План - конспект урока на тему: "Периодический закон"

Тема: Периодический закон Д.И.Менделеева.                                  

Дата проведения урока:

Тема: Периодический закон Д.И.Менделеева.                      8 класс

Цель:	Ознакомить учащихся с историей открытия периодического закона, формировать представления о периодическом законе  Д.И.Менделеева.
Задачи:	Способствовать развитию представлений  об истории открытия периодического закона, о периодическом законе Д.И.Менделеева. Продолжить развитие у учащихся представлений о металлах, неметаллах, элементах, соединения которых амфотерны, составе и свойствах образуемых ими соединений: оксидах, гидроксидах, водородных соединениях.            Организовать мыследеятельность учащихся в ходе изучения таблицы № 9 «Изменения свойств химических элементов и их соединений» учебника.
Оборудование: Тип урока:	Учебник, периодическая система химических элементов.                                                         Лекция.

Технологическая карта

Этапы урока	Деятельность учителя	Деятельность учеников.
1.                 Организационный момент (2 мин.)	Приветствие, проверка отсутствующих и готовности учеников к уроку.	Приветствуют учителя, называют отсутствующих, демонстрируют готовность к уроку.
2.                 Актуализация знаний. ( 13 мин.) 2.1.          Проверка домашнего задания. 2.2.          Мотивация.	Работа на карточках. Решение задач. Сообщает тему урока.	Отвечают на вопросы учителя, решают задачу. Открывают тетрадь, записывают дату и новую тему.
3.                 Формирование новых знаний (20 мин.) 3.1Работы предшественников Д. И. Менделеева. 3.2Открытие Д.И.Менделеевым Периодического закона. 3.3 Изменение свойств химических элементов 2 и 3 периода.	Формирует представление о работах предшественников Д.И. Менделеева. Даёт представление о периодическом законе Д.И.Менделеева. Дает представление об изменении свойств во 2 и 3 периоде.	Слушают. Слушают, конспектируют. Слушают, конспектируют.
4.                 Применение новых знаний и умений (6 мин.)	Формулирует вопросы для закрепления новой темы. Организует решение задач.	Отвечают на вопросы. Решают задачи у доски и в тетрадях.
5.                 Домашнее задание (2 мин.)	Объясняет выполнение домашнего задания	Записывают домашнее задание в дневник.
6.                 Рефлексия (2 мин.)	Организация оценки урока учениками, их самооценки в усвоении нового материала.	Оценивают урок, дают самооценку усвоения материала.

Ход урока.

Организационный момент.

Актуализация знаний.

2.1 Проверка домашнего задания.

Карточка с заданием для первого ученика:

1.Определите массовые доли кальция и брома в соединении CaBr2 (2 уровень).

2.Составьте уравнения химических реакций, с помощью которых можно

осуществить следующие превращения: (3 уровень)

Li -- Li2O -- LiOH -- LiCl.

Карточка с заданием для второго ученика:

1.Укажите основные отличия в свойствах простых веществ лития и фтора, натрия и хлора (2 уровень).

2.Составьте уравнения химических реакций, с помощью которых можно

осуществить следующие превращения: (3 уровень)

K—K2O—KOH—K2SO4

Задача на доске для третьего ученика:

При растворении смеси меди и оксида меди 2 в концентрированной азотной кислоте выделилось 18,4 г. бурого газа и было получено 470 р-ра с массовой долей соли 20%.
Определите массовую долю оксида меди в исходной смеси.
Решение:
Cu + 4HNO3(конц.) → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
CuO + 2HNO3(конц.) → Cu(NO3)2 + 2H2O
В реакции 1 моль меди с кислотой выделяются 2 моль NO2, отсюда:
n(Cu) = n(NO2)/2 = m(NO2) / 2M(NO2) = 18,4 / (2∙46) = 0,2 моль
m(Cu) = M(Cu) ∙ n(Cu) = 63,5 ∙ 0,2 = 12,7 г
Соль Cu(NO3)2 образуется в рез. обеих реакций.
n(CuO) = n (Cu(NO3)2) , получ. во 2-й реакции.
Всего соли:
n(Cu(NO3)2) = m (Cu(NO3)2) / M (Cu(NO3)2)
m (Cu(NO3)2) = m(р-ра) ∙ ω = 470 ∙ 0,2 = 94 г
n(Cu(NO3)2) = 94 / 187,5 = 0,5 моль
В 1-й реакции образовались:
n1 (Cu(NO3)2) = n(Cu) = 0,2 моль
поэтому во 2-й реакции образовались:
0,5 - 0,2 = 0,3 моль соли, т.е.
n(CuO) = 0,3 моль
m(CuO) = M(CuO) ∙ n(CuO) = 79,5 ∙ 0,3 = 23,85 г

ω (CuO) = m(CuO) / [m(CuO) + m(Cu)]
ω (CuO) = 23,85 / (23,85 + 12,7) = 0,653 (65,3%)

2.2  Мотивация.

    Что известно вам о Периодическом законе и периодической системе

химических элементов?

    Периодический закон и периодическая система химических элементов являются основой современной химии. Они относятся к таким научным

законам, которые реально существуют в природе и никогда не потеряют

своего значения. Эти закономерности были открыты не на пустом месте, они

были подготовлены ходом истории развития химии, но потребовалась

гениальность научного предвидения Менделеева, чтобы эти закономерности

были озвучены. Еще алхимики пытались найти закон природы, на основе

которого можно было бы систематизировать химические элементы. Но им

недоставало надежных и подробных сведений об элементах. К середине XIX в. знаний о химических элементах стало достаточно, а число элементов возросло настолько, что в науке возникла естественная потребность в их классификации. Первые попытки классификации элементов на металлы и неметаллы оказались несостоятельными. Предшественники Д.И. Менделеева (И.В. Деберейнер, Дж.А. Ньюлендс,Л.Ю. Мейер) многое сделали для подготовки открытия периодического закона, но не смогли постичь истину.

     Сегодня вы узнаете: как был открыт периодический закон; с какими

трудностями столкнулся Дмитрий Иванович после своего открытия; как он

их преодолел и кто, сам того не желая, помог ему в этом; чем является

периодическая система химических элементов для периодического закона;

как открытие строения атома повлияло на периодический закон; как

формулируется он в наше время; как правильно пользоваться периодической

системой и периодическим законом Д. И. Менделеева.

3.        Формирование новых знаний.

   Откройте тетради и запишите тему урока: «Периодический закон Д.И.Менделеева».

      Ко   времени открытия периодического закона было известно только 63 химических элемента, атомные массы большинства из них были определены неточно.

3.1Работы предшественников Д.И.Менделеева  (А.Шанкуртуа во Франции, Д.Ньюлендса в Англии, Л.Мейера в Германии).

       А.Шанкуртуа (1862) расположил элементы в порядке возрастания атомных весов и разместил их по спирали вокруг цилиндра. Каждый виток спирали содержал по16 элементов; сходные элементы, как правило, попадали в вертикальные столбцы. Имели место и значительные расхождения в свойствах.

      Д.Ньюлендс (1864) разместил элементы в виде таблицы по возрастанию

атомных весов и заметил, что свойства элементов периодически повторяются через каждые семь номеров («законоктав»). Считал, что длина периода ( равная семи) является неизменной.

        Л.Мейер (1870) построил график зависимости атомного объема элементов от их атомного веса и обнаружил отчетливую периодическую зависимость, причем длина периода оказалась величиной переменной.

       Все предшественники Д.И.Менделеева открыли проявления периодичности изменения свойств элементов в зависимости от их атомного веса, но не смогли создать единую периодическую систему всех  элементов, открыть периодический закон.

  3.2 Открытие Д.И. Менделеевым Периодического закона (1869).

        В качестве основы для систематизации химических элементов Д.И.

Менделеев выбрал главную количественную характеристику элемента –  его атомную массу. Расположив элементы в порядке возрастания их относительных атомных масс, Д.И. Менделеев установил,  что через определенное число элементов наблюдается появление сходных элементов.          

      Рассматривая свойства простых веществ,  а так же состав и свойства соединений химических элементов в рядах от Li до Ne и от Na  до Ar,  наблюдается повторяемость свойств элементов: после неона в последовательном ряду элементов вновь появляется щелочной металл натрий, и снова наблюдается постепенное изменение свойств от металлических к неметаллическим; возрастает высшая валентность элементов в оксидах от I до VII; валентность атомов неметаллов в летучих водородных соединениях убывает от IV до I; свойства высших оксидов и соответствующих им гидроксидов (оснований или кислот) изменяются от основных к кислотным.

       Таким образом, в последовательном ряду химических элементов их свойства, а также состав и свойства соединений элементов, регулярно повторяются по мере непрерывного увеличения относительной атомной массы, т. е. изменяются периодически. Эта закономерность имеет периодический характер, поэтому Менделеев сформулировал открытый им закон следующим образом: свойства элементов, а также формы и свойства их соединений находятся в периодической зависимости от величины атомной массы элемента.

      В системе химических элементов, предложенной Менделеевым, был ряд противоречий, которые сам автор периодического закона устранить не смог (аргон–калий, теллур–йод, кобальт–никель). Лишь в начале XX в., после открытия строения атома, был объяснен физический смысл периодического закона и появилась его современная формулировка: свойства элементов, а также формы и свойства их соединений находятся в периодической зависимости от величины заряда ядер их атомов.(Учащиеся записывают формулировку в тетерадь)

3.3 Изменение свойств химических элементов во 2 и 3 малых периодах.

     Запишем  символы  всех  элементов  между  литием  и  фтором,  а  также  между  натрием  и  хлором  в  порядке  возрастания  их  относительных  атомных  масс. Там же  укажем формулу  высшего оксида (т.  е.  оксида,  в  котором  валентность  элемента максимальна)  и  соответствующего  ему  гидроксида.  Гидроксиды  берилия  Ве и  алюминия Al  являются  амфотерными  соединениями,  поэтому  записаны  и  в форме кислот, и в форме оснований. Для элементов, имеющих летучие (газообразные)  соединения  с водородом,  также приведем формулы этих веществ.

Элементы 2 периода:

       1         2         3         4       5        6       7     благ.газ (№ периода)

  +7Li    +9Be   +11B  +12C +14N  +16O +19F +20Ne (элементы)

      Li2O   ВеО    B2O3   CO2   NO2                      (оксид)

                                      CH4    NH3   H2O   HF    (водородное соед.)

   LiOH  Be(OH)2                                                 (основание)

              H2BeO2  H3BO3 H2CO3 HNO3                (кислота)       

Элементы 3 периода:

  1              2           3           4        5        6            7          8(№ периода)

      +23Na  +24Mg  +27Al    + 28Si  +31P  +32S  +35,5Cl  +40Ar (элементы)

         Na2O    MgO    Al2O3      SiO2    P2O5    SO3     Cl2O7   (оксид)

                                        SiH4     PH3    H2S   HCl    (водородное соед.)

       NaOH  Mg(OH)2 Al(OH)3                                            (основание)

                               Н3AlO3    Н2SiO3  H3PO4  H2SO4  HClO4 (кислота)   

    Откройте страницу 35 учебника и рассмотрим таблицу.

Рассматривая свойства простых веществ, а также состав и свойства соединений химических элементов в рядах от Li до Ne и от Na до Ar, можно сделать следующие выводы.

1.  В каждом ряду наблюдается сходство в изменении свойств простых веществ  с  возрастанием относительных  атомных масс их  элементов: происходит последовательное ослабление металлических свойств и усиление неметаллических свойств.

2.  Возрастает  высшая  валентность  элементов  в  оксидах  от I  до VII.

(У неона и аргона кислородные соединения отсутствуют.)

3.  Валентность атомов неметаллов в летучих водородных соединениях убывает от IV до I.

4.  Свойства высших оксидов и соответствующих им гидроксидов (основа-

ний или кислот) изменяются от основных к кислотным.

Во втором ряду от Na до Ar наблюдается повторяемость свойств элементов предыдущего ряда: каждый нижестоящий элемент подобен по свойствам вышестоящему. После аргона в последовательном ряду элементов вновь появляется щелочной металл калий, и снова наблюдается постепенное изменение свойств от металлических к неметаллическим.

Таким  образом,  в  последовательном  ряду  химических  элементов  их  свойства регулярно повторяются по мере непрерывного увеличения относительной атомной массы, т. е. изменяются периодически.

Периодический закон является одним из важнейших законов природы. Он позволяет  обобщать  и  систематизировать  сведения  о  химических  элементах  и их соединениях, находить общие закономерности в их составе, строении и свойствах.

4.        Применение новых знаний.

Итак, давайте с вами повторим (учащиеся отвечают на вопросы):

1. Как изменяются металлические и неметаллические свойства в малых периодах?

2. Как изменяется степень окисления в высших оксидах и гидроксидах?

3. Как изменяются свойства оксидов и гидроксидов?

         Давайте решим с вами задачу (один ученик у доски, остальные - в рабочих тетрадях).

        Составьте  уравнения  реакций  полной  нейтрализации  между  кислотами H2SO4, H3PO4  и  основаниями NaOH, Mg(OH)2, Al(OH)3.  Назовите  все образующиеся соединения.

H2SO4+ NaOH=Na2SO4+H2O ( сульфат натрия)

H2SO4+ Mg(OH)2=MgSO4+2H2O (сульфат магния)

3H2SO4+2Al(OH)3=Al2(SO4)3+6H2O (сульфат алюминия)

H3PO4+ 3NaOH=Na3PO4+3H2O (фосфат натрия)

2H3PO4+ 3Mg(OH)2=Mg3(PO4)2+6H2O (фосфат магния)

H3PO4+ Al(OH)3=AlPO4+3H2O (фосфат алюминия)

5.        Домашнее задание.

§ 7 (устно), зад. 7, 8.

6.        Рефлексия.

Ребята, ответьте, пожалуйста, на мои вопросы:

1.Что нового узнали на уроке?

2.Какие вопросы вызвали затруднение?

3.Какие знания вы сегодня приобрели?