"Великое наследие профессора Д. И. Менделеева. Таблица химических элементов" - исследовательская работа.

23

Российская научно-социальная программа для молодежи и школьников «Шаг в будущее»

Международный форум научной молодежи «Шаг в будущее» Всероссийский конкурс-выставка научно-технологических и социальных предпринимателей

«Молодѐжь. Наука. Бизнес».

(Россия, Москва, 21-23 марта 2022 г.)

Великое наследие профессора Д. И. Менделеева. Таблица химических элементов

Автор:

Семененко Матвей Павлович

Россия, Челябинская область, г.Троицк

МБОУ «СОШ №3», 8б класс

Научный руководитель:

Стешиц Светлана Николаевна,

МБОУ «СОШ №3», учитель химии.

Я, Стешиц С.Н., подтверждаю, что текс данной работы содержит не более 25 страниц, из них текст статьи и список литературы – не более 14 страниц, приложения – не более 10 страниц _______________________________

подпись, дата

Великое наследие профессора Д. И. Менделеева. Таблица химических элементов

Семененко Матвей Павлович

Челябинская область, г. Троицк,

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №3», 8б класс

Аннотация. Целью работы является: рассмотреть интересные факты о Периодической системе химических элементов и ее авторе – русском ученом Дмитрии Ивановиче Менделееве. В работе применялись следующие методы: работа с учебником Химия 8 и 11 классы, дополнительная литература, справочники, интернет, интерактивные курсы, CD-диски по химии.

Новизна работы заключается в рассмотрении проблемы возрождение исторической памяти кто своими заботами и трудами способствовал возрождению нашего Отечества. В числе величайших сынов России - профессор Дмитрий Иванович. А ведь открытие таблицы периодических химических элементов стало одной из важных вех в истории развития химии как науки.

Актуальность исследования. Работа посвящена одному из величайших открытий в химии – ПСХЭ Д. И. Менделеева. В этом году отметили 152 года, со дня открытия таблице Менделеева. Сама таблица элементов содержит много тайн и загадок, часть из которых описана в данной работе, а также ознакомиться с биографией Д. И. Менделеева. Предположить сколько существует различных представлений периодической системы. И возможно к 11 классу представить ещё одну новую форму удобную для объяснения нового материала на уроках химии.

Ключевые слова: Д.И. Менделеева, а также периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева.

Введение

Возрождение исторической памяти - яркая и значительная примета нашего времени. Возвращаются имена тех, кто своими заботами и трудами способствовал возрождению нашего Отечества. В числе величайших сынов России - профессор Дмитрий Иванович Менделеев. Многие слышали о нём и об открытом им в 19-м веке (1869г) «Периодическом законе изменения свойств химических элементов по группам и рядам» (авторское название таблицы — «Периодическая система элементов по группам и рядам».
Имя его знакомо каждому с детских лет. Любой из нас видел портрет человека с колоритной внешностью и знает, что этот человек открыл Периодическую систему элементов, которая произвела настоящую революцию в естествознании.

Это все, что известно большинству современных людей. До обидного мало! А ведь открытие таблицы периодических химических элементов стало одной из важных вех в истории развития химии как науки. Первооткрывателем таблицы стал российский ученый Дмитрий Менделеев. Неординарный ученый с широчайшим научным кругозором сумел объединить все представления о природе химических элементов в единую стройную концепцию.
Поэтому я решил написать исследовательскую работу «Великое наследие профессора Д. И. Менделеева таблица химических элементов».

Актуальность исследования. Работа посвящена одному из величайших открытий в химии – ПСХЭ Д. И. Менделеева. В этом году отметили 152 года, со дня открытия таблице Менделеева. Сама таблица элементов содержит много тайн и загадок, часть из которых описана в данной работе, атак же ознакомиться с биографией Д. И. Менделеева путем изучения литературных и интернет – источников.

Цель исследования: рассмотреть интересные факты о Периодической системе химических элементов и ее авторе – русском ученом Дмитрии Ивановиче Менделееве.

Для реализации этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Показать гениальность Д. И. Менделеева.

2. Выяснить, какие новые научные открытия в области строения атома позволили уточнить формулировку Периодического закона.

3. Изучить информацию по теме.

4. Провести социологический опрос с целью – выяснить, насколько разные группы людей осведомлены о фактах, отраженных в ПСХЭ.

Предмет изучения: скрытые факты биографии профессора Д.И. Менделеева, а также периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева.

Источниковая база - учебник Химия- 8 и 11 классы, дополнительная литература, справочники, интернет, интерактивные курсы, CD-диски по химии.

Основное содержание

1. Биографические сведения.

Дмитрий Иванович Менделеев родился 27 января (8 февраля) 1834 года в Тобольске в семье Ивана Павловича Менделеева (1783—1847), в то время занимавшего должность директора Тобольской гимназии и училищ Тобольского округа. Дмитрий был в семье последним, семнадцатым ребёнком. Отец Дмитрия Ивановича Иван Павлович был директором училищ Тамбовской губернии. В год рождения Дмитрия Иван Павлович ослеп, что вынудило его выйти на пенсию. Мать Д. И. Менделеева происходила из старинного рода сибирских купцов и промышленников. Заметив особые способности младшего сына, она сумела найти в себе силы навсегда покинуть родную Сибирь, выехав из Тобольска, чтобы дать Дмитрию возможность получить высшее образование. В год окончания сыном гимназии Мария Дмитриевна ликвидировала все дела в Сибири и с Дмитрием и младшей дочерью Елизаветой выехала в Москву, чтобы определить юношу в университет. Детство Д. И. Менделеева совпало со временем пребывания в Сибири ссыльных декабристов.А. М. Муравьёв, П. Н. Свистунов, М. А. Фонвизин жили в Тобольской губернии. Также большое влияние на мировоззрение будущего учёного оказал его дядюшка В. Д. Корнильев, у него неоднократно и подолгу во время своего пребывания в Москве жили Менделеевы. Сохранились сведения, говорящие о том, что Д. И. Менделеев однажды видел в доме Корнильевых Н. В. Гоголя. 9 августа 1850 года Дмитрий был зачислен студентом Главного педагогического института в Петербурге на физико-математический факультет. В Педагогическом институте преподавали в то время выдающиеся русские ученые – математик Остроградский, физик Ленц, химик Воскресенский и другие. Воскресенский и профессор минералогии Куторга предложили Менделееву разработать метод анализа минералов артрита и пироксена, доставляемых из Финляндии.
В мае 1855 года Ученый совет присудил Менделееву титул «Старший учитель» и наградил золотой медалью. Много времени он отдавал работе над магистрской диссертацией. Эта работа показала удивительную способность Менделеева к обобщению и его широкие познания в химии. Осенью Менделеев блестяще защитил диссертацию и в начале 1857 года стал приват-доцентом при Петербургском университете.

В конце февраля 1861 года Менделеев приехал в Петербург. Он решается написать учебник органической химии. Вышедший вскоре в свет учебник, а также перевод «Химической технологии» Вагнера принесли Менделееву большую известность. 1 января 1864 года Менделеев получил назначение на должность штатного доцента органической химии Петербургского университета и место профессора в Петербургском технологическом институте. Менделеев приступил к работе над докторской диссертацией. Его открытие стало основой гидратной теории растворов.

В декабре 1865 г. он стал ординарным профессором.
В то время возникла острая необходимость создать новый учебник по неорганической химии, который бы отражал современный уровень развития химической науки.

Эта идея захватила Менделеево. Менделеев тщательно изучил описание свойств элементов и их соединений. Но в каком порядке их проводить? Никакой системы расположения элементов не существовало. Тогда ученый сделал картонные карточки. На каждую карточку он заносил названия элемента, его атомный вес, формулы соединений и основные свойства. Постепенно корзина наполнялась карточками, содержащими сведения обо всех известных к этому времени элементах. И все равно долгое время ничего не получалось. Говорят, что периодическую таблицу элементов ученый увидел во сне, оставалось ее лишь записать и обосновать. 6 марта его друг профессор химии Меншуткин сообщил об этом открытии на заседании Русского химического общества. Любопытно, что вначале русские химики не поняли, о каком великом открытии идет речь. Зато значение таблицы осознавал сам Дмитрий Иванович. С того дня, когда за простыми рядами символов химических элементов Менделеев увидел проявление закона природы, другие вопросы отошли на задний план. Взяв за основу периодический закон, Менделеев изменил атомные веса этих элементов и поставил их в один ряд со сходными по свойствам элементами. В это же время Менделеев глубоко заинтересовался еще одним вопросом – состоянием газов при очень высоком давлении.

Повторное доказательство предсказаний Менделеева вызвало настоящий триумф. Вскоре стали поступать сообщения об избрании Менделеева почетным членом различных европейских университетов и академий.

Круг интересов Менделеева был очень широк. Классическими являются и его работы по химии растворов. Кроме того, он много занимался исследованиями нефти и вплотную подошел к открытию ее сложного состава.
Во время полного солнечного затмения 1887 года Менделеев должен был вместе с воздухоплавателем подняться на воздушном шаре. Однако перед стартом начался дождь, намокший шар не мог подняться с двумя пассажирами. Тогда Менделеев высадил летчика и полетел один. Рассказывают и то, что на досуге он делал великолепные чемоданы. Зная об обширных познаниях Менделеева во многих областях науки, видные государственные деятели нередко обращались к нему за советом и помощью. В 1892 году министр финансов Витте предложил Дмитрию Ивановичу должность ученого хранителя Палаты мер и весов, и Менделеев согласился. Несмотря на преклонный возраст, он начал активную и разностороннюю работу в этой новой области. Здесь ученый также сделал несколько открытий. В частности, он разработал точнейшие эталоны веса.
Дмитрий Иванович работал до последнего дня. Он скончался утром 20 января 1907года.
После смерти Менделеева его имя было присвоено Русскому химическому обществу, и ежегодно 27 января, в день рождения ученого, в Петербурге происходит торжественное заседание, на котором представляют авторов лучших работ по химии и награждают их медалью имени Д.И. Менделеева. Эта награда считается одной из самых престижных в мировой химии.

Автобиография великого русского ученого подтверждает, что Д.И. Менделеев всю свою жизнь был великим тружеником. Его упорная деятельность привела к множеству блестящих научных открытий в области химии, физики и даже таможенного дела. Но всегда следует помнить, что триумфальный периодический закон Менделеева – это результат огромного труда, глубоких раздумий и постоянного поиск

2. История открытия таблицы.

К середине XIX века было открыто 63 химических элемента, и ученые всего мира не раз предпринимали попытки объединить все существовавшие элементы в единую концепцию. Элементы предлагали разместить в порядке возрастания атомной массы и разбить на группы по сходству химических свойств.
В 1863 году свою теорию предложил химик и музыкант Джон Александр Ньюленд, который предложил схему размещения химических элементов, схожую с той, что открыл Менделеев, но работа ученого не была принята всерьез научным сообществом из-за того, что автор увлекся поисками гармонии и связью музыки с химией.
В 1869 году Менделеев опубликовал свою схему периодической таблицы в журнале Русского химического общества и разослал извещение об открытии ведущим ученым мира. В дальнейшем химик не раз дорабатывал и улучшал схему, пока она не приобрела привычный вид.

Суть открытия Менделеева в том, что с ростом атомной массы химические свойства элементов меняются не монотонно, а периодически. После определенного количества разных по свойствам элементов, свойства начинают повторяться. Так, калий похож на натрий, фтор - на хлор, а золото схоже с серебром и медью.
В 1871 году Менделеев окончательно объединил идеи в периодический закон. Ученые предсказал открытие нескольких новых химических элементов и описал их химические свойства. В дальнейшем расчеты химика полностью подтвердились - галлий, скандий и германий полностью соответствовали тем свойствам, которые им приписал Менделеев. Но не всё так просто и кое-что мы не знаем.

Мало тех, кто знает, что Д. И. Менделеев был одним из первых всемирно известных русских учёных конца 19-го века, кто отстаивал в мировой науке идею эфира как всемирной субстанциональной сущности, кто придавал ей фундаментальное научное и прикладное значение в раскрытии тайн Бытия и для улучшения народнохозяйственной жизни людей.
Бытует мнение, что официально преподаваемая в школах и ВУЗах таблица химических элементов Менделеева- фальсификат. Сам Менделеев в работе под названием "Попытка химического понимания мирового эфира" привёл несколько иную таблицу.
Последний раз в неискажённом виде настоящая Таблица Менделеева увидела свет в 1906 году в Санкт-Петербурге (учебник “Основы химии”, VIII издание).
Отличия видны: нулевая группа перенесена в 8-ю, а элемент легче водорода, с которой должна начинаться таблица и который условно назван Ньютонием (эфир),- вообще исключён.
Эта же таблица увековечена "КРОВАВЫМ ТИРАНОМ" тов. Сталиным в Санкт-Петербурге, Московский просп. 19. ВНИИМ им. Д. И. Менделеева (Всероссийский научно – исследовательский институт метрологии).

Памятник-таблица Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева выполнен мозаикой под руководством профессора Академии художеств В. А. Фролова (архитектурное оформление Кричевского) . В основу памятника положена таблица из последнего прижизненного 8-го издания (1906 г.) Основ химии Д. И. Менделеева. Элементы, открытые при жизни Д. И. Менделеева обозначены красным цветом. Элементы, открытые с 1907 по 1934 гг., обозначены синим цветом.
Почему и как случилось, что нам столь нагло и открыто лгут?
Место и роль мирового эфира в истинной таблице Д. И. Менделеева
Многие слышали о Дмитрии Ивановиче Менделееве и об открытом им в 19-м веке (1869 г.) “Периодическом законе изменения свойств химических элементов по группам и рядам” (авторское название таблицы — “Периодическая система элементов по группам и рядам”).
Многие слышали также, что Д.И. Менделеев был организатором и безсменным руководителем (1869—1905 гг.) российского общественного научного объединения под названием “Русское Химическое Общество” (с 1872 года — “Русское Физико-Химическое Общество”), издававшее во всё время своего существования всемирно известный журнал ЖРФХО, вплоть до момента ликвидации Академией Наук СССР в 1930 году — и Общества, и его журнала.

Но мало тех, кто знает, что Д. И. Менделеев был одним из последних всемирно известных русских учёных конца 19-го века, кто отстаивал в мировой науке идею эфира как всемирной субстанциональной сущности, кто придавал ей фундаментальное научное и прикладное значение в раскрытии тайн Бытия и для улучшения народнохозяйственной жизни людей.

Ещё меньше тех, кто знает, что после скоропостижной (!!?) смерти Д. И. Менделеева (27.01.1907), признанного тогда выдающимся учёным всеми научными сообществами во всём мире кроме одной только Петербургской Академии Наук, его главное открытие — «Периодический закон» — было умышленно и повсеместно фальсифицировано мировой академической наукой.

И уж совсем мало тех, кто знает, что всё выше перечисленное связано воедино нитью жертвенного служения лучших представителей и носителей бессмертной Русской Физической Мысли благу народов, общественной пользе, вопреки нараставшей волне безответственности в высших слоях общества того времени.
В сущности, всестороннему развитию последнего тезиса и посвящена настоящая диссертация, ибо в подлинной науке любое пренебрежение существенными факторами всегда приводит к ложным результатам.
Элементы нулевой группы начинают каждый ряд других элементов, располагаясь в левой части Таблицы, «...что составляет строго логическое следствие понимания периодического закона» - Менделеева.

Особо важное и даже исключительное по смыслу периодического закона место принадлежит элементу «х», - «Ньютонию», — мировому эфиру. И располагаться этот особый элемент должен в самом начале всей Таблицы, в так называемой «нулевой группе нулевого ряда». Более того, — являясь системообразующим элементом (точнее — системообразующей сущностью) всех элементов Таблицы Менделеева, мировой эфир — это субстанциональный аргумент всего многообразия элементов Таблицы Менделеева. Сама же Таблица, в этой связи, выступает в роли закрытого функционала этого самого аргумента.

4. Социологический опрос показал: что даже ученики начальных классов (4 классы) знают, кто такой Д. И. Менделеев. Восьмиклассники назвали элементы, которые названы в честь ученых и стран, а одиннадцатиклассники ответили на вопрос, сколько существует формулировок Периодического закона и чем они отличаются друг от друга?

Заключение

Периодический закон лежит в основании всего многообразия проявлений химического движения вещества. По мере развития науки он все совершенствуется и видоизменяется. Открываются все новые элементы, уточняется изотопный состав элементов. Удобным выражением этого многогранного закона является его наглядное графическое изображение в виде таблиц, диаграмм, графиков. При этом различные исследователи вкладывают свой профессионально специфический смысл в представляемые изображения и макеты. Поэтому имеется такое разнообразие периодических систем. При работе с ресурсами интернет было обнаружено 560 различных представлений периодической системы.

Как известно, рассмотренный фундаментальный закон природы был открыт при сопоставлении свойств химических элементов и величин их атомных масс. Это был химический этап развития периодического закона. Следующий физический этап выявил физический смысл и связь наблюдаемых закономерностей с электронным строением атомов элементов. Сейчас вся физическая наука стоит на переломном этапе своего развития: как на смену механической пришла энергетическая картина мира, так и последняя постепенно уступит место кибернетической, информационной картине мира.

В этом состоит актуальность и новизна данного исследования - рассмотреть процесс становления периодического закона и периодической системы на основе современных научных представлений.

В работе в соответствии с положениями синергетической теории информации была рассмотрена структура периодической системы и выявлена периодичность в изменении информационных свойств элементов как организованных структур, согласующаяся с периодичностью изменения свойств элементов, установленных и принятых химическим сообществом.

Практическая часть

3.1. Социологический опрос по теме «Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева».

С целью выяснить, осведомлены ли восьмиклассники нашей школы о фактах, отраженных в Периодической системе химических элементов, я составил анкету. Всего в опросе приняли участие 63 человека.

Ученикам были заданы следующие вопросы:

1. Назовите примерное число химических элементов в таблице Д. И. Менделеева.

Вывод по 1 вопросу: большинство учеников – 73 % - правильно указали число химических элементов в ПСХЭ. 2. Приведите 1-3 химических элемента, названных в честь известных ученых.

Вывод по 2 вопросу: большинство опрошенных – 36 % указали химический элемент Эйнштейний, на 2 месте – 26% - Менделевий. 30 % опрошенных не смогли назвать химический элемент, названный в честь ученого.

3. Какие данные, указанные в ПСХЭ о химическом элементе, вы можете назвать, НЕ пользуясь таблицей.

Вывод по 3 вопросу: 33 % опрошенных указали – относительную атомную массу, 27 % - порядковый номер, 3 % - заряд ядра. Остальные 37 % - затрудняются ответить на этот вопрос.

4. Каким образом в ПСХЭ располагаются периоды: по вертикали; по горизонтали.

Вывод по 4 вопросу: больше половины учеников – 88 % - ответили верно, о расположении периодов в ПСХЭ – по горизонтали.

5. Согласны ли вы с утверждением, что в таблице Д. И. Менделеева есть главные и побочные подгруппы. Вывод по 5 вопросу: подавляющие большинство – 90 % - правильно ответили «Да».

6. Как вы думаете, Дмитрий Иванович Менделеев получил Нобелевскую премию.

Вывод по 6 вопросу: 77 % учеников ответили – «Да», но на самом деле Д. И. Менделеев не получал Нобелевскую премию.

7. Вспомните и запишите, как в ПСХЭ обозначаются следующие химические элементы:

Кислород – __________; Водород – _________; Фосфор – ___________;

Мышьяк – ______________; Никель – __________; Неон – _____________.

Вывод по 7 вопросу: Почти все ученики правильно указали названия данных химических элементов. Большее число правильных ответов у трёх элементов: 96 % - водород, 92 % - кислород, 88 % - фосфор.

8. Приведите 1-4 элементов, которые называются инертными газами.

Вывод по 8 вопросу: Большинство опрошенных – 36 % - указали неон, 33 % - гелий, 17 % - ксенон.

9. Как вы считаете, открытие периодического закона и Периодической системы химических элементов имело существенное значение для развития химической науки.

Вывод по 9 вопросу: Большинство учеников – 63 % - считают, что открытие периодического закона и Периодической системы химических элементов имело существенное значение для развития химической науки.

10. Согласны ли вы с утверждением, что таблицу элементов Д. И. Менделеев увидел во сне.

Вывод по 10 вопросу: Больше половины учеников – 93 % - неправильно ответили «да», на самом деле то, что Д. И. Менделеев увидел таблицу во сне – миф.

Список литературы

1. Агафошин Н. П. Периодический закон и периодическая система элементов Д. И. Менделеева. - М.: Просвещение, 1973. - 208 с.

2. Евдокимов Ю. К истории периодического закона. Наука и жизнь, № 5 (2009), С. 12-15.

3. Макареня А. А., Рысев Ю. В. Д. И. Менделеев. - М.: Просвещение, 1983. - 128 с.

4. Макареня А. А., Трифонов Д. Н. Периодический закон Д. И. Менделеева. - М.: Просвещение, 1969. - 160 с.

5. Щеголев В.А. За краем таблицы Менделеева // Природа. 2003, № 1

6. Оганесян Ю.И. В поисках островов стабильности (материал А. Ваганова) // Что нового в науке и технике. 2003, № 1 и др.

7. Немец О.Ф., Гофман Ю.В. Справочник по ядерной физике. Киев, 1975.

8. Глинка Н.А. Общая химия. (Изд. тридцатое. Под ред. А.И. Ермакова.) М., 2003. С. 89.

9. Нурлыбаев И.Н. О формулировке периодического закона, Вестник КазНУ 2004, Алматы, 4, с. 583

10.https://cont.ws/@otshell/377521
11.http://maxpark.com/user/4295147344/content/2426605
12.http://www.glubinnaya.info/science/rodionov-podlinnaya-tablica-mendeleeva- 1906-5367.html 

Приложение

1.Варианты Периодических таблиц

1. Памятники Периодической таблице

Самая большая таблица Менделеева установлена на стенах химического факультета в Университете Мурсии в Испании.

Чикаго из отдельных плакатов собрана огромная таблица Менделеева, которая простиралась на восемь этажей.

Сан-Антонио, на стадионе выложена громадная таблица Менделеева из отдельных квадратных элементов размером 3,5х4,5 м. Общая площадь инсталляции составила 2000 кв.м.

Санкт-Петербург

Верхний Уфалей, Челябинская область.

Братислава, Словакия

Мурино, Ленинградская область