ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЛИННОПЕРИОДНОЙ ФОРМЫ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ТАБЛИЦЫ Д. И.

МЕНДЕЛЕЕВА ПРИ ИЗУЧЕНИИ ТЕМЫ «СТРОЕНИЕ АТОМА»

( из опыта работы Э.С.Кабисовой)

В статье рассматриваются методические возможности длиннопериодной формы

периодической таблицы Д. И. Менделеева при изучении темы «Строение атома».

Показано, что структура таблицы непосредственно отражает порядок заполнения

электронных оболочек, что позволяет учащимся выводить электронные конфигурации из

положения элемента, а не заучивать их. Предложены приёмы работы с опорой на

блочную структуру таблицы.

Периодический закон и периодическая система Д. И. Менделеева составляют

теоретическое ядро школьного курса химии. Вместе с тем в школе традиционно

используется короткопериодная форма таблицы, в которой элементы главных и

побочных подгрупп размещены в одних и тех же восьми группах. Эта форма сложилась

до создания квантово-механической модели атома и потому слабо связана с логикой

заполнения электронных оболочек. Использование длиннопериодной периодической

таблицы при изучении темы «Строение атома»

в качестве основной рекомендуют

современные учебники всё чаще ориентируются именно на неё.

Главное преимущество длиннопериодной таблицы в том, что её геометрия

изоморфна электронному строению атомов: каждый период соответствует заполнению

нового энергетического уровня, а ширина периода равна числу электронов на

заполняемых подуровнях (2, 8, 8, 18, 18, 32, 32). Таблица распадается на четыре блока —

s, p, d и f, — объединяющие элементы, у атомов которых заполняется соответствующий

подуровень. Номер группы (от 1 до 18) для главных подгрупп однозначно связан с числом

валентных электронов, поэтому электронная конфигурация считывается непосредственно

с таблицы, без мнемонических схем.

Короткопериодная форма этими свойствами не обладает: в ней элементы с

принципиально разным строением валентных оболочек (например, хлор и марганец)

оказываются в одной группе, что порождает устойчивые ошибки при определении числа

валентных электронов. Совмещение подгрупп затемняет и правило Клечковского —

последовательность заполнения подуровней в порядке возрастания суммы (n + l) [3], —

тогда как в длиннопериодной таблице эта последовательность прослеживается простым

движением по периодам слева направо.

Методические приёмы работы с длиннопериодной таблицей

При изучении темы целесообразно выстраивать работу с таблицей как с

инструментом вывода, а не как со справочником. Опишем основные приёмы.

1. Цветовое кодирование блоков. Учащиеся получают контурную (немую)

длиннопериодную таблицу и закрашивают s-, p-, d- и f-блоки разными цветами:

формируется представление о том, что положение элемента кодирует тип заполняемого

подуровня.

2. «Маршрут электрона». Учащиеся проходят по таблице от водорода до

заданного элемента, проговаривая заполняемые подуровни: период начинается с ns-

подуровня, далее (с четвёртого периода) следует (n–1)d, у лантаноидов и актиноидов —

(n–2)f, завершается период np-подуровнем. Так конфигурация любого элемента

выводится из его координат в таблице, а правило Клечковского усваивается не как

формула, а как наблюдаемая закономерность.

3. Обратная задача. По заданной конфигурации (например, …3d 4s²) учащиеся

⁶

определяют положение элемента: номер периода равен номеру внешнего уровня, блок —

типу последнего заполняемого подуровня, номер группы — числу валентных электронов.

Решение прямой и обратной задач формирует обратимое умственное действие, что

соответствует требованиям к осознанному усвоению понятий [4].

4. Сопоставление двух форм. На завершающем уроке учащиеся «сворачивают»

длиннопериодную таблицу в короткопериодную и обсуждают, какая информация при этом

теряется: форма таблицы предстаёт не догмой, а моделью, эволюционирующей вместе с

теорией строения атома [6].

Заключение

Длиннопериодная форма таблицы превращает изучение строения атома из

заучивания электронных конфигураций в их выведение из положения элемента в

системе. Блочная структура делает наглядными порядок заполнения подуровней и связь

номера группы с числом валентных электронов. Это снижает количество типовых ошибок

и формирует понимание периодического закона как следствия электронного строения

атомов, что позволяет рекомендовать длиннопериодную таблицу в качестве основного

дидактического средства при изучении данной темы.

Список литературы

1.

Еремин В. В., Кузьменко Н. Е., Дроздов А. А., Лунин В. В. Химия. 8 класс : учебник.

— М. : Просвещение, 2021. — 272 с.

2.

Габриелян О. С., Остроумов И. Г., Сладков С. А. Химия. 8 класс : учебник. — М. :

Просвещение, 2019. — 175 с.

3.

Клечковский

В.

М.

Распределение

атомных

электронов

и

правило

последовательного заполнения (n + l)-групп. — М. : Атомиздат, 1968. — 432 с.

4.

Чернобельская Г. М. Методика обучения химии в средней школе : учебник для

студентов высших учебных заведений. — М. : ВЛАДОС, 2000. — 336 с