урок "Періодичний закон Д. І. Менделєєва. "

8 клас      хімія          дата:

УРОК № __

Тема: Періодичний закон Д. І. Менделєєва.

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, сформувати поняття про періоди. Сформувати уяв­лення про те, що Періодичний закон є класичним при­кладом наукового підходу до пізнання навколишнього світу; розвивати вміння аналізувати інформацію та ро­бити висновки.

Обладнання: Періодична система Д. І. Менделєєва.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

хід уроку

1.       організаційний етап
2.     Актуалізація опорних знань

•              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?

4.   вивчення нового матеріалу

1.                           Історія відкриття Періодичного закону.

•              Розповідь учителя

Початок створення Д.І. Менделєєвим класифікації елементів пов’яза­ний із його роботою над виданням «Основ хімії», з міркуваннями про те, в якій послідовності викладати відомості про окремі хімічні елементи.

Відкриття Д.І. Менделєєвим Періодичного закону хімічних елементів прийнято датувати 1 березня (17 лютого за старим стилем) 1869 року. Цьо­го дня Д.І. Менделєєв завершив роботу над таблицею «Дослідження систе­ми елементів, заснованої на їхній атомній вазі 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 передував довгий період роздумів і попередньої роботи.

Момент відкриття Періодичного закону описаний у спогадах А. А. Іно- странцева.

Менделєєв 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 Менделєєв 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 виправлення». Із цих спогадів Іностранцева й виникла версія про те, що Менделєєв зробив своє відкриття у сні.

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

2.                            Відкриття Періодичного закону.

•              Розповідь учителя

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

За основу систематизації хімічних елементів Д.І. Менделєєв обрав відносну атомну масу, вважаючи, що вона є головною характеристикою хімічного елемента. Вона не змінюється при утворенні елементом простої або складної речовини. Розташовуючи символи всіх відомих у той час 63 хімічних елементів в 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. Менделєєв при об’єд­нанні елементів у ряд. Для цього складемо таблицю, в якій наведемо вищі валентності елементів у сполуках та формули їх сполук з Окси- геном і Гідрогеном для елементів від Літію до Аргону і зазначимо їх властивості.

У ряду, що представлений в таблиці, чітко прослідковується періодична зміна властивостей. Від Літію до Флуору виявляється поступова зміна властивостей. Так, Літій утворює просту речовину метал (лужний метал). Поступово характер простої речовини змінюється на неметал. 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 подібний до першого елемента ряду — Літію. У подальшому властивості елементів змінюються у такій самій послідовності, що і від Літію до Флуору. В ряду 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. Менделєєв 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 формулювання Д.І. Менделєєва 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 називати закон Д.І. Менделєєва 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 Менделєєва. Ідея розташувати елементи за порядком збільшення атомних мас була відома і абсолютно природня. Геніальність Д.І. Менделєєва 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).

5.     Узагальнення та систематизація знань

•              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 змінюється характер оксидів елементів в періоді? 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.

6.   домашнє завдання

Прочитати відповідний параграф підручника. Вивчити формулювання періодичного закону.

7. Підбиття підсумків уроку