Урок 1

Тема урока: Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

Цель урока:

актуализировать знания учащихся о структуре периодической системы, физическом смысле порядкового номера, номера группы и периода, о составе ядра, изотопах, электронном строении атома, зависимости свойств химического элемента от его положения в периодической системе; сформировать представление учащихся о периодическом законе и его значении для химической науки.
Развивать
Воспитание патриотизма и гордости за свою страну

Демонстрации:

Лабораторные опыты:

Оборудование и реактивы: периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева, портрет Д. И. Менделеева.

Домашнее задание: & 3 № 2, 4, 5, 6,7,11; 3 формулировки периодического закона

Ход урока:

I. Организационный момент

II. Изучение нового материала

Девиз. «Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройка и развитие обещаются» (Д.И.Менделеев).

Сегодня предстоит обобщить все знания, которые вы получили за предыдущий период обучения химии в виде Периодического закона. Его существенная особенность в том, что этот закон не может быть записан в виде какой-то математической формулы или уравнения, а имеет наглядной изображение в виде Периодической системы химических элементов.

Периодический закон и периодическая система химических элементов являются основой современной химии. Они относятся к таким научным законам, которые реально существуют в природе и никогда не потеряют своего значения.

Эти закономерности были открыты не на пустом месте, они были подготовлены ходом истории развития химии, но потребовалась гениальность научного предвидения Менделеева, чтобы эти закономерности были озвучены

Еще алхимики пытались найти закон природы, на основе которого можно было бы систематизировать химические элементы. Но им недоставало надежных и подробных сведений об элементах. К середине XIX в. знаний о химических элементах стало достаточно, а число элементов возросло настолько, что в науке возникла естественная потребность в их классификации. Первые попытки классификации элементов на металлы и неметаллы оказались несостоятельными.
Почему?
Предшественники Д.И.Менделеева (И.В.Деберейнер, Дж.А.Ньюлендс, Л.Ю.Мейер) многое сделали для подготовки открытия периодического закона, но не смогли постичь истину. Сегодня вы узнаете, как был открыт периодический закон, с какими трудностями столкнулся Дмитрий Иванович после своего открытия, как он их преодолел и кто, сам того не желая, помог ему в этом.

1. Открытие периодического закона

Ученица. Мир сложен.
Он полон событий, сомнений,
И тайн бесконечных, и смелых догадок.
Как чудо Природы
Является гений
И в хаосе этом
Находит порядок...
Весь мир большой:
Жара и стужа,
Планет круженье, свет зари –
Все то, что видим мы снаружи,
Законом связано внутри.
Найдется ль правило простое,
Что целый мир объединит?
Таблицу Менделеев строит,
Природы ищет алфавит.

Сообщение учащихся:

Дмитрий Иванович родился в г. Тобольске. Он был семнадцатым ребенком в семье. Закончив в

родном городе гимназию, Дмитрий Иванович поступил в Санкт-Петербурге в Главный

педагогический институт, после окончания которого с золотой медалью уехал на два года в

научную командировку за границу. После возвращения его пригласили в Петербургский

университет. Приступая к чтению лекций по химии, Менделеев не нашел ничего, что можно

было бы рекомендовать студентам в качестве учебного пособия. И он решил написать новую

книгу – «Основы химии».

Случилось в Петербурге это.
Профессор университета
Писал учебник для студентов...
Задумался невольно он:
«Как рассказать про элементы?
Нельзя ли тут найти закон?»
Искали многие решенье,
Но, проходя лишь полпути,
Бросали. Мучило сомненье:
«А можно ли закон найти?»
Мир состоит из элементов.
(В то время знали 60.)
А сколько их всего? На это
Нельзя ответить наугад.
Но не гадал, а верил он:
«Тут должен, должен быть закон!»
Упрямо он искал решенье.
Был труд, надежда и терпенье
И вера в то, что он найдет!
Он так работал целый год.

. На самом деле открытию периодического закона предшествовало 15 лет напряженной работы. Ко времени открытия периодического закона было известно 63 химических элемента, существовало около 50 различных классификаций. Большинство ученых сравнивали между собой только сходные по свойствам элементы, поэтому не смогли открыть закон. Менделеев же сравнивал между собой все, в том числе и несходные элементы.

В тетрадь: Основа классификации: Относительная атомная масса и свойства.

Вопрос: Как же Менделеев пришел к своему открытию?

Он выписал на карточки все известные сведения об открытых и изученных в то время химических элементах и их соединениях, расположил их в порядке возрастания их относительных атомных масс и всесторонне проанализировал всю эту совокупность, пытаясь найти в ней определенные закономерности. В результате напряженного творческого труда он обнаружил в этой цепочке отрезки, в которых свойства химических элементов и образованных ими веществ изменялись сходным образом – периодически – периоды.

(проделываем на доске тоже самое, что сделал Менделеев)

Беседа:

Как изменяются металлические и неметаллические свойства в определенных промежутках?
Как изменяется степень окисления в высших оксидах и гидроксидах?
Как изменяются свойства оксидов и гидроксидов?

Зад: Прочитайте текст учебника стр 12-13 и сравните с нашими наблюдениями..

Заметив, что свойства элементов повторяются через определенный промежуток – период, Дмитрий Иванович расположил их друг под другом.

На основании своих наблюдений 1 марта 1869 года Менделе сделал вывод – сформулировал Периодический закон

Вопр: Какую же формулировку периодического закона он предложил? (уч стр 13)- (знать наизусть)

Но в периодической системе есть исключение из этого правила. Сравнивая не только относительные атомные массы, но и свойства он сделала 3 перестановки:

Co – Ni, Te – I, Ar - K

Он не мог объяснить эти исключения из общего правила, но предвидел, что эта причина кроется в сложном строении атома( в то время о внутреннем строении атома ничего еще не было известно)

Он писал: «Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройка и развитие обещаются»

2. Периодический закон и строение атома

1-ая формулировка закона сохраняла свою силу на протяжении 40 лет, но периодический закон оставался лишь констатацией фактов, и не имел физического обоснования. В 1910 году была разработана планетарная модель строения атома и объяснено сложное строение атома. Были установлены различные характеристики в строении атома

Из чего состоит атом?
Каков физический смысл порядкового номера элемента, номера периода, номера группы?
Как определить число протонов, нейтронов, электронов в атоме?
Что такое изотопы? (разновидности атомов одного химического элемента, имеющие одинаковый заряд ядра, но разное массовое число) – показываю на листах – напечатано.

Ar K

³⁹₁₈Ar ⁴⁰₁₈Ar ³⁹₁₉K ⁴⁰₁₉K

Открытие изотопов доказывало, что свойства элементов и веществ зависят не от значения относительной атомной массы, а от зарядов ядер – они одинаковы у изотопов одного химического элемента.

Вопр: Какова современная формулировка периодического закона (уч стр 14)

3. Периодическая система и строение атома

Периодическая система – графическое изображение закона, каждое обозначение отражает какую либо особенность в строении атома

Закончите предложения:

1) порядковый номер элемента указывает на

2) число других ядерных частиц – нейтронов находят по формуле -….

3) Номер периода указывает на ……

4) номер группы показывает на …..

Строение атома объясняет причину изменения свойств элементов.

Вопр: Как изменяются металлические и неметаллические свойства в периодах и группах и почему?

Следовательно, можно сделать вывод – дать еще одну причинно-следственную формулировку Периодического закона

Свойства химических элементов и образованных ими веществ находятся в периодической зависимости от строения внешних электронных слоев атомов химических элементов

4. Значение закона

позволил исправить неверные значения масс – бериллий 13.5 на 9
неверные с.о. – бериллий - +3 на +2
описывать свойства элементов и образованных ими веществ
предсказать существование не открытых элементов, описывать их свойства и указывать пути открытия. Триумф - открытие галлия – (экаалюминий), скандия- (экабор), германия – (экасиллиций)