Конспект урока по Химии «Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева» 8 класс

Тесник Юлия Валерьевна

учитель химии

МБОУ “Средняя общеобразовательная школа №26” г. Калуги

Урок по химии в 8 классе

“Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева”

Учебник: О. С. Габриелян “Химия 8 класс”

Цель урока: создать условия для формирования у учащихся понятия о знаках химических элементов, структуре периодической системы, физическом смысле порядкового номера, номера группы и периода.

Задачи урока:

обучающие: содействовать формированию у учащихся знаний, позволяющих выявить чёткие различия между химией и другими естественными науками, между веществом и физическим телом, между формами существования химического элемента;

развивающие: продолжить формирование логического мышления школьников, умения видеть вещи в их целостности, системе;

воспитательные: содействовать воспитанию патриотизма и гордости за свою страну;

Тип урока: урок изучения нового материала и первичного закрепления  знаний.

Форма урока: урок-конференция.

Оборудование: периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева, компьютер, мультимедийный проектор, карточки-смайлики, весы.

Подготовка к уроку:

1. Класс делится на ученых-химиков (5 человека) и журналистов (остальная часть класса);

2. Задание для учеников-химиков: подготовить краткое сообщение от имени выбранного персонажа (Берцелиус, Деберейнер, Мейер, Ньюлендс, Менделеев) по плану: 1) представление химика (фамилия, имя, страна, интересные факты из биографии); 2) основа предложенной классификации.

3. Задание для учеников-журналистов: подготовить название СМИ, 2 вопроса выступающим химикам на основе доклада (5 групп учеников-журналистов в соответствии с количеством учеников-химиков).

Ход урока:

1. Организационный момент – звучит музыка, на экране

2. Учитель: Ребята сегодня вы все приглашены на конференцию, посвященную химическим элементам и Периодическому закону. На этой конференции собрались ученые-химики, которые внесли огромный вклад в развитие понятия естественной классификации химических элементов. Я хочу представить вам наших гостей (рассаживаются за отдельный стол напротив рядов парт в классе):

БЕРЦЕЛИУС, ДЁБЕРЕЙНЕР, МЕЙЕР, НЬЮЛЕНДС, МЕНДЕЛЕЕВ

А также на нашей конференции присутствуют молодые талантливые журналисты самых известных средств массовой информации нашей страны (журналисты рассаживаются за парты в классе).

Периодический закон стоит в ряду революционных открытий.

63 элемента было известно к 1870 году. Были попытки объединить в группы элементы, но ошибкой учёных было то, что они каждый элемент рассматривали как нечто обособленное, нестоящие в связи с другими элементами. Поэтому ПСХЭ возникла не на пустом месте, у неё были неудачные предшественники, но каждый, из которых, стал частичкой почвы, на котором выросла ПСХЭ.

3. Выступления ученых – вопросы журналистов

Примерные варианты докладов учёных:

Учитель: Уважаемый Берцелиус расскажите пожалуйста о вашей классификации.

Берцелиус: фото Берцелиуса на экране.

Добрый день, уважаемые участники и гости конференции. Я — Йёнс Якоб Берце́лиус, шведский химик. Я рос в семье без матери. Моим воспитанием занимался отчим, за что я искренне ему благодарен. Несмотря на то, что я заинтересовался химией только в 20 лет, я смог много достичь в этой науке. Я стал профессором химии и фармации Каролинского института. А Лондонское королевское общество в 1836 году наградило меня медалью Копли. Я открыл три новых химических элемента: церий, торий и селен. Как и многие химики, я задумывался над тем, по каким признакам можно классифицировать химические элементы. — Я разделил все элементы по физическим и химическим свойствам простых веществ на металлы и неметаллы. Это очень простая классификация, но она соответствовала своему времени.

Учитель: Господа журналисты, вы можете задать интересующие вас вопросы.

Примерные вопросы журналистов:

1. Господин Берцелиус, по вашему мнению, зачем необходимо классифицировать химические элементы?

2. Уважаемый Берцелиус, в какую группу по вашей классификации следует отнести алюминий?

Учитель: перейдем к выступлению ученого Дёберейнера. Прошу Вас.

Дёберейнер: фото химика на экране

Добрый день, я немецкий химик — Иоганн Вольфганг Дёберейнер. Я родился в баварском городке Хоф в семье извозчика. В моей семье было очень бедственное материальное положение. Поэтому я не получил даже среднего образования. Очень много я занимался самостоятельно, и лишь изредка брал уроки у приходского священника.

Только благодаря своему упорству я смог сдать экзамены на должность помощника аптекаря. Я хотел осуществить свои мечты: организовать производство и продажу химических веществ, а также основать учебное заведение по подготовке химиков-технологов. Но у меня не было денег, чтобы притворить их в жизнь.

Я много работал, мне удалось установить первые закономерности в изменении свойств элементов. Я заметил, что если расположить три сходных по химическим свойствам элемента в порядке возрастания их атомных весов, то атомный вес второго (среднего) элемента будет равен среднему арифметическому атомных весов первого и третьего. В 1817 я установил такую закономерность для первой «триады» — щёлочно-земельных металлов: кальция, стронция и бария (на экране триады ученого). В 1829, после того, как Й. Я. Берцелиус подтвердил мои данные, я распространил этот принцип на другие элементы, предложив ещё две триады (литий, натрий, калий и сера, селен, теллур). В основу своей классификации, помимо атомных весов, я положил также аналогию свойств и характерных признаков элементов и их соединений.

Мои работы по систематизации элементов вначале не привлекли к себе внимания. Но в 1840 ученый Л. Гмелин, расширив список элементов, показал, что характер их классификации по свойствам гораздо сложнее, чем разделение на триады. Тем не менее, мой закон триад подготовил почву для систематизации элементов, завершившейся созданием Периодического закона.

Учитель: уважаемые журналисты прошу задавать вопросы.

Примерные вопросы журналистов:

1. Удалось ли Вам разбить все элементы на триады?

2. Господин учёный, считаете ли Вы, что не ограничь бы себя триадами, вы бы сразу увидели бы сходство четырех элементов и более?

3. Как Вы считаете, уважаемый химик, в чем наиважнейшая роль Вашей классификации? (закон триад явно указывал на наличие взаимосвязи между атомной массой и свойствами элементов и их соединений)

Учитель: слово предоставляется господину Мейеру.

Мейер: фото Мейера на экране

Здравствуйте, рад приветствовать всех вас. Меня зовут Юлиус Лотар Мейер

— я немецкий химик. Я рос в семье врача и с детства интересовался медициной. Но я обладал очень слабым здоровьем, и потому смог закончить школу только к 21 году.

Несмотря на это, я получил степень доктора в Вюрцбургском университете. Я изучал процессы, которые происходят в крови человека и доказал, что при дыхании кислород соединяется с гемоглобином крови; а окись углерода, обладая большим сродством к гемоглобину, препятствует его соединению с кислородом.

Я, также как и многие химики, тоже задумывался о классификации химических элементов. В мое время были известны 63 химических элемента. 42 из них я поместил в свою классификацию. В основе ее лежали валентности и атомные массы.

Я правильно расположил элементы и даже оставил пустые места для новых еще не открытых элементов. Но, к сожалению, я не смог предсказать их существование и исправить атомные массы. Несмотря на это, Лондонское королевское общество присудило мне золотую медаль имени Дэви совместно с Менделеевым (на экране фото медали)!

Учитель: Господа журналисты, вы можете задать интересующие вас вопросы.

Примерные вопросы журналистов:

1. Уважаемый Юлиус Мейер, как вы думаете, вы были достаточно близки к открытию Периодического закона?

Учитель: К сожалению, на нашу конференцию не смог приехать Александр Эмиль Бегуйе де Шанкуртуа — французский геолог и химик, он расположил 50 элементов по винтовой линии. В этой системе заключался зародыш периодического закона (на экране рисунок)

Учитель: предоставим слово английскому химику Ньюлендсу.

Ньюлендс: на экране фото химика

Добрый день, участники конференции. Меня зовут Джон Александр Рейна Ньюлендс. Я родился в Лондоне 26 ноября 1837 г. Мой отец, шотландский священник Уильям Ньюлендс, не хотел, чтобы я пошёл по его стопам, и подготовил меня к поступлению в химический колледж.

Я увлеченно занимался химическими исследованиями, а в начале 1864 г. я прочёл анонимную статью, автор которой утверждал, что атомные веса большинства элементов с большей или меньшей точностью кратны восьми. Мнение анонимного автора было ошибочным, однако я решил продолжить исследования в этой области.

Я составил таблицу, в которой расположил все известные элементы в порядке увеличения их атомных весов.

Я пронумеровал элементы (элементы, имеющие одинаковые веса, имели и один и тот же номер) и сопоставив номера со свойствами элементов, и сделал вывод: «Разность в номерах наименьшего члена группы и следующего за ним равна семи; иначе говоря, восьмой элемент, начиная с данного элемента, является своего рода повторением первого, подобно восьмой ноте октавы в музыке…».

Тем самым именно я впервые высказал идею о периодичности изменения свойств элементов.

Именно я впервые предложил термин «порядковый номер» элемента. А в 1884 г. он выпустил книгу «Об открытии периодического закона и об отношениях между элементами», в которой собрал свои основные статьи и опубликовал претензию на приоритет открытия Периодического закона.

В 1887 г. Лондонское королевское общество присудило мне одну из самых почётных наград того времени — медаль Дэви: «за открытие периодического закона химических элементов», хотя пятью годами ранее этой награды были удостоены Дмитрий Менделеев и Лотар Мейер «За открытие периодических соотношений атомных весов».

И даже Д. И. Менделеев высказался по поводу моих открытий: «…в этих трудах видны некоторые зародыши периодического закона».

Учитель: уважаемые журналисты прошу задавать вопросы.

Примерные вопросы журналистов:

1. Господин Ньюлендс, были ли в вашей таблице свободные места, то есть обладала ли она предсказательной силой?

2) Какие трудности Вы испытывали при составлении ваших рядов? (в некоторых ячейках я вынужден был расположить по два элемента)

Учитель: Слово предоставляем докладчику Д. И. Менделееву — почетному доктору, члену многих университетов и научных обществ Европы и Америки.

Менделеев: на экране фото ученого

Добрый день, я – Дмитрий Иванович Менделеев. родился 27 января (8 февраля) 1834 года в селе Верхние Аремзяны, неподалеку от Тобольска.

В начале своей карьеры я пытался поступить в Медико-хирургическую академию. Однако анатомия оказалась мне не под силу, так как я был очень впечатлительным.

Поиски основ естественной классификации и систематизации химических элементов начались задолго до открытия мной Периодического закона.

Однажды за завтраком мне пришла неожиданная мысль: сопоставить близкие атомные массы различных химических элементов и их химические свойства. Недолго думая, я записал символы хлора Cl и калия K с довольно близкими атомными массами, равными соответственно 35,5 и 39. Здесь же я набросал символы других элементов, отыскивая среди них подобные пары: например, фтор F и натрий Na.

Но тогда я еще не знал, что между явными неметаллами и металлами стоят элементы — благородные газы, открытие которых в 1900 году существенно видоизменит Периодическую систему.

После завтрака я закрылся в своем кабинете. Я достал пачку визитных карточек и стал на их обратной стороне писать символы элементов и их главные химические свойства. Я перекладывал карточки из одного горизонтального ряда в другой, руководствуясь значениями атомной массы и свойствами простых веществ, образованных атомами одного и того же элемента. Постепенно начал вырисовываться облик будущей Периодической системы химических элементов.

К тому времени было известно 63 элемента с их атомными весами (сейчас почти вдвое больше). Идея расположить элементы по порядку возрастания их атомных весов совершенно естественна и банальна. Сложнее было заметить периодические закономерности в этом ряду, но и здесь было немало сделано до меня. Уже существовало «правило октетов» и «правило триад». Но никому из исследователей не удавалось, даже с использованием этих закономерностей, построить систему для всех известных элементов.

Моя заслуга состояла в том, что я смог объединить все элементы и моя периодическая система имела довольно хорошую предсказательную силу. То есть могла предсказать свойства еще не открытых в то время элементов.

Учитель: Господа журналисты, вы можете задать интересующие вас вопросы.

Примерные вопросы журналистов:

1. Как Вы думаете, уважаемый Дмитрий Иванович, почему до Вас ученые не могли связать все элементы? (я могу объяснить это тем, что и свойства многих элементов были неизвестны или определены неверно, и атомные веса ряда элементов были измерены неправильно.)

2. Дмитрий Иванович, а можно ли назвать точную дату рождению Периодического закона? ( Да, 1 марта 1869 года вошла в историю как день рождения периодического закона)

3. Господин Менделеев, а существует ли у вашего закона математическая формула или уравнение?

4. Уважаемый Дмитрий Иванович, ваш закон существует ли реально в природе?

Учитель: Уважаемые химики, спасибо за ваши доклады, уважаемые журналисты спасибо за внимание и интересные вопросы!

А теперь предлагаю подвести итоги нашей конференции.

4. Итоги конференции:

1) заполнение учениками таблицы в тетради

Фамилия ученого

Основа классификации	Недостаток классификации

5. устно отвечаем на вопрос:

— Какое значение имеет Периодическая система Д. И. Менделеева?

Д. З. параграф 4

Анализ настроения учащихся после урока: при выходе из класса учащиеся проходят через учительский стол, берут цветные карточки-смайлики (рис.1) и кладут их на чашу весов с аналогичной рожицей. Анализируем, какое настроение учащихся перевешивает.

Рис.2. Цветные бумажки-рожицы.