Урок-панорама (в рамках изучения темы «Периодический закон и периодическая система химических элементов», 9 класс). «Плох тот народ, который не помнит, не ценит и не любит своей истории»
 Скачать 165.51 Kb. |
| Тема урока: « Д. И. Менделеев-учёный и общественный деятель» К 175-летию со дня рождения. Урок-панорама (в рамках изучения темы « Периодический закон и периодическая система химических элементов», 9 класс). « Плох тот народ, который не помнит, не ценит и не любит своей истории» В. Васнецов « Гордиться славою своих предков не только можно, но и должно…» А.С.Пушкин Цели урока: показать, что Д. И. Менделеев - один из самых значительных общественных деятелей страны последней трети 19 века и начала 20 века, всемирно известный учёный, безгранично преданный науке, отличающийся широтой интересов, чрезвычайной многосторонностью знаний и способностью давать нечто новое в каждой из их отраслей, синтетическим характером ума и оригинальностью мышления, патриот, живший интересами народа и верящий в будущее своей страны; формировать удивление возможностями науки, восхищение гением Д. И. Менделеева, гордость за русскую науку; способствовать развитию творческой активности учащихся и формированию надпредметных умений и навыков. Оформление урока. 1. Школьная доска: а) портрет Д.И. Менделеева, даты жизни и смерти; б) эпиграфы: « Я люблю свою страну, как мать, а свою науку, как дух…» «Ни капиталу, ни грубой силе, ни своему достатку я при этом не служил, а только старался… дать плодотворное, промышленное, реальное дело своей стране ». Д. И. Менделеев. 2. Выставка научно- популярной литературы. 3. Газеты, выпущенные учащимися: «Основные этапы жизненного пути Д.И Менделеева», « Д. И. Менделеев в воспоминаниях современников», « Д. И. Менделеев в искусстве». 4. Компьютерные презентации 5. Отрывок из видеофильма «Великий закон». Этапы организации работы. 1. Подготовительный этап: определение темы урока и целей. 2. Планирование работы (разработка плана, формирование групп и распределение обязанностей, определение источников информации, установление способов представления результатов, сроков исполнения). 3. Сбор информации, её анализ, оформление (выпуск газет, создание электронных презентаций и слайдов). 4. Презентация (урок). Направления работы в группах: -работа Д. И. Менделеева на поприще преподавательском -работа Д. И. Менделеева на пользу роста русской промышленности и сельского хозяйства -научная деятельность Д. И. Менделеева -Д. И. Менделеев в воспоминаниях современников. Группы формируются по принципу отношений ответственной зависимости, когда работа каждого зависит от работы и знаний других членов группы и является общим результатом и ценностью. В группу подбираются: а) ученик- организатор, консультант; б) учащиеся, умеющие работать с литературой, в) учащиеся, отвечающие за создание электронных презентаций, иллюстраций к рассказу, г) художник-оформитель, д) ученик, способный эмоционально донести до слушателя подготовленный рассказ. Формируются с учётом пожеланий детей. Цель работы в группе: познакомиться самим и построить интересный рассказ об одной из сторон деятельности Д. И. Менделеева, подготовить электронные презентации или слайд-шоу. Источники информации: список литературы и электронных средств информации, имеющихся в школьной библиотеке; дополнительный список рекомендуемой литературы; выставка книг и журналов (с закладками, выделением основных идей и мыслей) в кабинете химии. Функции учителя. 1. Предоставляет возможность выбрать тему, партнёров. 2. Организует распределение ролей. 3. Консультирует. 4. Организует подведение итогов на промежуточных этапах работы. 5. Организует презентацию работ, реализует сценарий урока. В основе урока - творческий отчёт групп учащихся о проделанной работе. Конспект урока. Вступительное слово учителя. В 2009 г исполняется 175 лет со дня рождения выдающегося учёного, общественного деятеля, патриота Д.И. Менделеева. В истории знаний немало подвигов. Но очень немногие из них можно сопоставить с тем, что было сделано этим человеком. В 19в в России произошли огромные перемены: восстание декабристов и отмена крепостного права, экономическое развитие на рельсах капитализма, перемещение населения к окраинам, бурное развитие естествознания, расцвет литературы и живописи. В эту бурную историческую эпоху жил и работал Д. И. Менделеев - один из самых значительных общественных деятелей страны последней трети 19 и начала 20 веков. Слава Менделеева-химика несколько затмевает его вклад в развитие других областей науки и культуры. А наследие учёного огромно. «Чего я только не делывал на своей научной жизни…» Подводя итоги своей жизни Дмитрий Иванович писал в августе 1903г, что нёс «…три службы Родине: на поприще научном, преподавательском и на пользу русской промышленности, начиная с сельскохозяйственной, в которой лично действовал…» (Слайд: портрет Д. И. Менделеева и слова учёного). Наша цель сегодня - поближе познакомиться с научной и общественной деятельностью Д.И. Менделеева. Отчёт первой группы. «Лучшее время жизни и её главную силу взяло преподавательство». Слайд: «Направление русского образования должно быть жизненным и реальным». Д. И. Менделеев. Почти 40 лет жизни отдал Дмитрий Иванович народному образованию. Он преподавал в Симферопольской гимназии, Петербургском университете, Петербургском технологическом институте, Корпусе инженеров путей сообщения, Военно-инженерной академии, в Кадетском корпусе, на высших Бестужевских женских курсах. « Как педагог, я клал в дело и возбуждение, и душу… Из тысячи моих учеников много теперь повсюду видных деятелей, профессоров, администраторов и, встречая их, всегда слышал, что доброе в них семя полагал, а не простую отбывал повинность». На его лекции собирался весь Петербург. Ещё одно направление педагогической деятельности - создание учебников. В1861г выходит в свет курс «Органической химии», удостоенный Демидовской премии Петербургской академии. Переломным моментом в жизни и научной деятельности Менделеева стало занятие кафедры химии в Петербургском университете (октябрь 1867г). Приступая к чтению лекций не нашёл ничего, что можно было бы рекомендовать студентам в качестве учебного пособия. Поэтому решил написать новую книгу «Основы химии». «Основы» выдержали при жизни автора 8 изданий в России, переведены на английский, французский и немецкий языки. Здесь Дмитрий Иванович Менделеев на много лет вперёд определил принципы построения учебника. Слайд: «Основы»- любимое дитя моё. В них - мой образ, мой опыт педагога и мои задушевные научные мысли» Д. И. Менделеев. Педагогическое наследие учёного составляет крупный вклад в русскую педагогику. Менделеев написал более 40 работ по актуальным вопросам народного образования. Высказывал следующие принципиальные соображения: народное образование есть долг государства; постановку народного образования нельзя предоставлять стихии. Основополагающими принципами организации образования являются его всеобщность, обязательность и бесплатность, тесная взаимосвязь начального, среднего и высшего образования. В 1890г в Петербургском университете возникли студенческие волнения, и Менделеев взялся передать министру просвещения петицию от студентов, на что получил от министра грубый оскорбительный ответ, фактически означавший требование об отставке. В итоге Дмитрий Иванович вынужден был покинуть университет, проработав в нём более 33 лет. 22 марта 1890г он прочитал последнюю лекцию студентам. Аудитория не вмещала желающих. Уходить не хотел. Даже заплакал. Слайд: « Цвет своей жизни отдал посильному служению на пользу образования русского юношества». Д.И.Менделеев. Позже академик Д. П. Коновалов на могиле своего наставника скажет: « Дорогой и незабываемый учитель! От лица русских химиков я говорю тебе последнее прости…Несколько поколений черпало и будет черпать научное вдохновение в твоих творениях. Скольким же ты внушил жажду научной истины, скольких ты заразил своей научной пытливостью! Великий учитель! Слава земли русской!» Вторая группа. В качестве «третьей службы» Родине Д. И. Менделеев назвал свой труд, направленный на содействие развитию промышленности в России. Слайд: «Она наименее видна, хотя заботила меня с юных лет…», «Какой я химик, я политэконом…» Д. И. Менделеев. Учёный обладал изумительной способностью применять результаты теоретических исследований к решению возникавших практических задач. Менделеев много думал и писал о будущем России. «Наука и промышленность – вот мои мечты». В работах, посвящённых вопросам промышленного развития, затрагиваются все основные проблемы взаимодействия общества и окружающей среды, которые являются очень актуальными в наши дни. А именно: 1) проблема сырья и природных ресурсов, 2) энергетическая проблема, прогноз энергетики будущего; 3) продовольственная проблема (сельскохозяйственное производство), 4) вопросы охраны окружающей среды (сточные воды, перспективы создания безотходных технологических цепочек). Всего написано более 400 научных работ. В 1882г. вышла в свет статья «Об условиях промышленного развития в России». Обстоятельства её появления – прекрасная иллюстрация авторитета Менделеева – экономиста. Весной 1882г комитет Общества для содействия русской промышленности и торговле обратился к учёному с просьбой сделать на торгово-промышленном съезде доклад о мерах, необходимых для развития химической промышленности в России. Работа представляет собой развёрнутый текст доклада, где автор выходит за рамки только химической промышленности. Об авторитете и компетентности Менделеева свидетельствует большое число выступлений учёного, зафиксированных в протоколах этого съезда. Центральным вопросом многих его выступлений здесь было топливо и его рациональное использование. Д.И. Менделеев идеолог нефтяного дела. Методически, целеустремлённо изучал проблемы происхождения, добычи, состава, переработки и транспортировки нефти. Основные труды о нефти составили 10-тый том его 25-томного собрания сочинений, это свыше 800 страниц. Широко пропагандировал химическую переработку нефти, резко возражая против варварского сжигания её в топках. «Нефть – продукт природы редкий, ей должно дать совершенно иное применение, чем для топлива…Можно ведь топить ассигнациями». Высказывал идею перекачки нефти по трубопроводам, участвовал в строительстве первого нефтеперерабатывающего завода близ Ярославля (1879г). Д.И.Менделеев ратует за расширение добычи и использования каменного угля, набрасывает технологическую схему подземной газификации угля. Высказывает мысль о том, что ископаемое топливо – не единственный и даже не главный источник энергии в будущем. Менделеев глубоко вникал в насущные нужды промышленности, посещал фабрики и заводы, рудники и шахты. Его постоянно приглашали экспертом для решения сложных экономических проблем. В 1899г министр финансов С. Ю. Витте обратился к Дмитрию Ивановичу с просьбой возглавить экспедицию на Урал и выяснить: - в чём причина медленного развития железного дела на Урале - какое количество чугуна и стали можно ожидать впредь от Урала, исходя из его естественных запасов - может ли быть производство чёрных металлов на Урале дешевле и насколько - какие меры правительства могут содействовать удешевлению и возрастанию производства чугуна и стали. Д.И.Менделеев с группой помощников объездили десятки рудников и заводов Урала. Итогом экспедиции стал труд « Уральская железная промышленность в 1899г». В нём дан анализ причин отставания в развитии уральской чёрной металлургии и указаны пути ликвидации отставания. Менделеев впервые в России поставил полевые опыты, чтобы показать, как надо вести сельское хозяйство рационально на научной основе. В 1865г приобрёл небольшое имение в с. Боблово Московской губернии (около Клина). Сам составил программу опытов, проводил наблюдения, делал выводы, рекомендации. Впоследствии привлёк к этой работе бывшего в те годы ещё студентом К.А.Тимирязева .Поднял урожайность ржи за два года в три раза, показал, что плодородие почвы можно значительно увеличить с помощью минеральных удобрений вопреки существовавшей тогда теории « убывания плодородия земель». Выступал за орошение земель. Покоряющей чертой личности Д.И.Менделеева была его преданность тому, что он считал делом своей жизни: науке, преподавательской работе, промышленности. Поразительна разносторонность и разноплановость деятельности учёного. Знаменательное событие произошло 7 августа 1887г. В возрасте 53 лет Дмитрий Иванович совершил самостоятельный полёт на воздушном шаре «Русский», заполненном водородом, для наблюдения солнечного затмения. Был не только инициатором полёта, но и пилотом и исследователем одновременно. Поднявшись над облаками на высоту около 3 км, пролетел над землёй почти 100км, провёл ряд измерений с помощью приборов, некоторые из которых сам сконструировал. Слайд: «На лугу, на окраине Клина, до зари собирался народ, Чтоб затмения видеть картину и воздушного шара полёт. Всё готово! А шар не летит! Тяга мала. Не поднять этот груз. - Вы остаётесь, один подымусь. - Ветер опасен, случится беда… - Я отступать не привык никогда. Шар над землёй начинает взлетать… - Смотрите! Смотрите! Старик полетел! Один полетел! До чего же он смел!» Е. Ефимовский. За этот полёт Менделеев получил медаль Французской академии аэронавтики. Неоднократно привлекался военным и морским министерствами в качестве консультанта по вопросам перевооружения русской армии и флота. В 1891-1892гг разработал технологию изготовления бездымного пороха. С 1892г занялся упорядочением дела мер и весов в России, что делал с увлечением (по его собственным словам). В 1893г учёный назначен управляющим вновь созданной Главной палаты мер и весов и оставался им до смерти. В 90-е гг активно занимается вопросами кораблестроения и освоения путей мореходства и судоходства. По мнению Дмитрия Ивановича, исследование судов в ледовой обстановке, освоение Арктики и прокладка Северного морского пути для России имеют наиважнейшее значение. Разработал свой проект экспедиции и чертежи предлагаемого им ледокола для этой цели. Царское правительство оставило проект без внимания. Художник Я.Д. Минченков писал: «Менделеев строил грандиозные планы экономического переустройства нашей страны, и как поэт, «мечтал о её счастливой будущности». Он был учёным и педагогом, замечательным семьянином и общественным деятелем, к мнению которого прислушивались все слои общества. Это был человек государственного ума, историческая личность. Третья группа. И всё же всемирную славу Менделееву принесла научная деятельность. Важным источником для характеристики его научной деятельности являются высказывания самого Дмитрия Ивановича Слайд: «Всего более четыре предмета составили моё имя: периодический закон, исследование упругости газов, понимание растворов как ассоциаций и «Основы химии». Тут всё моё богатство». Д.И. Менделеев. Научная деятельность Менделеева продолжалась в течение полувека (1854-1906г). Её кульминация – создание учения о периодичности. Сказ о чудо - граде. Уже давно это было…. На земле русской, на брегах Невы-реки жил-был величайший труженик. Много добрых дел сделал для земли своей, для её процветания. И оставил он нам в наследство удивительный город! Архитектор верил, что будущее не грозит ему разрушением, а только надстройки и развитие обещает. Войдём в этот город. Нас приветствуют его обитатели. Какие они разные! Нельзя сказать, что у всех у них добрый, ровный и покладистый характер. Хотя между всеми жителями града существуют родственные связи, отношения между ними не всегда одинаковые. Некоторых водой не разольёшь, а других никогда вместе не увидишь. Тем не менее, все они прекрасно уживаются в этом замечательном городе. Все квартиры в городе распределены с учётом родственных связей между жильцами. У каждого жителя имеется ордер на жилплощадь, им закрепляется право на владение жилищем. Соседи всегда близки по характеру, между ними не возникает ссор и столкновений. Бунтарей и вспыльчивых расселили подальше друг от друга. Но для этого пришлось потрудиться. Сколько было столкновений! Поглядите! - злился литий, Фтор ужасный окислитель! Не поселюсь я в этот ряд, Пусть другие здесь горят! И бериллий мрачно мыслит: Кислород нас всех окислит… И простите за повтор Как несносен этот фтор! Ну и тут взорвался фтор: Ах! Так мы для вас не пара! Кислород, поддай им жару! Окисляй! За мной! Вперёд! Стойте,- крикнул углерод. Я и уголь, и алмаз; и за них я, и за вас. Я сражаться не горю, я вас лучше помирю. Буду жить посередине… Долго ли, коротко ли; быстро сказка сказывается, да не быстро дело делается, но жилищный вопрос был решён. И восстановились в городе мир и порядок: металлы под металлами, едкие под едкими живут своими домиками, домиками-клетками. Семь проспектов вдоль него. Они разной длины, но чёткий порядок царит здесь. На первом проспекте большая площадь и всего три жилые квартиры. Причём две из них занимает один жилец – дядюшка Вод. Очень быстрый и подвижный, легко сходящийся с людьми, он подружился с двумя семействами, по соседству с ними снял квартиры и до сих пор не может сделать выбор: кто же ему ближе по характеру. По восемь квартир на втором и третьем проспектах, а на следующих их гораздо больше. На четвёртом и пятом – по 18, на шестом – 32. Седьмой проспект и в наши дни ещё не достроен, но по проекту там тоже планируется 32 квартиры. Так что город ожидают впереди радостные и интереснейшие новоселья. Две большие фамилии живут отдельно. Учитывая семейные традиции, для них сделали исключение и выделили отдельный участок. Продолжим путешествие по городу. Проспекты пересекаются улицами. Их восемь. Поселиться на каждой из них не так то просто: нужно особое разрешение. Улицы двухсторонние, каждая сторона заселена родственниками и имеет своё название, отражающее характерную семейную черту. Нужно обратить внимание на прозорливость архитектора. На первом этапе планирования города поступило всего 63 заявки на место жительства в нём. Однако архитектор учёл возможные демографические изменения и заложил дополнительно в проекте около 30 квартир в расчёте на перспективу. И он не ошибся. Сейчас в нашем городе прописано 110 жильцов. Удивительный город! Весь мир большой от «А» до «Я», Земля и небо, ты и я, Трава, песок и снегопад, И ядер атомных распад, И солнца свет, и блеск луны В граде том заключены. Учитель. Вы, конечно, узнали, о каком городе идёт речь? Как называется этот город и его жильцы? Что такое проспекты, улицы? Что служит жильцам ордером на квартиру? Стройная система. И её главный архитектор – Д.И.Менделеев. Третья группа. К середине 19в известно 63 химических элемента. Уже в 50-60х годах появилось свыше десятка заслуживающих внимание попыток найти систему элементов. Но только Д.И.Менделеев был тем исследователем, который смог совершить творческий синтез уже достигнутых результатов. Только ему удалось открыть закон, действующий среди всех элементов, и на его основе – их естественную систему, изобразить эту систему графически и использовать закон для предсказания неизвестных элементов. Сложность была в том, что многие элементы не были ещё обнаружены в природе, открыты. К тому же относительные атомные массы у некоторых из них были определены неверно. Поэтому, располагая элементы в системе, Менделееву приходилось оставлять пустые места, клеточки. В ходе работы он исправил Аr нескольких элементов и предсказал существование неизвестных элементов. Для трёх из них подробно описал свойства ( экабор, экасилиций, экаалюминий ). Днём открытия Периодического закона считается 1 марта 1869г. В этот день появляется листок с первой таблицей, озаглавленной «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве». Была раскрыта количественная зависимость между атомным весом и свойствами. Ближайшая разработка системы заняла следующие три года (до конца 1871г), а дальнейшее её углубление ещё 25 лет. 1869-1870гг. Внимание перенесено на разработку всей «естественной системы элементов» в целом. Почти два года понадобилось для устранения сомнений о местоположении отдельных элементов. 3 декабря 1870г. «Естественная система элементов» - выступление Д.И.Менделеева на заседании Русского химического общества с видоизменённой периодической системой. Лето 1871г. Итоговая статья «Периодическая законность химических элементов». «Это лучший свод моих взглядов и соображений о периодичности элементов и оригинал, по которому писалось потом так много про эту систему…» Д.И.Менделеев. Ноябрь 1871г. «Естественная система элементов и применение её к указанию свойств неоткрытых элементов» (статья в журнале Русского химического общества ). Менделеев стремится теперь вывести смелые, далеко идущие логические следствия из открытого закона. Здесь высказаны прогнозы относительно экабора, экасилиция и экаалюминия. Он первый показал, как пользоваться законом для проверки известных фактов и для предсказания новых. 1877г. В третьем издании «Основ химии» впервые публикуется глава о периодичности изменения свойств. Слайд «Этапы работы над Периодическим законом и периодической системой» Вокруг Периодического закона вскоре после его открытия развернулась острая борьба, больно отражавшаяся на душевном состоянии Дмитрия Ивановича. Сторонников у него сначала было очень мало, даже среди русских химиков. Противников же много, особенно в Германии и Англии. Решающее значение для признания закона имели открытия трёх предсказанных элементов. В 1875г Лекок де Буабодран, ничего не знавший о работах Менделеева, открыл новый металл, назвав его галлием. По ряду свойств и по способу открытия (спектральным путём) галлий совпадал с экаалюминием. Но его удельный вес оказался меньше предсказанного. Менделеев послал во Францию заметку «По поводу открытия галлия», где указал на ошибку. Лекок де Буабодран не только не хотел признать, что найденный им элемент – один из предсказанных ранее, но на первых порах даже возмущался замечаниями и пожеланиями Д.И.Менделеева по поводу проверки некоторых констант. Но после повторных определений подтвердил, что удельный вес галлия точно соответствует удельному весу, рассчитанному русским химиком. Учёный мир был ошеломлён тем, что Менделеев своим теоретическим взором видел свойства нового элемента лучше, чем человек, эмпирически открывший этот элемент и державший его в своих руках. Это был первый триумф Периодического закона, вызвавший большой интерес к трудам Менделеева. В 1875г Нильсон в Швеции открыл скандий, в котором воплотился предсказанный Менделеевым экабор. В 1886г Винклер в Германии открыл элемент, названный германием. Он сразу же начал «примерять» свойства полученного элемента к пустым клеткам таблицы. Сам направил в Русское химическое общество письмо, в котором сообщил об открытии. Менделеев принял участие во всестороннем обсуждении свойств нового элемента. Оказалось, что они совпадают со свойствами экасилиция. Слайд «Сравнение свойств германия и экасилиция». Периодический закон утверждается в химии, переходя из гипотезы в строго доказанную истину. В пятом издании «Основ химии» (1889г ) Менделеев поместил портреты Лекока де Буабодрана, Нильсона, Винклера и Браунера ( выступил в пользу исправленного атомного веса бериллия ) в общую рамку, озаглавив её «Укрепители периодического закона». Ф. Энгельс назвал открытие периодического закона и предсказание на его основе неизвестных элементов научным подвигом. Учитель. Что же для нас сейчас периодическая система? Без неё не обходится ни один физик или химик. Прежде всего, это: 1) справочник по строению атомов. ПЗ сыграл большую роль в создании современной теории строения атомов, которая в свою очередь объясняет ПЗ. 2) Справочник о свойствах элементов и их соединений. Задание классу: а) Дать характеристику элемента по положению в ПСХЭ (кремния). б) Определить положение элемента 1s22s22p63s23p4 в ПСХЭ, характер его высших оксида и гидроксида. Проверка правильности выполнения задания. Слайд «Будут, конечно, появляться и умирать новые теории, блестящие обобщения и новые представления будут сменять устаревшие понятия; величайшие открытия будут далеко превосходить всё прошлое и открывать невероятные по новизне и широте горизонты – всё это будет приходить и уходить, но периодический закон Менделеева будет всегда жить, развиваться, уточняться и руководить исканиями» А.Е.Ферсман Д. И.Менделеев был личностью незаурядной и в высшей степени самобытной. Он был ярко выраженной Индивидуальностью. Член более 90 академий наук ( исключая Российскую ) и научных обществ. Он являлся одним из основателей Русского химического общества (1861г), неоднократно избирался его президентом. Имя учёного менделевий носит 101-ый элемент в периодической системе. В 1962г АН СССР утвердила премию и Золотую медаль Д.И.Менделеева за лучшие работы по химии и химической технологии. В 1964г имя Д.И.Менделеева было занесено на доску почёта Бриджпортского университета в США наряду с именами Эвклида, Архимеда, Коперника, Галилея, Ньютона, Лавуазье. Советский химик Л.А.Чугаев писал о Д.И.Менделееве: «Гениальный химик, первоклассный физик, плодотворный исследователь,…глубокий знаток химической промышленности вообще, особенно русской, оригинальный мыслитель в области учения о народном хозяйстве». ( Слайд). Учитель. Сегодня мы с вами поближе познакомились с Д.И.Менделеевым – великим учёным и гражданином. Сейчас мне очень хочется, чтобы вы выразили своё отношение к этому человеку. Я предлагаю вам написать мини-сочинение (полстранички) на тему «Мой Менделеев». Заслушиваются сочинения (по желанию). Учитель: (На экране компьютерного проектора художественный портрет Д.И.Менделеева) Уникальная личность. Великий учёный, государственный и общественный деятель, патриот. Он многое успел за 55 лет творческой жизни. Результаты его деятельности оказали огромное влияние на многие стороны и интеллектуальной, и материальной жизни страны. Потрясающе, когда у народа есть Менделеевы. |