ПРЕЗЕНТАЦИЯ "ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН и ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ Д.И.МЕНДЕЛЕЕВА"

Периодический закон и периодическая система химических элементов

1 8 6 9 год

попытки классификации химических элементов

Ю.Л.Мейер –немецкий ученый 1864 год. Его таблица элементов расположена по возрастанию атомных масс и валентности, но не сделал теоретических обобщений.

Дж. Ньюлендс – английский ученый 1865 год.

Выделил октавы- повторяемость свойств

элементов через 7 элементов «закон октав »

И.В.Деберейнер 1817 год

Выделил триады элементов, средний элемент имеет средние свойства (зависимость между атомной массой и положением элемента )

Дмитрий Иванович Менделеев 1869 год

Обнаружил природную общую связь и объединил все элементы в систему.

Периодическая система – это естественная классификация элементов, основанная на периодическом законе и химических свойствах элементов.

Составляя таблицу, Д И Менделеев:

• Исправил атомные массы некоторых элементов

• Свойства элементов в периоде изменяются закономерно: каждый период начинается щелочным металлом и заканчивается инертным газом(усиливаются неметаллические свойства)

• Определяя место в таблице, учитывал химические свойства

• В одной группе свойства зависят от атомной массы: чем больше атомная масса, тем больше металлические свойства.

• Оставил свободные клеточки для неоткрытых элементов

строение таблицы

Период

Группа

Всего 7 периодов:

Всего 8 групп.

1-3 малые периоды, состоят из одного ряда

Каждая группа делится на две подгруппы: главная и побочная.

4-7 большие периоды, состоят из двух рядов.

• Главную образуют элементы малых и больший периодов.
• Побочную только элементы больших периодов

• 1 период – 2 элемента
• 2 период – 8 элементов
• 3 период – 8 элементов
• 4 период – 18 элементов
• 5 период – 18 элементов
• 6 период – 32 элемента
• 7 период – не закончен

Д.И. Менделеев

Периодическая система химических элементов – графическое выражение периодического закона

• Д.И. Менделеев выявил повторяемость одинаковых признаков в мире химических элементов и назвал эту закономерность периодичностью. Эту закономерность он сформулировал в виде периодического закона.

• Свойства элементов, а также свойства образуемых ими простых и сложных соединений находятся в периодической зависимости от атомных весов элементов

Проверь свои знания

У какого элемента ярче выражены металлические свойства: натрия или магния?

У какого элемента ярче выражены неметаллические свойства: сульфура или селена?

Калия или цезия? Почему? Для сильных металлов

Силициума или фосфора? Почему?

Для сильных неметаллов

• составьте формулы высших оксидов
• составьте формулы водородных соединений
• составьте формулы оснований
• какой оксид и гидроксид будет проявлять более основные свойства
• Составьте ряд металлической активности в ряду:

• составьте формулы высших оксидов
• составьте формулы водородных соединений
• составьте формулы кислот
• какой оксид и кислота будут проявлять более кислотные свойства
• Составьте ряд неметаллической активности в ряду:
• N –P—As—Sb--Bi

Mg - Ca – Sr - Ba

Физический смысл периодического закона

Д.И. Менделеев, обобщив огромный химический материал, открыл фундаментальный закон природы – периодический закон.

Однако уровень знаний того времени не позволял выявить причины периодичности. Это стало возможным после открытия строения атома.

Оказалось, что периодическая система не только правильно отображает периодический закон, но и строение атома.

Поскольку свойства элементов зависят от числа электронов на внешнем уровне атомов, то число электронов также периодически повторяется. В этом физический смысл периодического закона.

Современная формулировка закона: свойства элементов находятся в периодической зависимости от величины заряда ядер их атомов

• В малых периодах возрастает число электронов на внешнем уровне и радиус атома незначительно уменьшается, что ведет к увеличению неметаллических свойств элементов. Сила неметалла проявляется в способности атомов этих элементов принимать недостающие до завершения уровня электроны

• В больших периодах свойства элементов изменяются медленнее, так как в четных рядах с увеличением заряда ядра число электронов на внешнем уровне остается неизменным. Лишь при переходе к нечетным рядам, число электронов опять увеличивается.

• В главных подгруппах увеличивается радиус атома, а число электронов на внешнем уровне не изменяется. Это говорит об усилении металлических свойств элементов и о способности атомов этих элементов легко отдавать электроны с внешнего уровня .

Строение атома

• Атом – это электронейтральная частица.
• Состоит из положительно заряженного ядра и вращающихся вокруг него электронов.
• Положительный заряд ядра нейтрализуется суммарным отрицательным зарядом электронов.

Проверь себя

На что указывает порядковый номер элемента? Что означает протонное и нуклонное число? Что указывает на число протонов? Определить число протонов, нейтронов и электронов для атома с № 35 и 45 Чем подобны и чем отличаются нуклиды элементов? Что такое химический элемент? Сколько протонов в частицaх O -2 S +4 M g +2 AI +3 N +2

Движение электрона в атоме

• Электрон имеет двойственную природу. Это частица и волна одновременно. При своем движении он заполняет пространство вокруг ядра в форме волны (электронное облако).

• Электроны размещаются на разных расстояниях от ядра, формируя электронные уровни.

• Уровни расщепляются на подуровни, которые имеют орбитали разных форм

Заполнение орбиталей

• 1s 2

• 2s 2 2p 6

• 3s 2 3p 6

• 4s 2 3d 10 4s 2

• 5s 2 4d 10 5p 6

• 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6

• 7s 2 5f 14 6d 10- 7p

Ячейковая структура

Тренировочные упражнения

• Написать электронно-графические формулы для элементов с № 13,27,52.
• Что общего в строении атомов элементов с № 3 и 8, 15 и 33?
• Электронная формула элемента имеет окончание …3S 2 3p 4. Определить этот элемент
• Написать уравнение реакции между простыми веществами, образованными элементами, электронные формулы которых … 3S 2 3p 1 и

Научное значение периодического закона

• Была открыта взаимная связь между всеми элементами, их физическими и химическими свойствами.

• Атомы всех элементов должны быть построены по единому принципу, а их строение должно отображать периодичность свойств элементов. Таким образом, периодический закон стал важным звеном в эволюции атомно-молекулярного учения, оказав значительное влияние на разработку теории строения атома.

• Д. И. Менделеев стал первым исследователем, сумевшим решить проблемы прогнозирования открытий в химии. В течение следующих 15 лет предсказания Менделеева блестяще подтвердились.

• Успехи атомной физики, включая ядерную энергетику и синтез искусственных элементов, стали возможными лишь благодаря Периодическому закону.

• Были исправлены валентности и атомные массы некоторых элементов. Блестящее подтверждение нашли пророческие слова Менделеева: «Периодическому закону не грозит разрушение, а обещаются только надстройка и развитие».

•   Периодический закон является универсальным законом. Он относится к числу таких общих научных закономерностей, которые реально существуют в природе и поэтому в процессе эволюции наших знаний никогда не потеряют своего значения.

Страницы жизни

• Д.И. Менделеев родился 8 февраля 1834г. в г. Тобольске, в семье директора гимназии и попечителя училищ. Мать — владелица небольшого стекольного производства.
• В 1841 г. — поступил в Тобольскую гимназию. 1847 г. — смерть отца. 1849 г. — окончание гимназии.
• Он был четырнадцатым и последним, самым любимым ребенком в семье директора гимназии. Воспитывала его мать, поскольку отец будущего химика ослеп после рождения своего сына и умер. Известно, что в гимназии Менделеев не отличался особым прилежанием. И особенно не любил закон божий. В 15 лет Дмитрий Менделеев окончил гимназию.
• Его мать приложила немало усилий, чтобы юноша продолжил образование. Оставшись вдовой, она до 1850 г. сама управляла небольшим стекольным заводом близ Тобольска. Мария Дмитриевна решила послать сына за многие тысячи километров от дома — в Москву, где жил ее брат. Менделеев пытался поступить в Медико-хирургическую академию в Петербурге. Однако анатомия оказалась не под силу впечатлительному юноше, поэтому Менделееву пришлось сменить медицину на педагогику.
• В 1850 г. он поступает в Главный педагогический институт, где когда-то учился его отец. Только здесь Менделеев почувствовал вкус к учебе и скоро стал одним из лучших. Иногда у него горлом шла кровь, и врачи полагали, что у него началась последняя степень чахотки. Он лежал в клинике педагогического института, где он учился, когда однажды во время обхода главный лекарь, думая, что Менделеев уснул, сказал директору: «Ну этот уже никогда не поднимется».
• А «этот», услышав свой приговор, сел на кровати, достал тетради и тут же погрузился в записи с лекциями. Институтские друзья сумели устроить для Менделеева аудиенцию у придворного медика Здекауэра, и тот, прослушав его, деликатно посоветовал ехать на юг.
• Талантливого студента в 1855 г. назначили учителем Ришельевской гимназии в Одессе. Здесь он подготовил свою вторую научную работу — "Удельные объемы". В Крыму Менделеев показался Пирогову. Великий врач с неожиданной внимательностью осматривает столь странного здесь пациента и... дарует ему жизнь! Менделеев навсегда запомнил то, что сказал ему Пирогов: «Нате-ка вам, батенька, письмо вашего Здекауэра. Сберегите его, да когда-нибудь ему и верните. И от меня поклон передайте. Вы нас обоих переживете». Полгода в Одессе, и вот Менделеев вновь в Петербурге. Приехал он не с пустыми руками: работа, которую он привез — тончайшее и кропотливейшее исследование по удельным объемам. В возрасте 21 года Менделеев блестяще выдержал выпускные экзамены, а его дипломная работа о явлении изоморфизма была признана кандидатской диссертацией.
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  

Мировое наследие

• 1890-1895 годах Менделеев был консультантом Научно-технической лаборатории Морского министерства. В 1892 году наладил производство изобретенного им бездымного пороха.
• Организатор и первый директор (1893-1907) Главной палаты мер и весов.
• 1894 г. — избрание доктором права Оксфордского университета и почетным доктором наук Кембриджского университета.
• Менделеев возглавлял большую экспедицию по изучению промышленности Урала, участвовал в работе Всемирной выставки в Париже в 1900 году, разрабатывал программу экономического преобразования России.
• В 1900 г. Создал физическую теорию весов, разработал конструкции коромысла, точнейшие методы взвешивания.
• 1901-1902 гг. — разработка проекта ледокола для арктических экспедиций.
• 1905 г. — издание книги "Заветные мысли".
• 1906 г. — издание труда "К познанию России".
• 1907 г. — Д. И. Менделеев скончался (2 февраля).
• Уже при жизни пользовался мировой славой. Менделеев оставил свыше 500 печатных трудов. Он является автором фундаментальных исследований по химии, химической технологии, физике, метрологии, воздухоплаванию, метеорологии, сельскому хозяйству, экономике, народному просвещению и др., тесно связанных с потребностями развития производительных сил России.
• Пропагандировал использование минеральных удобрений, орошение засушливых земель, использование нефти.
• В его честь назван элемент № 101 — менделевий . АН СССР учредила (1962г.) премию и Золотую медаль им. Д. И. Менделеева за лучшие работы по химии и химической технологии.

• Менделеев все чаще встречается с Феозвой Лещевой — она ему нравится. И вскоре они поженились.
• Через три года у Менделеевых родился сын.
• В 1865 г Дмитрий Иванович покупает небольшое именьице Боблово, неподалеку от Клина, переезжает туда и с пылом начинает заниматься сельским хозяйством.
• В Боблове ему хорошо. Он много гулял, ездил верхом, хлопотал на своем опытном поле, а вечерами частенько встречал идущее с пастбища стадо. Вот, оказывается, когда он начал думать о будущем. Жена думала, что так будет всегда, что Дмитрий Иванович понял, наконец, где и в чем его счастье. От одних только этих мыслей волна тихой радости переполняла ее. Но она ошибалась. В ее муже в то время зрел великий ученый. Он сам об этом не помышлял. Она этого просто не понимала.
• 16 ноября 1876г. отделения Академии наук выдвинули кандидатов на вакантные места членов-корреспондентов. Избрала своим членом-корреспондентом по разряду физики славнейшего мужа Дмитрия Ивановича Менделеева, ординарного профессора химии Императорского Санкт-Петербургского университета, за исключительные заслуги в развитии наук и публично утвердила.
• Прошло 10 лет... А дома у него все идет как-то нескладно. Ему одиноко. Он давно уже знает, что Феозва его никогда не поймет. Она хочет, чтобы он был примерным семьянином и все свободное время от преподавания проводил вместе с нею в деревне. А он не может. Боблово стало для него этапом в жизни, и этот этап оказался уже позади. Менделеев на несколько месяцев уезжает в Америку — изучать тамошние методы добычи нефти.
• Ему за сорок, но он не встречал очень важного в жизни, что наполняет ее особым, трепетным смыслом. Он еще не любил. Они познакомились в доме его старшей сестры. Ее звали Анной, она была дочкой казачьего полковника и так не походила на всех девушек.
• Она уехала, а он писал ей письмо за письмом и опускал их в ящик, приделанный к столу, за которым работал. Ведь он обещал не напоминать о себе...
• Но до полного счастья еще далеко. Церковь наложила на брак Менделеева епитимью — запрет, и он семь лет не имел права жениться. Через год кронштадтский священник нарушил этот запрет и обвенчал Дмитрия Ивановича с Анной Ивановной и на другой же день в наказание был лишен своего сана.
• Вот такая у них была любовь. Встретив в возрасте 48 лет Анну Ивановну, полюбив ее и получив согласие на развод от первой жены (сын Володя и дочь Ольга — от этого брака). В этом же году у них родилась дочь Люба. А еще через два года у Менделеевых родились близнецы: Мария и Василий.
• Трудная, красивая, мучительная и счастливая жизнь. Менделеев, к чему бы он ни прикасался в жизни, всегда отдавался весь — со страстью, в могучем порыве. Так он любил, так громил врагов, так работал — изо дня в день — всю свою жизнь.

Любовь и счастье семейной жизни

Интересные факты из жизни Менделеева

• Написал как-то, уже в старости: «Сам удивляюсь, чего только я не делывал на своей научной жизни». 
• Надежда Яковлевна Капустина - Губкина в своих воспоминаниях пишет о такой вредной привычке Дмитрия Ивановича как курение: «Дмитрий Иванович курил крученые папиросы, свертывал их сам и не употреблял мундштука, так что второй и третий пальцы его руки всегда были желтые от табачной копоти. Табак он курил хороший и дорогой». Он часто повторял, что ни за что не бросит куренья: «Все равно умрешь, кури не кури. Так уж лучше курить»
• Резкость же своего характера он с улыбкой объяснял тем, что раздражение в себе таить вредно: «Ругайся себе направо и налево — и будешь здоров. Вот Владиславьев, бывший ректор университета, не умел ругаться, все таил в себе — скоро и помер».
• Однажды Менделеев пришел в Палату мер и весов в большом раздражении. Накричал буквально на всех. Потом в кабинете сел в кресло, улыбнулся и сказал весело: «Вот как я сегодня в духе!»