Научно-практическая конференция "Жизнь и научная деятельность Д. И. Менделеева" (конспект и презентация).
проект по химии (8 класс) по теме

Научно-практическая конференция

«Д. И. Менделеев-патриот, ученый, педагог»

ОФОРМЛЕНИЕ. Плакаты с высказываниями о Менделееве, видеофильм «Жизнь и научная деятельность Д.И.Менделеев», газета о Д.И.Менделееве, записи музыки Бетховена, Верди, Моцарта, Бородина.

ПЛАН

1. Вступление ведущего.
2. Страницы жизни Д.И.Менделеева.
3. Открытие великого закона.
4. Ученый и педагог.
5.  В благодарной памяти потомков.
6. Конкурс «У периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева».

Ведущий. Наш урок посвящен 175-ти летию великого русского ученого Дмитрия Ивановича Менделеева (слайд 1). Что вы знаете о Д. И. Менделееве? Ответы учащихся (слад 2).

           «Гениальный химик, первоклассный физик, плодотворный исследователь различных вопросов гидродинамики, метрологии, оригинальный мыслитель в области учения о народном хозяйстве, который понимал задачи и будущность России, - таким был Д.И.Менделеев» (слад 3).

           Сам он выделял в своей деятельности лишь часть работ.

«Всего более четыре предмета составили мое имя: периодический закон, исследование упругости газов, понимание растворов как ассоциаций и «Основы химии» (слайд 4).

1-й ученик. Родился Дмитрий Иванович 8 февраля 1834 г. В семье директора Тобольской гимназии, был последним четырнадцатым ребенком (слайд 5). Отец в это время был уже болен и вскоре умер.

           Воспитанием детей в основном занималась мать Мария Дмитриевна – женщина умная, энергичная, с сильным характером и незаурядными интеллектуальными качествами. В семье все много читали, была богатая библиотека.

           В 1841 г. Менделеев поступил в гимназию (слайд 6). В старших классах гимназии он заинтересовался физико-математическими науками, историей и географией, а также его увлекало строение Вселенной. В выпускном аттестате, полученном 14 июля 1849 г., были только две удовлетворительные оценки: по закону Божьему и по русской словесности. Гимназия оставила светлую память о замечательных учителях, прежде всего о П.П. Ершове - знаменитом сказочнике. Незабываемыми были встречи и беседы с декабристами, находящимися в ссылке в Тобольске.

           В 1850 г. Менделеев поступил в Главный педагогический институт при Петербургском университете (слайд 7). Здесь преподавали лучшие профессора того времени, те же, что и в университете: математику вел знаменитый профессор М.В. Остроградский, занятиями по физике руководил всемирно известный ученый – академик Э.К. Ленд. Однако больше всего он работал в химических лабораториях под руководством профессора А.А, Воскресенского – создателя одной из первых научных химических школ России. Д.И. Менделеев в 1856 г. Окончил институт с золотой медалью. Его стремление к знаниям, любовь к науке восхищали и сокурсников и профессоров. На выпускных экзаменах он получил по педагогике, минералогии, химии оценку 5, а по ботанике и зоологии 5 с плюсом. Ему было присвоено звание старшего учителя.

          По окончании пединститута Д.И.Менделеев преподавал математику, физику и биологию в Одесской гимназии, куда он поехал поправлять здоровье. По вечерам работал над магистерской диссертацией «Удельные объемы», которую защитил 9 сентября 1856 г. С 9 января 1857 г. Менделеев – приват-доцент Петербургского университета, В 1859 г. Талантливого молодого ученого направили за границу «для усовершенствования в науках».

          Он жил в Гейдельберге, сам оборудовал домашнюю лабораторию, где много работал. Вместе с Д.И. Менделеевым в то время практиковались и другие русские исследователи, среди них И.М. Сеченов, А.И. Бородин – русский композитор и химик Часто друзья собирались у Дмитрия Ивановича, слушали игру А.И. Бородина на пианино.

          В 1860 г. Менделеев участвовал в I  Международном съезде химиков в Карлсруэ. Впоследствии он писал, что решающим моментом в работе над открытием он считает 1860 год, съезд химиков.

          31 января 1865 г. Менделеев защитил докторскую диссертацию «Рассуждение о соединении спирта с водой». В ней он изложил основы созданной им теории растворов.

          Д.И. Менделеев был одним из основных организаторов Русского химического общества, первое заседание которого состоялось 8 ноября 1868 году (слайд 8). Президентом общества был избран «дедушка» русской химии – академик Н.Н. Зинин, председательствовал на заседании Д.И. Менделеев.

Ведущий. Открытие великого закона.

2-ой ученик. 1 марта 1869 г. Д.И. Менделеев разослал ученым разных стран свой небольшой листок, на котором была начерчена таблица «Опыт системы элементов, основанный на  их атомном весе и химическом сходстве» (слайд 9). А 6 марта 1869 г. На одном из первых заседаний химического Н.А. Меншутин от имени отсутствующего Д.И. Менделеева сделал сообщение «О соотношении свойств с атомным весом элементов». Произошло событие, вошедшее в историю мировой науки, - был открыт периодический закон, носящий в настоящее время имя Д.И.Менделеева.

         Об открытии периодического закона Д.И.Менделеев говорил: «Я с неотразимой ясностью увидел периодический закон и получил убеждение, что он отвечает внутренней природе вещей. В его освещении передо мною раскрылись целые новые области науки. Я в него поверил тою верою, которую считаю необходимой для всякого плодотворного дела».

          Открытие периодического закона и создание периодической системы ознаменовало начало эпохи современной химии. Огромное количество разрозненных экспериментальных данных о химических элементах и их соединениях было связано в единую стройную систему. Неопределенность и случайность при поиске новых элементов уступили место точному научному предвидению.

3-й ученик. (слайд 10) «Периодическую систему по праву называют «компасом для исследователя» (У. Рамзай).

4-й ученик. «Путеводной нитью в области химии, физики, минералогии, техники» (Бор).

5-й ученик. «Таблицей истории и жизни мироздания» (А. Е. Ферсман).

2-й ученик.  Она является фундаментом химической науки и в тоже время ее кратким конспектом. Однако вначале периодический закон и периодическая система были встречены многими учеными холодно и недоверчиво. А когда Менделеев. Опираясь, на свое открытие, исправил атомные веса бериллия, индия, тория, лантана и других элементов и расположил некоторые элементы вопреки их атомным весам, многие химики отнеслись к его смелым высказываниям скептически. Так. Д. Мейер писал в 1870 г. О периодическом законе: «Было бы поспешно предпринимать на таких шатких основаниях изменение доныне принятых атомных весов».

4-й ученик. В 1871 г. Д.И. Менделеев выступил со статьей «Естественная система элементов и применение ее к указанию свойств неизвестных элементов», в которой описал свойства неизвестных элементов, условно называя их экасицилий, экабор, ,экаалюминий. «Решаюсь сделать это ради того, чтобы, хотя со временем, когда будет открыто одно из этих предсказываемых мною тел, иметь возможность окончательно увериться самому и уверить других химиков в  справедливости тех предположений, которые лежат в основании предлагаемой мною системы».

5-й ученик. Прочитав статью Д.И. Менделеева о предсказании элементов и их свойств, Л. Мейер воскликнул, что периодическая законность недостаточно ясна и доказан, чтобы он решился на нечто подобное.

3-й ученик. Но не прошло и четырех лет, как в Париже молодой французский ученый Лекок де Буабодран открыл новый элемент и назвал его в честь своей Родины - галий. Когда сообщение Парижской академии наук пришло в далекий Петербург, Д.И. Менделеев. Прочитав описание свойств нового элемента, немедленно пишет в Париж: «Галлий – это предсказанный мною экаалюминий. Его атомный вес близок к68. удельный вес – около 5,9. Исследуйте. Проверяйте…».

4-й ученик. Весь ученый мир с напряженным вниманием следил за небывалым явлением в науке: один исследователь взвешивал и проводил опыты с открытым им же веществом, а другой за многие сотни километров предсказывал его свойства и даже поправлял первого.

5-й ученик. Л.Буабодран: «Удельный вес галлия – 4,7».

3-й ученик. Д.И. Менделеев: «Неправильно. Должно быть 5,9. Проверьте, у вас, наверное, недостаточно хорошо очищено вещество».

5-й ученик. Л.Буабодран проверил и согласился: «Да, господин Менделеев прав, удельный вес галлия в самом деле равен 5,9».

2-й ученик. Это был триумф! А за ним последовало открытие экабора – скандия и не менее триумфальное  открытие экасицилия – германия.

3-й ученик. Возможности предсказания свойств элементов и их соединений по его положению в периодической системе широко используется в различных областях промышленности и техники для решения разнообразных проблем. Связанных с созданием новых материалов с определенными заранее заданными свойствами.

4-й ученик. Когда в 20-е гг.ХХ в. Электротехнике понадобился металл, превосходящий по свойствам вольфрам, периодический закон предсказал, что им должен быть неоткрытый еще тогда элемент под номером 75 (двимарганец, по Менделееву). Авторитет русского химика был так велик, что владельцы немецких электротехнических фирм не поскупились отпустить на поиски элемента крупные суммы денег. Риск оказался оправданным: в 1927 г. В Германии супруги Нодак открыли этот элемент и дали ему название «рений».

5-й ученик. Классическим примером использования периодической системы для решения технологических проблем называет американский ученый Дж. Роут создание на его родине фреона (Дихлорметана), применяемого в холодильных установках. В этом веществе удалось сочетать высокую летучесть, характерную для соединений неметаллов, расположенных в верхнем правом углу периодической таблицы с невоспламеняемостью и неядовитостью, которыми обладают соединения фтора.

3-й ученик. Общеизвестно разностороннее применение в современной технике полупроводниковых материалов. Периодическая система служит надежным компасом при их поиске и исследовании: установлено, что наилучшими полупроводниковыми свойствами обладают соединения элементов главным образом III, IV, V групп.

4-й ученик. Но время готовило новую проверку. В 1894 г. Английские ученые Д.У. Рэлей и У. Рамзай сообщают об открытии аргона, которому, как тогда казалось, нет места в периодической системе. Проблему решает сам Рамзай. «Не  кажется ли вам, что есть место для газообразных элементов в конце первой колонны периодической системы, то есть между галогенами и щелочными металлами?» Это слова из письма, которое написал У Рамзай Д. И. Рэлею в 1897 году. У. Рамзай выступил в Торонто с докладом под названием «Неоткрытый газ». Пользуясь «методом нашего учителя Менделеева», как выразился ученый, У. Рамзай предсказал существование простого газа с плотностью по водороду 10, атомным весом 20 и иными, промежуточными между гелием и аргоном, константами.

Им же предсказано существование двух элементов, имеющих атомные веса 82 и 129. Таким образом, эти открытия подтверждали правильность, научность периодического закона.

2-й ученик. Постепенно периодический закон находил все новых сторонников среди ученых. С удивлением и восхищением отнеслась к открытию гения русской науки просвещенная Европа. Чешский химик Б.Ф. Браунер писал: «Я счастлив, что один из первых химиков, который узнал глубокую, философскую мысль и значение вашего закона «химии будущего» (слайд 11).

5-й ученик.  Вопрос о методе работы ученого важен и интересен. Для того чтобы открыть периодический закон, нужна была научная смелость, непостижимая способность к обобщению, могучая интуиция и прозорливость  гения.

        В знак признания заслуг великого химика, первого, кто создал периодическую систему и использовал ее для предсказания химических свойств некоторых элементов, новому элементу было присвоено наименование «менделевий» (слад 12).

        И даже поэты складывают стихи о периодической системе элементов 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 строгой.

     Вокруг тебя творится мир живой, входи

     В него, вдыхай, руками трогай.

                    Есть просто газ легчайший – водород,

                    Есть просто кислород, а вместе это –

                    Июньский дождь от всех своих щедрот,

 Кипит железо, серебро, сурьма и

 Темно-бурые растворы брома. И

      Кажется Вселенная сама одной

 Лабораторией огромной.

                    Тут мало оптикой поможешь глазу,

                    Тут мысль пытливая всего верней.

                    Пылинку и увидишь- то не сразу –

                    Глубины мирозданья скрыты в ней,

     Будь то вода, что поле оросила, будь

     То железо, медь или гранит – всю

     Страшную комическую силу,

     Закованную в атомы, хранит.

                    Мы не отступим, мы пробьем дорогу

                    Туда, где замкнут мирозданья круг, и

                    Что приписывалось раньше богу, все

                    будет делом наших грешных рук.          

                                                                            (С. Щипачев)

Ведущий.  Д.И. Менделеев был выдающимся ученым с разносторонними интересами. Он говорил о себе: «Сам удивляюсь – чего только я не делывал на своей научной жизни». Занимался вопросами освоения Арктики, работал в области кораблестроения, создал проект первого ледокола для путешествия в высоких широтах Арктики, после того как этот проект был встречен в правительственных кругах прохладно, он бросил его в камин. Только в 60-х гг. ХХ в. Проект был восстановлен по оставшимся записям. Испытания модели ледокола Д.И.Менделеева показали, что по ходовым качествам он не уступает современным ледоколам.

         Интересы ученого были разнообразны, и всегда он стремился служить «по мере сил и возможности на пользу роста русской промышленности». В проникновенном высказывании Менделеева « наука и промышленность – вот мои мечты» выражен не просто интерес ученого к науке и промышленности, рассматриваемых по отдельности, а заключена созидательная идея о взаимодействии, о соединении воедино этих двух сфер человеческой деятельности.

6-й ученик. Д.И.Менделеев придавал особое значение нефти как сырью для переработки (слайд 14). Его мысль о недопустимости использования нефти только в качестве топлива была подкреплена многими его исследованиями по вопросам происхождения, добычи, переработки нефти. Он сконструировал специальные аппараты для непрерывной перегонки нефти, развивал мысль о целесообразности применения специальных нефтеналивных судов и цистерн. Познакомившись с добычей и переработкой нефти на Кавказе и в штате Пенсильвания, он написал книгу «Нефтяная промышленность в североамериканском штате Пенсильвания и на Кавказе», укрепившую его авторитет как эксперта по нефтяным вопросам.

7-й ученик. Наблюдая пожары в шахтах во время поездки по Донецкому краю в 1888 г., Д.И.Менделеев высказывал новую техническую идею – подземной газификации каменного угля (слайд15). Он предсказал: «Пробурив в пласту несколько отверстий, одни из них должно назначить для введения – даже вдувания – воздуха, другие  - для выхода – даже вытягивания – горючих газов, которые затем легко уже провести даже на далекие расстояния, к печам». Эта технология в настоящее время интересует многие страны, где нет больших запасов природного газа. Впервые такая технология была разработана и внедрена в Советском Союзе в 30-е годы ХХ века.

8-ой ученик. В поле зрения Д.И.Менделеева оказалась и агрохимия. На полях своего имения Боблово, Клинского уезда, он проводил агрохимические опыты. Кроме того, он провел исследования почв, Симбирской, Смоленской, Московской и Петербургской губерний, которые не имели себе равных в мире и в последующие 100 лет. Он изучал применение удобрений, машин, рациональных систем земледелия. Круг интересов Д.И.Менделеева был очень велик(слайд 16).

9-й ученик. Увлекали Д.И.Менделеева и исследования в области метеорологии. Он работал во Франции и Италии, где изучал старую и новейшую литературу по вопросам воздухоплавания, в 1879 г. Присутствовал на метеорологическом конгрессе в Риме. Настольной книгой специалистов по аэро- и  гидродинамике была книга Менделеева «О сопротивлении жидкостей и воздухоплавании».

Знаменательное событие произошло 7 августа 1837 г., когда Менделеев совершил самостоятельный полет для наблюдения солнечного затмения на воздушном шаре «Русский», заполненном водородом (слайд 17).

          Поднявшись над облаками на высоту 3 км, шар, гонимый ветром, пролетел над землей около 100 км. Во время полета ученый производил измерения с помощью приборов, находящихся в корзине.

          Последние годы своей жизни он возглавлял Главную палату мер и весов, где проводил большую работу в области метрологии, сконструировав весы и другие приборы (слайд 19)

8-ой ученик. Д.И.Менделеев активно работал в области металлургии. Он участник Уральской экспедиции, цель которой  -  решение государственных проблем: в чем причины  медленного развития железорудной промышленности на Урале, можно ли производить железо и чугун дешевле. Итогом поездки была книга «Уральская железная промышленность в 1889 г.».

          «Вера в будущее России, всегда жившая во мне, - прибыла и окрепла от близкого знакомства с Уралом» (слайд 20).  

Ведущий. Действительно многогранна научная деятельность Д.И.Менделеева. Но нельзя забыть и о его педагогической работе. Он был гениальным ученым и талантливым педагогом.

10-й ученик. Интенсивно занимаясь проблемами организации науки, промышленности и сельского хозяйства, Д.И.Менделеев уделял столь же большое внимание и разнообразным проблемам образования (слайд 21).

         Общий трудовой стаж Д.И.Менделеева равен 52 годам, 30 из которых он находился на преподавательской работе. Он преподавал в гимназии и втором кадетском корпусе, Технологическом институте. В Инженерной академии и Институте инженеров путей сообщения. После защиты в 1865 г. Докторской диссертации Д.И.Менделеева избирают на должность профессора петербургского университета по кафедре химии. Он был настолько популярным и интересным лектором, что его аудитория переполнялась слушателями. Слушали лекции Д.И.Менделеева с огромным интересом даже студенты юридического факультета. Он поражал обширностью своих знаний и эрудицией.

          Кроме того, он писал учебники, по которым учились студенты. В 1861 г. Вышла в свет его книга «Органическая химия». Прекрасную оценку дал этому учебнику К.А.Тимирязев: «Его превосходный по ясности и простоте  изложения учебник «Органическая химия» получила на конкурсе I Демидовскую премию, что составляло 1428 рублей.

          Еще более ценным является его учебник-монография «Основы химии», равного которому нет в истории химической литературы. Этот учебник Д.И. Менделеев назвал «любимое дитя, мой образ педагога».

         Большая популярность среди студентов приносила Д.И. Менделееву и тяжелые минуты. Студенты обращались к нему за помощью во время политических выступлений, прося передать высшему начальству их требования. Последняя просьба и была причиной его ухода из университета, в котором он проработал 25 лет.

Ведущий. Д.И. Менделеев привлекателен не только как ученый, но и как трудолюбивый, скромный человек.

11-ученик. Д.И.Менделеева еще при жизни называли гением. На что он отвечал, отшучиваясь: «Гений? Какой гений? Работал всю жизнь – вот вам и гений!» (слайд 22). Действительно, работал он чрезвычайно много; он опубликовал свыше 300 работ по различным отраслям знаний , получивших практическое применение.

         Круг интересов не был замкнут только в сфере научной деятельности. Он любил музыку и театр, разбирался в живописи и литературе , был неплохим шахматистом (слайд 23).

         По средам у Д.И.Менделеева собирались художники, ученые, музыканты. Среди них бывали И.Я. Гинцбург, И.Е.Репин, А.П.Бородин, Н.Н.Бекетов, Н.А. Меншуткин, А.Н. Энгельгардт, музыкальный критик В.В.Стасов и др. (звучит музыка). Часто Н.А. Меншуткин и А.П. Бородин играли в четыре руки что-нибудь из Моцарта или Мендельсона. На среды приходили без приглашения. На столе уютно шумел самовар, гости вели научные споры, деловые разговоры, остроумные беседы, царила шутливая, доброжелательная атмосфера. Сам Дмитрий Иванович любил шутить. Нередко для разрядки обстановки показывал занимательные опыты.

          Знаменитый художник И.Е.Репин очень много курил. Однажды Д.И. Менделеев объявил, что соберет в стеклянной закрытой банке дым его папиросы. И.Е.Репин закурил папиросу, и в момент, когда он выпустил первую порцию дыма, Менделеев накрыл стеклянной крышкой банку, стоявшую на столе. К удивлению присутствующих, банка действительно быстро наполнилась дымом. Тогда Дмитрий Иванович предложил Репину понюхать собранный в банке табачный дым, что тот не замедлил сделать, но тут же поперхнулся, выхватил носовой платок и стал откашливаться. Вместо табачного дыма он вдохнул смесь аммиака и хлорида аммония.

Демонстрация опытов (слайд24).

Ведущий. «Всю свою жизнь ученый служил России. Он говорил: «Мне не в чем каяться, ибо ни капиталу, ни грубой силе, ни своему достатку я ни на йоту при этом не служил. А только старался и, пока могу, буду стараться дать плодотворное, промышленно-реальное дело своей стране».

12-й ученик. Имя Д.И. Менделеева известно во всем мире. Он был избран почетным членом 10 академий различных стран, он не был только членом Российской Императорской академии наук.

         В знак признания больших заслуг ученого его именем названы:

13-й ученик. Город в Татарии, в котором Д.И. Менделеев работал когда-то на химическом заводе, носит название Менделеевск; в Тульской области есть поселок Менделеевский, а в Московской – Менделеево, где находится Институт точного времени. В Москве есть Менделеевская улица и станция метро «Менделеевская «, а в Санкт-Петербурге – Менделеевская линия, где находится музей-квартира ученого (слайд 25).

14-й ученик. Имя Д.И. Менделеева носят химико-технологический университет в Москве, химико-технологический техникум в Санкт-Петербурге, педагогический институт на родине ученого.

15-й ученик. Как уже говорилось, полученный американскими учеными под руководством Глена Сиборга 101-й элемент назван менделевием.

         С 1962 г. Один раз в два года, в день рождения Менделеева, ученым присуждается золотая медаль Менделеева.

         Смотром отечественной науки стали Менделеевские съезды.

         Всесоюзное химическое общество носит его имя.

         В науке есть формула Менделеева, уравнение Менделеева-Клайперона, пикнометр и барометр Менделеева.

Ведущий. На нашем уроке мы познакомились с творческой биографией гениального русского ученого.

Если бы им был открыт только периодический закон и построена периодическая система, он все равно по праву был бы назван гением.

         А сейчас мы проведем конкурс у таблицы химических элементов Менделеева.