劉建琴
摘要:元素周期表直接客觀地表現(xiàn)了元素周期律的基礎(chǔ)內(nèi)容,即原子電子數(shù)改變引起性質(zhì)隨之變化的周期性規(guī)律,元素周期表深刻、系統(tǒng)地揭示了元素之間的相互聯(lián)系和變化規(guī)律,是學(xué)習(xí)初中化學(xué)的重點與難點。
關(guān)鍵詞:初中化學(xué);元素周期表;記憶
中圖分類號:G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1992-7711(2020)06-0134
教師對元素周期表的教授是學(xué)生學(xué)習(xí)初中化學(xué)的基礎(chǔ),微觀世界的學(xué)習(xí)離不開元素構(gòu)成,學(xué)生通過對元素周期表的學(xué)習(xí),掌握龐大物質(zhì)世界是由基礎(chǔ)的微觀元素構(gòu)成,形成正確的元素觀,從而建立初中化學(xué)知識體系的基礎(chǔ)框架,再由實驗學(xué)習(xí)補充知識點,才能在日后的學(xué)習(xí)中深入理解掌握初中化學(xué)知識。本文將從各個角度介紹元素周期表并探討如何在初中化學(xué)學(xué)習(xí)中使學(xué)生掌握。
一、元素周期表的歷史
元素周期律是由俄國科學(xué)家門捷列夫于1869年首次發(fā)現(xiàn)并提出的,當(dāng)時已知的63種元素被他依據(jù)相對原子質(zhì)量由小到大的順序按照表格的形式進(jìn)行排列,同一列的化學(xué)元素有相似的化學(xué)性質(zhì),初期元素周期表的雛形就形成了。元素周期表中的眾多化學(xué)元素構(gòu)成了一個完整的體系,揭示了原子結(jié)構(gòu)層面元素間的相互聯(lián)系,成為化學(xué)科學(xué)發(fā)展史上的一個關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和研究的逐漸深入,表中留下的空位被歷代科學(xué)家發(fā)現(xiàn)和填補,編排依據(jù)也由相對原子質(zhì)量改為了原子的質(zhì)子數(shù)(核外電子數(shù)或核電荷數(shù)),經(jīng)過多年的修訂形成了現(xiàn)行教材中的元素周期表。
二、現(xiàn)行元素周期表的簡介
目前元素周期表中共有118種元素,每一種元素對應(yīng)一個序號,序號大小等于該原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù),即原子序數(shù)(原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù))。在元素周期表中,將元素按照質(zhì)子數(shù)(核外電子數(shù)或核電荷數(shù))由小到大依次排列,橫行質(zhì)子數(shù)逐漸增大,縱列化學(xué)性質(zhì)相似。原子序數(shù)最小的排行最前,最大的排在最后,一周期即為表中一行,一族即為表中一列,故現(xiàn)行元素周期表中有七個周期和十六個族。這七個周期又可分成一、二、三共三個短周期,四、五、六、七共四個長周期。表中十六個族,又分為七個主族(ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA),七個副族(ⅠBⅡBⅢBⅣBⅤBⅥBⅦB),一個第Ⅷ族(包括三個縱行),一個零族。
三、元素周期表的記憶
元素周期表內(nèi)容較多,元素符號繁雜,記憶過程漫長反復(fù),為了打好學(xué)習(xí)化學(xué)的基礎(chǔ),在元素周期表的學(xué)習(xí)中,我們可以結(jié)合其排布規(guī)律進(jìn)行記憶強化,下面介紹幾種常用的適合學(xué)生的記憶思路。
1.主族元素記憶(諧音記憶)。例如在背誦“氫鋰鈉鉀銣銫鈁”這一族元素時,我們可以把它們諧音為“請李娜加入私訪”,再比如背誦“鈹鎂鈣鍶鋇鐳”這一族元素時,諧音就和“媲美蓋茨被雷”相近,以此類推,找到適合的記憶規(guī)律,開展對元素周期表的記憶。
2.化合價記憶法。由于不同元素原子性質(zhì)不同,其在化合物中體現(xiàn)的化合價也不盡一致,除第一周期外,同周期從左到右,第二周期的元素中其最高化合價由堿金屬+1逐步增大到氮元素+5(注:氟沒有正價,氧沒有+ 6價),其他周期中元素最高正價自堿金屬+1逐步增大到+7,非金屬元素負(fù)價的變化范圍為-4增大到-1。針對化合價周期性規(guī)律變化的特點,統(tǒng)一歸類形成記憶口訣:例如,一價氫氯鈉鉀銀,價二鈣氧鋇鎂鋅,鋁三硅四磷價五等。
3.由于元素周期表的規(guī)律性,可以通過以下幾點快速找到元素在表中的位置。原子核外電子層數(shù)=元素的周期序數(shù);原子最外層電子數(shù)=元素主族序數(shù);記憶口訣——三短三長一不全,七主七副零八族。
4.結(jié)合性質(zhì)背元素,元素周期表中的元素都有其獨特的化學(xué)性質(zhì),掌握化學(xué)性質(zhì)會加深對元素的理解,在記憶元素周期表的過程中達(dá)到事半功倍的目的。例如,氫最輕,衛(wèi)星火箭靠它起;氦無賴,電子易得也易逝;鈹賴皮,是金屬但難電離;鉛儲電,機電池里也常見……
四、元素周期表的應(yīng)用
元素周期表最直觀的應(yīng)用就是其反映了元素周期律,通過對元素周期表的學(xué)習(xí),使學(xué)生總結(jié)出同周期、同主族元素性質(zhì)的改變規(guī)律:同周期:從右到左,核電荷數(shù)逐漸減少,最外層電子數(shù)逐漸減少,得電子能力逐漸增強,失電子能力逐漸減弱,故一周期元素從右到左其金屬性遞增,非金屬性遞減;元素組成的金屬單質(zhì)的熔點遞減,非金屬單質(zhì)的熔點遞增(副族熔點不適用此規(guī)律)。
同主族:從上到下,電子層數(shù)增多,原子半徑增大,原子核對外層電子吸引能力隨半徑增大減弱,失電子能力隨半徑增大而增強,對該列元素,從上到下其非金屬性遞減但金屬性遞增,由該列元素組成的單質(zhì),非金屬單質(zhì)的熔點遞增,金屬單質(zhì)的熔點遞減(副族不規(guī)則)。
五、總結(jié)
元素周期表的學(xué)習(xí)在初中化學(xué)課程中可謂是重中之重,萬丈高樓平地起,元素周期表就是化學(xué)科學(xué)大廈的地基。作為教師,要引導(dǎo)學(xué)生把地基夯實,要牢固掌握元素周期表,不僅要對表內(nèi)的元素、對應(yīng)符號了如指掌,也要牢固掌握元素周期律,元素周期律與周期表是唯物哲學(xué)觀點中量變引起質(zhì)變,事物周期性變化規(guī)律在客觀世界的直觀表現(xiàn)。在初中化學(xué)教學(xué)中,教師要基于元素周期表的特點對學(xué)生進(jìn)行元素周期表的內(nèi)容、表格結(jié)構(gòu)、元素的性質(zhì)、在周期表中的位置與其原子結(jié)構(gòu)的內(nèi)在聯(lián)系及變化規(guī)律等內(nèi)容的授課,為日后化學(xué)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
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(作者單位:江西省撫州市樂安縣牛田中學(xué)344000)