«Знаки (символы) химических элементов. Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева».
Учитель: Ребята, а кто является автором славянской письменности – алфавита? Верно, болгарские просветители Кирилл и Мефодий. А вот отцом химической письменности является шведский ученый Й.Я.Берцелиус, который предложил в качестве символов («букв») химческих элементов использовать начальные буквы их латинского названия, а если с этой буквы начинаются названия нескольких элементов, то добавлять к начальной букве еще одну из последующих букв названий»
Рассматриваем таб.1 стр 31, запишем эти знаки в тетрадь, которые необходимо будет дома выучить.
Рассмотрим первоначальную классификацию элементов на металлы и неметаллы.
1.Металлы: К и Са, не путать в названии кальция есть буква «цэ»и пишется Са, а в названии калия она отсутствует, Мg(магний) и Мп (марганец) , Na (путают с азотом N), Li ,Al, Ba ,Fe, Cu ,Ag, Zп.
Азбука металлов- выделяем подгруппу щелочных металлов (эти металлы при взаимодействии с водой образуют едкие щелочи, которые разъедают бумагу и ткани.
2.Неметаллы: H, O, N, Si , S, C, P, Cl ,F, Br.
Азбука неметаллов подгруппа галогенов- «рождающие соли», например NaCI- поваренная соль- продукт взаимодействия галогена хлора со щелочным металлом натрием.
2. Этимологические начала названий химических элементов.
Происхождения названий химических элементов:
1.Свойства простых веществ, образованных химическими элементами
Кислород- рождающий кислоты;
Бром – зловонный и т.д
Фосфор-несущий свет. (немецкий алхимик в поисках философского камня получил фосфор, прокаливая в колбе сухой остаток мочи с песком).
2.Мифы древних греков. (тантал – рассказ ученика стр. 27 учебника последний обзац.
3.Географические начала – названия: государств галлий (Галлия – старинное название Франции), полоний (в честь Польши), в честь частей света (америций, европий), городов (гафний – в честь Копенгагена, лютеций – в честь Парижа)
4.Астрономические начала: селен- в честь Луны-Селены, теллур – в честь Земли, уран, плутоний.
5. Имена великих ученых: кюрий, фермий, эйнштейний, менделевий.
Обращаем внимание на целые группы элементов:
Щелочные металлы, галогены, благородные или инертные газы.
3.История открытия периодического закона химических элементов Д. И. Менделеева.
Изучая 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! 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? (Проблемный вопрос) 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.