В соответствии с программой курса общей химии 11-й класс О.С. Габриеляна на изучение раздела «Строение атома. Периодический закон Д.И. Менделеева» отводится 6 часов.
В рамках данного раздела предлагаются материалы для 4 тем:
- Основные сведения о строении атома. Ядро Изотопы.
- Электроны. Электронная оболочка. Энергетический уровень.
- Физический смысл порядкового номера элемента, номера периода, номера группы.
- Причины изменения свойств элементов в периодах и группах. Значение периодического закона Д.И. Менделеева.
Вышеуказанные темы являются важными при освоении школьного курса химии и включены в кодификатор для государственной итоговой аттестации в форме ЕГЭ.
Согласно действующему базисному учебному плану и социально-экономическому профилю в МБОУ «Ливенская СОШ №1», до недавнего времени, произошло сокращение часов на изучение химии при практически полном сохранении объема его содержания.
Поэтому мною существенно пересмотрена методика преподавания химии. Проанализировав современные тенденции школьного химического образования и свой педагогический опыт, я пытаюсь найти пути решения проблемы:
- Как сохранить интерес к предмету и способствовать росту мотивации к изучению предмета?
- Как на уроках химии наряду с традиционными задачами, усвоением фундаментальных знаний, сформировать ключевые компетентности у учащихся?
- Как обеспечить развитие индивидуальных способностей, развитие общей культуры личности обучающихся, способной к саморазвитию?
Модернизация образования заставляет работать по-новому, используя инновационные технологии. За время работы в школе мною выработана и апробирована собственная методическая система в которой определенное место я отвожу контролю знаний и умений обучающихся.
При изучении данных вопросов предлагаю следующее.
Система контроля знаний при изучении раздела «Строение атома. Периодический закон Д.И. Менделеева».
Цель: актуализация знаний, развитие интереса к предмету, коммуникативных способностей учащихся, умений мыслить, находить решение в нестандартных ситуация, подготовка к итоговому обобщению знаний, к ЕГЭ по химии.
Расширение кругозора школьников, совершенствование их способностей и культуры труда.
Контроль должен восприниматься учащимися не как что-то, нужное лишь учителю, а как этап, на котором ученик может сориентироваться насчет имеющихся у него знаний, убедиться, что его знания и умения соответствуют предъявляемым требованиям. Следовательно, к цели учителя мы должны добавить цель ученика: убедиться, что приобретенные знания и умения соответствуют предъявляемым требованиям. Эта цель контроля, по-моему, является основной.
1 блок: задания направленные на актуализацию знаний, развитие восприятия, тренировку внимания, развитие произвольной и смысловой памяти. В этот блок включены задания, которые учат сравнивать объекты, выделять главное, рассуждать при выборе ответа. Важное место отведено проблемным творческим заданиям, которые дифференцированы по уровням сложности. Используются они как в начале, так и в течение изучения темы для повышения мотивации школьников, с целью выявления знаний которые необходимы для усвоения предложенных учебных вопросов.
Задания могут быть использованы и на этапе закрепления знаний.
2 блок: тестовые задания, предполагающие промежуточный контроль знаний и умений, обучающихся по вышеуказанным темам. Выполняются они как в классе, так и дома (карточки, химические диктанты, кроссворды).
3 блок: разноуровневые задания. Используются личностно-ориентированные образовательные технологии (проблемно-творческие практико-ориентированные задачи).
4 блок: пробное тестированиепо заявленным темам.
5 блок: итоговое тестированиепо заявленным темам.
6 блок: задания, предполагающие работу с дополнительными источниками информации. Данный вид заданий можно предложить для школьников, которые дополнительно интересуются химией и также для членов научного общества учащихся по химии.
1 блок: задания, направленные на актуализацию знаний.
Цель: актуализация знаний, пробуждение интереса к рассматриваемым вопросам.
Вопросы для фронтальной работы, используемые на стадии актуализации знаний и на этапе изучения нового материала.
- Что вы знаете о Д.И. Менделееве, о его периодическом законе? Что положил Д.И. Менделеев в основу классификации химических элементов? (В основу классификации была положена относительная атомная масса и свойства).
- Как же Менделеев пришел к своему открытию? (Он выписал на карточки все известные сведения об открытых и изученных в то время химических элементах и их соединениях, расположил их в порядке возрастания их относительных атомных масс и всесторонне проанализировал всю эту совокупность, пытаясь найти в ней определенные закономерности. В результате напряженного творческого труда он обнаружил в этой цепочке отрезки, в которых свойства химических элементов и образованных ими веществ изменялись сходным образом – периодически – периоды).
- Как изменяются металлические и неметаллические свойства в определенных промежутках? (В пределах одной и той же группы главной подгруппы) металлические свойства усиливаются, а неметаллические ослабевают. В пределах одного и того же периода металлические свойства ослабевают, а неметаллические усиливаются.)
- Как изменяется степень окисления в высших оксидах и гидроксидах? (Постоянная и равна номеру группы, а в периодах увеличивается от+1до+7(+8))
- Как изменяются свойства оксидов и гидроксидов? (В главных подгруппах наблюдается усиление основных и ослабление кислотных свойств, в периодах – усиление кислотных свойств и ослабление основных).
Заметив, что свойства элементов повторяются через определенный промежуток – период, Дмитрий Иванович расположил их друг под другом.
На основании своих наблюдений 1 марта 1869 года Менделеев сделал вывод – сформулировал Периодический закон. - Какую же формулировку периодического закона он предложил? (Свойства химических элементов и образованных ими веществ находятся в периодической зависимости от заряда их атомных ядер.)
Но в периодической системе есть исключение из этого правила. Сравнивая не только относительные атомные массы, но и свойства, Менделеев сделал 3 перестановки. - Какие это перестановки? (Co – Ni, Te – I, Ar – K )
Д.И. Менделеев не мог объяснить эти исключения из общего правила, но предвидел, что эта причина кроется в сложном строении атома (в то время о внутреннем строении атома ничего еще не было известно)
Он писал: «Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройка и развитие обещаются»
Периодический закон и строение атома
- Что вы знаете об атоме? (Атом – электронейтральная частица…)
- Из чего состоит атом? (Атом состоит из электронов, протонов, нейтронов).
- Каков физический смысл порядкового номера элемента, номера периода, номера группы? (Номер периода показывает число энергетических уровней, номер группы – число валентных электронов, номер элемента показывает заряд ядра, число протонов).
- Как определить число протонов, нейтронов, электронов в атоме? (см. предыдущий вопрос. Нейтроны вычисляем по формуле n=Ar-Z)
- Что такое изотопы? (разновидности атомов одного химического элемента, имеющие одинаковый заряд ядра, но разное массовое число) – показываю на листах – напечатано.
Открытие изотопов доказывало, что свойства элементов и веществ зависят не от значения относительной атомной массы, а от зарядов ядер – они одинаковы у изотопов одного химического элемента. - Какова современная формулировка периодического закона? (Свойства химических элементов и образованных ими веществ находятся в периодической зависимости от строения внешних и предвнешних слоев атомов).
Периодическая система и строение атома
Периодическая система – графическое изображение закона, каждое обозначение отражает какую либо особенность в строении атома
Закончите предложения:
- порядковый номер элемента указывает на … (на заряд ядра)
- число других ядерных частиц – нейтронов находят по формуле -… (n=Ar-z)
- Номер периода указывает на … (число энергоуровней)
- номер группы показывает на … (число валентных электронов)
Строение атома объясняет причину изменения свойств элементов.
Как изменяются металлические и неметаллические свойства в периодах и группах и почему.
Следовательно, можно сделать вывод – дать еще одну причинно-следственную формулировку Периодического закона
Свойства химических элементов и образованных ими веществ находятся в периодической зависимости от строения внешних электронных слоев атомов химических элементов
Значение периодического закона
В чем значение закона?
(ПЗ позволил: исправить неверные значения масс – бериллий 13.5 на 9, неверные с.о. – бериллий – +3 на +2, описывать свойства элементов и образованных ими веществ, предсказать существование неоткрытых элементов, описывать их свойства и указывать пути открытия. Триумф – открытие галлия – (экаалюминий), скандия – (экабор), германия – (экасиллиций).
ПЗ открыл путь к изучению строения атома.
ПЗ и ПС – это путеводная звезда к синтезу новых химических элементов.)
Вопросы для закрепления
- Кем и когда был открыт периодический закон химических элементов? (Д.И. Менделеев,1 марта 1869 год)
- В чем сущность закона периодичности? Каковы его основные черты?
- Что такое период, группа, подгруппа в периодической системе?
- Какие подгруппы называются главными и какие побочными?
- Как изменяются металлические свойства элементов в группе и в периоде?
- Как изменяются окислительно-восстановительные свойства атомов элементов с увеличением порядкового номера?
- В каких группах периодической системы находятся элементы, образующие газообразные соединения с водородом? Какие из них обладают кислотными свойствами?
- Если провести линию в периодической системе от бора к астату, то элементы с какими свойствами окажутся по левую сторону этой линии?
- В чем сущность квантово-механической теории строений атома?
- Приведите современную формулировку периодического закона Д. И. Менделеева?
- Какими химическими свойствами должен обладать элемент с порядковым номером 34? С каким элементом в периодической системе он должен быть наиболее сходен? Дайте обоснованный ответ.
- Найдите в периодической таблице элемент, расположенный в IV периоде, в V ряду и проявляющий в кислородном соединении валентность VI. Какова его валентность по водороду?
- Напишите не менее трех формул гидроксидов, не менее четырех формул кислот, не менее пяти формул солей, в состав которых входили бы только элементы третьего периода.
- Напишите формулы высших оксидов и их гидроксидов для элементов с порядковыми номерами 4, 33, 37, 52, 75, 81.
- Укажите для атомов Sс, Se, Fe: а) общее число нуклонов; б) число протонов и нейтронов в ядре; в) общее число электронов в атоме.
- Ядро атома элемента содержит 45 нейтронов, а электронная оболочка атома — 34 электрона. Какой это элемент и чему равен заряд ядра атома?
- Масса атома некоторого изотопа равна 127 а. е. м. В электронной оболочке атома содержится 53 электрона. Какой это элемент, сколько протонов и нейтронов содержится в ядре атома?
- При взаимодействии 1,11 г щелочного металла с водой образуется 0,16г водорода. Назовите этот металл.
2 блок: тестовые, творческие задания, предполагающие промежуточный контроль знаний и умений, обучающихся по вышеуказанным темам. Выполняются в классе (карточки, химические диктанты, кроссворды).
Цель: развитие интереса к предмету, умений мыслить, находить решение в нестандартных ситуациях.
Развитие умений работать в паре, в группе, вести самоконтроль, взаимоконтроль, расширение кругозора.
Материалы к этому блоку размещены в приложении 1.1.
3 блок: задания в ходе которых используются личностно-ориентированные образовательные технологии (разноуровневые, проблемно-творческие практико-ориентированные задачи).
Цель: развитие интереса к предмету, раскрытие химической сущности явлений в укладе жизни народов мира.
Материалы к этому блоку размещены в приложении 1.2.
4 блок: пробное или тренировочное тестированиепо заявленным темам.
Основная цель: контроль знаний, подготовка к итоговому обобщению знаний, подготовка учащихся к ЕГЭ по рассмотренным вопросам.
В настоящей системе предлагаются тесты двух уровней сложности: уровень А – более низкий («3» и «4») , уровень В – высокий («4» и «5»). Каждый уровень содержит по два варианта.
Виды заданий в КИМах могут быть самые разнообразные:
- Задания с выбором одного правильного ответа из нескольких.
- Задания с выбором нескольких правильных ответов.
- Задания на сопоставление объекта с его свойствами, особенностями.
- Задания на определение последовательности событий, явлений, процессов.
- Задания на дополнение, вставку пропущенных терминов.
- Задания на выявление ошибок в тексте.
- Задания со свободным ответом.
- Задания в рисунках
Предлагаемые тестовые задания можно варьировать или заменять вопросы, корректировать их содержание в рамках учебного материала, с учетом особенностей учащихся.
Оценка тестовых заданий:
Предлагаемая система оценок исходит из возрастающей шкалы стоимости вопросов из разных заданий.
Вначале идет пробное тестирование, которое можно доработать. А затем тестирование по итогам изученного раздела.
Материалы к этому блоку размещены в приложении 1.3.
5 блок: тестированиепо итогам изученного раздела.
Основная цель-контроль знаний по изученному разделу, подготовка учащихся к ЕГЭ.
Каждая работа оценивается в 50 баллов. Каждое тестовое задание с выбором одного правильного ответа и на соотнесение оценивается двумя баллами. Заданий со свободной формой ответа намного меньше, но за их выполнение учащийся получает более высокие баллы. Их оценка проводится не только за полностью правильный ответ(максимальный балл),но и за выполнение отдельных этапов и элементов задания.
Материалы к этому блоку размещены в приложении 1.4.
6 блок: задания, предполагающие работу с дополнительными источниками информации.
Цель: развитие интереса к предмету, коммуникативных способностей учащихся, умений мыслить, находить решение в нестандартных ситуациях. Расширение кругозора школьников, совершенствование их способностей и культуры труда.
Творческое долгосрочное домашнее задание:
- приготовить сообщение на тему «Эволюция представлений о строении атома»,
- создать кроссворд по теме: «Строение атома»,
- придумать различные головоломки, ребусы и т.д. по изученной теме.
- подготовить сообщение по теме «Этимология названий химических элементов таблицы Менделеева.
- приготовить сообщение о жизни и деятельности Д.И. Менделеева,
- создать кроссворд по теме: «Периодический закон. Периодическая система Д.И. Менделеева»,
- придумать различные головоломки, ребусы и т.д. по изученной теме.
- приготовить презентацию о жизни и деятельности Д.И. Менделеева,
- написать мини-сочинение на тему: «Если бы не было ПЗ и ПС»,
- создать химический тренажер по разделу «Строение атома. Периодический закон. Периодическая система Д.И. Менделеева».
Уверена, такие задания формируют устойчивый интерес к предмету, расширяют кругозор, развивают коммуникативные способности, логическое мышление, сообразительность, умение находить решение в нетипичных ситуациях, позволяют сделать обучение химии более интересным и радостным занятием.
Список литературы:
- Бочарова С.И. Занимательные материалы по химии – Волгоград: ИТД «Корифей». – 96 с.
- Габриелян О.С., Березкин П.Н., Ушакова А.А. и др. Контрольные и проверочные работы. Химия 11 класс. – М.: Дрофа, 2007. – 176 с.
- О.Д.-С. Кендиван, к.х.н., доцент. Тывинского государственного университета, (г. Кызыл, Республика Тыва) Практико-ориентированные проблемно-творческие задачи. – Издательский дом «Первое сентября», «Химия» №08/2010.
- Рысс В.Л. Контроль знаний учащихся. – М.: Педагогика, 1982.
- Рысс В.Л., Коробейникова Л.А. Проверь свои знания по неорганической химии. – М.: Просвещение, 1981.
- Система подготовки учащихся к ЕГЭ по химии (Обобщение опыта) Учитель I категории МОУ СОШ №13 Акименко Галина Викторовна.
- Торгашов В.Н., Чернобельская Г.М. Обучаться, соревнуясь // Химия в школе, 1998.