Разработка урока по химии в 9 классе по теме: "Периодический закон и периодическая таблица химических элементов Д. И. Менделеева" Составила: Нечаева Валентина Николаевна
 Скачать 169.12 Kb. |
Методическая разработка урока по химии в 9 классе по теме: "Периодический закон и периодическая таблица химических элементов Д.И. Менделеева" Составила: Нечаева Валентина Николаевна, учитель химии ГБОУ «Школа №2084» г. Москва Тип урока: урок изучения нового материала. Цель: раскрыть сущность периодического закона и строение периодической таблицы химических элементов Д.И. Менделеева. Задачи:
Методы: словесный; словесно-наглядный; поисково-исследовательский; метод проектов. Информационно-коммуникационные технологии. Форма организации познавательной деятельности: групповая. Оборудование: периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева; творческие проекты учеников; проектор, магнитофон. Подготовка урока: За 2 недели до урока формируются группы, в которую входят 5-6 учеников. Каждый группе сообщаются темы, по которым должны подготовить презентации. Необходимо не позже за два дня до проведения урока проверить презентации, чтобы материал не выходил за рамки программы и был сформулирован корректно. Эпиграф: «Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а лишь надстройки и развитие обещает». Ход урока Учитель: Хочу раскрыть вам один секрет: экзамен по химии очень сложный, но его сдать легко и просто, так как учитель сам раздает шпаргалки...периодическую таблицу химических элементов Д.И. Менделеева. Ведь из периодической таблицы мы можем почерпнуть всю интересующую нас информацию. А для этого нам необходимо изучить и раскрыть сущность периодического закона и периодической таблицы химических элементов Менделеева. Начать нашу работу я бы хотела с музыки. Послушайте.... Д.И. Менделеев очень любил музыку, особенно произведения композитора Л. Бетховена… Нам с вами предстоит пройти тернистый путь исследований, чтобы доказать правоту нашего великого соотечественника. Надеюсь, эта музыка вдохновит и вас на плодотворную работу. 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 19 века знаний о химических элементах стало достаточно, а число элементов возросло настолько, что в науке возникла естественная потребность в их классификации (63 элемента). Актуализация опорных знаний. (См. слайд №6). Презентация 1. Первые попытки классификации химических элементов. (выступление группы 1) Вопросы о том, из каких элементов состоит наш мир, конечно или бесконечно их число задавали еще в глубокой древности. Так, древнегреческий философ Фалес Милетский полагал, что первоисточником всей материи является вода (вода произвела все живые вещи, из воды выходит все). Анаксимен первоначалом всех веществ считал воздух. От уплотнения воздуха происходят облака, из них идет вода, а из воды все остальное. От разряжении воздуха возникает огонь. Философ Гераклит, основатель античной диалектики, первопричину всех вещей видел в огне (... Мир, единый... был, есть и будет вечно живым огнем, закономерно воспламеняющимся и закономерно угасающим...). Философ Ксенофан первоматерией считал землю - из нее все возникает, в нее все возвращается. Учение Эмпидокла о четырех первоэлементах (вода, земля, огонь и воздух) в значительной мере было переработано Аристотелем. Аристотель считал за первоэлементы основные качества (принципы) материи: тепло, холод, сухость, влажность. Все элементы - сочетания основных принципов. Учение Аристотеля породило новое направление в химии - алхимию (превращение одних элементов в другие за счет их смешения и придачи недостающих качеств). Основное занятие алхимиков, поиск философского камня, превращающего неблагородные металлы в золото, продолжалось на протяжении 12 веков. (См. слайд №7,8,9). Первого марта 1869 года Д. И. Менделеев обнародовал периодический закон и его следствие - таблицу элементов. В 1870 году он назвал систему "естественной", а спустя год - "периодической". Таблица (далекий прообраз современной), демонстрирующая закон, была представлена Менделеевым под названием "Опыт системы элементов, основанный на их атомном весе и химическом сходстве". Им же была дана формулировка закона: "Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, находятся в периодической зависимости от их атомного веса". Таблица состояла из шести вертикальных групп, предшественниц будущих периодов. По горизонтали прослеживались еще не полные ряды элементов, прообразов будущих подгрупп (сегодня - групп) элементов. Она содержала 67 элементов (сейчас их около 120), в том числе три предсказанных, впоследствии открытых: зкаалюминий-галлий, экабор-скандий, экасилициум-германий плюс гафний. (Слайд №10,11,12). Вопросы к классу:
Учитель: Работая в Петербургском университете Д.И. Менделеев не нашел ничего, что можно было бы рекомендовать студентам в качестве учебного пособия. И решил написать новую книгу «Основы химии». Работа над учебником привело к открытию периодического закона. 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. Презентация 2. Сущность открытия периодического закона. (выступление группы 2 ). Величайшим вкладом, изменившим весь ход науки, была идея гениального русского ученого Дмитрия Ивановича Менделеева, поставившего перед собой цель разобраться во всем многообразии химических элементов и свести их в единую систему. Менделеевым был открыт закон, который по периодической повторяемости свойств элементов, расположенный в порядке возрастания атомных весов, был назван им периодическим. В знак признания великой заслуги Менделеева открытый им закон стали называть периодическим законом Менделеева. Сам Менделеев сновидения не отрицал, однако рассказывал, что увидел эту таблицу после того, как не спал несколько ночей подряд, пытаясь изложить на бумаге уже сформировавшиеся представления. «Все в голове сложилось, а выразить таблицей не могу», – так говорил Менделеев своему другу философу Лапшину, посетившему его незадолго перед открытием в 1869 году. По воспоминаниям очевидцев, в эти дни Менделеев три дня и три ночи, не ложась спать, проработал, пробуя сформулировать результаты своей мыслительной конструкции. Дойдя до крайней степени нервного истощения, Менделеев лег спать и тотчас заснул. «Вижу во сне таблицу, где элементы расставлены, как нужно. Проснулся, тотчас записал на клочке бумаги. И только впоследствии оказалась нужной в одном месте поправка». В таблице Менделеева каждый химический элемент занимает определенное место, отмечающееся оответствующим числом, --- порядковым номером элемента. Некоторые места в таблице, созданной Менделеевым, оказались незаполненными, так как элементы, которые должны были занимать эти места, еще не были открыты. Таким образом, пустые места в периодической таблице указывали на наличие в природе еще не открытых химических элементов, а по числу свободных мест в таблице можно было установить и число не открытых элементов. Изучая свойства известных элементов, окружающих свободное место в таблице, можно заранее предсказать свойства еще не открытых элементов. В марте 1869 г. Менделеев сообщил Русскому химическому обществу об открытом им законе в статье "Соотношение свойств с атомным весом элементов" и тогда же сформулировал основные положения открытого закона. (См. слайд №13). Вопросы к классу:
Учитель: К сожалению, сторонников периодического закона сначала было очень мало, даже среди русских ученых. Противников – иного, особенно в Германии и Англии. Возникало много вопросов. Презентация 3. Современная формулировка периодического закона. (выступление группы 3) Первого марта 1869 года Д. И. Менделеев обнародовал периодический закон и его следствие - таблицу элементов. В 1870 году он назвал систему "естественной", а спустя год - "периодической". Таблица (далекий прообраз современной), демонстрирующая закон, была представлена Менделеевым под названием "Опыт системы элементов, основанный на их атомном весе и химическом сходстве". Им же была дана формулировка закона: "Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, находятся в периодической зависимости от их атомного веса". Таблица состояла из шести вертикальных групп, предшественниц будущих периодов. По горизонтали прослеживались еще не полные ряды элементов, прообразов будущих подгрупп (сегодня - групп) элементов. Она содержала 67 элементов (сейчас их около 120), в том числе три предсказанных, впоследствии открытых и названных "укрепителями периодического закона". Естественно, первая таблица была несовершенной, и в последующие годы Менделеев многократно дополнял ее и вносил в ее структуру изменения. В момент представления первого варианта таблицы (март 1869 года) не были еще известны благородные ("инертные") газы (Не, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn – они содержатся в воздухе, не активны, молекулы их одноатомны) и отсутствовали сведения о внутреннем строении атомов. Лишь в двадцатых годах прошлого столетия, после революционных открытий в физике, применения рентгеновских лучей и обнаружения благородных газов, стало возможным дать современное определение закона о периодической зависимости свойств элементов от порядкового номера элемента, а не от атомного веса, как было вначале отмечено Д. Менделеевым. Иными словами, в трактовке закона понятие "атомный вес" элемента было заменено словами "порядковый (или атомный) номер", что отвечает числу протонов в ядре атома и, соответствен но, числу электронов у нейтрального атома. Определение стало отвечать данным об электронном строении атома, диктующим периодическую повторяемость свойств атомов через 2 (s-элементы), 6 (р-элементы), 10 (d-элементы) и 14 (f-элементы) элементов. Эти цифры отвечают максимально возможному числу электронов на определенном энергетическом уровне атома. Они же соответствуют и числу возможных элементов в соответствующем периоде. (Слайд № 14) Вопросы к классу:
Учитель: Графическим изображением периодического закона является периодическая таблица химических элементов. Презентация 4. Структура периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева. (выступление группы 4, см. слайд № 15,16 ). Вопросы к классу:
Презентация 5. Значение периодического закона. (Выступление группы 5), Слайд №17,18.
И, действительно, периодическая система и периодический закон дают возможность сформировать представление о единстве и целостности мира, более глубоко изучить химические элементы и их свойства, (обратить внимание на высказывание Менделеева: «Посев научный взойдет для жатвы народной!»). Периодическая система элементов оказала большое влияние на последующее развитие химии. Она не только была первой естественной классификацией химических элементов, показавшей, что они образуют стройную систему и находятся в тесной связи друг с другом, но и явилась могучим орудием для дальнейших исследований. Менделеев был не только убежден, что должны существовать неизвестные еще элементы, которые заполнят эти места, но и заранее предсказал свойства таких элементов, основываясь на их положении среди других элементов периодической системы. Были даны этим элементам и названия экабор( так как свойства его должны были напоминать бор), экаалюминий, экасилициум. Первым , в 1875 году французским химиком был открыт новый элемент – галлий (от древнего названия Франции), Д.И.Менделеев сразу по описанию его свойств узнал предсказанный им экаалюминий. В 1879г. появились сообщения шведского химика об открытия скандия, по свойствам схожим с экабором. В 1886г. немецкий химик открыл германий, предсказанного элемента экасилициума. Большое значение имела периодическая система также при установлении валентности и атомных масс некоторых элементов. Точно так же периодическая система дала толчок к исправлению атомных масс некоторых элементов. Например, у бериллия относительная атомная масса была определена 13,5 вместо 9, а это значило, что бериллий следовало поместить не на 4, а на 6-ом месте. Однако, Д.И.Менделеев был твёрдо убеждён, что относительная атомная масса бериллия определена неверно, впоследствии это подтвердили. И в настоящее время периодический закон остается путеводной звездой химии. Именно на его основе были искусственно созданы трансурановые элементы. Один из них- элемент №101, впервые полученный в 1955 г., - в честь великого русского ученого был назван менделеевием. Последующее развитие науки позволило, опираясь на периодический закон, гораздо глубже познать строение вещества, чем это было возможно при жизни Менделеева. Учитель: Закон, открытый Д.И. Менделеевым объективно и верно отражает явления и процессы, протекающие в природе. Д.И.Менделеев работал над созданием таблицы 15 лет. Он был великим ученным. Презентация 6. Д.И. Менделеев. Жизнь и деятельность. (выступление группы 6, см. Слайд №19. Дмитрий Иванович Менделеев (1834 - 1907) Русский ученый, открыл периодический закон химических элементов. В 1955 г. американские физики во главе с Г. Сиборгом синтезировали химический элемент с порядковым номером 101. Они дали ему название менделевий — в знак признания заслуг великого русского ученого. Периодическая система Менделеева уже более 100 лет служит ключом к открытию новых элементов. Периодический закон и периодическая система стали важнейшим вкладом Д. И. Менделеева в развитие естествознания. Но они составляют лишь часть огромного творческого наследия ученого. Полное собрание его сочинений —25 объемистых томов, настоящая энциклопедия знаний. Менделеев привел в систему разрозненные сведения об изоморфизме, и это сыграло роль в развитии геохимии. Он открыл критическую температуру кипения, выше которой вещество не может находиться в жидком состоянии, разработал гидратную теорию растворов и тем самым по праву считается выдающимся физико-химиком. Он провел глубокие исследования свойств разреженных газов, показав себя выдающимся физиком-экспериментатором. Менделеев предложил теорию неорганического происхождения нефти, до сих пор имеющую приверженцев; разработал процесс приготовления бездымного пороха; изучал воздухоплавание, метеорологию, совершенствовал технику измерений. Будучи управляющим Главной палаты мер и весов, много сделал для развития метрологии. За свои научные заслуги Менделеев был избран членом более 50 академий и научных обществ разных стран мира. В научной деятельности ученый видел, по его словам, свою «первую службу Родине». Вторая служба — педагогическая деятельность. Менделеев был автором учебника «Основы химии», который при его жизни выдержал 8 изданий и не раз переводился на иностранные языки. Менделеев преподавал во многих учебных заведениях Петербурга. «Из тысяч моих учеников много теперь повсюду видных деятелей, и, встречая их, всегда слышал, что доброе в них семя полагал, а не простую отбывал повинность»,— писал ученый на склоне лет. Многогранной и полезной была «третья служба Родине» — на ниве промышленности и сельского хозяйства. Здесь Менделеев проявил себя подлинным патриотом. заботившимся о развитии и будущем России. В своем имении Боблово он ставил «опыты по разведению хлебов». Детально изучал способы добычи нефти и дал много ценных рекомендаций по их усовершенствованию. Он постоянно вникал в насущные нужды промышленности, посещал фабрики и заводы, рудники и шахты. Авторитет Менделеева был настолько высок, что его постоянно приглашали экспертом для решения сложных экономических проблем. Незадолго до смерти он опубликовал книгу «К познанию России», в которой наметил обширную программу развития производительных сил страны. «Посев научный взойдет для жатвы народной»-таков был девиз всей деятельности ученого. Менделеев был одним из культурнейших людей своего времени. Он глубоко интересовался литературой и искусством, собрал огромную коллекцию репродукций картин художников разных стран и народов. На его квартире часто происходили встречи выдающихся деятелей культуры. В этом году исполняется 177 лет со дня рождения выдающегося российского химика Дмитрия Ивановича Менделеева и 142 года со дня создания им периодической системы элементов. За истекшее время таблица, наглядно демонстрирующая периодический закон, неоднократно дополнялась и расширялась. До последнего времени в научной и учебной литературе приводилась так называемая короткая форма таблицы. Современный, расширенный вариант таблицы Менделеева составлен авторами статьи на основании последних решений ИЮПАК - Междунаpодного союза теоpетической и пpикладной химии. Эта оpганизация, созданная в 1919 году, кооpдиниpует исследования, тpебующие междунаpодного согласования, контpоля и стандаpтизации, pекомендует и утверждает химическую теpминологию, включая названия элементов. Россия, будучи полноправным членом союза, выполняет его решения и рекомендации. Новая форма таблицы была одобрена XVII Менделеевским съездом в сентябре 2003 года. В таблицу внесены самые последние характеристики всех известных на сегодняшний день элементов. Она будет полезна всем, кто изучает химию и физику или просто интересуется современной наукой. Итак, мы познакомились с историей открытия периодического закона и еще раз убедились, что по периодической системе можно очень много узнать о каждом химическом элементе, что, бесспорно, доказывает гениальность этого открытия. В 1905 году Менделеев писал: « Будущие не грозит периодическому закону разрушением, а только надстройки и развитие обещает». И это будущее наступило. Химическая викторина. (См. слайд №20).
Химический кроссворд. ЭЛЕКТРООТРИЦАТЕЛЬНОСТЬ. (Слайд №21). Тесты. (См. слайд №22).
б) низшей степени окисления; в) числу электронов; г) числу протонов Завет детям Д.И. Менделеева: (Слайд №23). «Главный секрет вот какой: один человек — нуль, вместе — только люди. Поэтому, живите для других, начиная с мамы, друг с друга, брата или сестры, затем для всех других... Сами трудитесь, трудясь, вы сделаете всё и для близких и для себя, а если при труде успеха не будет, будет неудача, не беда – попробуйте ещё, сохраните спокойствие, то внутреннее обладание, которое делает людей с волей, ясных и нужных другим. Иного завета, лучшего, дать не могу. С ним и живите. С ним завещайте». «Труд, работа не всякая, а осмысленная, сознательная, нужная людям». Задание на дом: §3, с.19 № 4-6 Используемая литература. 1. Габриелян О.С. «Химия 9 класс»- М. «Дрофа»,2010г 2. Габриелян О. С., Остроумов И. Г. Настольная книга учителя. Химия. 9 кл.: Методическое пособие. — М.: Дрофа, 2003. 3. Химия. 9 кл.: Контрольные и проверочные работы к учебнику О. С. Габриеляна «Химия. 9» / О. С. Габриелян, П. Н. Березкин, А. А. Ушакова и др. — М.: Дрофа, 2003—2005. 4. Габриелян О. С., Остроумов И. Г. Изучаем химию в 9 кл.: Дидактические материалы. — М.: Блик плюс, 2004. 5. Габриелян О. С., Воскобойникова Н. П. Химия в тестах, задачах, упражнениях. 8 - 9 кл. — М.: Дрофа, 2005. |