Разработка открытого внеклассного мероприятия "Все вокруг таблицы Д. И. Менделеева"

Севастопольское государственное бюджетное образовательное учреждение

профессионального образования

«Севастопольский медицинский колледж имени Жени Дерюгиной»

Разработка открытого внеклассного мероприятия "Все вокруг таблицы Д. И. Менделеева"

Автор:

преподаватель химии

Звягинцева О.В.

Севастополь 2019 г.

Внеклассное мероприятие "Все вокруг таблицы Д. И. Менделеева"

(Открытое внеклассное мероприятие, посвященное 150-летию периодической таблицы химических элементов.)

Задачи.

• Образовательные: формировать интерес к историческому материалу великих научных открытий, показать практическое значение открытия периодического закона, расширить представления об использовании знаний одной области наук для открытия в другой области.

• Развивающие: развивать умение работать с научно-популярной литературой, поиск материалов с использованием ИНТЕРНЕТА, систематизировать и обрабатывать материал средствами ИКТ с помощью программ MICROSOFT WORD, POWERPOINT и т.д.

• Воспитательные:

  • воспитывать коммуникативные навыки, формировать научное мировоззрение,

  • воспитывать чувство патриотизма, гордости за достижения российской науки,

  • воспитывать любовь к химии и научным исследованиям.

Форма проведения: интегрированное внеклассное мероприятие по химии

Этапы мероприятия:

1. Вступительное слово преподавателя

2. Исторические сведения об открытии периодического закон (Сообщения обучающихся)

3. « Что в имени тебе моем» (Викторина «Путешествие по таблице Менделеева»)

4. Открытие свертяжелых металлов 115 ,118 химических элементов Московий и Оганессон. (видеофрагмент интервью академика Оганесяна)

1. Вступительное слово преподавателя

Мир сложен.
                Он полон событий, сомнений.
                И тайн бесконечных, и смелых догадок.
                Как чудо Природы является гений
                И в хаосе этом наводит 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!

Периодическая система химических элементов существует в мире независимо от нас. Система химических элементов, существующая в условиях нашей планеты, возникла одновременно с образованием Земли. Она стала доступна для людей благодаря многолетним усилиям ученых многих стран — физиков и химиков. Их исследования увенчались открытием фундаментального закона природы, которому подчиняется вся система химических элементов. Это открытие произошло в 1869 г. и связано с именем нашего гениального соотечественника — Дмитрия Ивановича Менделеева.

ООН провозгласила 2019 год годом таблицы Менделеева 29 января в Париже в штаб-квартире ЮНЕСКО состоялась торжественная церемония открытия Международного года периодической таблицы химических элементов.

В России она известна как таблица Менделеева. В этом году ей исполняется 150 лет. Отметить дату предложили российские ученые. Научное сообщество в 80 странах мира эту инициативу поддержало.

Церемония открытия Международного года Периодической таблицы химических элементов в России состоится 6 февраля 2019 года в Москве и будет приурочена ко Дню российской науки и одновременно Дню рождения Д.И. Менделеева.

2.Исторические сведения об открытии периодического закон (Сообщения обучающихся)

Попытки классифицировать и систематизировать известные химические элементы предпринимались задолго до Дмитрия Менделеева. Свои системы элементов предлагали такие известные ученые, как Деберейнер, Ньюлендс, Мейер и другие.

Однако из-за нехватки данных о химических элементах и их правильных атомных массах предложенные системы были не совсем достоверными.

«Закон триад» Спираль Шанкуртуа Таблица Мейера «Закон октав»

История открытия таблицы Менделеева начинается в 1869 году, когда российский ученый на заседании Русского химического общества рассказал своим коллегам о сделанном им открытии. В предложенной ученым таблице химические элементы располагались в зависимости от их свойств, обеспечивающихся величиной их молекулярной массы.

Интересной особенностью таблицы Менделеева было также наличие пустых клеток, которые в будущем были заполнены открытыми химическими элементами, предсказанными ученым (германий, галлий, скандий). После открытия периодической таблицы в нее много раз вносились добавления и поправки. Совместно с шотландским химиком Уильямом Рамзаем Менделеев добавил в таблицу группу инертных газов (нулевую группу).

Работа над таблицей периодических элементов продолжается до сих пор, и современные ученые добавляют новые химические элементы по мере их открытия. Значение периодической системы Дмитрия Менделеева сложно переоценить, так как благодаря ей:

• Систематизировались знания о свойствах уже открытых химических элементов;

• Появилась возможность прогнозирования открытия новых химических элементов;

• Начали развиваться такие разделы физики, как физика атома и физика ядра.

Самым распространенным заблуждением в истории открытия таблицы Менделеева является то, что ученый увидел ее во сне. На самом деле сам Дмитрий Менделеев опроверг этот миф и заявил, что размышлял над периодическим законом на протяжении многих лет. Чтобы систематизировать химические элементы он выписывал каждый из них на отдельную карточку и многократно комбинировал их между собой, расставляя в ряды в зависимости от их схожих свойств.

Окончательная формулировка Периодического закона – фундаментального закона природы была дана учёным в июле 1871 г. Закон имеет исключительно важное значение. Он положил начало современной химии, сделал её единой целостной наукой. Химические элементы стали рассматриваться в зависимости от того, какое место они занимают в Периодической системе Д.И. Менделеева.

( Современная формулировка периодического закона следующая: свойства элементов, а также свойства и формы их соединений находятся в периодической зависимости от зарядов ядер атомов элементов.)

Химия перестала быть описательной дисциплиной, в ней стало возможным научное предвидение. Появилась возможность предсказывать новые элементы и описывать свойства их атомов, простых и сложных. Открытия предсказанных Менделеевым элементов галлия, скандия и германия явились блестящим подтверждением истинности периодического закона и способствовали окончательному его признанию научным миром.

На основе Периодического закона и Периодической системы элементов Д.И. Менделеева быстро развилось учение о строении атома, которое в свою очередь вскрыло физический смысл периодического закона и объяснило расположение химических в периодической системе.

Учение о строении атома привело к открытию атомной энергии и использованию её для нужд человека в мирных целях. Можно без преувеличения сказать, что периодический закон является первоисточником всех открытий химии XX века и многих – физики. Он сыграл выдающуюся роль и в развитии многих смежных с химией естественно-научных дисциплин.

Периодический закон и Периодическая система элементов Д.И. Менделеева лежат в основе решения современных задач химической науки и химической промышленности. С учётом Периодической системы химических элементов ведутся работы по целенаправленному получению новых полимерных и полупроводниковых материалов, жаропрочных сплавов и веществ с заданными свойствами, использованию ядерной энергии, исследованию недр Земли, Вселенной ...

Велико и педагогическое значение Периодической системы элементов Д.И. Менделеева, которая служит научной основой преподавания химии в средней и в высшей школе.

Периодический закон – это универсальный закон для всей Вселенной. Но периодически изменяются не только электронные структуры атомов элементов. Строение и свойства атомных ядер элементов также подчиняются своеобразному периодическому закону. В атомных ядрах, состоящих из нейтронов и протонов, существуют нейтронные и протонные оболочки, заполнение которых имеет периодический характер. Известны даже попытки построения по анологии с Периодической системой элементов Д.И Менделеева периодической системы атомных ядер.

В наше время таблицу Менделеева могут представлять в различных видах.

Наиболее распространёнными являются три формы таблицы Д. И. Менделеева: «короткая» (короткопериодная), «длинная» (длиннопериодная) и «сверхдлинная».

Здесь всё упорядоченно по группам, по порядковому числу.

Альтернативные периодические таблицы

Известно свыше 400 вариантов таблиц Периодической системы

Левосторонняя система Жанета (1928).

Считается наиболее значительной альтернативой традиционному описанию периодической системы. В ней элементы расположены согласно заполнению атомных орбиталей.

Система элементов Теодора Бенфея.

Элементы образуют двухмерную спираль, которая, раскручиваясь, опоясывает острова с переходными металлами, лантаноидами и актиноидами. В данной модели появляются ещё не открытые, но предсказанные g-элементы (с атомными числами от 121 до 138).

Химическая Галактика Филиппа Стюарта Спиральная диаграмма Кларка

Эксперты из американского института, изучающего новые материалы , признали разработанную в конце XIX-го века Дмитрием Менделеевым периодическую систему самым важным для человечества открытием в истории эволюции материалов.

Знаете ли Вы, что?

Всего же за последние 50 лет Периодическая таблица Д.И.Менделеева пополнилась 17-ю новыми элементами (с 102-го по 118-й), 9 из которых были синтезированы в Объединенном институте ядерных исследований в подмосковном Дубне. 2 декабря 2016 года было добавлено сразу четыре новых элемента: нихоний (элемент №113), московий (элемент №115), тенессин (элемент №117) и оганесон (элемент №118).

Три элемента получили свои названия в честь городов или государств, в которых их удалось получить, а оганесон был назван в честь российского физика-ядерщика Юрия Оганесяна за его вклад в получение этого элемента.

Почти все названия элементов имеют какой-то смысл. Как правило, названия элементов относятся к одной из пяти основных категорий. Первая – это имена известных учёных, классический вариант – эйнштейний. Кроме того, элементы могут получить свои имена в зависимости от тех мест, где они были впервые зарегистрированы, например, германий, америций, галлий и т. д. Используются и названия планет. Элемент уран был впервые обнаружен вскоре после того, как была открыта планета Уран. Элементы могут носить имена, связанные с мифологией, например, существует титан, названный так в честь древнегреческих титанов, и торий, названный по имени скандинавского бога-громовержца. И, наконец, есть названия, описывающие свойства элементов. Аргон происходит от греческого слова «аргос», что означает «ленивый» или «медленный». Из названия следует предположение, что этот газ не отличается активностью. Бром – это ещё один элемент, название которого происходит от греческого слова. «Бромос» означает «зловоние», и это довольно точно описывает запах брома.

Мы классифицировали аргон как самый «ленивый» и «медленный» элемент в истории нашей вселенной. Похоже, что Менделеевым овладели такие же чувства. Когда в 1894 году впервые удалось получить чистый аргон, он не вписывался ни в один из столбцов таблицы, поэтому, вместо того чтобы заняться поисками решения, учёный решил просто отрицать его существование.

Ещё более поразительно, что аргон был не единственным элементом, который изначально постигла эта судьба. Помимо аргона, без классификации остались ещё пять других элементов. Это коснулось радона, неона, криптона, гелия и ксенона – и все отрицали их существование просто потому, что Менделеев не смог найти для них места в таблице. После нескольких лет перегруппировки и переклассификации этим элементам (названных инертными газами) всё-таки посчастливилось присоединиться к достойному клубу признанных реально существующими.

Элемент 115 живет меньше секунды. Большинство изотопов сверхтяжелых элементов (элементов с порядковым номером 100) являются нестабильными и подвергаются распадам в течение очень короткого промежутка времени. Так, недавно открытый унунпентий, также известный как элемент 115 и эка-висмут, имеет период полураспада всего около 220-ти миллисекунд.

Менделеев предсказал существование элементов, которые еще предстояло открыть. Одной из важных особенностей, которая делает периодическую таблицу выдающимся открытием, является ее предсказательная сила. В таблице на момент ее появления оставались пустые ячейки для элементов, которые, согласно предположениям Менделеева, должны существовать, но еще не были открыты. К примеру, свойства галлия, скандия и магния Менделеев описал еще до их открытия.

Как вы, возможно, уже знаете, на сегодняшний день в периодической таблице присутствует 118 элементов. Можете ли вы догадаться, сколько элементов из этих 118 были получены лабораторным путём? Из всего общего списка в природных условиях можно найти лишь 90 элементов , а 28 - искусственно созданы. Их синтезируют, начиная с 1937 года, и учёные продолжают это делать и сейчас. Все эти элементы вы можете найти в таблице. Посмотрите на элементы с 95 по 118, все эти элементы отсутствуют на нашей планете и были синтезированы в лабораториях. То же касается и элементов под номерами 43, 61, 85 и 87.

Самая большая таблица Менделеева.

Самая большая таблица Менделеева была установлена на стенах химического факультета в Университете Мурсии в Испании.В общей сложности инсталляция занимает в общей сложности около 150 м².

137-й элемент. В середине 20-го века известный учёный по имени Ричард Фейнман сделал довольно громкое заявление, которое повергло в изумление весь научный мир нашей планеты. По его словам, если мы когда-нибудь обнаружим 137-й элемент, то мы не сможем определить количество в нём протонов и нейтронов. Число 1/137 примечательно тем, что это значение константы тонкой структуры, которая описывает вероятность поглощения или излучения электроном фотона. Теоретически элемент №137 должен иметь 137 электронов и 100-процентную вероятность поглощения фотона. Его электроны будут вращаться со скоростью света. Ещё более невероятно, что электроны элемента 139, чтобы существовать, должны вращаться быстрее, чем скорость света.

Вы ещё не устали от физики? Возможно, вам будет интересно узнать, что число 137 объединяет три важнейших области физики: теорию о скорости света, квантовую механику и электромагнетизм. С начала 1900-х годов физики предполагают, что цифра 137 может быть основой Великой единой теории, в которую войдут все три вышеуказанных области. По общему признанию, это звучит так же невероятно, как легенды о НЛО и о Бермудском треугольнике.

Занимательное задание.

Атомная любовь.

Совет для всех тех, кто считает себя романтиком. Возьмите бумажную копию периодической таблицы и вырежьте из неё все сложные и относительно ненужные средние столбцы так, чтобы у вас осталось 8 колонок (вы получите «короткую» форму таблицы). Сложите её посредине IV группы – и вы узнаете, какие элементы могут образовывать соединения друг с другом. Элементы, которые «целуются» при складывании, способны образовывать стабильные соединения. Эти элементы имеют комплементарные электронные структуры, и они будут сочетаться друг с другом. И, если это не настоящая любовь, как у Ромео с Джульеттой или у Шрека с Фионой – тогда я не знаю, что такое любовь.

Углерод пытается быть в центре игры. Вы думаете, что всё знаете об углероде, но это не так, он занимает намного более важное место, чем вы это себе представляете. Знаете ли вы, что он присутствует более чем в половине всех известных соединений? И как насчёт того факта, что 20 процентов веса всех живых организмов приходится на углерод? Это действительно странно, но приготовьтесь: каждый атом углерода в вашем теле был когда-то частью фракции углекислого газа в атмосфере. Углерод является не только суперэлементом нашей планеты, он четвёртый по численности элемент во всей Вселенной. Если периодическую таблицу сравнить с вечеринкой, то углерод – её главный ведущий. И кажется, что он единственный знает, как нужно всё правильно организовать. Ну и, помимо прочего, это основной элемент всех бриллиантов, так что при всей своей назойливости он ещё и блестит!

3.« Что в имени тебе моем» (Викторина «Путешествие по таблице Менделеева»)

                                                                      Другого ничего в природе нет

                                                                     Ни здесь, ни там, в космических глубинах,

Все: от песчинок малых до планет –

                                                                      Из элементов состоит единых.

1. В названия каких химических элементов входят названия животных?

(Мышьяк – мышь, як.)

2. Отбросив в названии элемента восьмой группы первую и последнюю буквы, получите название скошенной и высушенной травы.

(Ксенон – сено.)

3. Добавьте одну букву в название элемента шестой группы и получите название парнокопытного животного.

(Сера – серна)

4. Заменив одну букву в названии химического элемента семейства актиноидов на другую, получите название летучей мыши с большими ушами.

(Уран – ушан)

5. Название какого химического элемента не соответствует его роли в живой природе?

(Азот – «безжизненный»)

6. В названии какого химического элемента входит название дерева?

(Никель – ель)

7. Назовите химический элемент, название которого совпадает с названием соснового леса? (Бор)

8. Переставьте буквы в названии элемента восьмой группы таким образом, чтобы получилось название леса из молодых ёлочек.

(Никель – ельник)

8. В название какого важнейшего для жизни растений соединения, обусловливающего их окраску в зелёный цвет, входит название химического элемента?

(Хлор – хлорофилл)

9. Измените лишь букву в названии элемента четвертой группы и получите название представителя важнейшего класса органических соединений, широко распространённых в природе и являющихся главным источником энергии в организмах.

(Углерод – углевод)

10. В названия каких структурных элементов ядра клетки, содержащих ДНК, входит название химического элемента?

(Хром – хромосомы)

11. Отбросьте две первые буквы в названии химического элемента первой группы и получите название дугообразно загнутой кости, входящей в состав грудной клетки.

(Серебро – ребро)

12. Заменив последнюю букву в названии химического элемента четвёртого периода на другую, получите название органов человека и животных, вырабатывающих специфические вещества участвующие в различных биохимических процессах.

(Железо – железа)

13. Изменив лишь одну букву в названии элемента семейства галогенов, получите фамилию известного немецкого зоолога и путешественника, автора многотомного труда «Жизнь животных».

(Бром – Брем)

14. Отбросив первые три буквы в названии химического элемента семейства лантаноидов, получите название сильного наркотика, используемого в медицине как болеутоляющее средство.

(Европий – опий)

15. Название какой аквариумной рыбки идентично названию химического элемента.

(Неон)

16. Какой химический элемент был открыт в продуктах выщелачивания пепла морских водорослей?

(Иод)

17. Какой металл может «болеть чумой»?

(Олово)

18. Недостаток какого элемента в организме человека приводит к кариесу зубов?

(Фтор)

1. В честь какого химического элемента названа Аргентина?

(Серебро. От латинского наименования элемента Argentum.)

1. С названием какого химического элемента созвучно название земной коры?

(Литий – литосфера, от греч. lithos – камень)

1. Какой химический элемент объединяет Норвегию, Швецию и Финляндию?

(Скандий – Скандинавский полуостров, на котором находятся эти страны.)

1. Название какого химического элемента из группы актиноидов происходит от названия части света?

(Америций – Америка)

1. Как называется химический элемент, одноименный с городом Мурманской области?

(Никель)

1. В названии столицы Эстонии измените две последние буквы на одну, и вы получите название химического элемента девятого ряда периодической системы Д.И.Менделеева.

(г.Таллинн – таллий)

1. Отгадайте химический элемент из группы актиноидов, название которого совпадает с названием планеты.

(Уран.)

1. Невнимательный химик хотел написать название химического элемента пятой группы, а получилось название портового города Ростовской области.

(Азот – г.Азов)

1. Но невнимательный химик на этом не остановился и хотел написать название пролива между Черным и Мраморным морями, а получилось название химического элемента третьего периода.

(Босфор — Фосфор)

1. Шутливый вопрос. Каким химическим элементом можно чистить обувь?

(Кремний – крем)

1. Какой химический элемент находится в градуснике?

(Ртуть)

1. Из какого «химического элемента» можно сшить сапоги?

(Из хрома)

4. Открытие свертяжелых металлов 115 ,118 химических элементов Московий и Оганессон. (видеофрагмент интервью академика Оганесяна)

1. Заключительное слово преподавателя.

Пусть зимний день с метелями.
Не навевает грусть –
Таблицу Менделеева
Я знаю наизусть.
Зачем ее я выучил?
Могу сказать зачем.
В ней стройность и величие
Любимейших поэм.
Без многословья книжного.
В ней смысла торжество.
И элемента лишнего.
В ней нет ни одного.
В ней пробужденье дерева.
И вешних льдинок хруст.
Таблицу Менделеева
Я знаю наизусть. (А. Чивилихин)

Значение периодического закона заключено в словах А.Е. Ферсмана:

«Будут появляться, и умирать новые теории, блестящие сообщения будут сменять наши понятия, величайшие открытия будут сводить на нет прошлые и открывать невиданные по новизне и широте горизонты - все это будет приходить, и уходить, Периодический закон Д.И. Менделеева будет всегда жить, развиваться и совершенствоваться».

1. Используемая литература и информационные ресурсы:

1. Макареня А.А., Рысев Ю.В. Д.И.Менделеев: Кн. для учащихся. – 2-е изд., перераб. – М., Просвещение, 1983.

2. Соловьев Ю.И. и др. История химии. Развитие основных направлений современной химии. Пособие для учителей. М., Просвещение, 1978.

3. Трифонов Д.Н., Трифонов В.Д. Как были открыты химические элементы: Пособие для учащихся – М., Просвещение, 1980.

4. Ефимовский Е.С. История в стихах. – Л.,  Детская литература, 1984.

5. Материал в ресурсах ИНТЕРНЕТ

http://slovo.mosmetod.ru/2019/03/01/triumf-russkoj-himicheskoj-nauki/

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BB%D1%8C%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5_%D1%82%D0%B0%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D1%86%D1%8B

11