наизусть