“捕鱼效率”探究活动用于元素周期律的学习

全汉柏

摘要：化学是一门以实验为基础的学科，，但是在元素周期律这一重点知识中，理论知识较多，学生刚接触时通常使用死记硬背的方式，这样的学习效果不长久，因此课堂教学和活动有机结合显得特别重要。本文提供一种方法，通过和学生的活动探究学习元素周期律。关键词化学;元素周期率;学习方法

元素周期律为高中化学知识的难点之一，虽然内容不多，但是需要记忆的规律比较多。通过这几年的教学可以看出，随着知识点的增加，后期学生会出现记忆混乱的情况，例如对于短周期元素，同一周期，从左往右原子半径逐渐减小（稀有气体除外），还有金属性和非金属、氧化性和非氧化性的比较等等，在这几年的教学发现，在高一刚学习元素周期律的时候，可以说绝大部分学生都能记住判断规律，但是到了高二第二学期回头考查时，发现忘记该知识点的学生过半，特别是金属性及氧化还原性的判断等，所以研究出一种元素周期律的学习方法显得很重要。在本教学中，笔者设计一个捕鱼的小游戏，通过这个小游戏探究捕抓效率，最后只用一种方法分别判断微粒的半径大小、金属性、非金属性、氧化还原性的比较。

一、游戏过程

（1）提出问题，现在有两个一样大的池塘，假如第一个池塘有3条鱼，第二个池塘有10条鱼，现在有3个人去第一个池塘抓3条鱼，10个人去第二个池塘抓10条鱼，那么哪个组合抓完鱼的效率高呢？

（2）可以在黑板上画两个面积相同的正方形，然后分别在里面画上大小相同的3条鱼和10条鱼，再分别在里面画上了个人和10个人，最后让学生判断。可以把班级分为4个小组，然后每个小组交流讨论，说出组员的想法。在这一环节，如果能做成PPT演示动画，效果会更佳。

（3）和學生一起分析结果。10个人去抓10条鱼的效率高，因为人数多了，相应地遇到鱼的概率更高。如果学生还不理解，可以举例，在相同大的池塘内1个人抓1条鱼和10个人抓10条鱼的效率，1个人在这么大的池塘里，看不到这条鱼都有可能。

二、捕鱼效率类比

同一个大鱼塘，10个人抓10条鱼的效率比3个人抓3条鱼的效率大，这个时候可以给同学们提出问题：9个质子对9个电子的作用力和7个质子对7个电子的作用力，谁的作用力大？（后面的应用为了方便理解，质子和电子的相互作用力均简化为“拉力”。）

三、用于判断微粒半径

1.比较原子微粒半径。

例如，比较N原子和F原子的半径，N是7号元素，为7个质子去拉7个电子，而F是9号元素，是9个质子拉9个电子。很明显，9个质子拉9个电子的拉力要大，拉力大了后电子会接近原子核，所以半径就小，即F原子半径小于N原子半径。

2.比较离子半径。

方法一样，例如Fe2*和Fe3+的半径比较，Fe+为26个质子拉22个电子，而Fe为26个质子拉21个电子，很明显后者的拉力要大，因此Fe的半径要比Fe3的要大。又例如Na*和Al，Na为11个质子拉10个电子，而A1+是13个质子拉10个电子，很明显是13个质子比10个质子的拉力大，拉力大了，电子越靠近原子核，半径越小，所以Na的半径大于Al+的半径。相同电子层数的阴离子半径比较或阴离子和阳离子的比较方法一样，在这里不再叙述。

四、比较金属性、非金属性的强弱（氧化还原性比较）

比较金属性，我们可以比较它们得失电子的难易。例如Na和Al，Na是11个质子拉11个电子，而Al是13个质子拉13个电子，我们可以看出11个质子拉11个电子的拉力相对较弱，所以比Al容易失去电子，即金属性比Al的强，再根据“失升氧，还原剂”的口诀，可以看出Na的还原性比Al的强。

总结：本文通过“捕鱼效率”的活动，类比于质子对电子的相互作用力大小这单一的方法来学习元素周期律，对传统的记忆学习进行补充，符合高中化学中探究性学习，笔者在教学过程中发现学生们表现出强烈的探究兴趣。

【参考文献】

黎奇：《新课程背景下的有效课堂教学策略》，首都师范大学出版社2010年版。