Тема : Периодический закон и периодическая система химических

 элементов Д.И.Менделеева. Группы и периоды.

Цель: изучить закономерности           периодической системы химических элементов.

Задачи: 1) образовательные:

 а) повторить понятие «химический элемент», формы его существования и             количественные характеристики, «амфотерность»;

 б) сформировать умение определять принадлежность химических элементов к металлам и неметаллам;

 в) сформировать понятие о естественных семействах элементов: галогенах и щелочных металлах;

                  2) развивающие:

 а) развивать познавательный интерес учащихся;

 б) развивать умение составлять формулы важнейших соединений и характеризовать положение химического элемента по периодической системе;

в) развивать умение работать в группах при изучении новой темы;

                   3) воспитательные:

а) формировать основные мировоззренческие представления о познаваемости неживой природы;

б) сформировать понятие о периодическом законе как об основном естественном законе;

в) познакомить с ролью великого русского ученого Д.И.Менделеева в развитии химической науки.

Тип урока: урок изучения новой темы.

Вид урока: поэлементный.

Оборудование: Портрет Д.И.Менделеева.

Словарь терминов: период, группа, периодичность, периодический закон.

Высказывания Д.И.Менделеева о периодическом законе:

«Посев научный взойдет для жатвы народной».

«Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает».

«Познавая бесконечное, наука сама бесконечна».

Что знать: 1) периодический закон;

                    2) структуру периодической системы.

Что уметь: 1) составлять формулы соединений;

                     2) характеризовать положение элемента  в периодической системе.

         2. На доске эпиграф к уроку:

… И каждый знак ее взлееяв,

Суровым гением своим,

Поведал миру Менделеев

В природе понятое им.

                              А. Чивилихин.

                                3. Опорные конспекты (приложение 1).

                                4. Задания для работы по группам (приложение 2).

                                5. Карточки с символами элементов.

                                6. Оборудование для демонстрационного опыта:

выносной ящик, алюминиевая проволока и гранулы, растворы хлорида алюминия, гидроксида натрия, соляной кислоты, 3 пробирки, штатив для пробирок.

7. Варианты периодических таблиц ( выставка).

Ход урока:

1.Орг. момент.

Здравствуйте! Сегодня мы будем работать, используя опорные конспекты. Пожалуйста, запишите в них свою фамилию, имя и сегодняшнее число. Дежурные назовите отсутствующих.

На прошлых уроках мы закончили изучение темы «Основные классы неорганических соединений», написали контрольную работу и проанализировали допущенные в ней ошибки. Эта тема является базой для работы на уроках и 8-м, и в 9-м классах.

Сегодня мы начинаем изучение следующего большого раздела «Строение атома. Химическая связь». Периодический закон, сформулированный Д.И.Менделеевым, является фундаментом современной химии.

На уроке мы раскроем смысл периодического закона и осмыслим его закономерности. Давайте поставим перед собой конкретные задачи: «Что мы должны знать и что уметь к концу урока».

  Обратите внимание на высказывания Д.И.Менделеева о периодическом законе и эпиграф к сегодняшнему уроку.

2. Актуализация опорных зун.

Понятие о химическом элементе и знание его характеристик.

Фронтальная беседа и опорный конспект (задание №1).

- Что такое химический элемент ? (это вид атомов, обладающих одинаковыми свойствами)

- в каких формах он может существовать? ( в виде одиночного атома, простого и сложного вещества)

- на какие группы делят простые и сложные вещества ?(металлы и неметаллы, оксиды, основания, кислоты, соли)

- приведите примеры существования химического элемента водорода ( одиночные атомы в космосе, водород и вода).

- какие вы знаете количественные характеристики атомов ? (валентность и относительная атомная масса)

- что такое валентность ? (это способность атомов присоединять к себе определенное число других атомов)

- что показывает атомная масса ? (она показывает во сколько раз масса данного атома больше массы 1/12 атома углерода)

3. Изучение новой темы.

1) Опорные знания. Классификация химических элементов на металлы и неметаллы.

Эвристическая беседа.

Определите принадлежность к металлам или неметаллам химического элемента на основе указанных свойств.

1. Высшая валентность по кислороду 2. Простое вещество имеет характерный металлический блеск, проводит тепло и электрический ток, твердое, серого цвета. Оксид и гидроксид проявляют основный характер.
2.  Высшая валентность по кислороду 4. Простое вещество имеет металлический блеск, жирное на ощупь, проводит тепло и электрический ток, твердое, темно-серого цвета. Оксид и гидроксид проявляют кислотный характер.
3.  Высшая валентность по кислороду 1. Простое вещество проводит тепло и электрический ток, твердое, но легко режется ножом, имеет серебристо-белый цвет. Оксид и гидроксид проявляют основный характер.
4. Высшая валентность по кислороду 6. Простое вещество плохо смачивается водой, желтого цвета, хрупкое, плохо проводит тепло и электричество. Оксид и гидроксид проявляют кислотный характер.

Опорный конспект ( задание № 2)

Амфотерность – это способность химических соединений проявлять как кислотные, так и основные свойства, т.е. взаимодействовать и с основаниями и с кислотами.

Амфотерные соединения образуют следующие химические элементы : бериллий, алюминий, цинк.

Опыт : простое вещество – алюминий – типичный металл. Давайте подтвердим амфотерные свойства гидроксида алюминия.

AlCl3 +3NaOH=Al(OH)3+3NaCl

Al(OH)3+ NaOH=NaAl(OH)4

Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O

2) Естественные семейства элементов.

Групповая работа с приложением 2 (3-5 мин).

Обсуждение : 1-я группа.

• Что общего в физических и химических свойствах щелочных металлов?

У них невысокая плотность и температура плавления, одинаковая валентность, они активно взаимодействуют с водой и кислородом.

• Какие закономерности изменения физических и химических свойств вы заметили в связи с изменением Ar этих металлов?

Ar увеличивается, плотность увеличивается, температура плавления уменьшается.

• Какие общие химические свойства характерны для типичных металлов?

Легко окисляются, образуя основные оксиды.

• Почему металлы этой группы называют  щелочными?

Эти металлы получили название «щелочных», потому что большинство их соединений растворимо в воде. По-славянски «выщелачивать» означает «растворять». Это и определило название этой группы металлов. При растворении этих металлов в воде образуются растворимые гидроксиды, называемые щелочами.

2 группа.

• Что общего в физических и химических свойствах галогенов?

Все они окрашены, взаимодействуют с водородом, металлами образуют соли. Валентность по водороду 1, по кислороду 7 (кроме фтора).

• Какие закономерности изменения физических и химических свойств вы заметили в связи с изменением Ar галогенов?

Агрегатное состояние переходит от жидкого к твердому, плотность и температура кипения увеличиваются.

• Какие общие химические свойства характерны для типичных неметаллов, каковыми являются галогены?

Они взаимодействуют с водородом с образованием летучих водородных          соединений, с металлами – солей.

• Почему неметаллы этой группы называют галогенами?

Само название галогены в переводе с греческого означает «солероды» - рождающие соли.

Опорный конспект ( задание № 2).

3) Предпосылки открытия периодического закона.

Эти семейства сходных элементов были известны ученым и до Менделеева, но не было установлено плавного перехода. Не все химические элементы можно было объединить в родственные группы.

В 1865 году Ньюлендс расположил химические элементы в порядке увеличения их атомных масс. Ученые заметили периодичность и выявили группы сходных элементов. Недостаток : слишком много исключений, следовательно не может являться законом природы.

4) Периодический закон химических элементов Д.И.Менделеева.

Опорный конспект ( задание № 2)

17 февраля 1869 года – дата открытия периодического закона.

В середине 19-го века было открыто и изучено примерно 60 химических элементов. Были известны способы определения атомной массы, но измеряли ее еще грубо. Для химиков это была трудная задача. Неверно были определены Ar многих  элементов, но об этом тогда никто не подозревал.

Следовательно в 1868 году любой химик, желая расположить карточки с написанными на них обозначениями элементов, их атомными весами и химическими свойствами по возрастанию атомного веса, должен был получить такой ряд:

            H     Li       B       C     N     Be       O       F      Na       Mg        Al       Si         P       S       Cl              

            1      7      11      12    14    14       16   19     23       24         27      28        31      32      35,5

Одних только фактов, которые были известны известны химикам до Менделеева, как бы их ни комбинировать не было достаточно, чтобы открыть один из величайших законов природы – периодический. Нужно было не только знать накопленный в течение многих веков химический опыт, надо было обладать гениальностью и особенно тонкой интуицией, чтобы охватить все знания и глубоко прочувствовать скрытую в них закономерность.

Но продолжая построение своей таблицы, Менделеев расположил свои карточки не совсем так.

На первой карточке были написаны название и атомный вес водорода. Вторую карточку с литием он поместил под ней. На третье место, рядом с литием он положил карточку, на которой было написано   Be,

                                                                           9

хотя в то время большинство химиков считали Be

                                                                                          14. И вот, что получилось у Менделеева :            H  

              1  

              Li         Be        B       C        N          O         F                  

              7          9         11       12     14         16       19

               Na       Mg        Al       Si         P       S       Cl  

               23        24        27        28      31     32     35

Итак, в вертикальных рядах оказались сходные по свойствам элементы – семейства щелочных металлов и галогенов.

При таком расположении совершенно четко проявилась периодичность свойств элементов. В двух первых коротких периодах менделеевской таблицы правильно чередуются элементы по их атомному весу.

Коротко функции :

- систематическая;

- описательная;

предсказательная.

5) Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева.

Объяснительный рассказ.

В настоящее время известно более 500 вариантов периодической системы. Наиболее распространена короткая форма, состоящая из 7 периодов, 8 групп и 10 рядов.

Периодическая система – это графическое отображение периодического закона. В ней компактно представлен огромный объем химических знаний, их современная классификация и систематизация.

Какова архитектура ПС?

  Опорный конспект (задание № 3,4).

Система потому и называется периодической, что она представляет совокупность периодов. Каждый период содержит строго определенное число элементов, начинается щелочным металлом и заканчивается инертным газом.

2 и 3 по восемь, 4 и 5 по восемнадцать – периоды близнецы.

4. Закрепление.

 Опорный конспект (задание № 5).

Самостоятельное заполнение с последующей проверкой.

5. Подведение итогов.

• Эмоциональные оценки;
• Беседа : «Достигли ли мы результатов, поставленных задач?»
• Домашнее задание (заранее на доске) п. 12 и доп. материал (читать), опорный конспект №2 (учить), №6,7 (письменно).
• Все, что мы с вами сегодня узнали и чему научились, обязательно нам пригодится на всех последующих уроках.