簡(jiǎn)談高中化學(xué)運(yùn)用元素周期表中的規(guī)律進(jìn)行教學(xué)

范忠勝

摘 要：元素在周期表中的位置不僅反映了元素的原子結(jié)構(gòu)，也顯示了元素性質(zhì)的遞變規(guī)律和元素之間的內(nèi)在聯(lián)系。使其構(gòu)成了一個(gè)完整的體系，可稱為化學(xué)發(fā)展的重要里程碑之一。

關(guān)鍵詞：高中教育；化學(xué)教育；元素周期表；教學(xué)反思

現(xiàn)代化學(xué)的元素周期律是1869年俄國科學(xué)家門捷列夫首創(chuàng)的，他將當(dāng)時(shí)已知的63種元素依原子量大小并以表的形式排列，把有相似化學(xué)性質(zhì)的元素放在同一行，就是元素周期表的雛形。其實(shí)元素周期表形狀很多。1913年英國科學(xué)家莫色勒利用陰極射線撞擊金屬產(chǎn)生X射線，發(fā)現(xiàn)原子序越大，X射線的頻率就越高，因此他認(rèn)為核的正電荷決定了元素的化學(xué)性質(zhì)，并把元素依照核內(nèi)正電荷（即質(zhì)子數(shù)或原子序）排列，隨著科學(xué)的發(fā)展，元素周期表中未知元素留下的空位先后被填滿。經(jīng)過多年修訂后，1869年，俄國化學(xué)家門捷列夫編制出第一張?jiān)刂芷诒怼?/p>

元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式，形象地展示了元素之間的內(nèi)在聯(lián)系與遞變關(guān)系，使化學(xué)學(xué)習(xí)和研究變得有規(guī)律可循；相對(duì)原子質(zhì)量是自然科學(xué)中的重要基本數(shù)據(jù)，是進(jìn)行化學(xué)定量研究的基石。二者歷來受到化學(xué)家和化學(xué)教育工作者的高度重視。

一、認(rèn)識(shí)元素周期表的規(guī)律

高中化學(xué)中的元素周期表，是從初中“氫1 H，氦2 He，鋰3 Li……”元素順序進(jìn)行的基礎(chǔ)上展開的，對(duì)其排列規(guī)律的解讀。主要分為個(gè)方面：

1.橫向規(guī)律。

目前所發(fā)現(xiàn)的元素排列起來只有7個(gè)周期，第一周期2個(gè)元素，第二、三周期8個(gè)元素，第四、五周期18個(gè)元素，第六周期32個(gè)元素，第三個(gè)位置是鑭系，含有15個(gè)元素，第七周期沒有排滿，第三個(gè)位置是錒系，也有15個(gè)元素。各周期最后一種元素（即稀有氣體元素）核電荷數(shù)為2、10、18、36、54、86、（118）。另外，同周期元素主要化合價(jià)：最高正價(jià)由+1到 +7（稀有氣體為0價(jià)）遞增、最低負(fù)價(jià)由-4 到-1遞變，進(jìn)一步推出最高正化合價(jià)+|最低負(fù)化合價(jià)|=8。

2.縱向規(guī)律。

IA族-VIIA族為主族，IB族-VIIB族為副族，稀有元素為0族，從左到右依次是IA、IIA主族，IIIB族-VIIB副族，VIII族占3列，IB、IIB副族，IIIA族-VIIA主族，0族，共有18列，最外層電子數(shù)為1的元素：主族（IA族）、副族（IB、VIII族部分等）；最外層電子數(shù)為2的元素：主族（IIA族）、副族（IIB、IIIB、IVB、VIIB族）、0族（He）、VIII族（26Fe、27Co等）；最外層電子數(shù)在3-7之間的元素一定是主族元素； 最外層電子數(shù)為8的元素：0族（He除外），每一族核外電子數(shù)都遵循2，8，8，18，18，32，32進(jìn)行遞增，但要和周期對(duì)應(yīng)才用此規(guī)律計(jì)算，我們還可以知道很多信息，如原子序數(shù)遞增原子半徑增大，原子得電子能力減弱，失電子能力增強(qiáng)，并記住口訣“升（化合價(jià)升高）失（失去電子）氧（氧化反應(yīng)）還（被還原）”。

二、元素周期表教學(xué)的技巧

1.利用多媒體輔助教學(xué)。

雖然在生活中化學(xué)隨處可見，但它的不易不同于物理的宏觀直觀性，化學(xué)的現(xiàn)象是本質(zhì)的反映，其有些本質(zhì)卻并不可視，故其難在抽象。

傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)，像化學(xué)這樣抽象的教學(xué)既要言傳板書，又要模型、試驗(yàn)的演示，對(duì)于一名教師來說可謂捉襟見肘了。經(jīng)濟(jì)水平?jīng)Q定教育條件，發(fā)達(dá)地區(qū)的化學(xué)教育自然面面俱到，而高昂的化學(xué)藥品讓貧困地區(qū)無法負(fù)擔(dān)。這時(shí)候多媒體教學(xué)起到了非常便利的作用。

首先，教師應(yīng)該詳細(xì)并全面收集資料，參照實(shí)體化學(xué)元素周期表，制作一張化學(xué)元素周期表涵蓋教學(xué)知識(shí)的課件。其次，用超鏈接把對(duì)應(yīng)的元素與其知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來。最后在課堂講授時(shí)點(diǎn)開元素周期表中超鏈接的相應(yīng)元素展示對(duì)應(yīng)知識(shí)點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)演示以及元素周期表中元素對(duì)應(yīng)性質(zhì)的展示輔助教學(xué)。

多媒體課件能提供豐富的信息和資料，讓教學(xué)環(huán)境更加豐富有趣。即可節(jié)約寶貴的上課時(shí)間，又能傳遞更多的知識(shí)，即能增加課堂的趣味性，也可增加學(xué)生的知識(shí)面。

2.注意知識(shí)點(diǎn)的補(bǔ)齊。

在對(duì)元素周期表的學(xué)習(xí)過程中，除了展示現(xiàn)成的“元素周期表”圖外，可以讓在學(xué)生自主補(bǔ)全周期表邊界，畫金屬元素與非金屬元素分界線的實(shí)際操作中，對(duì)知識(shí)進(jìn)行自主建構(gòu)和重新認(rèn)識(shí)。并在后續(xù)的活動(dòng)與探究中完善元素周期表“一張表、兩組數(shù)、三規(guī)律”的知識(shí)體系，使學(xué)生在知識(shí)建構(gòu)過程中體驗(yàn)學(xué)習(xí)樂趣，在知識(shí)的融合和提升過程中促進(jìn)能力發(fā)展。

3.沿著元素周期表主線，鋪開只是擴(kuò)展。

沿著元素周期表發(fā)現(xiàn)這條主線，可以看到化學(xué)學(xué)科是在圍繞“是什么、為什么、怎么樣”這3個(gè)問題完善和發(fā)展起來的。把握這點(diǎn)，可以更好地將各種化學(xué)學(xué)科分支研究的內(nèi)容進(jìn)行關(guān)聯(lián)和整合?；瘜W(xué)學(xué)科的分支在不同的方向予以側(cè)重：研究元素周期律和元素化學(xué)性質(zhì)的是無機(jī)化學(xué)，研究C和H、O、S等元素的化合物的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的是有機(jī)化學(xué)，研究各種分析手段的是分析化學(xué)，解釋元素周期律和研究原子間的內(nèi)在結(jié)構(gòu)的則是結(jié)構(gòu)化學(xué)，研究化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)問題的則是物理化學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳迪.高中化學(xué)“元素周期律”教學(xué)現(xiàn)狀及改進(jìn)對(duì)策研究[D].沈陽師范大學(xué)，2017.

[2]鄭周偉，張仁強(qiáng).多媒體巧用于化學(xué)元素周期表的教學(xué)之中[J].中國校外教育，2015（30）.

[3]李建. 元素周期律探究式教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐研究[D].山東師范大學(xué)，2011.