Цикл уроків: Періодичний закон і Періодична система Д.І. Менделєєва

Урок 3. 

Тема: Відкриття періодичного закону.

Мета: висвітлити історію відкриття періодичного закону та створення періодичної системи хімічних елементів; підвести учнів до розуміння суті періодичного закон; формувати уміння застосовувати періодичний закон для пояснення фактичного матеріалу;

розвивати розумові здібності – вміння робити логічні висновки, концентрувати увагу, запам’ятовувати,  відтворювати та застосовувати наукову інформацію;

виховувати наполегливість у навчанні та вміння долати труднощі на прикладі праці Д.І. Менделєєва.

 Обладнання: періодична система Д.І. Менделєєва; портрет Д.І. Менделєєва; картки із символами хімічних елементів

Тип уроку: Засвоєння нових знань

 І. Організація класу. Настрій. 
Вправа на концентрацію уваги: підберіть слова, які на вашу думку повязані із словом "відкриття" (наполегливість, праця, геніальність, інтелект тощо)

ІІ. Актуалізація опорних знань 
Учні по черзі задають питання один одному із "скриньки". Орієнтовні питання:

1. Чому поділ елементів на дві групи-метали і неметали був неточним і неповним? Згадайте,які хімічні властивості мають амфотерні оксиди і гідроксиди?

2. Які  природні групи хімічних елементів ви знаєте? Які елементи до них належать?

3. Чому лужні метали так називаються?

4. Які  властивості для них характерні?

5. Які  оксиди вони створюють?

6. Які  властивості характерні для галогенів?

7. Приведіть приклади , які підтверджують, що хімічні елементи можна розподілити по окремих групах?

ІІ. Вивчення і сприйняття нового матеріалу. Мотивація.

В історії розвитку людських знань немало подвигів. Але лише деякі з них можна порівняти з тим, що було зроблено Д.І.  Менделєєвим. Велич наукового подвигу Менделеева не тільки не стирається часом,але продовжує рости! Ніхто не може сказати, чи буде коли-небудь вичерпаний до кінця весь зміст Періодичного закону. Чіткість таблиці Менделєєва приховує від нас гігантську роботу вченого по створенню всього, що було відомо до нього про перетворення речовин; роботу, завдяки якій стала здійсненною велика інтуїтивна здогадка про існування нового закону-Закону періодичності властивостей хімічних, елементів.

Поет В. Орел пише

Знаходились великі вчені,  

Науку рухали вперед.

Та ось на світ з’явився геній

І головний відкрив секрет

Він працював для Батьківщини,

Життя не шкодував свого.

 Був Менделєєв справжнім сином

Росії й людства усього.

Узяв з минулого найкраще,

В майбутнє сміло зазирнув  

І розум його роботящий                     

Багато в світі осягнув.

Відкрив закон періодичний,

Що став для хіміків взірцем.

Закон, що буде жити вічно,

Бо вічний рух в собі несе!

   Закони природи різні за об’ємом пізнаного і по тому, в яких галузях пізнання вони діють. Їх важко порівнювати між собою. Але закони можна порівняти по можливості передбачення нового.

   Періодичний закон з цієї точки зору немає собі рівних в історії науки. Такого тріумфу історія науки ще не знала! Відкрити новий закон природи! Замість незв’язаних між собою речовин постала струнка єдина система , яка об’єднала в єдине ціле всі хімічні елементи.

  Менделєєв в основу своєї таблиці поклав відносні атомні маси хімічних елементів. На картках він написав знаки хімічних елементів, їх атомні маси (в третини елементів йому пришилось їх виправити), формули сполук.

ІІІ. Робота учнів з картками.

Розкласти картки зі знаками хімічних елементів в порядку зростання їх атомних мас. Запишіть Формули оксидів, сполук з Гідрогеном, гідратів оксидів даних елементів.

Евристична бесіда:

1. Які хімічні властивості має Літій?

2.Чи повторюється властивості Літію в інших елементів?

3. Які  властивості має Флуор?

 4. Чи повторюються властивості Флуора в інших елементів?

5. До   якого висновку прийшов вчений?(Властивості повторюються.)

6. Властивості елементів повторюються як?(Періодично)

7. Періодична повторюваність властивостей залежить від якої ознаки?(Від атомної маси)

8.Об^,єднайте - ці два поняття «атомна маса» і «пов­торюваність властивостей» Спробуйте сформулювати цю закономірність.

Властивості хімічних елементів і їх сполук перебувають у періодичній залежності від атомних мас елементів.

9. Розділіть великий ряд елементів на маленькі. Як ви думаєте, яким елементом треба починати і закінчувати ряди елементів ?(Лужними металами, а закінчувати інертними газами)

10. Як змінюються властивості елементів від Літію до Флуору? Від Натрію до Аргону? (Від типово металічних до типово неметалічних)

11. Як змінюється валентність за Оксигеном від лужних металів до галогенів? (Збільшується від 1 до 8)

12. Як змінюються валентність за Гідрогеном?(Змен­шується від 4 до 1)

13. Як назвав ці ряди елементів Менделеев?(Періоди)

14. Назвіть явища природи, які періодично повторюються. (Пори року, робота серця, вдих-видих)

15. Який висновок ви можете зробити?(Періодична повторюваність характерна не тільки для хімічних елементів, але і для природи взагалі)

16. На вашу думку, як сприйняли відкриття Періодичного закону інші вчені?(Багато з них не зрозуміли його і не повірили в нього)

Отже, треба було переконати науковий світ. Більше 40 років працював Менделєєв над розвитком періодичного закону. Графічним відображенням його стала Періодична система хімічних елементів. Створюючи таблицю, вчений передбачав сам і вчив науку передбачати.  Розміщуючи елементи в періодах, він дійшов висновку, що елементи, які повинні були б зайняти по своїм властивостям клітинки №21,№31 і №32 ще не відкриті, але вчений  детально описав їх властивості.  Згодом ці елементи були знайдені в природі Менделєєв дав їм такі назви: Екабор (Скандій, відкрив Нільсон в 1879р.), Екаалюміній (Галій, Буабодран, 1875р.), Екасиліцій (Германій,Вінклер,1881р.). Вчені були вражені, що передбачені Менделєєвим властивості виявились такими точними. Періодичний закон почав утверджуватися є хімії ставши доведеною істиною.

В 1913р. англійський фізик Мозлі розробив метод експериментального визначення величини зарядів ядер по рентгенівським спектрам елементів. Дослідним шляхом він встановив, що заряди ядер змінюються у відповідності з порядковими номерами елементів у Періодичній системі. Заряд ядра атома основна його характеристика,що визначає його структуру і властивості. Тому сучасне формулювання закону таке:

Властивості хімічних елементів перебувають  у періодичній залежності від величини заряду їх атомних ядер .

 Запам’ятовування закону:  - про яку залежність йдеться? Від чого залежать властивості? Яка залежність? Що це означає?

Глибоку віру в Періодичний закон Д.І.Менделєєв виразив словами:

«Періодичному закону майбутнє не загрожує руйнуванням, а лише надбудови і розвиток обіцяє».

Домашнє завдання: прочитати текст параграфу у підручнику; додатково – підготувати повідомлення про а) життя Д.І. Менделєєва; б) відкриття Галію, Скандію, Германію  (на вибір, за бажанням учнів)

Для дослідження : http://library.kpi.kharkov.ua/mendeleev/index.html