Исследовательская работа на тему "Эти волшебные элементы. Таблица Д.И Менделеева"

Эти волшебные элементы. Таблица Д.И Менделеева Выполнили: Ученики 4 класса В Классный руководитель: Березовская Юлия Алиевна

Цель нашей исследовательской работы-изучить уникальность открытия Д.И Менделеева.

задачи -Познакомиться с жизнью и деятельностью учёного Д.И Менделеева - Познакомиться с таблицей Менделеева , раскрыть некоторые элементы из этой таблицы и доказать значимость таблицы Менделеева в повседневной жизни человека. Узнать, какой наукой связана таблица Менделеева.

Объектом исследования мы выбрали несколько элементов из таблицы Д.М Менделеева.

Дмитрий Иванович Менделеев родился в Тобольске в семье директора гимназии. Дмитрий был в семье последним, семнадцатым ребёнком. Из семнадцати детей восемь умерли ещё в младенчестве. Во время обучения в гимназии Менделеев имел весьма посредственные оценки, особенно по латинскому языку.  В 1850 г. он поступил на отделение естественных наук физико- математического факультета Главного педагогического института в Петербурге. В 1850 г. он поступил на отделение естественных наук физико- математического факультета Главного педагогического института в Петербурге. В 1855 г. Менделеев окончил институт с золотой медалью и был назначен старшим учителем гимназии в Симферополь, но из-за начавшейся Крымской войны перевёлся в Одессу, где работал учителем в Ришельевском лицее.

Менделеев – ученый и преподаватель С 1857 по 1890 гг. преподавал химию в Петербургском университете. В 1856 защитил в Петербургском университете магистерскую диссертацию; тема диссертации называлась тема С 1857 в качестве доцента читал там же курс органической химии. В 1890 г. вынужден был покинуть университет из-за конфликта с тогдашним министром просвещения.

Открытие в области физики Исследования Менделеева в области физики были в основном сосредоточены на изучении тепловых свойств веществ. В частности, он указал на существование “температуры абсолютного кипения” жидкостей (1860-1861), позже названной критической температурой (выше которой вещества могут существовать лишь в газообразном состоянии). (Это открытие имело практическое значение для сжижения газов). Получил общее уравнение состояния идеального газа, обобщив уравнение Клапейрона.

Менделеев - воздухоплаватель В 1887 г. Менделеев должен был совершить подъем на воздушном шаре для наблюдения солнечного затмения, а также изучения верхних слоев 1887 атмосферы. Однако перед стартом начался дождь, намокший шар не мог подняться с двумя пассажирами. Тогда Менделеев высадил летчика и полетел один.

Теория весов Менделеев создал точную теорию весов, предложил точнейшие приемы взвешивания. При участии и под руководством Менделеева в Главной палате мер и весов были возобновлены прототипы фунта и аршина, произведено сравнение русских эталонов мер с английскими и метрическими. Менделеев считал необходимым введение в России метрической системы мер.

Менделеев-экономист Менделеев был также выдающимся экономистом, обосновавшим главные направления хозяйственного развития России. “Русские, — писал ученый, — готовятся стать народом передовым, владыками природы и истории, а не их рабами”.

Первый русский учебник по химии В 1861 г. Дмитрий Иванович публикует первый русский учебник «Органической химии», написанный в короткий срок – за несколько недель. За него автор был удостоен Первой Демидовской премии.

Менделеев - изобретатель В 1859 г. Д.И. Менделеев сконструировал пикнометр — прибор для определения плотности жидкости. Ему принадлежит конструкция барометра.

О ледоколах в XIX веке У Д.И. Менделеева есть также труд, посвященный идее о судах, способных пробираться сквозь льды (иначе говоря, о ледоколах).

Так кто же все-таки это великий человек? Автор 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. Заложил основы теории растворов, предложил промышленный способ фракционного разделения нефти, изобрел вид бездымного пороха, пропагандировал использование минеральных удобрений, орошение засушливых земель. Один из инициаторов создания Русского химического общества (1868). Профессор Петербургского университета (1865-90), ушел в отставку в знак протеста против притеснения студенчества. С 1876 член-корреспондент Петербургской АН, в 1880 выдвигался в академики, но был забаллотирован, что вызвало резкий общественный протест. Организатор и первый директор (1893) Главной палаты мер и весов (ныне ВНИИ метрологии им. Менделеева).

Самое важное открытие

Маленькая история о большом открытии Бродит миф, что Дмитрий Иванович Менделеев увидел таблицу во сне. Но вот сам Менделеев, говорят, недюжинно обижался на эти домыслы и отвечал, что периодическая система химических элементов – результат многолетней работы. В итоге этой работы и появились таблица и периодический закон, согласно которому свойства элементов находятся в периодической зависимости от их атомного веса.

Периодическая система химических элементов была открыта великим русским учёным Дмитрием Менделеевым в марте 1869 года и окончательно сформулирована в годах. 

Теперь посмотрите на любой элемент. У него есть порядковый номер, и он (это уже подсказка) показывает заряд ядра атома. Зная заряд атома, мы может сказать, сколько протонов составляют ядро и сколько электронов имеется в атоме. Кроме того, в таблице указаны атомные массы всех элементов. И это вторая подсказка, потому что без атомных масс нельзя проводить расчёты. И ещё, зная заряд ядра (то есть число протонов) и массу атома, можно с лёгкостью узнать число нейтронов. Таким образом, даже беглый взгляд на ячейку позволяет нам многое узнать о строении атома конкретного элемента.

Как пользоваться таблицей Менделеева В таблице есть группы (колонки, которые обозначаются римскими цифрами) и периоды (строки, которые обозначаются арабскими цифрами). Чтобы было проще, давайте рассмотрим пару примеров. Пример 1. Кальций имеет порядковый номер 20. В какой группе и каком периоде он находится? Ответ: Кальций находится во II группе в 4 периоде. Пример 2. Элемент находится в VIII группе в 3 периоде. Что это за элемент? Каков его порядковый номер? Ответ: это аргон и его порядковый номер 18. Таким образом, мы можем найти элемент, зная его порядковый номер либо зная номер группы и периода. Теперь важная ремарка. Элементы в таблице расположены в порядке увеличения заряда ядра, начиная с самого простого атома – атома водорода. Периодический закон в формулировке Менделеева говорил, что свойства элементов находятся в периодической зависимости от атомной массы. То есть элементы должны располагаться в таблице в порядке увеличения атомной массы. Но это нет всегда так: посмотрите на кобальт (порядковый номер 28) и никель (порядковый номер 29) и убедитесь, что атомная масса никеля меньше атомной массы кобальта. Значит, никель должен стоять перед кобальтом? Почему же тогда он стоит после него? Все дело в том, что в 20 веке учёные доказали, что свойства элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра атома.Именно так звучит современная формулировка периодического закона (и именно поэтому кобальт стоит перед никелем).

Как и в любой науке, в химии существует своя система условных обозначений, свой язык. Химия только на первый взгляд скучна и непонятна. На самом деле, химия увлекательная игра, полная чудесных превращений…

Когда мы говорим о многообразии природы, кажется, что в мире существует бесконечное множество элементов. Но это не так… Мы сами и всё, что нас окружает, это всего  лишь 118 химических элементов, которые могут друг с другом соединяться и образовывать новые вещества.

Известный ученый химик Дмитрий Иванович Менделеев в 1869 году первым догадался разместить все известные тогда химические элементы в порядке возрастания массы атомов и обнаружил совершенно потрясающую новость – свойства элементов менялись периодически!

Мы познакомимся с некоторыми из них…

кислород . КИСЛОРОД Это единственный газ, который поддерживает дыхание и горение. Название означает «рождающий кислоты», потому что, когда открыли кислород, считалось, что он входит в состав кислот. Это название, как и у азота, тоже оказалось неточным – существуют кислоты, в молекулах которых нет кислорода, например, соляная кислота! Но название прилипло на века. В результате реакции кислорода и водорода рождается прекрасное вещество – вода! В воздухе кислорода меньше, чем азота, но это оказывается самым подходящим количеством для дыхания. Если кислорода ещё меньше, воздухом дышать трудно, это бывает на высоте, в горах (правда, по другой причине, из-за низкого атмосферного давления). Иногда больным дают подышать чистым кислородом из кислородной подушки, но только ненадолго! Еще кислород поддерживает горение! Знайте, что когда горит костёр, спичка, газ в кухне, происходит реакция дерева или газа с кислородом!

ГЕЛИЙ На солнце гелия гораздо больше, чем на Земле. А «Солнце» по-гречески – «Гелиос». Гелий очень лёгкий, но водород ещё легче. А вы знаете, что во время Первой мировой войны, когда в боевых действиях стали использовать специальные воздушные шары для подъёма дирижаблей и цеппелинов. Тот, кто первым догадался наполнять шары не водородом, а гелием выигрывал сражения, потому что при обстреле шары, наполненные водородом, загорались и взрывались, а шары с инертным гелием – нет! Гелий самый благородный химический элемент!  Он НИКОГДА и НИ С КЕМ не вступает в химические реакции. Представь себе маленького круглого карапуза, который крепко-крепко прижимает к себе руками две формочки. Другие ребята послабее не могут у карапуза их отобрать, а сам он уже ничего не может взять, потому что рук всего две. Вот он и стоит и ни с кем не играет, а по-нашему – не вступает в реакции. Как и гелий! Чтобы шарики летели,

Неон — инертный газ. Он очень похож на гелий. Интересно то, что название для неона придумал 12-летний сын англичанина Уильяма Рамзая, который, увидев красивое свечение неизвестного газа в трубке, восхищенно крикнул: «New!» – «Новый!».  А по-гречески «новый» – неон. Инертные газы обладают способностью очень красиво светиться, если через трубочки с неоном пропустить электрический разряд. Неонсветится разными цветами и работает в рекламных огнях, автомобильных фарах.

азот Дом азота — воздух. Там его больше всех! Азот не имеет вкуса, запаха, цвета. Когда азот выделили из воздуха и поняли, что он не участвует в дыхании, его и назвали «азотом» от греческого «Azoos» – «безжизненный, не могущий поддерживать жизнь». Представьте себе, учёные очень сильно ошиблись с таким названием, потому что позже выяснилось, что в любом живом организме обязательно содержатся белки. В белках есть аминокислоты, а  вот в состав аминокислот обязательно входит азот!!!

ЙОД Вы знаете с раннего детства, что растворы йода оказывают дезинфицирующее действие. Открыт йод был в 1811 году французским химиком-технологом Бернаром Куртуа. Он занимался исследованием морских водорослей и заметил, что медные тазы, в которых он их выпаривал, слишком быстро разрушались. От греческого «Йодос» – тёмно-синий, фиолетовый. У йода удивительные химические свойства. С одной стороны галоген, значит окислитель, легко окисляет многие металлы. Вот почему разрушались медные тазы. С другой стороны, твёрдый кристаллический йод обладает свойствами металла, например, электропроводимостью. У йода есть ещё одно удивительное свойство – из кристаллов при нагревании сразу образуются красивые фиолетовые пары, минуя жидкость. Жидкий йод очень сложно получить. То, чем вы смазываете ранку — это раствор твёрдого йода в спирте.

Что же такое химия? Химия – наука интересная, но она требует серьезного отношения к себе. Тот, кто изучит основы химии, получит возможность добывать нужные людям вещества. Химия – это наука, которая творит чудеса.

В средние века жили люди, которые много времени проводили в небольших лабораториях, получая различные вещества. Это были алхимики. Алхимики пытались превратить металлы в золото. Цари и короли держали их при своих дворах. Но им не повезло – они не научились превращать металлы в золото и алхимию запретили, а алхимиков обвиняли в колдовстве и сжигали на кострах. Науку запретить нельзя, поэтому ученые отбросили от слова «алхимия» – «ал» и получили новое название «химия». Так называется наука, изучающая окружающие нас вещества, а также их свойства и превращения. химия – это наука о веществах, их свойствах и превращения веществ.

Выводы: Изучая данную тему мы выяснили, что все данные элементы таблицы Менделеева мы можем встретить в повседневной жизни. Эта тема очень заинтересовала и в дальнейшем мы решили раскрыть не изученные нами элементы.

Химия – это бесспорно интересная наука, ведь она позволяет, буквально, «добраться до сути» всего существующего в этом мире. Даже изучая то, что уже было открыто, можно почеркнуть несметное количество новых познаний, в этом нам удалось удостовериться лично. Сбор информации оказалось бы, небольшой группе элементов позволил узнать много того, что до сегодняшнего дня было нам неизвестно. И это касается не только познаний в области химии, но также и в истории России, и, частично, в физике.

Памятник Д.И. Менделееву в Санкт-Петербурге