Разработка урока "Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева".
учебно-методический материал по химии (8 класс)

Тема урока:  Периодический закон  и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева.

        Добудько В.И.,

        учитель химии

                                                                         МОУ ООШ №5 г. Алексеевки                  

                                                                          Белгородской области

Цель  урока:

•  На основании понятий о группах сходных элементов подвести учащихся к осознанному выводу периодического закона, обусловленного предшествующим развитием науки.

Задачи урока:

• Ознакомить школьников с содержанием периодического закона, дать представление о вкладе Д. И. Менделеева в решение проблемы классификации химических элементов.
• Сформировать умение учащихся выделять определенные закономерности в периодическом законе, применять их при объяснении фактического материала.

• Продолжать развитие умений обобщать, анализировать, сравнивать, формулировать выводы.
• Развивать коммуникативные умения в ходе групповой и коллективной работы, чувство товарищества, доброжелательности, требовательности к себе и к своему товарищу.
• Развивать умение и совершенствовать применение компьютерных технологий при обучении химии.

Тип урока: комбинированный

Формы работы учащихся на уроке: _индивидуальная, групповая, в парах, экспериментальная, самостоятельная

Описание необходимого технического оборудования для проведения урока: 

 Портрет  Д.И. Менделеева, таблица «Периодическая система химических элементов», карточки химических элементов.

Реактивы: растворы гидроксида натрия, соляной кислоты, гидроксида цинка,  

Проектор, компьютер, экран, электронный учебник «Химия базовый уровень 8- 9 класс», слайдовая презентация.

Структура и ход проведения урока: 

I. Организационный момент

        Здравствуйте ребята! Садитесь. Я рада Вас видеть, и хочу, чтобы урок прошел успешно. Успешным он будет, если вы будете активными участниками, сможете самостоятельно повторить путь открытия Д.И. Менделеевым периодического закона и самостоятельно сделать соответствующие выводы. 

        Периодический закон Д. И. Менделеева — один из основополагающих законов химии. Можно утверждать, что вся современная химия построена на нем. Он объясняет зависимость свойств атомов от их строения, обобщает эту зависимость для всех элементов, разделяя их на различные группы, а также предсказывает их свойства в зависимости от строения и строение в зависимости от свойств.

II.Актуализация знаний учащихся:

1. Индивидуальный опрос: работа у доски по карточкам

2. Работа с классом

2.1.Подготовка к ГИА (тестирование)  

Индивидуальная работа учащихся с тестами.

1 вариант

А.5 К амфотерным оксидам относится

1. серная кислота                3. оксид кальция

2. оксид цинка                    4. оксид серы

А.12 С каким веществом будет вступать в реакцию оксид цинка

1. серная кислота                3. хлорид натрия

2. вода                                  4.гидроксид меди

А.12 С какими веществом будет вступать в реакцию гидроксид цинка

1. вода                                  3.гидроксид меди

2. хлорид натрия                 4. гидроксид натрия

В.2 С какими из перечисленных веществ будет вступать в реакцию гидроксид   алюминия

1.серная кислота                      3.вода

2. хлорид цинка                       4. гидроксид меди

5. гидроксид  натрия

2 вариант

А.5 К амфотерным гидроксидам относится

1. серная кислота                   3. гидроксид кальция

2. гидроксид цинка                4. гидроксид натрия

А.12 С каким веществом будет вступать в реакцию гидроксид цинка

1. серная кислота                    3. хлорид натрия

2. вода                                      4.гидроксид меди

А.12 С какими веществом будет вступать в реакцию оксид цинка

1. вода                                      3.гидроксид меди

2. хлорид натрия                     4. гидроксид натрия

В.2 С какими из перечисленных веществ будет вступать в реакцию оксид  

алюминия

1.соляная кислота                   3.вода

2. хлорид цинка                       4. гидроксид меди

5.гидроксид калия.

2.2.Работа в парах. Докажите, что выданное белое вещество является основным оксидом. Составьте схему превращения.

 Инструктаж по ТБ при работе с кислотами и щелочами, выполнение эксперимента, составление схемы.

Закончив работу, ученики проводят самопроверку заданий и выставляют оценку в оценочный лист.

2.3.Фронтальная беседа  с сопровождением слайдовой презентации.

1.В чем заключалась первая попытка классификации химических элементов?

2.Почему разделение химических элементов на металлы и неметаллы является неточной и неполной?

3. Вспомните,  какими свойствами обладают оксиды и гидроксиды переходных элементов?

4.С какими естественными семействами вы уже знакомы?

Приведите примеры.

5.Что общего у элементов одного семейства и чем они отличаются?

6. Что общего и чем отличаются элементы различных семейств?

7.Что было накануне открытия Великого закона (сообщения учащихся)

3.Фрагмент электронного учебника «Химия. Базовый курс. 8- 9 класс».

4.Слово учителя. Ученые – предшественники Д. И. Менделеева сделали многое для подготовки открытия периодического закона. Но ни один из них не решился и не сумел в полном объеме охватить совокупность физических и химических свойств. Они так и не увидели фундаментального закона природы.

Однако русский ученый Д. И. Менделеев разгадал эту загадку, сформулировал  закон.

Случилось в Петербурге это.

Профессор университета

писал учебник для студентов...

Задумался невольно он:        

«Как рассказать про элементы?

Нельзя ли тут найти закон?»

Открытию закона предшествовала длительная, напряженная работа в течение 15 лет с 1854 по1869год. А дальнейшему углублению было отдано ещё 25 лет, т.е. до конца жизни.

III.Изучение нового материала

17 февраля 1869год – дата открытия периодического закона. Более 146 лет этот закон остается самым важным законом химии, её фундаментом.

Д. И. Менделеев пришел к открытию закона в результате сопоставления свойств, относительных атомных масс элементов различных семейств, естественных семейств. Но он столкнулся с рядом трудностей: атомные массы некоторых элементов были определены неверно, открыто было всего 60 элементов, неполнота знаний вызывала недоразумение в классификации предшественников.

Как же расположил химические элементы Д. И. Менделеев?

Давайте попытаемся проникнуть в творческую лабораторию ученого, разобраться в том, как его мысли постепенно переходили к открытию.

 Расположите карточки в порядке возрастания атомных масс.      Выполняя практическую работу, обучающиеся класса работают в группах. Каждая группа располагает набором карточек химических элементов двух периодов (2 и 3). Карточки металлов и карточки неметаллов разных цветов. На карточке указаны относительная атомная масса элемента, формула высшего оксида и летучего водородного соединения.

Работа в группах. Каждая группа получает  карточки с заданиями.

1 группа 

Выполняют практическую работу.

На столах учащихся находятся инструкции. В выданной инструкции отражена последовательность операций:

1. Расположите карточки в порядке возрастания относительных атомных масс.
2. Карточки с одинаковыми формулами высших оксидов расположите друг под другом.

3. Получите горизонтальные ряды и вертикальные столбцы.

4. Сделайте соответствующие выводы

2 группа

Прочитайте стихотворение о том, как сон Менделеева расставил все элементы по своим местам, и расположите карточки в данном порядке. Ответьте на вопросы:

1. Какое свойство элемента Д. И. Менделеев положил в основу классификации?

2. Какие закономерности он обнаружил?

Из кабинета не выходит:

«Не упустить бы мысли  

 той!»  

Он элементы ставит в

строй,

но все ж Таблица не  

выходит...

Тогда, усталостью сражен,

лег на диван и видит сон...

То кружились,

то мелькали.

то водили хоровод.

то взрывались,

то пылали.

то шипели, то сверкали,

то в покое пребывали:

Алюминий, Натрий, Калий,

Фтор, Бериллий. Водород...

Перепутались все свойства

недалеко до беды.

Вдруг команда:

— Стройся, войско!

Стали строиться в ряды.

Во втором ряду волненье:

все боятся окисленья.

— Поглядите! —

        злится Литий. —

Фтор — ужасный

окислитель!  

Я не встану в этот ряд!

Пусть другие здесь горят!

И Бериллий

мрачно мыслит:

— Кислород нас всех  

окислит!

И, простите за повтор:

как несносен этот Фтор! —

Бор

кивает головой.

но не рвется сразу в бой!

и Азот

не лезет в спор

Но зато взорвался Фтор:

– Ах! Так мы для вас не

пара,

Кислород!

Поддай им жару!

Окисляй!

За мной!

Вперед!

— Стойте! —

крикнул углерод.        Крикнул Углерод.

Я и уголь,

И алмаз,

И за них я и за вас!

Я сражаться

не горю.

я вас лучше помирю!

Встану я посередине!

Третий ряд! Трубите сбор!

Натрий,

Магний,

Алюминий,

Кремний,

Фосфор,

Сера,                                                                                

Хлор!

По порядку,

по закону

элементы встали в ряд.

И выходит, что в колонну

все похожие стоят,

Кремний

встал под Углеродом

Сера

схожа с Кислородом.

Алюминий

встал под Бор —

замечательный подбор.

Ряд пристраивается к ряду.

А рядов-то десять кряду.

Металлы под металлами,

едкие

под едкими,

ковкие

 под ковкими

идут своими клетками.

По порядку все стоит —

Вот Природы Алфавит!

Кому-то сон веселый

снится.

кому-то страшный снится

сон

А Менделееву — Таблица 

приснилась. Он открыл

Закон

(Е.С. Ефнмовсний    Ракета и травинка: Истории в стихах. Л., Детская литература, 1984)

3 группа 

        Прочитайте предложенный текст.

Объясните понятия: «периодичность», «периодический закон».

Дайте формулировку периодическому закону.

       К середине 19 века било открыто более 60 химических элементов, у которых были изучены физические и химические свойства. Открытие новых элементов и изучение свойств элементов и их соединений позволили, с одной стороны, накопить богатый фактический материал, а с другой – выявили необходимость его систематизации.

За основу сравнения всех химических элементов Д. И. Менделеев взял фундаментальную количественную характеристику элемента - атомную массу.

Д. И. Менделеев расположил все известные элементы в порядке возрастания атомных масс :Li – Be – В – C – N – O – F – Ne – Na – Mg – Al – Si – P – S –Cl…

И обнаружил, что в полученном им естественном ряду элементов сходные элементы (Li – Na - щелочные металлы; F- Cl – типичные неметаллы «галогены») повторяются через правильные интервалы. Эта закономерность была названа Д. И. Менделеевым законом периодичности и сформулирована следующим образом: Свойства простых тел, а также форма и свойства соединений химических элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных масс элементов.

Д. И. Менделеев разбил естественный ряд на отрезки, которые начинались щелочным металлом, отрезки, расположил друг под другом и получил систему химических элементов

Li – Be – В – C – N – O – F – Ne

Na – Mg – Al – Si – P – S – Cl

Это расположение отражало периодичность изменения свойств химических элементов.

Обсуждение и оценивание выполненной работы каждой группы.

Учащимся предложено сделать  общий вывод.  

Вывод. В отличие от всех Менделеев расположил элементы в порядке возрастания атомных масс, и обнаружил, что свойства меняются не монотонно, а периодически – т.е. сходные элементы встречаются через определенное число элементов. Эту закономерность он назвал законом периодичности. (Периодичность – это повторяемость через определенный интервал).

В вертикальных рядах оказались сходные элементы: металл натрий похож на литий, неметалл хлор похож на фтор, а это и есть естественные семейства, обладающие сходными свойствами.

Учитель. Горизонтальные ряды получили название периоды. Запишите определение в рабочие тетради  или словари.

Период – это ряд элементов, расположенный в порядке возрастания относительной атомной массы, который начинается щелочным металлом, а заканчивается инертным газом.

Группа – это вертикальный столбец.

Каждый химический элемент получил свой порядковый номер.

Найдите менделеевскую формулировку периодического закона и     запишите ее в словарь. (Работа с учебником.)

Учитель. Открытие периодического закона Д.И.Менделеевым можно охарактеризовать следующими словами: «Пришёл! Увидел! Победил!»

 Докажите верность данного высказывания.

Пришёл! 1.Д.И.Менделеев сравнил между собой все химические элементы.

                  2.За основу сравнения взял атомные массы.

Увидел! 1.Повторение сходных элементов металлов и неметаллов через    

                 равные промежутки.

Победил! 1.Классифицировал все химические элементы;

                  2.Открыл периодический закон и

                  3.Создал  периодическую систему химических элементов.

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

 Периодическая система элементов оказала большое влияние на последующее развитие химии. Она не только была первой естественной классификацией химических элементов, показавшей, что они образуют стройную систему и находятся в тесной связи друг с другом, но и явилась могучим орудием для дальнейших исследований

Какова архитектура ПС?

Самостоятельная работа в парах с учебником и периодической системой химических элементов Д. И. Менделеева.

 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 периоды содержат по  восемь элементов – , 4 и 5 периоды по восемнадцать – периоды большие.

8 групп, каждая состоит из двух подгрупп: главной и побочной.

Чем отличается главная подгруппа от побочной подгруппы?

 Главная подгруппа включает элементы  малых и больших периодов, побочная только больших.

Как изменяются металлические и неметаллические свойства элементов в периоде и главных подгруппах с увеличением порядкового номера?

 Периодическую систему можно представит как многоэтажный  дом, в котором живут элементы. Периодическая система – это 7-этажный дом (7 периодов), в котором есть 8 подъездов (групп). Этажи разной высоты (большие и малые периоды). У каждого элемента есть отдельная квартира «клетка», которая имеет свой номер (порядковый номер). Следовательно, каждый химический элемент имеет свой «домашний адрес».

Периодическая система – это богатейшее хранилище информации о свойствах элементов и их соединений.

«Будут появляться, и умирать новые теории, блестящие обобщения, будут сменять наши устаревшие понятия, величайшие открытия будут сводить на нет наши прошлые и открывать невиданные по широте и новизне горизонты-все это будет приходить и уходить, но периодическому закону Менделеева  всегда жить и развиваться и совершенствоваться»  А.Е. Феруман.

IV Закрепление 

1.Использование  электронного учебника «Химия 8-9 класс».

2. Беседа с классом.

1. Кто и когда открыл периодический закон?
2. Что взял за основу классификации химических элементов    

Д. И. Менделеев?

3. Почему закон назвали периодическим?
4. Что такое период? Приведите примеры.
5. Запишите «домашний адрес», т.е. положение в периодической системе Д. И. Менделеева для следующих химических элементов: кальция, цинка, хлора, фтора.

V. Подведение итога урока.

Рефлексия

Какие слова для вас на сегодняшнем уроке были для вас новые?

Что осталось непонятным?

Что заинтересовало больше всего?

О чем хотелось бы узнать  подробнее?

Сдайте оценочные листы и заполните лист «Мой успех на уроке».

VI. Задание на дом.  §35,36, выполнить упр. 4 с.107.

Творческое задание: по желанию подготовить к последующим урокам презентации или сообщение о жизни и деятельности Д.И. Менделеева, открытии им периодического закона.

Спасибо за урок. Закончить его мне бы хотелось стихотворением Н.Глазкова

                                     «Таблица Менделеева»:

Пусть зимний день с метелями                         Без многословья книжного

Не навевает грусть –                                          В ней смысла торжество,
Таблицу Менделеева                                         И элемента лишнего
Я знаю наизусть.                                                В ней нет ни одного.
Зачем ее я выучил?                                             В ней пробужденье дерева
Могу сказать – зачем.                                         И вешних льдинок хруст
В ней стройность и величие                               Таблицу Менделеева
Любимейших поэм.                                            Я знаю наизусть                                                                      

Список использованных  источников:

1. Рудзитис, Г.Е. Химия. Неорганическая химия. 8 класс [Текст]: учеб. для общеобразоват. учреждений / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – 13-е изд. – М.: Просвещение, 2009. – 176 с.: ил. – ISBN 978-5-09-021348-6.

2. Химия [Текст]: пособие-репетитор для поступающих в вузы / под ред. А.С. Егоров. - 5-е изд. – Ростов н/Д.: изд-во «Феникс», 2003. – 768 с., ил. – ISBN -5-222-02870-4.

3. Ефимовоский, Е.С. Ракета и травинка: истории в стихах [Текст] / Ефим Ефимовский; [Грав. Р. Яхнина]. - Л.: Дет. лит. Ленингр. отд-ние, 1984. - 78 с., цв. ил. 6. 

4.Химия. Базовый курс. 8 – 9 класс [Электронный  ресурс]. - Электрон, текстовые, граф., зв. дан. и прикладная прогр. (546 Мб). – Йошкар-Ола: Лаборатория систем мультимедиа МарГТУ, 2003. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM): зв., цв.; 12 см + рук. пользователя (1 л.) + открытка (1 л.). - (1С Образовательная коллекция). - Систем. требования:Pentium 166 MMX; 32 Мб ОЗУ; Windows 95/98/МЕ/NT/2000/XP; SVGA 800х600 1Mб, 16бит; 640´480; 8х CD-ROM дисковод; 16-бит. зв. карта; мышь. - Загл. с экрана. - Диск и сопровод. материал помещены в контейнер 20´14 см.

Оценочный лист

Лист «Мой успех на уроке»