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元素周期表

2017-07-28程春春

新教育时代·教师版 2017年24期
关键词:学习教学质量效果

程春春

摘 要:随着社会经济的不断发展,教育的重要性与日俱增,在教育大众化的现代社会,学校对教育质量的要求也在不断提高。就高中化学生来说,元素周期表的学习是基础,其重要性毋庸置疑。因此,元素周期表的教学难度往往更高。以此为出发点,浅谈如何提升元素周期表的教学质量和如何提高教学方法,笔者做出了以下探讨!

关键词:元素周期表 教学质量 效果 学习

引言

“元素周期表”这张表揭示了物质世界的秘密,把一些看来似乎互不相关的元素统一起来,组成了一个完整的自然体系。它的发明是近代化史上的一个创举,对于促进化学的发展起了巨大的作用。看到这张表人们便会想到它的最早发明者——门捷列夫。

说到元素周期表想必大家都不会感到陌生,从我们刚开始接触化学时就已经在用它。那么他的绘制者门捷列夫我们也早有耳闻。那么元素周期表是门捷列夫一个人就很顺利的在元素发现以后编排出来的吗?他的依据是什么?

其实化学元素周期表和元素周期律的建立并不是门捷列夫一个人的研究,参与其研究的化学家有很多,玻意尔就是其中之一,他建立了玻意尔气体定律;戴维和谢勒在用盐酸制出“氯”元素之后,同时也否定了一些科学家的说法。

门捷列夫为了研究元素的分类和规律把当时已知的几十种元素的主要性质和原子量写在一张张的小卡片上,反复进行排列,比较它们的性质、探索它们之间的联系。他这样做的根据是元素的性质比元素的原子量更为重要。当找不出任何别的办法使排列不致违背即定原则时,门捷列夫就在周期表中留出空位,并以一种似乎是非常大胆的口气宣布说属于这些空位的的元素将来一定会被发现。门捷列夫发现了元素周期律在世界上留下了不朽的光荣,人们给他以很高的评价。

在学习《物质结构 元素周期律》这一章的时候,有些学生不满足于书本上对元素周期律的那些介绍。他们很好奇,为什么元素会有这样的规律?为什么元素的规律是这样的?我就给他们介绍了门捷列夫发现元素周期律的经过,门捷列夫是如何编制了第一张简单的元素周期表,并用元素周期律成功地预测了一些未知的元素。(化学元素周期表是1869年俄国科学家门捷列夫(Dmitri Mendeleev)首创的,他将当时已知的63种元素依原子量大小并以表的形式排列,把有相似化学性质的元素放在同一行,就是元素周期表的雏形。在周期表中,元素是以元素的原子序排列,最小的排行最先。表中一横行称为一个周期,一列称为一个族)。此后,元素周期表不断地被完善。

但是,学生们还是不满足,还是觉得不可思议,为什么元素周期律是这样的完美?

对于学生的疑惑和惊讶,自身也曾经有同感。是啊,为什么元素能够呈现出这样精确完美的规律,这是谁设计的呢?

于是,自己翻阅了很多书籍和资料,又在网上找寻了一番。答案让我大吃一惊:是大自然,是宇宙。

要明白元素周期律的由来,就要从所有元素的来源讲起。

所有的元素诞生于恒星内部的核聚变反应。宇宙大爆炸后,宇宙有很长一段时间,只有大量的氢气和少量的氦气。氢气在万有引力的作用下,经过几百万年引力的聚集浓缩,氢气团内部的温度和压力越来越高,极高的压力和温度引发了氢的核聚变反应。在聚变过程中,氢聚变成氦。然后,氦又聚变成碳。在比太阳大几倍、几十倍的更大的恒星内部,核聚变反应能够一直进行下去,直到将元素的核聚反应进行到铁元素。当恒星内所有的核聚变反应即将结束時,恒星会发生自我解体的大爆炸。在大爆炸的瞬间,比铁元素更重的元素迅速地形成,包括金、银、铜、铂在内的很多重元素,都在这一短暂的瞬间全部制造出来。

元素的诞生,从轻元素到重元素的制造过程,竟然是这样的惊心动魄。

氢元素的原子核中只有一个质子,而在氦元素的原子核中有两个中子。这是因为:氦的两个质子会互相排斥,无法聚集成原子核,必须有两个中子的引力,才能抗衡质子间的电排斥力,让它们聚集成原子核。元素越重,质子数就越多,原子核内束缚质子的中子数也就越多。

元素的原子核中竟然蕴含深藏着这样多的奥秘。

元素周期律完美地体现了“从量变到质变”这一基本哲学原理。元素周期表揭示了物质世界的运动变化规律。

自己终于找到了让学生们满意的答案。看完了这些视频资料和讲解,学生们的表情从惊讶到震惊。而这个让自己找寻了很久的答案,自己也是感叹唏嘘不已的。从此,我再也不想当然地认为自己对所有的知识都非常地了解,也再也不会忽视学生们那些好奇和疑惑的眼神。

结语

总之,周期律和周期表自1869年诞生至今的一百多年来,绝对不是固定不变、原封不动的,而是随着实践的深入不断得到修改、充实和发展,有一个逐渐完善的过程。就是今天的周期表也不是完美无缺的,更不能永远停止在一个水平上。随着社会,科技的进步,和我们的不断学习研究,相信元素周期律必然会更加完善、充实。

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