元素周期表范文

时间:2023-12-10 13:26:02

元素周期表

元素周期表篇1

A. 质量数是131 B. 中子数为53

C. 具有放射性 D. [13153I]是碘元素的一种核素

2. 依据元素周期律,下列排序错误的是( )

A. 熔点:Al>Mg>Na

B. 密度:K>Na>Li

C. 酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4

D. 碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3

3. 下列说法正确的是( )

A. ⅠA族元素的金属性一定比ⅡA族元素的强

B. ⅥA族元素的氢化物中,稳定性最好的,其沸点也最高

C. ⅦA族元素中,非金属性最强的元素的无氧酸,酸性也最强

D. 第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小

4. 若M是ⅡA族的某元素,则与M同周期且相邻的元素不可能位于元素周期表的( )

A. ⅠA B. ⅠB C. ⅢA D. ⅢB

5. A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小,A与C的核电荷数之比为3∶4,D分别与A、B、C形成电子总数相等的X、Y、Z。下列叙述正确的是( )

A. X、Y、Z的稳定性逐渐减弱

B. A、B、C、D只能形成5种单质

C. X、Y、Z三种化合物的熔沸点逐渐降低

D. 自然界中存在多种由A、B、C、D四种元素组成的化合物

6. Mg3N2是离子化合物,它与水作用可产生NH3,下列叙述正确的是( )

A. Mg3N2与盐酸反应可生成两种盐

B. 在Mg3N2与水的反应中,Mg3N2作还原剂

C. Mg2+与N3-的电子层结构不同

D. Mg2+的半径大于N3-的半径

7. 有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来,浸入稀硫酸溶液中,B不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度盐酸中,D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化;把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出。它们的活动性由强到弱的顺序是( )

A. D>C>A>B B. D>A>B>C

C. D>B>A>C D. B>A>D>C

8. 有四种元素A、B、C、D,其中B2-与C+核外都有两个电子层,B原子的质子数与C原子的质子数之和等于D原子的质子数,A原子失去一个电子后变成一个质子,试回答:

(1)A的元素符号为 、B2-的电子式为 ,D原子的原子结构示意图为 ,C+的结构示意图为 ;

(2)写出与C+具有相同电子数的五种分子(化学式): 、 、 、 、 。

9. A、B、C、D、E、F六种短周期元素的原子序数依次增大。A、D同族,B、C同周期;B原子最外层电子数是次外层的两倍;在周期表中A的原子半径最小;C是地壳中含量最多的元素,C是F不同周期的邻族元素;E和F的原子序数之和为30。由上述六种元素中的两种元素组成的甲、乙、丙、丁、戊、己六种化合物如下表所示:

[化合物\&甲\&乙\&丙\&丁\&戊\&己\&原子个数比\&nA:nC=

2∶1\&nA:nC=

1∶1\&nB:nA=

1∶4\&nD:nB:nC=

2∶1∶3\&nE:nF=

1∶3\&nB:nF=

1∶4\&]

请完成下列问题:

(1)D的离子结构示意图为 ,己的化学式为 ;

(2)向乙的水溶液中加入少量MnO2,发生反应的化学方程式为 ,若有1 mol乙发生反应,则反应中电子转移的物质的量为 mol,乙的水溶液可以用作 (填写一种用途);

(3)B、C分别与A形成的最简单的化合物中,稳定性较强的是 (填化学式);

(4)F的单质与甲反应的离子方程式为 ;

(5)将丁与戊两种水溶液混合,发生反应的离子方程式为 。

10. 现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素,在化学反应中均能形成简单的阴离子或阳离子,且A、B、C、D离子具有相同的电子层结构。已知:①常温下,F的单质是一种有色气体,常用于杀菌、消毒;②A的氧化物既能溶于NaOH溶液,又能溶于盐酸;③C的氢化物分子G是具有10电子的微粒,且可以发生下列转化:G[D的单质]P[D的单质]Q[H2O]M+P;④E和D是同主族元素,氢化物(H2E)常温下为气态;⑤B和D可形成微粒个数比为1∶1和2∶1的离子化合物X和Y。回答下列问题:

(1)C元素在周期表的位置 ,B2E的电子式为 ;

(2)A元素的原子结构示意图为 ,化合物X所含化学键类型有 ;

(3)G气体的检验方法为 ;

(4)E的非金属性比F (填“强”或“弱”),并用化学事实加以说明(用化学方程式表示) 。

元素周期表篇2

元素周期表有16个族,分别为7个主族、7个副族和一个0族、一个VIII族。

化学元素周期表是根据核电荷数从小至大排序的化学元素列表。列表大体呈长方形,某些元素周期中留有空格,使特性相近的元素归在同一族中,如碱金属元素、碱土金属、卤族元素、稀有气体等。这使周期表中形成元素分区且分有七主族、七副族、Ⅷ族、0族。由于周期表能够准确地预测各种元素的特性及其之间的关系,因此它在化学及其他科学范畴中被广泛使用,作为分析化学行为时十分有用的框架。

主族元素是化学上对元素的一种分类,是指周期表中s区及p区的元素。主族元素另外一种定义是除了最外层电子层以外的电子层的电子数都是满电子的化学元素。周期表中除了过渡金属、镧系元素、锕系元素、惰性气体之外的都是主族元素。

同主族元素从上到下原子序数逐渐增大,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减小,失电子能力逐渐增大,元素金属性逐渐增大,非金属性逐渐减小,气态氢化物稳定性逐渐减小。主族元素在水溶液中的离子(包括含氧酸根)无色。

(来源:文章屋网 )

元素周期表篇3

1、氯元素位于元素周期表第三周期第VIIA族,是卤族元素之一。氯元素钾和钠结合,能保持体液和电解质的平衡。人体中氯元素浓度最高的地方是脑脊髓液和胃中的消化液。氯元素主要的饮食来源是食盐(即氯化钠)。

2、氯缺乏症 若摄入的食盐不足,体内的氯元素水平就会下降。若通过饮食摄入的氯元素太少,肾脏能对氯元素进行再吸收,因此氯元素不足的情况甚为罕见。但大量出汗、腹泻和呕吐会使人体失去大量氯元素。

3、氯一般存在于细胞内外,有合成胃酸、调节渗透压以及维持酸碱平衡的作用。氯的摄入和钠是分不开的,合理的食用食用盐就可以了。

(来源:文章屋网 )

元素周期表篇4

硫是一种非金属元素,化学符号S,原子序数16。硫是氧族元素之一,在元素周期表中位于第三周期。

通常单质硫是黄色的晶体,又称作硫磺。硫单质的同素异形体有很多种,有斜方硫、单斜硫和弹性硫等。硫元素在自然界中以硫化物、硫酸盐或单质形式存在。硫单质难溶于水,微溶于乙醇,易溶于二硫化碳。硫是人体内蛋白质的重要组成元素,对人的生命活动具有重要意义。对人体而言,天然单质硫是无毒无害的,而稀硫酸、硫酸盐、亚硫酸和亚硫酸盐有毒,硫化物通常有剧毒。浓硫酸会腐蚀人体皮肤。硫主要用于肥料、火药、润滑剂、杀虫剂和抗真菌剂生产。

硫及含硫矿石燃烧生成的二氧化硫在空气中与水结合形成亚硫酸,亚硫酸与空气中的氧气发生化合反应生成硫酸,从而造成硫酸型酸雨。

(来源:文章屋网 )

元素周期表篇5

建构主义理论认为:学习是一种能动建构的过程,知识不是通过教师的传授得到的,而是学习者在一定的情境,即社会文化背景下,借助他人的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方法而获得的。这一理论告诫我们,教师在教育教学过程中,不再是学生的主宰者、领导者,而应做学生学习的促进者、引导者、协作者。《元素周期表》的教学中新概念多,内容较抽象,理论性强,因此在教学中应采取探究式教学,多设计一些讨论题目,让学生自主学习,自主探究,合作探究,在协作、探究中的宽松氛围中达到创造的效果。

1.知识与能力目标

(1)首先使学生充分认识到《元素周期表》在化学学习的重要性与必要性,使学生产生学习的动机;(2)使学生了解元素周期表的结构以及周期、族等概念;(3)使学生了解原子结构、元素性质及该元素在周期表中的位置三者间的关系,初步学会运用周期表。

2.过程与方法目标

(1)通过对元素周期表编制过程的了解,使学生正确认识科学发展的历程和科学研究的方法,并以此来引导学生在继承前人经验的基础上不断实践、探索与创新,达到培养学生创新精神的目的;(2)通过学生合作探究和自主探究元素周期表,培养学生发现规律、认识规律和运用规律的意识,培养学生科学的思维方法;(3)通过元素周期表是元素周期律的具体表现形式的教学,进行“抽象与具体”这一科学方法的学习。

3.德育目标

(1)通过对元素周期律的发现及元素周期表的编制过程的了解,使学生正确认识科学发展的历程,并以此来引导自己的实践,同时促使他们逐渐形成为科学献身的高贵品质;(2)元素周期律与周期表是量变引起质变,事物发展呈螺旋周期性变化而不是单调重复,客观世界内在矛盾对立统一等辩证唯物哲学观最基本的客观事实之一。在教学中,教师要对学生进行辩证唯物主义教育。

二、教学重点:元素周期表的结构、元素的性质、元素在周期表中的位置与原子结构的关系。

三、教学难点:元素的性质、元素在周期表中的位置和原子结构的关系。

四、教学方法:启发、诱导、阅读、讨论、练习、探究等。

五、教学用具:投影仪、胶片、元素周期表系列教具。

六、教学过程

1.复习提问

师:元素周期律的实质是什么?

生:元素的性质随原子序数的递增而呈现周期性变化,其实质是核外电子排布的周期性变化。

师:元素的哪些性质随着原子序数的递增呈现周期性变化?

生:原子半径、主要化合价、元素的金属性和非金属性等。

师(强调):元素性质的周期性变化是原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。

2.板书:原子结构■元素性质

师:那么,有没有一种工具可以把我们已知的一百多种元素之间的周期性很好地表现出来呢?答案是肯定的,那就是元素周期表。

板书:第三节 元素周期表

师:因为“结构决定性质”,元素性质周期性变化的根本原因是由原子结构(核外电子排布)的周期性变化引起的,首先我们由1~18号元素的原子结构来分析。

3.交流与讨论一:(1)每一横行结构有什么相同点?每一纵行结构有什么相同点?

生:每一横行从活泼金属开始到活泼的非金属元素,再到稀有气体结束。每一横行的电子层数相同。每一纵行的最外层电子数相同(除稀有气体元素外)。

师:根据原子最外层电子排布的周期性,将原子序数为1~18的元素排列成表格。(从排成的表格中找出较为合理的两种进行投影。)

方案1:

H He

Li Be B C N O F Ne

Na Mg Al Si P S Cl Ar

方案2:

H He

Li Be B C N O F Ne

Na Mg Al Si P S Cl Ar

讨论:请同学们讨论上述编排形式,哪一种更加合理?

小组代表发言后,教师引导学生小结:第一种形式中He、Ne、Ar排在一列,它们的性质非常相似;而第二种形式He排在第二列,很显然He和第二列的其他元素的性质截然不同,因此第一种形式更加合理。

4.交流与讨论二:阅读并研究元素周期表,按分成的小组讨论下列问题,并完成下列习题。(1)在元素周期表中,每个横行称为周期。在元素周期表中共有多少个周期?每个周期各有多少种元素?(2)在元素周期表中,每个纵行称为族。在元素周期表中共有哪些族?(3)合作、探究、自主发现元素周期表的位置与结构的关系。

投影习题:

学生在教师的启发下回答问题后,教师小结(投影)。

从横的方面看:三短三长一不完全。(1)周期序数:原子核外电子层数。(2)同一周期从左到右最外层电子数从1~8,并且周期性地变化,第一周期除外。(3)每一周期从左到右依次是:碱金属开始,过渡元素居中,稀有气体结束。从纵的方面看:七主七副O和Ⅷ。

师:各族有何特点?

生:(1)主族序数=最外层电子数。(2)还存在一个O族(最后一纵行)和一个Ⅷ族(8、9、10三纵行)。

5.交流与讨论三:深入研究元素周期表,按分成的小组讨论以下问题。(1)合作探究,自主探究元素周期表的编排依据和编排原则。(2)自主发现元素周期表中还有哪些内容和规律?

学生回答后,教师总结并投影如下内容:(1)按原子序数递增的顺序从左到右排列。(2)将电子层数相同的元素排成一个横行。(3)把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行。

师:请同学们观察镧系和锕系的真实位置应在何处?为什么把它们放在周期表的下方?这样做的目的是什么?

生:这样做的目的是使周期表结构紧凑。

师:通过这节课的学习,我们初步对周期表的结构作了探究性学习。现在总结一下。(板书:位置■结构,位置■性质)

6.交流与讨论四:请问,元素周期表中渗透了哪些辩证唯物主义观点?

在学生讨论的基础上,教师加以总结并投影:(1)渗透了量变引起质变这一规律。(2)元素之间不是相互孤立而是互相联系的。(3)元素周期表反映了事物发展的周期性变化,但这个周期性并不是单调地整齐划一地一次又一次地重复,而是螺旋地向前发展。

7.交流与讨论五:在元素周期表的发展过程中,曾有多种图式,你能设计出关于元素周期表的不周形状的直观教具吗?

学生分组讨论后,教师对学生设计的直观教具要充分加以肯定,并提出改进的地方。

综上所述,在元素周期表教学中,只有充分调动学生学习的主动性,培养学生主动探究问题的能力,注重学生创造性思维的培养,教育教学工作才能全面、和谐、可持续地发展。

参考文献:

[1] 陈丽娟,《让学生成为学习的主人》,《学周刊》,2011,2A

[2] 顾巍,《Flash课堂如何调动学生学习的积极性》,《学周刊》,2011,2A

元素周期表篇6

[关键词]元素周期表;艺术;审美

我国著名美学家李泽厚认为,当某物品(具象的或抽象的,显形的或隐形的)成为人的审美对象时,它就成为了艺术品;当对艺术品进行审美时,只有从"形象层、形式层、意味层"三个层面进行分析,才能完整、准确、深刻的领略其美,感悟其美[1]。下面我们就从上述三个层面对它进行美的巡视。

一、理解"形象层",感受形象美

所谓"形象层",就是艺术品所表现的对象和内容。它是艺术作品的形式层、意味层赖以存在的基础和依据。元素周期表所要表现的对象是:

1.表观形象

指元素周期表直接呈现给学习者的形象。它包括元素的名称及符号、原子序数(核电荷数)、相对原子质量、金属性与非金属性、元素的放射性、元素原子的电子层排布等。对于这些属性,元素周期表给出了简洁明了的示例说明,让学写者习者一看便知,故为表观形象。

2.内隐形象

指元素周期表间接呈现给学习者的形象。它蕴涵在表观形象之内,体现在元素周期表的编制之中:只有学习者深刻理解了与素原子的电子层排布规律及相关知识后,它才会明朗地呈现出来。具体有二点:①元素周期律。随着原子序数(核电荷数)的依次增大,元素性质呈现周期形变化。②"性、位、构"的关系。即元素性质、表中位置、原子结构三者之间的关系,具体是原子结构决定元素性质和位置:原子半径、最外层电子数决定了元素化合价、金属性与非金属性;原子最外层电子数等于周期数,电子层数等于主族序数。

爱因斯坦说:"真是美的充分条件,美是真的必要条件。"因此,真的理论无不闪烁着美,理论之美就在于客观的反映了物质世界的真。元素周期表的形象层正是人类在研究组成物质的元素和元素进行科学分类的过程中所形成的真的理论体系,它高度概括的反映了元素世界的真,因此给人以美。1869年,当门捷列夫在"真的理论必然是美的"诱惑下,使混乱的元素世界骤然有序的时候,顿觉世界的多样与统一,美的感觉难以言述[2]。

二、把握"形式层",感知形式美

"形式层"是指作者为表现艺术形象而采取的方式、方法、技巧等,它遵循一般的形式美规则,如:节奏、反复、统一、差别、秩序、对称、均衡、变化、色彩等。形式层之美正在于积淀了有史以来人类总结的形式美规则。元素周期表的形式之美表现在结构之美和色彩之美两个方面。

1.结构之美

元素周期表共18个纵行,对应14个元素族;7个横行,对应7个周期。金属居左,非金属居右,中间靠右有一条折线,把二者分开。分区明细,包容完备,表式简洁,组合精巧,呈现出形式的对称、均衡、反复、统一、差别、秩序、简明等规律。如果一个周期好比一个乐句,那么元素组之间就形成了不同的和弦;随着周期从短到长循环往复的变化,整个周期表形成了一组优美的诗一般的交响乐。

2.色彩之美

色彩作用于人的视觉,会产生或喜或悲、或乐或忧、或雅或俗、或安或躁等不同的心理体验和感受。现在的元素周期表很注重色彩的运用:金属区为淡绿色,非金属区为绿色,既有反差,使人一目了然,又充满生机和希望,使人精神昂扬,有稍安勿躁之感。原子序数、放射性元素符号、过渡金属区边框、第7周期中的省略号用之于红色,意在醒目,提醒阅者注意:①元素周期表是循着原子序数这根红线由小到大编排而成;放射性元素富有热情,不甘寂寞,常悄然衰变成其他元素,有不稳定之意也!边框为红色,意在指明框内金属比框外金属具有更特殊的性质;省略号为红色,给人一种进取开拓之感召,鼓励读者为元素周期表的发展而努力学习。其他为黑色,庄重之意,周期表之主体也!更值得一提的是新教材扉页上的元素周期表,着色更为讲究,富有层次,让读者无不赏心悦目,留下深刻印象。

三、挖掘"意味层",领悟内涵美

"意味层"是指艺术作品的形象层所蕴涵的"象外之旨,言外之意,弦外之音。"是形象层本身意味的升华和丰富。艺术作品的美不仅表现在真实的形象和令人愉悦的形式,而且取决于形象在形式的包装下,艺术品蕴涵的真与善,通过读者的联想与想象等心理活动为读者所领悟和悦纳, 从而给人以心灵的震撼。元素周期表不仅对工农业生产、科学研究等具有理论指导的功能,而且还给我们以下启迪:

1.方法论的启迪

"方法的问题是桥和船的问题"(语)。方法得当,事半功倍;方法失当,事倍功半,甚至无功而终。例如,天文学家第谷一生献身于天文观测,积累了近万个天文数据,但是他不知道用什么方法来处理这些数据,最终在遗憾中逝去。而他的学生开普勒却创造性地把数学方法、逻辑方法、直觉方法有机的结合在一起,巧妙地 处理了这些数据,成功的演绎出行星运动的三大定律。与本例相似,元素周期律(表)意味之一便是给人以方法论的启迪。

2.创新精神的折射

"创新是社会进步的不竭动力"(语)。元素周期表折射出创新:从它的产生到现在先后经历了德贝莱纳的三素组(1829年)、迈耶尔的六元素表(1864年)、纽兰兹的八音律(1865年)、迈尔的原子体积--原子量图(1868年)、门捷列夫第一张(1869年)第二张元素周期表(1871年)、戴明长式周期(1923年)、轮式周期表、螺旋式周期表、现在的元素周期表。从幼稚到成熟,从缺失到完美,每前进一步,都给我们留下了知识创新的启发,从中可以窥见科学家对真善美的不懈追求,这便是马克思所称道的"人的本质力量"。因此,我们在传授学生"双基"的同时,更应结合教材对学生进行创新教育,把素质教育落到实处,为适应知识经济奠定坚实的基础。

3.哲学证明的简单性

"世界的本源是物质"。这是辨证唯物主义立论的基石,但其证明却是一个难题:因为只有穷举大千世界的全部物质,无一遗漏 地展示给世人,才能让人信服。但这在实践中却是不可能的。而元素的发现却给本证明提供了一个捷径:物质虽然浩繁无穷,无法穷举,但是组成物质的元素确实有限的,为元素周期表所全部涵盖,可以一一列举,从而令人信服地证明了世界的物质性。

综上所述,元素周期表之美表现在其形象的真实、形式的和谐以及意味的浑厚,体现了科学与艺术的统一,为开展化学美育提供了素材。

[参考文献]

[1]李泽厚.美学三书[M].合肥:安徽文艺出版社,1999.

[2]陈望衡.科技美学原理[M].上海:上海科技出版社,1992.

元素周期表篇7

例如:已知某元素的原子序数为51,确定其在元素周期表中的位置

解法一:递减法――记住周期表中各周期所含的元素种类,用原子序数减去各周期所含元素种类,到不够减时止就可确定出周期数,余数为元素所在的纵行数,根据各纵行所对应的族数确定。

如51号元素:51-2-8-8-18=15, 当减去前四周期的元素种数时所得余数为15,已不能再减去第五周期的元素种数18,所以该元素应在第5周期,第十五个纵行即第VA族。用此种方法须记住每一周期的元素种类数,其中第一周期元素种类数为2,二三周期元素种类数均为8,四五周期元素种类数均为18,第六周期元素种类数为32,第七周期为不完全周期,现在只排了26种。此外还应记住每一纵行对应的族序数,其中,从元素周期表的左边开始数,第一纵行为第IA族,第二纵行为第IIA族,第三纵行为第IIIB族,第四纵行为第IVB族,第五纵行为第VB族,第六纵行为第VIB族,第七纵行为第VIIB族,第八九十纵行为第VIII族,第十一纵行为第IB族,第十二纵行为第IIB族,第十三纵行为第IIIA族,第十四纵行为第IVA族,第十五纵行为第VA族,第十六纵行为第VIA族,第十七纵行为第VIIA族,第十八纵行为第零族。

该法虽能方便的确定周期序数,但不能快速确定元素的周期序数,对于第六第七周期的元素,由于要考虑镧系和锕系元素的特殊情况比较容易出错。

解法二:差值法1

公式:原子序数-上周期尾元素序数=差值

即用原子序数减去与其最接近且小于或等于它的周期尾元素序数(即比它小的相近的稀有气体的原子序数),得差值,若差值为不为0,则该元素位于尾序数元素的下一周期,差值即为元素在周期表中的纵行数。

如与51号元素最接近且比其小的稀有气体元素的原子序数为36,即51-36=15。所以该元素应在第5周期,第十五个纵行即第VA族。

这种方法仅是方法一的简单变化,基本相同,但要求记住每周期最后一种元素的原子序数。第1周期最后一种元素的原子序数为2,第,2周期最后一种元素的原子序数为10,第3周期最后一种元素的原子序数为18,第4周期最后一种元素的原子序数36,第5周期最后一种元素的原子序数为54,第,6周期最后一种元素的原子序数为86,第,7周期排满的话最后一种元素的原子序数应为118.

解法三:差值法2

公式:同周期尾元素序数-原子序数=差值

即用比它大的相近的稀有气体的原子序数减去原子序数,则该元素与该稀有气体元素同周期,差值即为该元素与同周期稀有气体元素的间隔的族数,由此数得元素的族数。

如:由36<51<54,所以51号元素与54号稀有气体同周期,是第5周期;由54-51=3,则该元素所在族与零族相隔3个族,依次倒数为0-7-6-5,即为第VA族元素。

元素周期表篇8

关键词:概念教学;后茶馆式;元素周期表

文章编号:1008-0546(2013)07-0026-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.07.009

一、 客观分析学情,寻找理论依托,明确教学思路

1. 设计思想

有学者曾做过实验,结论是:无论是什么学科,也无论是学科中的什么内容,总有一部分学生能自己学会并掌握。只是学生不同、学科不同、内容不同、年级不同,学生能自己学会的比例会不一样,教师需要设计先学的时间、方式、方法也不一样。[1]笔者所在的是一所实验性示范性学校,学生有较强的自学能力,加上两年多的化学学习,使得学生们对元素周期表已经有了不同程度的了解。

考虑到教学的高效性的,后茶馆式的教学模式主张“学生已经会的老师不用讲”,这就需要实施者确认哪些知识学生已经掌握那些还没有,同时解决部分人已掌握部分人不知道的知识应该怎样设计教学。一种建议是把学生之间的差异作为资源[1],在集体的学习活动中达成既定的发展目标。

笔者在本课的设计中安排了学生高度参与的活动,一方面可以广泛激发学生兴趣,另一方面,灵活的信息给予方式诸如“坐席牌”“名片”为那些不怎么熟悉元素周期表的同学提供足够的支架性知识,包括元素的序号、名称、电子排布、相对原子量等。此外,“元素找位置”活动中,参看邻座业已就座的元素也能获得不少新生成的支架性知识。

高度参与的学生活动可以促进学生头脑中相异构想的暴露。教学前概念包含日常概念和错误概念,学生头脑中的科学前概念往往具有隐蔽性。在日常教学中,相当一部分学生无法认识到课堂知识与他们自己观念间的差别,不容易在新旧知识间重建认知结构,只能匆匆死记概念,应付考查。[2]

本课设计了日常生活化的教学情境,可以极大程度地调动学生的已有观念;学生交流性质的活动,则能极大程度地暴露他们各自的相异构想;师生互动的话题讨论,更是着力于概念的转化与同化,利用复述和思辨实现短时记忆到长时记忆的转变,进而重建学生的认知结构。

2. 教学目标

知识与技能:初步掌握元素周期表的结构以及周期、族的概念;掌握同周期、主族元素的基本递变规律:核外电子排布、化合价、金属性非金属性的递变。

过程与方法:在扮演元素的过程中培养收集消化信息的能力;通过对元素原子结构、位置间的关系的推导,提升分析和推理能力。分析、推断元素在周期表的位置、原子结构和元素典型化合价、金属非金属性之间的关系。

情感态度价值观:通过对元素周期律和元素周期表的关系的认识,应用辩证唯物主义观点分析现象和本质的关系。

3. 教学情境

“元素找位置”活动,学生 “扮演”元素,桌椅构成元素周期表,元素在周期表中找到自己对应的座位。

4. 教学流程(见下图)

说明1:6个话题重在复述与思辨,实现概念的转化与同化,完成三点规律性的理解掌握即可,具体实施时顺序可灵活调整。

注2:实际教学中,与6个话题相似的话题也可由学生在讨论中提出,教师灵活引导,注意取舍。

二、 教学实施

1. 课前准备

(1) 设计制作坐席牌,排放在每列第一桌。(图1)

(2) 根据1~20,31~36号元素制作抽签用“名片”(图2)。31、32号的镓和锗的名片制作成“无名氏”(图3)。37至86号的主族元素名牌直接摆放在桌上。

(3) 组织学生课前抽签,每人抽得一张预先设计好的“名片”。

(4) 根据元素周期表(主族元素)排布学生桌椅,其中He对应座位的桌子用四轮小车代替(图4)。

2. 引出主题

[开场白]今天我们以第一人称的方式学习元素周期表,你们就是元素,会思考的元素。

[宣布要求]请同学们先研读自己的名片,扮演某一元素,在教室这个元素周期表中找到自己合理的座位。可以参照列首的坐席牌,也可以参照周围已经就位的其他元素。

[学生活动]行动,推测、寻找自己的座位。

3. 话题讨论(按照规律编排元素周期表)

[话题1]大家找到自己的位置一般参看了哪些信息?

[学生活动]议论:核外电子排布、左右元素的序号、相对原子质量、排头坐席牌的族序号、族俗称(氧族、碳族)……

[小结]同一行(列)的元素按原子序数从左到右(从上往下)递增;同一行的元素电子层数相同;同一列的元素最外层电子数相同。

[话题2]He元素把自己放在了零族的第一个,大家觉得他的理由是什么?如果放在Be的前面有没道理呢?

[学生活动]回答:第一种形式中He和Ne、Ar排在一列,它们的性质相似。而第二种形式He排在第二列,很显然He和第二列的其它元素的性质截然不同。因此第一种形式更合理。

[话题3]有两张名片是“无名氏”的,它们在相当长一段时间里身份不明。请问两位确定自己的位置了吗?

[学生回应]已经就坐,大家一起帮助判断坐的是否合理。两个未知元素式量差不多!氧化物化学式为R2O3的“无名氏”(图3左)化合价和铝一样,应在Al下方,看式量应在As之前。剩下的唯一空位则应安排另一位相对原子量为70的“无名氏”(图3右)。

[结合PPT介绍]门捷列夫对类铝类硅的预言。展示:门捷列夫的手稿,用“?”代替未知的镓和锗。

[学生活动]了解。赞叹。

[话题4]20号的Ca右边坐着31号的Ga,从编号的连续性来看,中间还有10个元素,我们请Ga、Ge、As、Se、Br、Kr集体往右移动十个位置,把它们加进来怎么样?

[学生活动]反对,破坏了“同一列的元素最外层电子数相同”的结构。

[追问]两者兼顾,怎么操作?

[学生活动]议论、回答:前三行元素一并从中间分开。

[学生活动]参看课本附录《元素周期表》。

[讲解]行为周期,列为族。

[话题5]大家根据化合价帮助Ga找到了位置,已经就坐的所有元素,你们的化合价有什么特点?

[学生活动]回答:都等于排头坐席牌的族序数;与最外层电子数有关,1、2个的倾向于失电子,6、7个的倾向于得电子。

[话题6]请在座的所有金属元素站起来。有什么规律?

[学生活动]行动、观察、思考;描述:每一周期的左边是金属元素,右边是非金属元素,有的族都是金属元素,大多数族上面是非金属,下面是金属……

[实验视频]碱金属与水的反应。

[学生活动]感受:同族从上往下,金属性递增;同周期,金属性从左往右递减。

推断:金属性最强的元素位于周期表的左下角。

[分析]我们的教室分为了两大阵营,站着的金属,坐着的非金属,位于金属阵营腹地深处的Cs拥有最强的金属性。

[提问]非金属性最强的元素是?

[学生活动]猜测:He?F?

确认:是F。稀有气体化学性质惰性,不可能有强非金属性。

4. 师生共同总结归纳本课

门捷列夫编制了第一个元素周期表。

现代元素周期表行为周期,列为族。

元素周期律:

(1) 元素周期表电子排布的特点:

同周期的元素电子层数相同;同族的元素最外层电子数相同;每一周期按照1~8循环往复;

(2) 元素化合价的特点:

同族元素常见化合价基本相同,同周期元素的最高正价按照+1~+7循环往复。

(3) 金属性非金属性的特点:

同族从上往下,金属性递增;同周期,金属性从左往右递减。

[拓展欣赏]其他形式的元素周期表

三、 教后感悟

学习者不是一张白纸,化学概念原理类知识教学,不可忽视也无法回避学习者自身的前概念。如果教师只是单向的展示正确概念,学生没有足够的机会联系相关前概念,没有概念的顺应或同化过程发生,即便暂时记住了教师给予的正确概念,也极可能转眼忘掉,重归混乱,根本谈不上灵活运用。概念教学总是需要不断暴露发现学生的前概念和相异构想,此时若能改变概念教学中高高在上的刻板形象,用贴近生活的活动放松学生心情,克服畏难情绪,必能获得学生的积极响应。

轻松的活动氛围,话题式的讨论互动,看似信马由缰,实则条分缕析。实际教学时的轻快自由,离不开充分的准备和来自经验的预判。6个主要话题已经以教师导引的顺序预备好了,但是无所谓最佳顺序,临时生成的话题,只要不偏离主题,往往效果更佳。这就要求教师不能忘记本节课目标递变性规律的三个要点:核外电子排布、化合价、金属性非金属性的递变。最终由教师引导落实。教师的身份:学习材料的准备者、活动的组织者、现场引导者。课堂的主角是学生,由学生和学习材料发生相互作用。

[感谢浦东新区教育发展研究院郑胤飞老师给予笔者的悉心指导!]

参考文献

[1] 张人利. 后“茶馆式”教学(五)——另一种课堂教学的备课[J]. 现代教学,2011,(3):40~42

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