(181 КБ)

Реклама
Е.М. Снигирева
Московский физико-технический институт (государственный университет)
Л.И. Асанова
ГБОУ ДПО «Нижегородский институт развития образования»
Периодическая таблица Д.И. Менделеева как средство формирования
навыков работы с информацией
Периодическая
таблица
Д.И.
Менделеева
обладает
огромным
дидактическим потенциалом, предоставляя прекрасные возможности для
составления заданий, направленных на формирование познавательных
универсальных
учебных
действий,
обозначенных
в
Федеральном
государственном образовательном стандарте, в том числе, на развитие
стратегий смыслового чтения и навыков работы с информацией.
Многие свойства атомов химических элементов и их соединений
можно представить в периодической таблице Д.И.Менделеева. Например,
кроме названий элементов и значений их относительных атомных масс
можно включить в таблицу Д.И. Менделеева величины относительной
электроотрицательности элементов, их атомных и ионных радиусов, энергии
ионизации и энергии сродства к электрону, данные о распространенности
элементов в природе, происхождении их названий и времени открытия,
значения температур плавления и кипения простых веществ и др. Это
позволяет легко находить необходимую информацию, переводить ее из
одной наглядно-символической формы в другую (формулы, графики,
диаграммы,
таблицы),
выявлять
закономерности
изменения
свойств
химических элементов и их соединений [1 - 3].
Приведем
примеры
заданий
на
анализ,
интерпретацию
и
преобразование данных, включенных в периодическую таблицу Д.И.
Менделеева.
Пример 1.
В Периодической таблице Д.И. Менделеева представлены данные о
распространенности химических элементов в земной коре. Используя эти
данные, выполните следующие задания.
Распространённость химических элементов в земной коре, % по массе
1
2
3
4
5
6
7
8
1
H
8∙10-7
1
3
Li
2,64
20
21
5∙10-3
37
Rb
1,5∙10-2
47
7∙10-3
38
Sr
Ag
48
7∙10-6
55
Cs
39
3,4∙10-2
-4
3,7∙10
5∙10
Au
56
80
Ra
10-10
50
La*
2,9∙10
Hg Tl
88
81
3∙10-4
89
-4
82
Ac**
104
Rf
0
10
Po
84
106
107
Ni
8∙10-3
44
Ru
45
Rh
5∙10-7
46
10-7
Pd
10-6
54
2∙10-10
Re
76
-8
85
Os
5∙10
Rn
-6
77
Ir
10
-7
78
Pt
5∙10-7
86
следы
следы
Sg
4∙10
28
-3
36
Xe
7∙10
At
2∙10-14
Db
53
-4
Co
10-9
Tc
75
W
27
4,65
0
I
Fe
Kr
4∙10-5
2,5∙10
105
35
43
Mo
74
Ta
26
0,1
1,6∙10-4
10-6
83
Mn
Br
52
Te
2∙10-5
4∙10-6
3∙10-4
-4
Bi
1,6 10-3
6∙10-10
51
73
Hf
Pb
42
2∙10-3
Sb
4∙10
34
1,4∙10-5
Nb
25
Cr
18
Ar
1,7∙10-2
0,035
Se
5∙10-5
72
-3
7∙10-6
41
Zr
8∙10-3
57
33
As
0,02
Sn
10-5
-2
4,3∙10-7
87
49
Cd In
1,9∙10
1,7∙10-4
40
Y
2∙10-3
1,35∙10-5
Ba
32
1,5∙10-4
7 ∙10-5
17
Cl
24
V
-2
0,57
Ge
1,8∙10-3
16
0,05
10
Ne
0,065
S
23
Ti
-3
31
Zn Ga
15
0,105
9
F
47
P
22
Sc
10
30
Cu
14
Si
8
O
10-2
27,6
3,38
29
Fr
13
Al
7
N
0,48
8,8
Ca
2,41
79
12
Mg
6
C
5∙10-3
2,35
19
K
5
B
6∙10-4
11
Na
4
Be
6,5∙10-3
0
2
He
Bh
108
Hs
109
Mt
0
1. Определите два химических элемента, которые содержатся в земной
коре в наибольшем количестве. В состав каких веществ они входят?
Запишите формулы некоторых из них.
2. Основу земной коры составляют восемь химических элементов.
Используя данные таблицы, определите их. Оцените, какой процент
составляют все остальные элементы в земной коре. Постройте диаграмму,
показывающую распространенность химических элементов в земной коре.
3. Назовите несколько химических элементов, которые, несмотря на
очень небольшую распространенность в земной коре (менее 10-5 %), находят
широкое применение. Подготовьте сообщение об их использовании.
Пример 2.
На графиках (рис.1, 2) представлены зависимости распространенности
химических элементов во Вселенной (рис.1) и в земной коре (рис.2) от
атомного номера. Проанализируйте представленные данные и ответьте на
следующие вопросы.
Рис.1. Распространённость химических элементов во Вселенной (по
Полянскому)
Рис.2. Распространённость химических элементов в земной коре.
1.
Как
Вы
считаете,
почему
зависимость
распространенности
химических элементов во Вселенной (рис. 1) представлена двумя кривыми?
Определите по графику два наиболее распространенных химических
элемента во Вселенной.
2.
Попробуйте
выявить
закономерности,
распространенность
химических
распространенность
химических
элементов
элементов
во
во
которым
подчиняется
Вселенной.
Вселенной
Сравните
с
их
распространенностью в земной коре (рис. 2). Подумайте, существуют ли
между ними какие-либо аналогии. Есть ли различия? Чем их можно
объяснить?
3. Используя графические данные, запишите на секторах круговой
диаграммы (рис.3) символы восьми наиболее распространенных в земной
коре химических элементов (последний сектор диаграммы соответствует
распространенности всех остальных химических элементов). О, Si, Аl, Fe,
Са, Na, К, Mg. кислород, кремний, алюминий, железо, кальций,
калий, натрий, магний.
Рис.3. Распространённость химических элементов в земной коре.
Пример 3.
В Периодической таблице Д.И. Менделеева представлены данные по
истории открытия химических элементов. Используя эти данные, выполните
следующие задания:
Открытие элементов
1
2
3
5
4
6
7
8
1
2
H
Кавендиш
1766 г.
He
Рамзай
1895 г.
3
Li
Арфердсон
1817 г.
4
Be
Воклен
1797 г.
11
B 5
Гей-Люссак,
1808 г.
12
Na
Дэви
1807 г
Mg
Блэк,
Дэви 1808 г.
19
20
K
Дэви
1807 г.
29
30
Cu
Zn
Известен
до1500 г.
37
47
Ag
Cs 55
Бунзен,
Кирхгоф
1860 г.
Ba 56
Дэви
1808 г.
79
1803 г.
80
Au
Fr 87
Перей(Ф.)
1939 г.
Берцелиус
48
Cd
Штромейер
1817 г.
Ra 88
П. и М. Кюри
1898 г.
Pr 59
Nd 60
Вельсбах Вельсбах
1885 г.
1885 г.
14
P
Бранд
(Герм.)
1669 г.
22
Sc
Грегер,
Клапрот
1791 г.
31
Ge
Винклер
1886 г.
Клапрот
1789 г.
In 49
Райх,
Рихтер
1863 г.
Sn
Костер,
Хевеши
1923 г.
Tl 81
Крукс
1861 г.
Pb
89
Pm 61
Zr
Hf
82
Rf
Группа из
Дубны
1964г.
41
F 9
Муасан
(Фр.)
1886 г.
16
17
25
Cr
Воклен
(Фр.)
1780 г
Ганн
(Шв.)
1774 г.
34
Br
Балар
1826 г.
18
42
Ar
Рэлей, Рамзай
1894 г.
Mn
43
Sb 51
Известна
алхимикам
Te 52
Рейхенштейн
1783 г.
I 53
Куртуа
1811 г.
Xe 54
Рамзай
1898 г.
74
75
W
Ноддак,
1925 г.
Bi 83
Упоминается
в XV в.
Po 84
Мари Кюри
1898 г.
At 85
Корсон,
Макензи
1940 г.
105
106
Db
Sg
Группа из
Группа из
Дубны
Дубны
1967г
1974г.
*Лантаноиды
107
Группа из
Дубны
1976г.
Sm 62
Eu 63
Gd 64
Tb 65
Dy 66
Мариинский
Буабодран
Мариньяк
1879 г.
Мосандер
Буабодран
1945 г.
Демарсе
Np 93
Pu 94
Сиборг
1940 г.
1901 г.
1880 г.
Am 95
Сиборг
1944 г.
Cm 96
Сиборг
1944 г.
1843 г.
Tc
44
Ru
Снядецкий
1828 г.
Элуяр
1783 г.
Ni
Кронштедт
(Шв.)
1751 г.
Rh
Волластон
1803 г.
Pd
Волластон
1803 г.
36
Перье
1937 г.
Ta
28
Co
Kr
Рамзай, Траверс
1889 г.
Гьельм
(Шв.)
1781г.
Экерберг
1802 г.
27
Fe
Хатчетт
1801 г.
73
Mo
26
Брандт
1735 г.
35
Se
Берцелиус
1817 г.
Nb
Ne 10
Рамзай, Траверс
1898 г.
Cl
Шееле
(Шв.)
1774г.
24
V
33
104
Ac**
23
As
Альберт
Великий
(вероятно)
XIII в.
72
La*
S
Рио
(Мексика)
1801 г.
50
Мосандер
1839 г.
Дебьер
1899 г.
Ti
40
Y
Гадолин
1794 г.
O 8
Пристли,
Шееле 1774 г.
15
32
Ga
Буабодран
1875 г.
57
Hg
7
N
Резерфорд
1772 г.
Si
Берцелиус
1824 г.
39
Sr
Крофорд,
Дэви
1790 г.
6
Нильсон
(Шв.)
1879 г.
38
Rb
Бунзен,
Кирхгоф
1861г.
Ce 58
13
Al
Эрстед
1825 г.
21
Ca
Дэви
1808 г.
C
Re
76
Os
Теннант
1803 г.
45
77
Ir
Теннант
1803 г.
46
78
Pt
Известна с
1750 г.
Rn 86
Дорн (Герм.)
1900 г.
Bh
108
Hs
Группа из
Дубны
1976г.
Er 68
1886 г.
Ho 67
Клеве
1878 г.
Cf 98
Сиборг
1950 г.
Es 99
Гиорсо
1952 г.
109
Mt
Дармштадт
(Герм.)
1982 г.
Tm 69
Клеве
1879 г.
Yb 70
1878 г.
Lu 71
Урбан
1907 г.
Fm100
Md 101
Томпсон,
Томпсон,
Гиорсо
1952 г.
Гиорсо
1955 г.
No 102
Группа
из
Дубны
1963г.
Lr 103
Группа
из
Дубны
1965 г.
Мосандер
(Шв.)
1842 г.
Мариньяк
**Актиноиды
Th 90
Берцелиус
1824 г.
Pa 91
Ганн
1917 г.
U 92
Клапрот
1789 г.
Макмиллан
1940г.
Bk 97
Сиборг
1949 г.
1. Постройте временную ось в удобном для работы масштабе (рис.4) и
нанесите на нее символы химических элементов в соответствии со временем
их открытия. Как Вы считаете, почему отсутствуют даты открытия
некоторых элементов? Обоснуйте свою точку зрения.
1700
1800
Рис.4. Шкала времени.
1900
2000
2. Какие химические элементы были известны Д.И.Менделееву в
период создания периодической системы? Какие элементы, существование
которых было предсказано Д.И. Менделеевым, были открыты при жизни
ученого?
Используя
различные
источники
информации,
подготовьте
сообщение об истории открытия этих элементов и их применении.
3. Какие химические элементы были открыты в 40 –80-е годы ХХ
столетия? Как вы считаете, почему эти элементы не могли быть открыты
ранее? Какова роль российских ученых в открытии этих химических
элементов?
Задания,
основанные
на
систематизации
и
интерпретации
содержащихся в периодической таблице химических элементов Д.И.
Менделеева различных данных, использовались нами в течение нескольких
лет как в работе со школьниками по УМК Н.Е.Кузнецовой (гимназия № 86 г.
Нижний Тагил Свердловской обл., лицей № 11 «Физтех» г. Долгопрудный
Московской обл.), так и со студентами (Уральский политехнический и
Московский физико-технический институты). Применение таких заданий в
учебном процессе позволяет значительно разнообразить методы обучения и
активизировать познавательную активность учащихся, совершенствуя у них
навыки поиска и работы с информацией.
Похожие документы
Скачать