- Учителю
- Урок 'периодический закон и ПСХЭ Д. И. Менделеева'
Урок 'периодический закон и ПСХЭ Д. И. Менделеева'
Учитель химии
Кутько Л.Г., г.Губкинский
Тема урока: «Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева»
Тип урока: комбинированный обобщающий (11класс)
Цели урока.
Обучающие - рассмотреть на примере открытия Периодического закона основные этапы становления научной теории вообще: предпосылки, формулирование обобщения, ее дальнейшее развитие. Повторить основные закономерности горизонтальной, вертикальной и диагональной зависимости свойств химических элементов и образуемых ими веществ в периодической системе в свете теории строения атома.
Развивающие - развивать интеллектуальные и познавательные умения учащихся: выделять существенные признаки и свойства, устанавливать причинно-следственные связи, классифицировать, анализировать, делать выводы, выполнять опыты, наблюдать, оформлять наблюдения в виде таблиц и схем.
Воспитательные - на основе проблемного подхода формировать у учащихся чувство гордости за отечественную науку, содействовать воспитанию организованности учащихся, аккуратности при проведении эксперимента, духа соревновательности при проведении эксперимента
Методы обучения. Методы организации учебной деятельности - словесные (эвристическая беседа), наглядные (таблицы, презентации мини-проектов с использованием компьютерных технологий, демонстрации опытов), практические (лабораторные работы, выполнение упражнений).
Методы стимулирования интереса к учению - познавательные игры, дискуссии.
Методы контроля - устный, письменный, тестирование, экспериментальный.
Оборудование: три набора, в которых штативы с пробирками, газоотводные трубки, пробиркодержатели, химические ложки, химические стаканы/50 мл./, спиртовки, щипцы, штативы, спиртовки, спички.
Реактивы: натрий металлический, уголь, сера порошок, вода, известковая вода, индикаторы/лакмус и фенол-фталеин/.
Ход урока.
Организационный момент.
Отметить отсутствующих, сформулировать цели урока и познакомить учащихся с его планом.
Учитель: наш урок я начну строками из стихотворения С.Щипачева «Читая Менделеева»:
«Другого ничего в природе нет
Ни здесь, ни там, в космических глубинах:
Все от песчинок малых до планет -
Из элементов состоит единых.
Как формула, как график трудовой,
Строй Менделеевской системы строгий.
Вокруг тебя творится, мир живой,
Входи в него, вдыхай, руками трогай».
План урока
1.Предпосылки открытия периодического закона / домашнее задание в виде мини- проекта/
2.Открытие Д.И.Менделеевым периодического закона / домашнее задание в виде мини- проекта/
3.Периодический закон и строение атома /викторина-тест/,/ решение проблемных вопросов/
4.Периодическая система и строение атома / конкурс считалки/, /игра «закончить предложения»/ и /экспериментальная мастерская/.
5.Значение периодического закона и периодической системы Д.И.Менделеева / домашнее задание в виде мини- проекта/
Класс делится на 3 команды /жюри на компьютере фиксирует результаты команд и каждого учащегося отдельно, каждый верный ответ оценивается 1 баллом/
Конкурс мини-проектов / выступают учащиеся, подготовившие домашнее задание по 1 и 2 вопросам плана урока, выслушиваются дополнения/.
Викторина - тест «Знаете ли вы?» /по 3 вопроса каждой команде, если не отвечает команда, то за ответ другой команде выставляется балл, один вопрос для всех команд/
1.Сколько химических элементов было известно ко времени открытия периодического закона? /ответ:63/
2.Классификация элементов, не потерявшая своей актуальности и в наши дни, принадлежит ученому: 1) Берцелиусу;2)Менделееву;3)Майеру /ответ:1)Берцелиусу/
3. 1-3е на внешнем слое, большой rат, ОЭО меньше 2 - такие особенности строения атомов характерны для: 1)неметаллов;2)металлов; 3)и металлов и неметаллов /ответ:2)металлов/
4. Кислотные оксиды и кислоты образуют атомы: 1) металлов; 2)неметаллов; 3) амфотерных металлов и неметаллов /3)амфотерных металлов и неметаллов/
5. Пользуясь ПСХЭМ, укажите периоды и группы, в которых расположены химические элементы с порядковыми номерами 31, 55, 82. Назовите эти элементы. /Ответ:№31,галлий - 3группа гл. подгруппа; №55,цезий-1 группа, гл. подгруппа;№82,свинец - 4 группа главная подгруппа./
6.Металические свойства элементов по периоду :1) ослабевают; 2) усиливаются;3) то усиливаются, то ослабевают /ответ:1)ослабевают/
7.Современная формулировка периодического закона гласит, что: свойства химических элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от: 1)их относительных атомных масс; 2)от изменения внешних электронных структур их атомов/зарядов ядер/;3)от постоянства состава электронных структур атомов /ответ:2) зарядов ядер атомов/
8 Из каких частиц состоит ядро атома :1) электронов и протонов;2)протонов и нейтронов;3)электронов и нейтронов /ответ:2) протонов и нейтронов/
9. Назовите по ПСХЭМ элементы 1,7 и 8 групп главных подгрупп. Какие из этих элементов
Называют (1) щелочными металлами; (2) инертными газами; (3) галогенами? /Ответ:1гр.гл.подгруппа-щелочные металлы, 7гр.гл.подгр. - галогены, 8 -гр.гл.подгр.-инертные газы/
10.Какую из характеристик химических элементов - (1)атомную массу,(2) заряд ядра,
(3) валентность - Д.И.Менделеев положил в основу систематизации при создании периодической системы химических элементов? /Ответ: атомную массу/
Решение проблемных вопросов. Перед каждой командой выставляется проблемный вопрос, на обдумывание ответа 1 минута, за дополнения команды противники получают дополнительный балл.
Вопрос1. Все ученые, которые занимались поисками естественной классификации химических элементов, находились в равных условиях, имели одни и те же предпосылки. Почему же ни одному из них, кроме Д.И.Менделеева, не удалось открыть периодический закон?
Примерный ответ: Очень важен субъективный личностный фактор, который у каждого из ученых разный. У Д.И.Менделеева он был чрезвычайно высок. Это и энциклопедичность знаний, и уникальное умение обобщать факты, гениальное предвидение на этой основе новых фактов, и оправданный научный риск, и многое другое, что составляет менталитет русского ученого./ Здесь учащиеся могут привести краткие сообщения о жизни и творческом наследии великого русского ученого./
После высказывания учеников на экране мною приводится характеристика Д.И.Менделеева, данная великим русским химиком Л.А.Чугаевым «Гениальный химик, первоклассный физик, плодотворный исследователь в области гидродинамики, метеорологии, геологии, в различных отделах химической технологии ( взрывчатые вещества, нефть, учение о топливе и др.) и других сопредельных с физикой и химией дисциплинах. Глубокий знаток химической промышленности и промышленности вообще, особенно русской, оригинальный мыслитель в области учения о народном хозяйстве, государственный ум, которому, к сожалению, не суждено было стать государственным человеком, но который видел и понимал задачи и будущность России лучше представителей нашей официальной власти…
Он умел быть философом в химии, в физике и других отраслях естествознания, естествоиспытателем в проблемах философии, политической экономии и социологии»
Вопрос 2. В 1906 году Нобелевский комитет в Стокгольме рассматривал две кандидатуры на соискание одноименной премии: Анри Муассана, которого выдвинула Академия наук Франции, и Д.И.Менделеева, которого выдвинула Академия наук Германии. Кому была вручена премия и почему?
Примерный ответ: до сих пор актуальна проблема, когда мы «что имеем, не храним, потерявши - плачем», т.е. не ценим своих достижений, часто безосновательно преклоняемся перед всем западным, тогда как свое отечественное и лучше и дешевле. Решение Нобелевского комитета можно аргументировать просто «Кто выдвинул француза Муассана - Французская академия, а Менделеева - немцы. Поэтому, очевидно, шведы и рассудили, если его даже на родине не оценили по достоинству, значит не так уж и значителен вклад Менделеева в химию. Ведь известно, что Менделеев не раз баллотировался в Российскую академию наук, но трижды потерпел неудачу». Муассан, открывая фтор, рисковал своей жизнью, а для Менделеева открытие периодического закона было кабинетным делом и поэтому не было связано со смертельным риском.
Учитель: сегодня очевидно следующее, что никакое количество Нобелевских премий не превысит вклад русских ученых в мировую химию, ведь именно три великих русских химика - М.В.Ломоносов, Д.И.Менделеев и А.М.Бутлеров - стояли у истоков химической науки.
Вопрос 3. Одно из важных значений периодического закона это предвидение новых, еще не открытых элементов и прогнозирование их свойств. Швед Нильсон, открывший в 1879 году скандий (экабор) прислал Менделееву в подарок немного нового металла, а немец Винклер, открывший предсказанный Менделеевым германий (экасилициум), восторженно писал: «…периодичность элементов уже не гипотеза, а факт, и химическое исследование сделало, таким образом, новый, неисчислимо важный шаг в царство познания». Группа американских химиков во главе с Т.Сиборгом в 1955 году получила новый,101 элемент, который назвала в честь величайшего русского химика «менделевий». А какие еще химические элементы связаны своими названиями с нашей Родиной - Россией?
Ответ: №44 - рутений Ru, открыт профессором химии казанского университета К.К.Клаусом
№105 - дубний, названный в честь города Дубны, а недавно в этом же городе появилось сообщение о 116-м элементе, островке стабильности после ряда короткоживущих элементов.
№62 - самарий Sm, названного Лекоком де Буарбодраном по названию минерала самарскита, из которого был получен самарий. Минерал назван был не в честь города Самары, а по фамилии уральского горного инженера Самарского.
Конкурс «Считалки» кто быстрее даст правильный ответ
1.Электронная формула атома. 1s22s22p63s1 .Определите элемент, напишите для него формулы оксида и гидроксида и укажите их характер. /Ответ:Na, Na2O-основный оксид, NaOH - щелочь или гидроксид натрия/.
2. Электронная формула атома 1s22s22p63s23p4 .Определите элемент, напишите для него формулы высшего оксида и гидроксида, летучего соединения с водородом и укажите их характер. /Ответ:S-сера, SO3-кислотный оксид, H2SO4-серная кислота, H2S -сероводород/
3.Высший оксид элемента ЭО3. Его водородное соединение содержит 2,47% водорода. Определите элемент. /Ответ: Se/
Игра «закончить предложение» каждая команда получает одно задание
МАЛЫЙ ПЕРИОД
1.Заряд ядра атома …………..(увеличивается)
2. Число внешних слоев в атоме …………(не изменяется)
3.Число электронов во внешнем электронном слое атома ……..(увеличивается от 1 до8)
4. Радиус атома…………….(уменьшается)
5. Прочность связи электронов внешнего электронного слоя с ядром атома ......(увеличивается)
6. Энергия ионизации атома……….(увеличивается)
7. Электроотрицательность атома………(увеличивается)
8. Металлические свойства атомов …..(уменьшаются)
9. Неметаллические свойства атомов …(увеличиваются)
Главная подгруппа
1.Заряд ядра атома …………..(увеличивается)
2. Число внешних слоев в атоме …………(увеличивается)
3.Число электронов во внешних электронных слоях атомов ……..(одинаковое)
4. Радиус атома…………….(увеличивается)
5. Прочность связи электронов внешнего электронного слоя с ядром атома ......(уменьшается)
6. Энергия ионизации атома…….(уменьшается)
7. Электроотрицательность атома………(уменьшается)
8. Металлические свойства атомов …..(увеличивается)
9. Неметаллические свойства атомов …(уменьшаются)
Строение атома
1.Порядковый номер элемента показывает…..(заряд ядра атома)
2. Ядро атома состоит из …….(протонов и нейтронов)
3. Число электронов, двигающихся вокруг ядра атома, равняется числу…..(протонов в ядре)
4. Число электронных слоев атома равно…….(номеру периода)
5. Число электронов на внешнем слое атомов элементов главных подгрупп соответствует….(номеру группы)
6. Число электронов на внешнем слое для элементов побочных подгрупп равно…(2 иногда 1)
7. Электрон - частица заряженная …..(отрицательно)
8. Положительно заряженная частица атома называется….(протон)
9. Заряд ядра атома определяется числом…...(протонов)
Экспериментальная мастерская.
Правила Техники безопасности:
-щелочи и кислоты вещества - едкие!
-осторожно с огнем!
Каждой команде выдано одно вещество, на основании физических и нескольких химических свойств доказать принадлежность вещества к металлам или неметаллам. Результаты оформить в виде таблицы.
Задание1.
Ход исследования
наблюдения
Уравнения реакций
выводы
1.Физические свойства простого вещества (натрия)
(Серебристый цвет, быстро темнеет на воздухе, режется ножом, относительно мягкое вещество, имеет блеск)
металл
2. Растворимость в воде, действие фенол-фталеина на раствор
(хорошая, фенол-фталеин дает малиновую окраску раствора)
2Na + H2O=2NaOH+ H2
Образуется щелочь
3. Горение
(вначале плавится, желтое пламя)
2Na + O2 = 2Na2O
С кислородом воздуха образует оксид основный
Вывод: на основании исследований мы убедились, что натрий относится к щелочным металлам.
Задание2.
Ход исследования
наблюдения
Уравнения реакций
выводы
1.Физические свойства простого вещества (угля)
( твердое черное вещество, крошится, блестит, в воде не растворяется)
неметалл
2.Горение, пропустить газ в известковую воду
(горит голубым пламенем, известковая вода мутнеет, выпадает белый осадок)
С + О2 =СО2
СО2+Са(ОН)2=СаСО3
Образуется углекислый газ
3.Действие лакмуса на раствор полученного газа
(Лакмус дает розовую окраску раствора)
СО2 + H2O = H2СО3
Образуется угольная кислота
Вывод: на основании опытов мы убедились, что углерод, содержащийся в угле, относится к неметаллам
Задание3.
Ход исследования
наблюдения
Уравнения реакций
выводы
1.Физические свойства простого вещества (серы)
(Желтый порошок, нерастворим в воде)
неметалл
2.Горение
(Плавится, горит синим пламенем, образовавшийся газ растворяется в воде)
S +O2=SO2
Оксид серы(IV),
3. Действие лакмуса на раствор полученного газа
(Лакмус дает розовую окраску)
SO2+ H2O =Н2SO3
Сернистая кислота
Вывод: на основании опытов мы убедились, что сера относится к неметаллам.
/Наблюдения, уравнения реакций и выводы учащиеся записывают самостоятельно/
Заслушивается команда, подготовившая домашнее задание в виде мини проекта «Значение периодического закона…».
Подведение итогов:
Учитель. Вот и подошел к концу наш урок. Сегодня мы еще раз прикоснулись к великому открытию Д.И.Менделеева, который опирался на атомно-молекулярное учение, мы же в наше время - на электронную теорию строения вещества. Периодический закон и сейчас продолжает развиваться. «Будут, конечно, появляться и умирать новые теории, блестящие обобщения. Новые представления будут сменять устаревшие понятия; величайшие открытия и эксперименты будут далеко превосходить все прошлое и открывать невероятные по новизне и широте горизонты - все это будет приходить и уходить, но периодический закон Менделеева будет всегда жить, развиваться, уточняться и руководить исканиями» (А.Е.Ферсман).
Подведем итоги всех конкурсов, пусть жюри объявит, какая из команд набрала наибольшее число баллов, кто из учащихся дал наибольшее число правильных ответов.
Поздравление победителей, выставление оценок, комментарии результатов, оценка урока учащимися. /На листиках каждый отвечает на вопросы: 1)что понравилось на уроке, 2) что не понравилось, 3) что вызвало затруднения./
Спасибо за урок! Я закончу его словами величайшего русского гения
Д.И.Менделеева «Жить - это значит узнавать». Стремитесь к новым знаниям, открытиям, победам.
Д/З Повторить: строение вещества(пространственное строение молекул неорганических и органических веществ), основные типы химической связи, типы кристаллических решеток и свойства веществ /форма: краткие конспекты, мини проекты, рефераты,сообщения/.
Рекомендуемая литература: Н.Е.Кузнецова 8-9 кл.,Л.С.Гузей 8-10 класс, Г.Е.Рудзитис 8,11кл..
Л.Г. Кутько учитель химии МОУ СОШ №7 г. Губкинский