简谈高中化学运用元素周期表中的规律进行教学

范忠胜

摘 要：元素在周期表中的位置不仅反映了元素的原子结构，也显示了元素性质的递变规律和元素之间的内在联系。使其构成了一个完整的体系，可称为化学发展的重要里程碑之一。

关键词：高中教育；化学教育；元素周期表；教学反思

现代化学的元素周期律是1869年俄国科学家门捷列夫首创的，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。其实元素周期表形状很多。1913年英国科学家莫色勒利用阴极射线撞击金属产生X射线，发现原子序越大，X射线的频率就越高，因此他认为核的正电荷决定了元素的化学性质，并把元素依照核内正电荷（即质子数或原子序）排列，随着科学的发展，元素周期表中未知元素留下的空位先后被填满。经过多年修订后，1869年，俄国化学家门捷列夫编制出第一张元素周期表。

元素周期表是元素周期律的具体表现形式，形象地展示了元素之间的内在联系与递变关系，使化学学习和研究变得有规律可循；相对原子质量是自然科学中的重要基本数据，是进行化学定量研究的基石。二者历来受到化学家和化学教育工作者的高度重视。

一、认识元素周期表的规律

高中化学中的元素周期表，是从初中“氢1 H，氦2 He，锂3 Li……”元素顺序进行的基础上展开的，对其排列规律的解读。主要分为个方面：

1.横向规律。

目前所发现的元素排列起来只有7个周期，第一周期2个元素，第二、三周期8个元素，第四、五周期18个元素，第六周期32个元素，第三个位置是镧系，含有15个元素，第七周期没有排满，第三个位置是锕系，也有15个元素。各周期最后一种元素（即稀有气体元素）核电荷数为2、10、18、36、54、86、（118）。另外，同周期元素主要化合价：最高正价由+1到 +7（稀有气体为0价）递增、最低负价由-4 到-1递变，进一步推出最高正化合价+|最低负化合价|=8。

2.纵向规律。

IA族-VIIA族为主族，IB族-VIIB族为副族，稀有元素为0族，从左到右依次是IA、IIA主族，IIIB族-VIIB副族，VIII族占3列，IB、IIB副族，IIIA族-VIIA主族，0族，共有18列，最外层电子数为1的元素：主族（IA族）、副族（IB、VIII族部分等）；最外层电子数為2的元素：主族（IIA族）、副族（IIB、IIIB、IVB、VIIB族）、0族（He）、VIII族（26Fe、27Co等）；最外层电子数在3-7之间的元素一定是主族元素； 最外层电子数为8的元素：0族（He除外），每一族核外电子数都遵循2，8，8，18，18，32，32进行递增，但要和周期对应才用此规律计算，我们还可以知道很多信息，如原子序数递增原子半径增大，原子得电子能力减弱，失电子能力增强，并记住口诀“升（化合价升高）失（失去电子）氧（氧化反应）还（被还原）”。

二、元素周期表教学的技巧

1.利用多媒体辅助教学。

虽然在生活中化学随处可见，但它的不易不同于物理的宏观直观性，化学的现象是本质的反映，其有些本质却并不可视，故其难在抽象。

传统的化学教学，像化学这样抽象的教学既要言传板书，又要模型、试验的演示，对于一名教师来说可谓捉襟见肘了。经济水平决定教育条件，发达地区的化学教育自然面面俱到，而高昂的化学药品让贫困地区无法负担。这时候多媒体教学起到了非常便利的作用。

首先，教师应该详细并全面收集资料，参照实体化学元素周期表，制作一张化学元素周期表涵盖教学知识的课件。其次，用超链接把对应的元素与其知识点联系起来。最后在课堂讲授时点开元素周期表中超链接的相应元素展示对应知识点，对应的实验演示以及元素周期表中元素对应性质的展示辅助教学。

多媒体课件能提供丰富的信息和资料，让教学环境更加丰富有趣。即可节约宝贵的上课时间，又能传递更多的知识，即能增加课堂的趣味性，也可增加学生的知识面。

2.注意知识点的补齐。

在对元素周期表的学习过程中，除了展示现成的“元素周期表”图外，可以让在学生自主补全周期表边界，画金属元素与非金属元素分界线的实际操作中，对知识进行自主建构和重新认识。并在后续的活动与探究中完善元素周期表“一张表、两组数、三规律”的知识体系，使学生在知识建构过程中体验学习乐趣，在知识的融合和提升过程中促进能力发展。

3.沿着元素周期表主线，铺开只是扩展。

沿着元素周期表发现这条主线，可以看到化学学科是在围绕“是什么、为什么、怎么样”这3个问题完善和发展起来的。把握这点，可以更好地将各种化学学科分支研究的内容进行关联和整合。化学学科的分支在不同的方向予以侧重：研究元素周期律和元素化学性质的是无机化学，研究C和H、O、S等元素的化合物的性质和结构的是有机化学，研究各种分析手段的是分析化学，解释元素周期律和研究原子间的内在结构的则是结构化学，研究化学反应的动力学和热力学问题的则是物理化学。

参考文献：

[1]吴迪.高中化学“元素周期律”教学现状及改进对策研究[D].沈阳师范大学，2017.

[2]郑周伟，张仁强.多媒体巧用于化学元素周期表的教学之中[J].中国校外教育，2015（30）.

[3]李建. 元素周期律探究式教学设计与实践研究[D].山东师范大学，2011.