Сценарий внеклассного мероприятия по химии в 9 классе "Вокруг периодической системы химических элементов"
учебно-методический материал по химии (9 класс)

Краткая аннотация мероприятия

Название мероприятия: Вокруг периодической системы химических элементов

Воспитательная цель мероприятия: приобщить учащихся к науке

Педагогические задачи мероприятия:

- образовательная: расширить знания учащихся о периодической системе и периодическом законе Д.И. Менделеева

- развивающая: развить навык рассуждения

- воспитательная: сформировать у учащихся чувство гордости за свою страну и интерес к науке

Целевая аудитория: 9 класс

Продолжительность: 45 минут

Оборудование и оформление мероприятия: компьютер, проектор, презентация

Сценарий мероприятия

Здравствуйте, ребята. 2019 год в мире науки знаменателен тем, что 1 марта исполняется 150 лет с момента открытия периодического закона и создания периодической таблицы химических элементов Дмитрием Ивановичем Менделеевым. Поэтому этот год объявлен ООН Международным годом периодической таблицы химических элементов. И сегодня мы будем разговаривать именно об этом.

Но Дмитрий Иванович не был первым ученым, кто пытался привести в порядок известные химические элементы и выделить закономерности в их свойствах. Предшественники Менделеева своими усилиями сделали много для подготовки открытия периодического закона и периодической системы элементов.

К середине 19 века были открыты 63 химических элемента. В 1829 г. Иоганн Дёберейнер опубликовал найденный им «закон триад»: атомная масса многих элементов близка к среднему арифметическому двух других элементов, близких к исходному по химическим свойствам. Например, он выделил триаду стронций-кальций-барий, хлор-бром-иод. Попробуйте доказать эту теорию на основе триады хлор-бром-иод. Подсчитайте среднее арифметическое хлора и иода. Получается ли атомная масса брома? (Ответы учеников).  Хорошо.

Первую попытку расположить элементы в порядке возрастания атомных весов предпринял Александр Эмиль Шанкуртуа в 1862 г, который создал «Теллуров винт», разместив элементы на винтовой линии, и отметил частое циклическое повторение химических свойств по вертикали.

В 1866 г. свой вариант периодической системы предложил химик и музыкант Джон Александр Ньюлендс, модель которого («закон октав») внешне немного напоминала менделеевскую, но была скомпрометирована настойчивыми попытками автора найти в таблице мистическую музыкальную гармонию.

В этом же десятилетии появились еще несколько попыток систематизации химических элементов; ближе всех к окончательному варианту подошёл Юлиус Лотар Мейер. Однако за основу периодичности он взял валентность, которая не является единственной и постоянной для отдельно взятого элемента. Такая таблица не отражала периодического закона.

Д.И. Менделеев опубликовал свою первую схему периодической системы 17 февраля (1 марта) 1869 г. в статье «Соотношение свойств с атомным весом элементов». Научное сообщество приняло его вариант периодической системы химических элементов.

Итак, вы узнали, кто же был предшественником Д.И. Менделеева в этом нелегком деле – расположении химических элементов согласно их свойствам. Теперь давайте немного отвлечемся. Предлагаю вам сыграть в игру «Кто дальше». Мне нужны 5 человек. Вставайте в конец кабинета. Вы должны называть по очереди химические элементы и делать при этом один шаг. Если кто-то не сможет назвать элемент, остается на месте. Победит тот, кто прошагает дальше всех, в идеале – до доски. Начинаем!

Хорошо, немного размялись, отвлеклись, продолжаем дальше экскурс в историю. Выведенная Дмитрием Ивановичем таблица по истине была уникальна. Не только потому, что располагала элементы согласно их свойствам и атомному весу, но и потому, что с помощью нее можно было предсказать свойства еще неизвестных элементов, что и сделал Д,И. Менделеев. На слайде представлен пример, доказывающий феноменальность таблицы. Слева – свойства неизвестного элемента, описанные Менделеевым в 1871 г., справа – свойства уже открытого в 1886 г. К. Винклером германия.

Таблица была создана. Но как объяснил великий ученый расположение элементов в ней? При помощи периодического закона. Д.И. Менделеев теоретически обосновал расположение химических элементов следующим образом: «Свойства элементов, а потому и свойства образованных ими простых и сложных тел, стоят в периодической зависимости от их атомного веса». А какова современная формулировка закона? (Ответы учеников). Верно, позднее ученые установили, что периодичность объясняется не атомным весом элементов, а величиной заряда ядра. Поэтому современная формулировка периодического закона звучит так: «Свойства химических элементов, а также формы и свойства образованных ими простых веществ и соединений находятся в периодической зависимости от величины зарядов ядер их атомов».

Научная достоверность периодического закона и таблицы получила подтверждение очень скоро: в 1875-1886 годах были открыты элементы, предсказанные Д.И. Менделеевым: галлий (экаалюминий), скандий (экабор), германий (экасилиций). На сегодняшний день открыто 118 элементов; 101 элемент носит название Менделевий в честь великого ученого.

Вы, наверное, слышали легенду, согласно которой таблицу Дмитрий Иванович увидел во сне. Но это не так. Как говорил он сам: «Я над ней, может быть, 20 лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг … готово». Ничего просто так не бывает.

Значение периодического закона и периодической системы по истине колоссальны. Периодическая система Д. И. Менделеева стала важнейшей вехой в развитии атомно-молекулярного учения. 1) Благодаря ей сложилось современное понятие о химическом элементе, были уточнены представления о простых веществах и соединениях. 2) Были исправлены значения атомных весов и валентностей некоторых элементов. 3) На основе периодического законы были созданы трансурановые элементы путем ядерных реакций.

Значение периодического закона и таблицы мы рассмотрели, теперь снова разомнемся. На этот раз я вызываю 3 человек. Перед вами таблица Менделеева, и вы должны с ее помощью определить, какие элементы являются музыкальными? В состав каких элементов входят ноты или музыкальный инструмент?  Побеждает тот, кто назвал элемент последним.

Ответы: воДОрод, сеРЕбро, РЕний, резерфорд, кадМИй, раДОн, гольМИй, ферМИй, СИборгий, кобАЛЬТ, алюМИний, осМИй, гаДОлиний, лоуРЕций.

Хорошо. Молодцы. Садитесь. Продолжаем изучать таблицу химических элементов. Современный вид таблицы вам хорошо знаком. Известно свыше 400 вариантов таблицы периодической системы, различающиеся размещением отдельных групп элементов-аналогов и способом отображения периодического закона. Наиболее распространенные таблицы – 8ми-, 18ти- и 32х-периодные. Почему именно такое число периодов? Потому что они отображают емкость электронных уровней, содержащие соответственно максимально 8, 18 и 32 электрона. 8ми-периодная таблица вам хорошо известна, вы с ней работаете на уроках химии. 18ти-периодная таблица распространена в Европе и США. Данная таблица представляет собой классификацию s-, p-, d-элементов, f-элементы вынесены из общей таблицы и рассматриваются отдельно. Как называются эти элементы? (Ответы учеников – лантаноиды и актиноиды).

Верно. В настоящее время опубликованы таблицы. Включающие «гипотетические» 8 и 9 периоды, в которых размещено по 50 элементов.

Примечательно, что в странах Европы и в США таблицу называют просто периодической системой химических элементов, без добавления ФИО ее автора, т.е. Д.И. Менделеева. С чем это связано – сказать не могу. Наверное, есть определенные причины.

В завершении нашего мероприятия расскажу вам малоизвестные факты о периодической системе химических элементов:

1) Элемент 115 живет меньше секунды. Большинство изотопов сверхтяжелых элементов (элементов с порядковым номером >100) являются нестабильными и подвергаются распадам в течение очень короткого промежутка времени. Так, недавно открытый унунпентий, также известный как элемент 115 и эка-висмут, имеет период полураспада всего около 220-ти миллисекунд.

2) Менделеев любил карточные игры. Открытию периодической системы поспособствовала любовь Менделеева к раскладыванию пасьянсов. Ученый указывал атомные веса тех или иных элементов на игральных картах, а затем раскладывал их так, как если бы он играл в карточную игру. Таким образом он визуализировал свое предположение о том, что элементы с похожими свойствами должны быть одинаковых «мастей». В дальнейшем эти «масти» должны были быть разложены в «стопки» в соответствии с их атомными весами.

3) Как вы, возможно, уже знаете, на сегодняшний день в периодической таблице присутствует 118 элементов. Можете ли вы догадаться, сколько элементов из этих 118 были получены лабораторным путём? Из всего общего списка в природных условиях можно найти лишь 90 элементов.

Вам кажется, что 28 искусственно созданных элементов – это много? Ну, просто поверьте на слово. Их синтезируют, начиная с 1937 года, и учёные продолжают это делать и сейчас. Все эти элементы вы можете найти в таблице. Посмотрите на элементы с 95 по 118, все эти элементы отсутствуют на нашей планете и были синтезированы в лабораториях.

Еще хочу сказать пару слов о моем вузе и институте. Как я уже говорила, я учусь в Казанском Федеральном Университете в Химическом институте им. А.М. Бутлерова на кафедре химического образования. Именно в нашем университете в свое время К. Клаус открыл один из элементов таблицы рутений. Также в стенах нашего университета, в стенах химической лаборатории работали такие ученые как Н.Н. Зинин, К.К Клаус, А.М. Бутлеров, И.А.Каблуков, М.И.Коновалов, А.Е. Арбузов и Б. А. Арбузов и многие-многие другие. Казанская школа химиков известная не только в России, но и во всем мире. Поэтому, если вам интересна химия, и вы хотели бы связать с ней свою жизнь, то смело нацеливайтесь на поступление в наш институт не только на чисто химические направления для продолжения дела великих ученых, но и приходите учиться на нашу кафедру химического образования, чтобы носить гордое звание «Учитель».

На этом наше мероприятие подошло к концу. Надеюсь, вы узнали что-то новое для себя о периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.

Список использованных ресурсов

1. Мероприятия к 150-летию таблицы Менделеева пройдут в России в 2019 г. Статья на сайте «Рамблер»: https://news.rambler.ru/education/38736242-meropriyatiya-k-150-letiyu-tablitsy-mendeleeva-proydut-v-rossii-v-2019-g/. Дата обращения – 13.02.2019

2. Внеклассное мероприятие по химии «Вечер занимательной химии». Материал на сайте «Урок.рф»: https://xn--j1ahfl.xn--p1ai/library/vecher_zanimatelnoj_himii_123839.html. Дата обращения – 13.02.2019

3. Периодическая система химических элементов. Статья на сайте «Википедия»: https://ru.wikipedia.org/wiki/Периодическая_система_химических_элементов. Дата обращения – 16.02.2019

4. Глинка, Н.Л. Общая химия. / Глинка Н.Л. Общая химия. 24-е изд. - Л.: Химия, 1985. - 702с.

5. 5 малоизвестных фактов о таблице Менделеева. Статья на сайте «FUTURIST»: https://futurist.ru/articles/42-5-maloizvestnih-faktov-o-tablitse-mendeleeva. Дата обращения – 16.02.2019

6. 10 фактов о периодической таблице Менделеева, которые вы не знали. Статья на сайте Muz4in: http://muz4in.net/news/10_faktov_o_periodicheskoj_tablice_mendeleeva_kotorye_vy_ne_znali/2018-05-23-45760. Дата обращения – 16.02.2019

7. Варианты таблиц периодической системы Д.И. Менделеева. Статья на сайте «Библиотека химии»: http://chemlib.ru/books/item/f00/s00/z0000034/st024.shtml. Дата обращения – 16.02.2019