Урок "Періодичний закон та періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва"

Тема: Періодичний закон та періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва. Поняття про періоди і групи. Структура періодичної системи.

Мета:

• Формувати компетентності: ключові – вміння спостерігати, аналізувати, робити висновки; здійснювати самоконтроль і самооцінювання, інформаційні – вміння осмислювати й використовувати інформацію з різних джерел (мовлення вчителя, однокласників, зміст підручника), комунікативні – вміння вільно висловлюватися, оптимально використовувати власні знання й сприйняту на уроці інформацію для результативної комунікації; соціальні – вміння продуктивно співпрацювати з однокласниками, вчителем; предметні – сформувати поняття про періодичний закон, познайомити учнів із періодичною системою хімічних елементів; сформувати знання про структуру періодичної системи, малі та великі періоди, групи елементів та поділ їх на підгрупи: головні та побічні.
• Розвивати психічні процеси: мовлення, увагу, спостережливість, слухове зосередження на інформації, креативне та логічне мислення, вміння аналізувати та узагальнювати;
• Виховувати: бережливе ставлення до оточуючого середовища, культуру поведінки учнів.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Методи і методичні прийоми:

• словесні (розповідь, бесіда з учнями, розповідь з елементами бесіди)
• наочні (демонстрація періодичної системи – довгої та короткої форми)
• практичні (робота з підручником, самостійна робота учнів)

Обладнання і матеріали: Періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва (довга і коротка форми).

 

Структура уроку:

 

1.Організаційний момент (1хв.)

2.Актуалізація теоретичних знань (5хв.)

3.Мотивація навчально-пізнавальної діяльності(1хв.)

4.Виклад учителем нового матеріалу (20хв.)

5.Узагальненя та закріплення вивченого матеріалу (12хв.)

6.Підсумки уроку (2хв.)

7.Виставлення оцінок та їх мотивація (2хв.)

8.Інструктаж з домашнього завдання (2хв.)

Хід уроку:

 

1.Організаційний момент.

 

2.Актуалізація теоретичних знань:

 

1. Що покладено в основу класифікації хімічних елементів?  (Величину відносних атомних мас елементів.)
2. Які ви знаєте найактивніші метали? (лужні)
3. Які ви знаєте найактивніші неметали? (галогени)
4. Охарактеризуйте, будь ласка, лужні метали. (метали сріблясто-білого кольору з характерним металічним блиском)
5. Виконайте, будь ласка, перетворення:

Натрій →Натрій оксид         ↘                            ↓

Натрій гідроксид

 

3.Мотивація навчально-пізнавальної діяльності:

 

Сьогодні ми з вами розглянемо структурні одиниці періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва, ознайомимось з закономірностями періодичної системи; сформулюємо періодичний закон, дізнаємося ким і коли він був відкритий. 

 

4.Виклад учителем нового матеріалу.

 

Ви вже знаєте, що вчені за часів Д. І. Менделєєва, намагаючись класифікувати відомі хімічні елементи, поділили їх на родини. Було відомо 6 груп, подібних за властивостями елементів: лужні метали, лужноземельні метали, галогени, група Оксигену, група Нітрогену і група Карбону (знайдіть їх за періодичною системою). Але згрупувати всі відомі на той час 63 хімічні елементи не вдавалося. Знання про них були уривчасті. У той час учені думали, що природні групи елементів, особливо протилежні за властивостями, ніяк між собою не зв'язані. І хоча вони звертали увагу на зв'язок властивостей речовин з відносною атомною масою елемента, що утворює цю речовину, їм не вдалося об'єднати всі елементи в єдину систему.              Спираючись на праці своїх попередників, це завдання розв'язав великий російський учений Д. І. Менделєєв. (Демонстрація фото Менделєєва). Дмитро Іванович Менделєєв (1834—1907).

Російський хімік, різнобічний учений, педагог, прогресивний громадський діяч. Працював викладачем гімназії в Одесі. Професор Петербурзького університету (з 1865). Очолював Головну палату мір та вагів (з 1893). Відіграв значну роль у розвитку хімії та інших галузей природознавства. Відкрив (1869) періодичний закон хімічних елементів — один із головних законів природи.

На відміну від своїх попередників Д. І. Менделєєв був глибоко переконаний, що між усіма хімічними елементами, як подібними за властивостями, так і відмінними, повинен існувати природний загальний зв'язок, який об'єднував би всі елементи в єдину систему.

За основу систематизації хімічних елементів Д. І. Менделєєв (так само, як і раніше Лотар Мейєр) обрав відносну атомну масу, вважаючи її головною характеристикою елемента, оскільки вона не змінюється під час утворення елементом простих і складних речовин. Водночас Д. І. Менделєєв не розглядав масу як єдину характеристику елемента. Він надавав великого значення ще й його хімічним властивостям.

Згрупувавши більшість відомих тоді хімічних елементів у кілька горизонтальних рядів так, щоб вертикальні стовпчики включали елементи, подібні за хімічними властивостями, Д. І. Менделєєв у 1869 р. розробив періодичну систему у формі таблиці — прообраз сучасної періодичної системи хімічних елементів. А далі добудовував і доповнював цю первісну таблицю, доки не включив до неї всі відомі на той час 63 елементи. Один із останніх варіантів періодичної системи, створеної Д. І. Менделєєвим, за формою мало чим відрізняється від відомої нам сучасної періодичної системи.

 Вивчаючи зміну властивостей елементів, розміщених у ряд у порядку зростання їх відносних атомних мас, Д. І. Менделєєв виявив повторення однакових ознак у хімічних елементів і назвав цю закономірність періодичністю. Виявлену закономірність він сформулював у вигляді періодичного закону, суть якого опублікував у 1869 p.: властивості елементів, а тому і властивості утворених ними простих і складних речовин перебувають у періодичній залежності від величини атомних мас елементів.

1.Як ви думаєте, який зміст вкладається в поняття “періодичність”?  (Повторюваність однакових ознак серед хімічних елементів.)

2.Що є графічним зображенням періодичного закону?  (Періодична система хімічних елементів.) 

Так, правильно, періодична система є графічним відображенням періодичного закону Д.І.Менделєєва. Існує два основні варіанти зображення періодичної системи: короткоперіодичний варіант- більш розповсюджений у нашій країні, тоді як довгоперіодичний варіант частіше використовується в західних країнах. У короткоперіодичному варіанті (демонстрація ПС) періодична система складається з 7 періодів і 8 груп. Отже, періоди і групи-це основні структурні одиниці періодичної системи елементів.

Період — це горизонтальний ряд хімічних елементів, розміщених у порядку зростання їх відносних атомних мас, що починається лужним металом і закінчується інертним газом.

Усього періодів сім. Із них перші три — малі періоди, бо кожний складається з одного ряду хімічних елементів. Починаючи з четвертого, ідуть великі періоди (кожний складається з двох рядів). Усього рядів десять. Кожний період містить певне число хімічних елементів:

1- й період (малий) – 2 елементи; 2- й період (малий) – 8 елементів;

3- й період (малий) – 8 елементів; 4- й період (великий) – 18 елементів;

5- й період (великий) – 18 елементів; 6- й період (великий) – 32 ел-ти;

7- й період (великий) — досі ще не завершений, містить поки що 24 елементи.

У малих періодах (перший, другий, третій) зі зростанням відносних атомних мас елементів спостерігається поступове послаблення металічних і наростання неметалічних властивостей. 

Кожний великий період складається з двох рядів. У парних рядах великих періодів металічні властивості елементів послаблюються повільно, в результаті всі елементи парних рядів – метали. У непарних рядах великих періодів властивості елементів змінюються так само, як і в елементів малих періодів: металічні властивості послаблюються, а неметалічні –  посилюються. 

Група – це вертикальний стовпчик, в якому один під одним розміщені подібні за властивостями хімічні елементи.

Усього груп вісім. Кожна з них поділяється на дві підгрупи: А-головну, до складу якої входять елементи малих періодів і Б-побічну, яка складається тільки з елементів великих періодів, вони є неповними аналогами типових елементів і навіть можуть дуже відрізнятися від них за властивостями. Так, сьома група складається з головної підгрупи – Флуор, Хлор (типові елементи) та їх аналоги – Бром, Йод, Астат, і побічної, до складу якої входять елементи тільки великих періодів – Манган, Технецій, Реній. Елементи головної підгрупи – активні неметали, а елементи побічної – метали.                                          До головних підгруп можуть входити як металічні, так й неметалічні елементи, до побічних – лише металічні (вони називаються перехідними елементами, містяться всередині великих періодів). У групах у міру зростання відносних атомних мас елементів їхні металічні властивості посилюються, а неметалічні послаблюються. 

Основні закономірності періодичної системи:

1. У малих періодах із зростанням відносних атомних мас елементів спостерігається поступове послаблення металічних і наростання неметалічних властивостей.

2. У великих періодах спостерігається деяка періодичність у зміні властивостей всередині самих періодів. У парних рядах великих періодів металічні властивості елементів послаблюються повільно, в результаті всі елементи парних рядів — метали. У непарних рядах великих періодів властивості елементів змінюються так само, як і в елементів малих періодів: металічні властивості послаблюються, а неметалічні — посилюються.

3. Особливу подібність властивостей виявляють елементи, розміщені всередині великих періодів, наприкінці кожного парного ряду. Це так звані тріади: Ферум — Кобальт — Нікол, що утворюють родину Феруму, і дві інші: Рутеній — Родій — Паладій та Осмій — Іридій — Платина, що утворюють родину платинових металів (платиноїдів). Виділяють ще родину лантаноїдів (14 елементів шостого періоду) і родину актиноїдів (14 елементів сьомого періоду). Елементи кожної з цих родин за властивостями дуже подібні між собою.

4. У групах у міру зростання відносних атомних мас елементів їх металічні властивості посилюються, а неметалічні — послаблюються (в елементів побічних підгруп бувають винятки).

5. У періодичній системі посилення металічних властивостей елементів у групах зверху вниз і послаблення їх у періодах зліва направо зумовлюють появу діагональної подібності. Так, Берилій більше подібний до Алюмінію, ніж до Магнію, а Бор — до Силіцію, ніж до Алюмінію (див. періодичну систему).

6. У періодах валентність елементів зростає: у малих періодах — від 1 до 8, у великих періодах — двічі, що й дало Д. І. Менделєєву підставу розмістити елементи великих періодів у два ряди.

7. У групах валентність елементів, як правило, відповідає номеру групи. Деякі елементи побічних підгруп можуть виявляти й іншу валентність. Так, Купрум — елемент І групи побічної підгрупи — утворює оксиди Сu₂O і CuO та гідроксиди CuOH та Сu(ОН)₂, де валентність Купруму дорівнює 1 і 2.

8. Елементи перших трьох груп — метали, вони летких сполук з Гідрогеном не утворюють. Це характерно для елементів головних підгруп IV—VII груп. При цьому валентність елемента дорівнює різниці між числом 8 і номером групи, в якій розмішується елемент.

5.Узагальненя та закріплення вивченого матеріалу. 

 

Завдання для узагальнення та закріплення вивченого матеріалу знаходяться в хімічному зошиті на сторінках 75-76.

 

6.Підсумки уроку.

 

1.Що ви цікавого дізналися на уроці?

Діти по черзі відповідають на поставлене запитання.

 

7.Виставлення оцінок та їх мотивація.

 

8.Іструктаж з домашнього завдання.

 

Підготувати цікаве повідомлення про будь-який хімічний елемент.