Тема мероприятия:
145 лет открытия периодической системы
химических элементов
2014
Цель мероприятия: Обобщение, систематизация и углубление материала по теме: «Периодический закон химических элементов»
Задачи:
Развивать познавательный интерес обучающихся к предмету, обобщить, закрепить знания о химических элементах, по теме: «Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева», используя межпредметные связи, способствовать развитию творческих способностей и познавательного интереса.
Способствовать становлению грамотного химического языка обучающихся, логики диалогового общения.
Воспитание гражданственности, патриотизма и гордости за отечественную науку.
Повышение активности и заинтересованности обучающихся в процессе получения химических знаний.
Эпиграф:
Химия – это область чудес, в ней скрыто счастье человечества, величайшие завоевания разума будут сделаны именно в этой области. (М. Горький)
Афоризмы:
Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает. (Д. Менделеев)
…И каждый знак ее взлелеяв,
Суровым гением своим,
Поведал миру Менделеев
В природе понятое им… (А. Чивилихин)
Ход мероприятия.
История открытия Периодической системы.
К середине XIX века были открыты 63 химических элемента, и попытки найти закономерности в этом наборе предпринимались неоднократно. В 1829 году Дёберейнер опубликовал найденный им «закон триад»: атомный вес многих элементов близок к среднему арифметическому двух других элементов, близких к исходному по химическим свойствам (стронций, кальций и барий; хлор, бром и иод и др.). Первую попытку расположить элементы в порядке возрастания атомных весов предпринял Александр Эмиль Шанкуртуа (1862), который разместил элементы вдоль винтовой линии и отметил частое циклическое повторение химических свойств по вертикали. Обе указанные модели не привлекли внимания научной общественности.
В 1866 году свой вариант периодической системы предложил химик и музыкант Джон Александр Ньюлендс, модель которого («закон октав») внешне немного напоминала менделеевскую, но была скомпрометирована настойчивыми попытками автора найти в таблице мистическую музыкальную гармонию. В этом же десятилетии появились ещё несколько попыток систематизации химических элементов; ближе всего к окончательному варианту подошёл Юлиус Лотар Мейер (1864). Д. И. Менделеев опубликовал свою первую схему периодической таблицы в 1869 году в статье «Соотношение свойств с атомным весом элементов» (в журнале Русского химического общества); ещё ранее (февраль 1869 г.) научное извещение об открытии было им разослано ведущим химикам мира.
По легенде, мысль о системе химических элементов пришла к Менделееву во сне, однако известно, что однажды на вопрос, как он открыл периодическую систему, учёный ответил: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг… готово».
Написав на карточках основные свойства каждого элемента (их в то время было известно 63, из которых один — дидим Di — оказался в дальнейшем смесью двух вновь открытых элементов празеодима и неодима), Менделеев начинает многократно переставлять эти карточки, составлять из них ряды сходных по свойствам элементов, сопоставлять ряды один с другим. Итогом работы стал отправленный в 1869 году в научные учреждения России и других стран первый вариант системы («Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве»), в котором элементы были расставлены по девятнадцати горизонтальным рядам (рядам сходных элементов, ставших прообразами групп современной системы) и по шести вертикальным столбцам (прообразам будущих периодов). В 1870 году Менделеев в «Основах химии» публикует второй вариант системы («Естественную систему элементов»), имеющий более привычный нам вид: горизонтальные столбцы элементов-аналогов превратились в восемь вертикально расположенных групп; шесть вертикальных столбцов первого варианта превратились в периоды, начинавшиеся щелочным металлом и заканчивающиеся галогеном. Каждый период был разбит на два ряда; элементы разных вошедших в группу рядов образовали подгруппы.
Сущность открытия Менделеева заключалась в том, что с ростом атомной массы химических элементов их свойства меняются не монотонно, а периодически. После определённого количества разных по свойствам элементов, расположенных по возрастанию атомного веса, свойства начинают повторяться. Например, натрий похож на калий, фтор похож на хлор, а золото похоже на серебро и медь. Разумеется, свойства не повторяются в точности, к ним добавляются и изменения. Отличием работы Менделеева от работ его предшественников было то, что основ для классификации элементов у Менделеева была не одна, а две — атомная масса и химическое сходство. Для того, чтобы периодичность полностью соблюдалась, Менделеевым были предприняты очень смелые шаги: он исправил атомные массы некоторых элементов: бериллия, индия, урана, тория, церия, титана, иттрия, несколько элементов разместил в своей системе вопреки принятым в то время представлениям об их сходстве с другими: таллий, считавшийся щелочным металлом, он поместил в третью группу согласно его фактической максимальной валентности), оставил в таблице пустые клетки, где должны были разместиться пока не открытые элементы. В 1871 году на основе этих работ Менделеев сформулировал Периодический закон, форма которого со временем была несколько усовершенствована.
Научная достоверность Периодического закона получила подтверждение очень скоро: в 1875—1886 годах были открыты галлий (экаалюминий), скандий (экабор) и германий (экасилиций), для которых Менделеев, пользуясь периодической системой, предсказал не только возможность их существования, но и, с поразительной точностью, описал целый ряд физических и химических свойств.
В начале XX века с открытием строения атома было установлено, что периодичность изменения свойств элементов определяется не атомным весом, а зарядом ядра, равным атомному номеру и числу электронов, распределение которых по электронным оболочкам атома элемента определяет его химические свойства.
Дальнейшее развитие периодической системы связано с заполнением пустых клеток таблицы, в которые помещались всё новые и новые элементы: благородные газы, природные и искусственно полученные радиоактивные элементы. В 2010 году, с синтезом 117 элемента, седьмой период периодической системы был завершён, проблема нижней границы таблицы Менделеева остаётся одной из важнейших в современной теоретической химии.
Структура периодической системы.
Наиболее распространёнными являются 3 формы таблицы Менделеева: «короткая» (короткопериодная), «длинная» (длиннопериодная) и «сверхдлинная». В «сверхдлинном» варианте каждый период занимает ровно одну строчку. В «длинном» варианте лантаноиды и актиноиды вынесены из общей таблицы, делая её более компактной. В «короткой» форме записи, в дополнение к этому, четвёртый и последующие периоды занимают по 2 строчки; символы элементов главных и побочных подгрупп выравниваются относительно разных краёв клеток.
Викторина.
Вопросы:
1. Какие два простых вещества при обычных условиях находятся в жидком состоянии? (бром, ртуть)
2. Какие два элемента вместе составляют 75% от массы земной коры? (О – 49% и Si -26%)
3. Какой элемент наиболее распространен, и какой менее всего? (N -72% и Ra- 0,000000000000004%)
4. Какие элементы наиболее распространены в Космосе? (водород, гелий)
5. Какой элемент в периодической таблице Д. И. Менделеева алхимики назвали “желчью бога Вулкана” (серу)
6. Сколько химических элементов было известно в середине 18 века и в год открытия периодического закона? (к середине 18 века - 14, а в год открытия – 64)
7. Когда был открыт самый распространенный химический элемент на Земле, и какой? (кислород был открыт в 1776 году)
8. Какой металл назван металлом будущего? (алюминий)
9. В фамилии этого ученого девять букв, из них четыре “е”? (Менделеев)
10. Назвать химический элемент, совпадающий с названием простейшего морского животного? Чем объяснить сходство их названий? (Актиний). Актиния – лучеподобное морское животное. Элемент назван так, за способность испускать лучи)
11. Какой элемент дает более 3 млн. соединений? (углерод)
12. На большом интендантском складе, где хранились солдатские пуговицы, вместо пуговиц обнаружили серую труху. Из какого металла были изготовлены пуговицы? (олово – при низкой температуре оно превращается в рыхлый серый порошок)
13. Какой металл называют автомобильным? (Ванадий - его добавка к обычной стали увеличивает ее упругость и прочность. Если бы не он, то автомобиль, весил бы в 2 раза больше. Расход горючего и покрышек возросли бы в 2 раза)
14. Какой неметалл имеет самую высокую температуру плавления? (углерод – графит 3500)
15. Какой химический элемент изображали в 18 веке в виде воина? (железо)
16. Какие химические элементы получили название в честь выдающихся ученых? (кюрий, менделевий, лоуренсий, курчатовий)
17. Кто ввел химические символы элементов? (Берцелиус)
18. Какой металл в 19 веке ценился дорого? (алюминий, в 1827 году 1 кг его стоил 1200 рублей)
19. Какой металл можно растереть в ступке? (сурьма)
20. Каким металлом, можно писать на листке бумаги? (свинцом)
21. Какой металл является самым легким? (литий)
Загадки.
1.
Он яркой звездой загорается,
Белый и легкий металл,
Он в 13 клетке таблицы
Почетное место занял (алюминий)
2.
Рассеян по земле он повсюду,
Немного есть его в морской воде
Рассказывать не буду, как обнаружен он везде,
Летучий, темный, кристалличный
Он мало растворим в воде,
Раствор спиртовой столь типичный
В аптеке встретится везде (Йод)
3.
В воде обычно он хранится,
Свет излучает в темноте,
Искать в природе лучше не трудитесь,
Свободным нет его нигде,
Воспламеняться сам он может,
К тому же сильно ядовит,
Так отвечай без промедленья,
Коль в пятой группе он стоит (Фосфор)
4.
Достоин газ тот удивленья,
Его применяют сейчас
Для резки металлов и сталеваренья,
И в доменных разных печах,
Ведет его летчик в небесные дали,
Подводник с собою берет,
Вы верно уже догадались,
Что газ этот (Кислород)
5.
Везде в нашей жизни привычный,
Металл тот сопутствует нам,
На вид он блестящий и в общем обычный,
Активный и мягкий металл,
Он в войнах нашел примененье
И в сельском хозяйстве, в быту.
Металлом войны, преступленья
Я этот металл назову. (Железо)
6.
Прославлен всеми именами
Металл испытанный огнем,
Манил к себе людей веками,
Алхимик жил мечтой о нем!
Но как кумир он свергнут нами,
Уж блеск его нас не манит
Ведь хорошо мы знаем с вами
Не все так ценно, что блестит. (Золото)
7.
Заменит букву “й” на “я”
Увидишь дивные поля,
Узнаешь чудную страну
Скажите элемент мне, ну? (Индий)
8.
Давно известна человеку,
Она тягуча и красна,
Еще по бронзовому веку
Знакома в сплавах всем она,
С горячей серной кислотою дает нам синий купорос! (Медь)
Вывод по мероприятию:
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)
548
93 546 
