Тема: Открытие периодического закона.
Цель: Ознакомить с историей открытия и развития
периодического закона и периодической системы
химических элементов Д. И. Менделеева используя
обучающую игру; принципом классификации химических
элементов и периодическим законом как одним из общих
законов природы; изменением свойств химических
элементов в группах и периодах периодической системы;
продолжить работу по развитию умения прогнозировать
свойства химических элементов на основе знаний о
периодической системе. Воспитывать активность и самостоятельность при изучении нового материала; формировать убеждения в познаваемости мира. Развивать умение самоорганизации, коррекции своих знаний, коммуникативных умений, приемов мышления (анализ, сравнение), умение спользовать методы познания (наблюдение, моделирование ).
Оборудование: карточки с символами химических
элементов и другими данными.
Тип урока: изучение нового материала.
Методы: проблемный диалог.
Ход урока.
Ι Организационный момент.
II Изучение нового материала.
Тема нашего сегодняшнего урока «Открытие периодического закона». И прежде чем мы изучим открытие закона, послушайте стихотворение С. Щипачева «Менделееву посвящается».
Итак, периодический закон был открыт русским химиком Д. И. Менделеевым 1 марта 1869 г. К тому времени было известно 63 химических элемента. Многие ученые пытались классифицировать их, но все попытки оказались безуспешны. Ближе всех подошел Мейер. И лишь Д. И. Менделеев смог увидеть те закономерности, которые были загадкой для остальных ученых.
Я предлагаю вам сегодня стать первооткрывателями и открыть для себя периодический закон, повторив открытие Д. И. Менделеева. Перед вами на столах конверты с карточками. Взяли все конверт А. В нем находятся из известных в то время элементов. На каждой карточке кроме знака элемента обозначена его атомная масса, формула летучего соединения с водородом, высшего оксида и гидроксида. Такие же карточки были и у Д. И. Менделеева. Он расположил их первоначально столбцами, а затем рядами.
- Как вы думаете, какое из указанных значений взял он за основу своей классификации?
- И как он расположил элементы?
Давайте и мы расположим их в порядке возрастания атомных масс.
Li B C Be N O F
Na Mg Al Si P S Cl
- Какие закономерности здесь можно видеть?
Сходные по химическим свойствам элементы располагаются в столбцы, но есть несоответствия. Это заметил Менделеев.
- Как должны бы располагаться элементы?
Be – Mg
B – Al
C – Si
Чтобы привести все в соответствие он изменил атомную массу Be на 9 и получил:
Li Be B C N O F
Na Mg Al Si P S Cl
У вас в конверте Б есть карточка Be с массой 9. Замените ее и исправьте ряд.
А теперь давайте посмотрим:
- Как будут меняться металлические и неметаллические свойства слева направо (усиливаются неметаллические) – сверху вниз? (усиливаются металлические)
- Как меняется валентность элементов в высших оксидах слева направо? (возрастает)
- Чем обусловлена валентность? (увеличение числа валентных электронов)
- Как меняется основные и кислотные свойства оксидов в рядах? (усиливаются кислотные) – в столбцах? (усиливаются основные)
- Как меняется валентность элементов в водородных соединениях в рядах? (уменьшается)
- Как меняются кислотные и основные свойства гидроксидов в рядах? (усиливаются кислотные) – в столбцах? (усиливаются основные)
- Какой вывод можно сделать? Как меняются свойства элементов? (периодически)
- Как же тогда сформулировать закон?
2. У нас осталось еще 3 элемента: K, Ca, Ti.
- Как следует их разместить?
Li Be B
Na Mg Al
K Ca Ti
Что вы видите? (Ti не на своем месте)
Менделеев оставил под Al свободное место для неоткрытого элемента. Он называет его экабор и предсказывает основные его свойства ( )
Ti помещен под Si.
3. Менделеев оставил почти 30 пустых мест для химических элементов. И для многих предсказал свойства.
Давайте откроем учебник (с. 199) и посмотрим на таблицу в том виде, как это предсказал Менделеев. И на с. 200 посмотрим таблицу (свойства предсказанные Менделеевым установленные на опыте после открытия элемента германия).
Как видите, предположение Менделеева полностью подтвердилось. По этому поводу есть вот такие строки в произведении Ефимовского.
И действительно, обратите внимание на таблицу. Эти элементы предсказал Менделеев. Они были открыты.
4. Но это еще не все. Были исправлены атомные массы не только бериллия, но и других элементов. Обратите внимание на таблицу.
5. Обратите внимание, что полученная нами таблица отличается от той, которой мы пользуемся. Чем? (отсутствие инертных газов) 1868 г. был открыт гелий на Солнце. В 1882 г. – на Земле. А затем и остальные. Куда мы их должны поставить?
После получения соединений с другими элементами и поместили в 8 группу. Но атомные массы аргона и калия указывают, что мы должны их поменять местами.
- Что же получится, если поменяем? (возвращаем их на место)
Еще кобальт – никель
теллур – иод
- Как же объяснить этот факт?
- В чем заключается разгадка? (строение атома)
В то время не было даже гипотез о строении атома. Поэтому объяснить это Менделеев не мог. А мы попытаемся. Принадлежность атома к какому-то элементу определяется зарядом его ядра (числом протонов). Но с ростом числа протонов растет и число нейтронов, но не равномерно. Поэтому атомная масса хоть и растет с увеличением числа протонов, но бывают и исключения.
Открытие строения атома способствовало утверждению и развитию периодического закона. Поэтому сейчас мы считаем, что основой классификации элементов и периодичность их свойств является заряд атомного ядра.
Давайте попробуем дать современную формулировку периодического закона: свойства элементов, а так же образуемых ими соединений находятся в периодической зависимости от величины заряда их атомных ядер. С зарядом ядра растет число электронов, они заполняют энергетические уровни. Строение внешнего уровня периодически повторяется. Отсюда и периодическая зависимость свойств. Периодически повторяется число электронов на внешнем уровне.
6. Водород в таблице занимает 2 места:
- Как вы думаете почему? (сходство свойств с I и VΙΙ групп)
7. 7 период не завершен
- Посчитайте сколько элементов еще должно быть открыто для его завершения? (8)
- Вы можете сказать, какими свойствами будет обладать элемент №118? (инертный газ)
- Благодаря чему мы можем сделать такое предположение? (периодический закон)
III Итог урока
Каково же значение периодического закона:
1 Классифицированы все химические элементы;
2 Можно предсказать открытие новых элементов;
3 Можно предсказать их свойства.
В конце жизни Менделеев записал: «периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает». На похоронах Менделеева пред его гробом несли периодическую таблицу. В Петербурге ему поставлен памятник, а на стене дома напротив выложена мозаичная периодическая таблица.
Чивилихин написал по этому поводу стихотворение. Послушайте его.
IV Домашнее задание § 11.1, 11.3.
упражнение 4 (с. 200), упражнение 1,2 (с. 204)