"Я иду на урок"

ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ Д.И.Менделеева
8 класс

НЕСТАНДАРТНЫЙ УРОК-ОБОБЩЕНИЕ

После года работы в школе, устав от однообразных уроков, я поняла, что невозможно вызвать и тем более удержать интерес детей к предмету только стандартными уроками. В течение нескольких лет стараюсь проводить уроки, заряжающие детей эмоционально, пробуждающие интерес к изучаемому материалу и вызывающие желание остаться на химии после звонка. Один из таких уроков я предлагаю вашему вниманию.

Цели. Познакомить с историей открытия периодического закона Д.И.Менделеевым; закрепить знания о взаимосвязи между положением элемента в периодической системе и строением атома; способствовать формированию научного мировоззрения; развивать логическое мышление детей; воспитывать интерес к предмету, истории развития науки, патриотизм.
Оборудование. Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева, творческие работы детей, магнитофон.
Девиз. «Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройка и развитие обещаются» (Д.И.Менделеев).

ХОД УРОКА

Вступительное слово

УЧИТЕЛЬ. Сегодня у нас необычный урок. Изучив периодический закон Д.И.Менделеева, окунемся в мир истории. 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.
Почему?
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. А узнаем все это от ваших же одноклассников. Итак, мысленно переносимся в середину XIX в. (музыкальный фон).

Сообщения учащихся

1-й УЧЕНИК
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.
УЧИТЕЛЬ. Дмитрий Иванович родился в г. Тобольске. Он был семнадцатым ребенком в семье. Закончив в родном городе гимназию, Дмитрий Иванович поступил в Санкт-Петербурге в Главный педагогический институт, после окончания которого с золотой медалью уехал на два года в научную командировку за границу. После возвращения его пригласили в Петербургский университет. Приступая к чтению лекций по химии, Менделеев не нашел ничего, что можно было бы рекомендовать студентам в качестве учебного пособия. И он решил написать новую книгу – «Основы химии».
2-й УЧЕНИК
Случилось в Петербурге это.
Профессор университета
Писал учебник для студентов...
Задумался невольно он:
«Как рассказать про элементы?
Нельзя ли тут найти закон?»
Искали многие решенье,
Но, проходя лишь полпути,
Бросали. Мучило сомненье:
«А можно ли закон найти?»
Мир состоит из элементов.
(В то время знали 60.)
А сколько их всего? На это
Нельзя ответить наугад.
Но не гадал, а верил он:
«Тут должен, должен быть закон!»
Упрямо он искал решенье.
Был труд, надежда и терпенье
И вера в то, что он найдет!
Он так работал целый год.
УЧИТЕЛЬ. Открытию периодического закона предшествовало 15 лет напряженной работы. 1 марта 1869 г. Дмитрий Иванович предполагал выехать из Петербурга в губернии по делам.
3-й УЧЕНИК.
Но вот дела отложены,
Расчеты прерываются.
С утра в поездку дальнюю
Ученый собирается.
Все чемоданы собраны.
На козлах кучер мается:
«Поспеть бы надо к поезду,
А барин все копается!»
А барин одевается
И к двери направляется.
Он к двери направляется...
И вдруг!!!
Шляпа брошена в углу!
Он бросается к столу.
И строчит карандашом.
Наконец-то! Он нашел!
Он на чем попало пишет.
Ничего вокруг не слышит.
Наконец-то понял он,
В чем разгадка, в чем закон!..
Из кабинета не выходит:
«Не упустить бы мысли той!»
Он элементы ставит в строй,
Но все ж таблица не выходит...
Тогда, усталостью сражен,
Лег на диван и видит сон...
УЧИТЕЛЬ. Но, прежде чем мы услышим, что приснилось Дмитрию Ивановичу, давайте вспомним: на основе какой характеристики атома был открыт периодический закон, как Менделеев расположил элементы и на что обратил внимание?
4-й УЧЕНИК.
То кружились,
То мелькали,
То водили хоровод,
То взрывались,
То пылали,
То шипели,
То сверкали,
То в покое пребывали:
Алюминий, натрий, калий,
Фтор, бериллий, водород...
Перепутались все свойства,
Недалеко до беды.
Вдруг команда:
– Стройся, войско!
Стали строиться в ряды.
Во втором ряду волненье:
Все боятся окисленья.
— Поглядите! — злится литий. —
Фтор – ужасный окислитель!
Я не встану в этот ряд!
Пусть другие здесь горят!
УЧИТЕЛЬ. Ребята, вспомним, почему фтор является самым сильным окислителем.
5-й УЧЕНИК.
И бериллий мрачно мыслит:
— Кислород нас всех окислит!
И, простите за повтор,
Как несносен этот фтор!
Бор кивает головой,
Но не рвется сразу в бой!
И азот не лезет в спор.
Но зато взорвался фтор:
– Ах! Так мы для вас не пара!
Кислород! Поддай им жару!
Окисляй! За мной! Вперед!
– Стойте! – крикнул углерод. —
Я и уголь, и алмаз.
И за них я, и за вас!
Я сражаться не горю,
Я вас лучше помирю!
Встану я посередине!
УЧИТЕЛЬ. Посмотрите на второй ряд по горизонтали периодической системы. Почему углерод утверждает, что он и за тех, и за других?
6-й УЧЕНИК.
— Третий ряд! Трубите сбор!
Натрий, магний, алюминий,
Кремний, фосфор, сера, хлор!
По порядку, по закону
Элементы встали в ряд.
И выходит, что в колонне
Все похожие стоят!
Кремний встал под углеродом.
Сера схожа с кислородом.
Алюминий встал под бором –
Замечательный подбор!
Ряд пристраивают к ряду.
А рядов-то восемь кряду.
Металлы – под металлами,
Едкие – под едкими,
Ковкие – под ковкими,
Идут своими клетками.
По порядку все стоит.
Вот Природы алфавит!
УЧИТЕЛЬ. Заметив, что свойства элементов повторяются через определенный промежуток – период, Дмитрий Иванович расположил их друг под другом. Какую же формулировку периодического закона он предложил?
Но в периодической системе есть исключение из этого правила. Найдите его и объясните. (Расположение аргона и калия.)
К сожалению, сторонников периодического закона сначала было очень мало, даже среди русских ученых. Противников – много, особенно в Германии и Англии.
Открытие периодического закона – это блестящий образец научного предвидения: в 1870 г. Дмитрий Иванович предсказал существование трех еще неизвестных тогда элементов, которые назвал экасилицием, экаалюминием и экабором. Он сумел правильно предсказать и важнейшие свойства новых элементов.
7-й УЧЕНИК.
Был четвертый ряд нарушен.
Элемент не обнаружен.
Элемент не обнаружен –
Тот, что в этом месте нужен.
Но напрасно беспокойство:
Существует где-то он!
«Я найду сначала свойства,
и поможет мне закон!»
Удельный вес назвал и цвет,
Летуч на воздухе иль нет,
Как плавится, в чем растворим...
Законом пользуясь своим,
Три элемента предсказал,
Как будто их в глаза видал!
Быть может, раз в тысячелетье
Свершить подобное дано.
Но мир открытья не заметил
Иль не поверил, все равно.
И кто-то говорил по-свойски:
«Забудь об этой ерунде!
Как можно обнаружить свойства
Веществ, не найденных нигде!»
УЧИТЕЛЬ. И вот через 5 лет, в 1875 г., французский ученый П.Э.Лекок де Буабодран, ничего не знавший о работах Дмитрия Ивановича, открыл новый металл, назвав его галлием. По ряду свойств и способу открытия галлий совпадал с экаалюминием, предсказанным Менделеевым. Но его вес оказался меньше предсказанного. Несмотря на это, Дмитрий Иванович послал во Францию письмо, настаивая на своем предсказании.
8-й УЧЕНИК.
Вот как-то раз узнали ученые всех стран:
Металл чудесный галлий (в честь
Франции назвали)

УЧИТЕЛЬ. Ученый мир был ошеломлен тем, что предсказание Менделеевым свойств экаалюминия оказалось таким точным. С этого момента периодический закон начинает утверждаться в химии.
В 1879 г. Л.Нильсон в Швеции открыл скандий, в котором воплотился предсказанный Дмитрием Ивановичем экабор.
В 1886 г. К.Винклер в Германии открыл германий, который оказался экасилицием.
9-й УЧЕНИК.
У химиков переполох!
Ведь галлий был одним из трех,
Предсказанных заранее!..
И следом, как из-под земли,
Вдруг скандий в Швеции нашли,
На свет германий извлекли
(естественно, в Германии).
УЧИТЕЛЬ. Но гениальность Дмитрия Ивановича Менделеева и его открытия — не только эти предсказания! После его смерти в 1907 г. было доказано, что атом состоит из элементарных частиц. Каких?
После этого за основу периодического закона стали брать не атомный вес, а другую характеристику атома. Какова новая формулировка периодического закона?
С чем совпадает порядковый номер элемента?
С чем совпадает число протонов?
Какие элементарные частицы определяют химические свойства атомов?
Какие именно электроны отвечают за свойства атомов?
Почему же свойства элементов периодически повторяются?
Это и есть физический смысл периодического закона.
И вот спустя более 130 лет после открытия периодического закона мы можем вернуться к словам Дмитрия Ивановича, взятым в качестве девиза нашего урока: «Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройка и развитие обещаются». Сколько химических элементов открыто на данный момент? И это далеко не предел.

Закрепление материала

УЧИТЕЛЬ. Графическим изображением периодического закона является периодическая система химических элементов. Это краткий конспект всей химии элементов и их соединений. Давайте вспомним все, что можно узнать об элементе по положению в периодической системе на примере кислорода (письменная работа).
Почему водород в периодической системе расположен в I и VII группах?

Подведение итогов урока

УЧИТЕЛЬ. Мы познакомились с историей открытия периодического закона и еще раз убедились, что по периодической системе можно очень много узнать о каждом химическом элементе, что, бесспорно, доказывает гениальность этого открытия. Закончить урок можно следующими строками поэта Степана Щипачева:
«Другого ничего в природе нет,
Ни здесь, ни там, в космических глубинах:
Все – от песчинок малых до планет –
Из элементов состоит единых...»
Спасибо всем, кто принял активное участие в подготовке и проведении этого урока!
Выставление оценок.
Домашнее задание. Прочитать § 38, 39 (Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия-8. М.: Просвещение, 1989).

А.Ф.ГИНИЯТУЛЛИНА,
учитель химии средней школы № 3
(г. Ноябрьск, Ямало-Ненецкий АО,
Тюменская обл.)