劉建琴
摘要:元素周期表直接客觀地表現了元素周期律的基礎內容,即原子電子數改變引起性質隨之變化的周期性規律,元素周期表深刻、系統地揭示了元素之間的相互聯系和變化規律,是學習初中化學的重點與難點。
關鍵詞:初中化學;元素周期表;記憶
中圖分類號:G633.8文獻標識碼:A文章編號:1992-7711(2020)06-0134
教師對元素周期表的教授是學生學習初中化學的基礎,微觀世界的學習離不開元素構成,學生通過對元素周期表的學習,掌握龐大物質世界是由基礎的微觀元素構成,形成正確的元素觀,從而建立初中化學知識體系的基礎框架,再由實驗學習補充知識點,才能在日后的學習中深入理解掌握初中化學知識。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學習中使學生掌握。
一、元素周期表的歷史
元素周期律是由俄國科學家門捷列夫于1869年首次發現并提出的,當時已知的63種元素被他依據相對原子質量由小到大的順序按照表格的形式進行排列,同一列的化學元素有相似的化學性質,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元素構成了一個完整的體系,揭示了原子結構層面元素間的相互聯系,成為化學科學發展史上的一個關鍵的轉折點。隨著科學技術的發展和研究的逐漸深入,表中留下的空位被歷代科學家發現和填補,編排依據也由相對原子質量改為了原子的質子數(核外電子數或核電荷數),經過多年的修訂形成了現行教材中的元素周期表。
二、現行元素周期表的簡介
目前元素周期表中共有118種元素,每一種元素對應一個序號,序號大小等于該原子核內質子數,即原子序數(原子序數=核電荷數=質子數=核外電子數)。在元素周期表中,將元素按照質子數(核外電子數或核電荷數)由小到大依次排列,橫行質子數逐漸增大,縱列化學性質相似。原子序數最小的排行最前,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
元素周期表內容較多,元素符號繁雜,記憶過程漫長反復,為了打好學習化學的基礎,在元素周期表的學習中,我們可以結合其排布規律進行記憶強化,下面介紹幾種常用的適合學生的記憶思路。
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不同,其在化合物中體現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,非金屬元素負價的變化范圍為-4增大到-1。針對化合價周期性規律變化的特點,統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=元素的周期序數;原子最外層電子數=元素主族序數;記憶口訣——三短三長一不全,七主七副零八族。
4.結合性質背元素,元素周期表中的元素都有其獨特的化學性質,掌握化學性質會加深對元素的理解,在記憶元素周期表的過程中達到事半功倍的目的。例如,氫最輕,衛星火箭靠它起;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、元素周期表的應用
元素周期表最直觀的應用就是其反映了元素周期律,通過對元素周期表的學習,使學生總結出同周期、同主族元素性質的改變規律:同周期:從右到左,核電荷數逐漸減少,最外層電子數逐漸減少,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的熔點遞減,非金屬單質的熔點遞增(副族熔點不適用此規律)。
同主族:從上到下,電子層數增多,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,非金屬單質的熔點遞增,金屬單質的熔點遞減(副族不規則)。
五、總結
元素周期表的學習在初中化學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科學大廈的地基。作為教師,要引導學生把地基夯實,要牢固掌握元素周期表,不僅要對表內的元素、對應符號了如指掌,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觀點中量變引起質變,事物周期性變化規律在客觀世界的直觀表現。在初中化學教學中,教師要基于元素周期表的特點對學生進行元素周期表的內容、表格結構、元素的性質、在周期表中的位置與其原子結構的內在聯系及變化規律等內容的授課,為日后化學學習打下基礎。
參考文獻:
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(作者單位:江西省撫州市樂安縣牛田中學344000)