Периодический закон и периодическая система Д.И. Менделеева

 

 

 

 

 

Урок с применением мультимедийных технологий

 

Периодический закон

и периодическая система Д.И.Менделеева

 

 

 

 

 

 

Урок разработан

Зайцевой Светланой Владимировной, учителем химии высшей категории

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2013 г.

Тема урока: Периодический закон и периодическая система

Д.И. Менделеева

(Урок с применением мультимедийных технологий)

 

Начнём наш урок на юмористической ноте.

 

 

 

 

 

 

Во избежание подобной ситуации построим нашу работу на уроке в соответствии с напутствиями великих людей.

               

Девизы: Имей мужество пользоваться своим умом.           (Кант)

 

Старайся дать уму, как можно больше пищи.         (Л.Н.Толстой)

Иммануил Кант

 

 

 

 

                                   

                                           Л.Н.Толстой

 

Перед нами поставлены следующие цели:

1. Закрепить знания об основных закономерностях изменения свойств.

2. Обобщить полученные сведения о физическом смысле периодической системы.

3. Уметь пользоваться периодической таблицей для характеристики элемента и его соединений.

4. Устанавливать периодическую зависимость изменения свойств атомов элементов и их соединений в группах.

5. Описывать свойства элементов I-III периодов и их соединений по положению в периодической системе

 

          

 

 

 

Вопросы теоретикам

1. Кем и когда был открыт периодический закон?

Д.И.Менделеевым 1 марта 1869 г. (17 февраля 1869 г. по старому стилю). Этой работе Менделеев посвятил 15 лет не­прерывного труда; можно сказать, что это было делом всей его жизни.

Менделеев родился 8 февраля (27 января) 1834 г. в Тобольске. В семье он был по­следним, семнадцатым, ребен­ком. Отец его - Иван Павлович Менделеев - был директором гимназии. Мать - Мария Дмитриевна - женщина умная, с сильным характером и незаурядными

интеллектуальными способностями, оставшись вдовой вскоре после рождения сына, управляла небольшим стекольным заводом.

Д.И.Менделеев

 

2. Откуда произошла фамилия Менделеев?

Фамилию нередко давали учителя духовного училища. Фамилия Менделеев была дана отцу - Ивану Павловичу, когда он что-то выменял. Учитель по созвучию «мену делать» и вписал его в список учеников под фамилией Менделеев.

Д.И.Менделеев мечтал стать врачом и подал документы в Медико-хирургическую акаде­мию в Петербурге. Однако анатомия оказалась не под силу впечатлительному юноше: первого же испытания — посещения анатомического театра - он не выдержал. От медицинской карьеры пришлось отказаться.

Мать подсказала другой путь - стать учителем. И в 1850 г. имя Менделеева появилось в списке студентов физико-математического факультета Главного педагогического института (Петербург). В 1855 г. Менделеев окончил институт с золотой медалью.

В год, когда Менделеев открыл периодический закон, ему исполнилось 35 лет. К этому времени он был уже профессором химии Петербургско­го университета, автором учебников по органической и аналитической химии, ученым, известным своими работами по физической и технической химии.

Умер 2 февраля 1907 г. в результате простуды. Похоронен он на Волковском кладбище в Петербурге.

Конечно же, открытию предшествовала длительная и напряженная научная

работа в течение 15 лет (1854—1869), и ещё 25 лет  потребовалось для его даль-

нейшего развития.

Предшественники Менделеева (немецкие ученые И.Дёберейнер и Л.Мейер, англичанин Дж.Ньюлендс, француз А. Шанкуртуа и др.) сделали много  для подготовки открытия периодического закона. Но ни один из этих ученых на основании подмеченной периодичности не предсказал новых  химических элементов. Ни один из них не сумел в полном объеме охватить совокупности физических и химических свойств элементов и образованных ими веществ, подчеркивающих всю глубину периодического закона. Для них периодичность была удобна лишь для классификации, они не увидели в ней фундаментального закона природы.

 

«Мир сложен,

   он полон событий, сомнений,

   и тайн бесконечных, и смелых догадок.

 Как чудо Природы

   является гений

   и в хаосе этом

   находит 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».

Без многословья книжного

В ней смысл и торжество.

И элемента лишнего

В ней нет ни одного.

 Потом дополнилась Таблица –

                                        Узнали новые частицы.

                                        Прославят, подтвердят Закон

                                        Открытья будущих времён

 

Вопросы классу:

1.Что Д.И.Менделеев положил в основу классификации элементов?

2.Формулировка периодического закона, данная Менделеевым и современная.

3. Структура периодической системы: периоды; группы, подгруппы; физический смысл порядкового номера.

 

Индивидуальные задания

1. Дать характеристику элемента на основании положения в периодической системе, строение атома: № 7, № 14, № 15. (Работают три ученика у доски).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разминка

1.     Как читается периодический закон по Менделееву?

2.     Какова современная формулировка закона?

3.     Что такое период?

4.     Сколько существует периодов?

5.     Физический смысл номера периода?

6.     Что такое группа?

7.     Сколько существует групп?

8.     Физический смысл номера группы?

9.     Как подразделяются группы?

10. В чем отличие главной подгруппы от побочной?

11. Какие  вы  знаете естественные семейства химических элементов?

12. Показать на таблице Менделеева естественные се­мейства химических элемен­тов.

13. Физический смысл по­рядкового номера элемента?

14. Что является основной характеристикой элемента?

15. Какова электронная формула элементов с порядковыми номерами 7, 11, 17?

 

Конкурс юмористических периодических таблиц

За несколько дней до игры практикам было дано задание: составить варианты юмористических таблиц. Сегодня они должны представить нашему вниманию свои творения.

(Учащиеся представляют различные периодические таблицы, составленные на основе названий цветов, животных и т.д.)

 

 

Состязание практиков

На авансцену выходят практики, теоретики пока остаются в тени. Практики выбирают дорожки:

белая (можно сделать 2 ошибки),

голубая (можно сделать 1 ошибку),

красная (нельзя сделать ни одной ошибки).

 

Вопросы для белой дорожки:

1. Чем обычно сопровожда­ется увеличение порядкового номера элемента в пределах периода? (Возрастанием числа электронов, ростом силы притяжения   электронов к ядру, уменьшением атомного радиуса.)

 

2. Атом какого из элементов легче всего отдает один электрон?

а)Na, № 11;   б)Mg, № 12;   в)Al, № 13;   г)Si, № 14      (Ответ: атом Na, № 11).

 

3. Атом какого элемента из главной подгруппы V группы имеет максимальный радиус?     (Ответ: атом Вi, № 83.)

 

4. Как изменяются металлические свойства элементов в ряду: Mg – Ca – Sr - Ba? (Металлические свойства возрастают.)

5. В связи с чем получили свое название щелочные металлы? (Название - от едких щелочей - гидроксидов этих металлов.)

 

6. Какой из элементов обладает наиболее ярко выраженными неметаллическими свойствами в ряду: Al – Si – P – S - Cl? (A1 - металл, неметаллы (по электроотрицателъности) располагаются в ряд:  С1  (2,8) >S (2,6) > Р (2,1) >Si (1,74). Следовательно, С1 – наиболее ярко выраженный неметалл.)

 

7. Элемент водород открыл?.... (Генри Кавендиш.)

 

8. Какой из элементов наиболее распространен в природе:

а) А1; б) Ti; в) Мо; г) W?           (Наиболее распространен А1.)

9. Чему равно число нейтронов у элемента № 11?   (12.)

 

Вопросы для голубой дорожки:

1. Чему равняется число электронов, протонов и нейтронов у
элемента № 15? (15,15,16.)

 

2.Чем обычно сопровождается увеличение порядкового номера элемента в пределах главной подгруппы? (Увеличением числа электронных слоев облака, уменьшением силы притяжения электронов  к ядру, увеличением атомного радиуса.)

3. Кто открыл элемент кислород? (Джозеф Пристли.)

4. Американские ученые под руководством Гленна Сиборга получили элемент искусственным путем и назвали его в честь великого русского химика. Как называется этот элемент? (Менделевий, № 101.)

 

5. Какой элемент наиболее распространен в Солнечной системе: а) кислород;

б) водород; в) гелий; г) углерод? (Водород.)

 

6. Чему равно максимальное число электронов, которые могут занимать s-подуровень? (2.)

 

7.Чему равно максимальное число электронов, которые могут занимать р-подуровень? (6.)

 

8. Чему равно максимальное число электронов, которые могут занимать

d-подуровень? (10.)

 

9. Чему равно число нейтронов у элемента № 22?   (26.)

Вопросы для красной дорожки:

1. Химические  свойства вещества определяются тремя субатомными частицами. Две из них имеют заряд, одинаковый по величине, но проти
воположный по знаку, а третья не имеет заряда. Как называются эти частицы? (Электрон, протон, нейтрон.)

 

2. Какой из газов диффундирует быстрее при одинаковых температуре и давлении: 1) водород; 2) азот; 3) кислород; 4) бромоводород? (Водород.)

 

3. Один сосуд заполнен кислородом, другой - оксидом углерода (IV) при одинаковых условиях (температуре и давлении). Одинаковое число каких частиц содержится в равных объемах этих газов? (Число молекул - на основе закона Авогадро.)

 

4. Какой элемент назван в честь России? (Рутений, № 44, от лат. Ruthenia - Россия.)

5. Какой элемент назван в честь линии спектра? (Индий, № 49.)

 

6. Какие элементы названы в честь Франции?   (Франций, № 87; галлии, № 31.)

 

7. Гипотетический элемент Z образует хлорид состава ZC1₅. Какую формулу имеет его оксид:

1) Z0₂; 2) ZO₅; 3) Z₂O₅.; 4) Z₅0₂?            (Формула оксида - Z₂Q₅)

 

8.      Каким образом изменяется характер оксидов в ряду:
P₂0₅ - Si0₂ - Al₂O₃ - MgO?   (От кислотного к основному.)

9.      Что является причиной плавного и скачкообразного изменения свойств химических элементов в периодах? (Причина плавности - постепенное
изменение числа электронов во внешнем слое, причина скачко­образности - появление нового электронного слоя.)

 

Химические игры

1.  Приведено несколько рядов элементов:

Н, Не, Ne, Аг.

Н, Li, Be, В.

Fe, Co, Ni,.Ar.

F, Cl, Mn, Br.

Найдите в каждом ряду один химический элемент, который отличается от остальных положением в пе­риодической системе.

2. Найдите среди следующих элементов такой, у которого:

а) относительная атомная масса примерно равна 23 и ядро атома содержит 11 протонов: ⁵¹₂₃ V,  ¹¹₅ B,  ²³₁₁ Na,  ²⁴₁₂ Mg;

б)относительная атомная масса равна 40 и ядро атома содержит 18 протонов:

б)   ¹⁹₉ F,  ⁴⁰₂₀ Ca,  ⁴⁰₁₈ Ar.

3. Исходя из нижеприведенных электронных схем атомов элементов, определите: какие из них находятся в главной подгруппе II группы?

 

 

 

 

 

 

4. Какие из приведенных ниже элементов нахо­дятся в 3-м периоде периодической системы?

 

 

 

 

 

5. Какие из химических элементов находятся рядом в периодической системе?

а -  )2;            б - )2 )3;         в - )2 )8 )4;         г - )2 )1;          д - )2  )8 )8 )2;   

 

е - )2 )8 )8;           ж - )2 )8 )5.

6. Из букв л, б, м, о, р, х составить название элементов. (Хлор, бром.)

а) Какие из них галогены?

     б) Какое положение занимают галогены в периодической системе?

     в) Назовите число электронов на внешнем слое.

7. Назвать элементы, которые начинаются на букву «а»,  (Азот, актиний, аргон, алюминий.)

8. Назвать формулы оксида и гидроксида алюминия; определить их характер.

9. Назвать элементы, которые заканчиваются на букву а. (Сера, сурьма, платина.)

10. Назвать оксид и гидроксид серы. Какой прояв­ляют они характер?

11. Из слогов дий, -ра, -маг, -лит, -ний, -ий соста­вить названия элементов, определить, какие из них - щелочные металлы.

12. Составить название элементов из букв слова «протактиний». (Актиний, титан, криптон, иттрий, торий.) Назвать среди этих элементов инертный газ. Осо­бенность строения его атома.

 

Самостоятельная работа

Заполните графы в таблице в соответствии с приведёнными данными:

 

Элемент	Характеристика элемента
	Электронная формула	Порядковый номер	Номер периода	Номер группы
		4
	)2 )5
			2	IV
	)2 )8 )8

 

Ответ:

Элемент	Характеристика элемента
	Электронная формула	Порядковый номер	Номер периода	Номер группы
Be	)2 )2	4	2	II
N	)2 )5	7	2	V
C	)2 )4	6	2	IV
Br	)2 )8 )8	18	3	VII

 

Классу предлагается тестовая работа по четырём вариантам (задания распечатаны). Ответы затем сверяют по слайду презентации.

 

Подведение итогов.

Менделеев выработал для себя принцип, по которому старался строить жизнь. Заключался он в следующей фразе: «Умей себя побеж­дать!»

Планируй своё время так, чтобы знания получить и суметь их применить в жизни. Не ленись, не приучай себя к вредным привычкам, веди здоровый образ жизни.

 

Рефлексия: Оцените сами свою деятельность на уроке.

   Прикрепите цветок, на период периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева в зависимости от вашей самооценки уровня деятельности на уроке.