Урок "Періодичний закон Д.І.Менделєєва "

Тема: Періодичний закон Д.І.Менделєєва.

Дидактичні цілі:

Навчальна мета: повторити та систематизувати знання про природні групи хімічних  елементів; порівняти властивості хімічних елементів відносно збільшення маси їх атомів і сформулювати Періодичний закон Д.І.Менделєєва. Сформулювати уявлення про те, що Періодичний закон є класичним прикладом наукового підходу до пізнання навколишнього світу

Розвивальна мета: розвивати знання учнів про закономірності та закони в галузі хімічних знань, вміння порівнювати та аналізувати інформацію та робити висновки; формувати культуру розумової праці

Виховна мета : виховувати відчуття причетності до загальної справи, вміння працювати в колективі

Тип уроку : комбінований.

Очікувані результати: учні формулюють визначення Періодичного закону, описують структуру Періодичної системи, обґрунтовує фізичну суть Періодичного закону, оцінює значення Періодичного закону, аналізує інформацію, закладену в Періодичній системі.

Міжпредметні зв’язки: фізика, історія

Обладнання. Періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва.

Базові поняття та терміни: металічні та неметалічні елементи, хімічний елемент, відносна атомна маса, періодичність, Періодичний закон, Періодична система, група, період.

Методи навчання: пояснювально - ілюстративні – бесіда, розповідь; практичні – розв’язування вправ; репродуктивні, частково пошукові, методи контролю.

Навчально-педагогічне забезпечення:

наочність: таблиця «Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва»

Роздатковий матеріал: картки із завданнями для самостійної роботи

Використана література:

Ярошенко О.Г. Хімія, 8 клас. – К.: Освіта, 2016

Григорович О.В., Віценцик А.В., Гостиннікова О.М. Хімія, плани – конспектів всіх уроків, 8 клас. – Х.: Ранок, 2008

Підгаєцька І. С. Хімія, 8 клас. Х.: Основа, 2016

Зайцева І.І. Поняття про Періодичну систему хімічних елементів. Науково-методичний журнал Хімія. – Х.: Основа, 2008

Структура уроку

І. Організаційний етап…………………………………………………………(1хв)

ІІ. Перевірка домашнього завдання…………………………………………..(8хв)

ІІІ. Актуалізація опорних знань………………………………………………(2хв)

ІV. Мотивування навчальної діяльності учнів………………………………(1хв)

V. Вивчення нового матеріалу………………………………………………(20хв)

1. Історія відкриття Періодичного закону.
2. Періодичний закон.

VІ. Узагальнення та систематизація знань…………………………………(10хв)

VІІ. Підбиття підсумків уроку………………………………………………...(2хв)

V ІІІ. Домашнє завдання……………………………………………………….(1хв)

Хід уроку

І. Організаційний етап (1хв)

Привітання. Організація учнів до уроку

ІІ. Перевірка домашнього завдання (8хв)

• Проводиться хімічний диктант

«Природні сімейства елементів»

Учитель роздає карточки із завданнями, пояснює їх виконання. Учні, в залежності від того, згодні вони чи ні, відповідають відповідно «так» чи «ні» (учні вибирають правильні твердження в розданих роздрукованих текстах.)

1. До групи лужних металів належать такі елементи: Літій, Рубідій, Цезій, Натрій, Кальцій. (ні)
2. Натрій і Калій мають металічний блиск. (так)
3. Натрій і Калій енергійно реагують з водою за звичайних умов. (так)
4. У сполуках Натрій і Калій завжди двовалентні. (ні)
5. Натрій гідроксид і калій гідроксид нерозчинні у воді. (ні)
6. Метали натрій і калій м’які, легко ріжуться ножем. (так)
7. Натрій і Калій тугоплавкі. (ні)
8. Лужні метали погано проводять електричний струм і тепло.(ні)
9. Усі лужні метали мають однакову густину, а також однакові значення температур плавлення та кипіння. (ні)
10.  Розчин гідроксидів Натрію і Калію змінюють забарвлення індикаторів. (так)
11.  Оксиди лужних металів виявляють основні властивості. (так)
12.  Для лужних металів характерна молекулярна будова. (ні)
13. Галогенами є Хлор, Оксиген, Сульфур, Бром, Йод. (ні)
14.  У сполуках з Гідрогеном галогени мають валентність І. (так)
15.  Галогени є неактивними металами. (ні)
16.  Слово «галогени» перекладається як ті, що «народжують солі». (так)
17.  Молекули простих речовин галогенів двохатомні. (так)
18.  Водні розчини сполук галогенів з Гідрогеном є кислотами. (так)
19.  Сімейство інертних газів утворюють Гелий, Неон, Аргон, Криптон, Ксенон і Радон. (так)
20.  Молекули інертних газів двохатомні. (ні)
21.  Інертні (благородні) гази активно реагують з великою кількістю речовин. (ні)
22.  Інертні (благородні) гази містяться  повітрі. (так)

• Декілька учнів під час тестування виконують завдання на картках (на дошці або на місцях)

1. З наведеного переліку хімічних елементів випишіть окремо: а) лужні метали; б) лужноземельні метали; в) галогени;  г) інертні гази.

Br, Na, Al, Ca, S, Xe, K, Cl, Li, I, Ba, Ne, Be, Rb, Sr, F, Fe. He, H.

2. Складіть рівняння реакції взаємодії будь-якого з галогенів:

а) з калієм; б) кальцієм; в) алюмінієм.

          3. Складіть рівняння реакції взаємодії води: а)  з лужним металом; б) лужноземельним металом. Відмітьте характер сполук, що утворюються. Що спільного і розбіжного у продуктів реакцій?

ІІІ. Актуалізація опорних знань (2хв)

• Бесіда

1. Поясніть, чому виникла необхідність у класифікації хімічних елементів.
2.  Які природні сімейства хімічних елементів вам відомі?
3.  Які вчені намагалися систематизувати хімічні елементи?
4. Яку спробу ви вважаєте найбільш вдалою?

ІV. Мотивування навчальної діяльності учнів.(1хв)

Всі явища природи, фізичні та хімічні описуються певними законами, закономірностями. Протягом попередніх уроків ми з вами ґрунтовно вивчали спроби класифікацій хімічних елементів, їх розміщення в групи за подібними властивостями, познайомилися з природними родинами хімічних елементів. На сьогоднішньому уроці ми будемо вивчали закон, який допоможе зрозуміти періодичну зміну властивостей хімічних елементів і називається він Періодичний закон Д.І. Менделєєва.

Учитель називає тему уроку, визначає спільно з учнями цілі уроку.

V. Вивчення нового матеріалу(20хв)

1. Історія відкриття Періодичного закону.

• Розповідь учителя

Початок створення Д.І.Mендєлєєва класифікації елементів пов’язані із його роботою над виданням «Основ хімії», з міркуваннями про те, в якій послідовності викладати відомості про окремі хімічні елементи. Відкриття Д.І,Мендєлєєвим  Періодичного закону хімічних елементів прийнято датувати 1 березня (17 лютого за старим стилем) 1869 року. Цього дня Д.І,Мендєлєєв завершив роботу над таблицею «Дослідження системи елементів, заснованої на їхній атомній масі та хімічній подібності». Ця таблиця була лише прообразом Періодичної системи, оскільки елементи в ній не були розділені на періоди. Періодичний закон був відкритий не в один день, відкриттю перебував довгий період роздумів і попередньої роботи.

Момент відкриття Періодичного закону описаний у спогадах А.А.Іностранцева.

 Д.І. Мендєлєєв три дні й три ночі, не лягаючи спати, пропрацював за конторкою, намагаючись сформулювати результати своєї уявної конструкції  в таблицю, але спроби досягти цього виявилися невдалими. Нарешті, вкрай стомлений Мендєлєєв ліг спати і відразу ж заснув. «Бачу у сні таблицю, де елементи розставлені , як треба. Прокинувся, негайно записав на клаптику паперу – лише згодом стало потрібним в одному місці виправленні». Із цих спогадів Ілюстранцева й виникла версія про те, шо Менделєєв зробив своє відкриття у сні.

Насправді, одне з найбільших відкриттів у хімії було зроблено Д.І.Мендєлєєим після тривалої й виснажливої праці.

2. Періодичний закон

• Розповідь учителя

На відміну від своїх попередників,  Д.І.Мендєлєєв був глибоко переконаний в існуванні природного взаємозв’язку між всіма хімічними елементами, як між подібними, так і між неподібними. У середині ХІХ століття було відомо близько 60 хімічних елементів.

За основу систематизації хімічних елементів Д.І.Мендєлєєв обрав відносну атомну масу, вважаючи, що вона є головною характеристикою хімічного елемента. Вона не змінюються при утворенні елементом простої або складної речовини. Розташовуючи символи всіх відомих на той час 63 хімічних елементів у ряд у порядку зростання їх відносної атомної маси, він помітив, що елементи з подібними властивостями (наприклад, лужні метали) не з’являються безпосередньо один за одним, а періодично(регулярно) повторюються. Виявилося, що так само закономірно, через певний інтервал, повторюється «хімічний характер» сполук елементів.

Проаналізуємо, які закономірності виявив Д.І.Мендєлєєв при об’єднанні елементів у ряд. Для цього складемо таблицю, в якій наведемо вищі валентності елементів у сполуках та формули їх сполук з Оксигеном і Гідрогеном для елементів від Літію до Аргону і зазначимо їх властивості.

• Робота з таблицею

Учні з вчителем аналізують дані про властивості хімічних елементів та їх сполук, наведені в таблиці 11 на с.111 підручника. У рядах, що представлені в таблиці, чітко прослідковується періодична зміна властивостей. Від Літію до Флуору виявляється поступова зміна властивостей. Так, Літій утворює просту речовину метал (лужній метал). Поступово характер простої речовини змінюється на метал. Також поступово збільшується вища валентність, що проявляють елементи, та характер оксиду. Літій оксид є основним, а Нітроген (V) оксид – кислотним (звісно, Оксиген і Флуор не здатні утворювати оксиди)

Далі така послідовність у зміні властивостей різко обривається. З’являється елемент Натрій, який за своїми властивостями подібні до першого ряду елемента ряду – Літію. У подальшому властивості елементів змінюються у такій самій послідовності, що і від Літію до Флуору. У ряді простих речовин відбувається поступовий перехід від типового металу (Літію) до типового неметалу (Хлору). Спостерігається зміна складу і характеру властивостей сполук, зокрема перехід від основного літій оксиду через амфотерний алюміній оксид до кислотного хлор (VII) оксиду.

Ці закономірності більш-менш чітко прослідковуються по всьому ряду всіх елементів, що розташовані за порядком збільшення їх атомних мас.

Аналізуючи послідовність елементів, Д.І.Мендєлєєв виявив, що залежність властивостей елементів і їхніх сполук від атомної маси є періодичною. У 1869 році він сформулював Періодичний закон:

Властивості хімічних елементів, а також утворених ними простих і складних речовин перебувають у періодичній залежності від відносних атомних мас елементів.

Первісне формування Д.І.Мендєлєєва було трохи іншим: «Властивості простих тіл, а також форма і властивості сполук елементів перебувають у періодичній залежності або, виражаючись алгебраїчно, утворюють періодичну функцію від величини атомних ваг елементів». У той час замість «речовина» говорили «тіло», а атомну масу називали атомною вагою, ще не були відомі інертні гази і деякі інші елементи.

Ряд хімічних елементів, розташованих у порядку зростання їхніх атомних мас, що починається з Гідрогену або лужного металічного елемента і закінчується інертним газом,називають періодом . властивості елементів, а також утворених ними простих речовин і сполук при збільшенні атомних мас у періоді поступово змінюються.

Варто зазначити, що правильно було б назвати закон Д.І.Мендєлєєва не Періодичний закон (як такий, що діє постійно, а не періодично), а закон періодичності (бо в ньому йде мова про періодичність у змінах властивостей елементів). Але використовується назва, яка історично склалась.

Відкриття Періодичного закону і створення Періодичної системи хімічних елементів – найбільше досягнення науки ХІХ століття. Періодичність зміни властивостей елементів була відома і до Д.І.Мендєлєєва. Ідея розташувати елементи за порядком збільшення атомних мас була відома і абсолютно природна. Геніальність Д.І.Мендєлєєва полягає в тім, що він першим побачив у цій періодичності фундаментальний закон природи і поклав його в основу складеної ним таблиці (яка буде розглянута на наступному уроці).

VІ. Узагальнення та систематизація знань (10хв)

• Бесіда

1. Які властивості елементів і їхніх сполук змінюються періодично?
2. Як змінюються властивості елементів по періоду?
3. В якій частині кожного періоду розташовані елементи, що відносяться до сімейств: а) лужних металів; б)галогенів; в) інертних газів? Наведіть приклади.
4. Як змінюються металічні властивості простих речовин в періоді?
5. Як змінюються характер оксидів елементів в природі? Проілюструйте рівняннями реакцій властивості оксидів Літію, Берилію і Карбону. Які властивості характерні відповідним їм гідроксидам?
6. Напишіть формули оксидів і гідроксидів хімічних елементів третього періоду. Які з них є: а) основними; б) амфотерними; в) кислотними?
7. Чи можна спрогнозувати властивості хімічного елемента, якщо відомо його положення в періоді та в Періодичній системі?
8. З наведених елементів виберіть метали і неметали: Барій, Сульфур, Оксиген, Калій, Магній, Нітроген. Обґрунтуйте свій вибір. Доведіть це за допомогою рівнянь хімічних реакцій.

VІІ. Підбиття підсумків уроку(2хв)

Сьогодні на уроці нашим найбільшим відкриттям було:

Учні самостійно вирішують, що основне і найбільш важливе було сьогодні зроблено на уроці, а потім висловлюють свої думки.

V ІІІ. Домашнє завдання (1хв)

Вивчити матеріал уроку, повторити «Спроби класифікації хімічних елементів»