Открытие периодического закона
план-конспект урока по химии (8 класс)

Слайд 1

Они были первыми… Предпосылки открытия Периодического закона Д. и. менделеева . ВЫПОЛНЯЛА УЧЕНИЦА 8 КЛАССА ЛЕТУНОВСКАЯ ВАЛЕРИЯ.

Слайд 2

Иеремия Вениамин рихтер 10 марта 1762 г. – 14 апреля 1807 г. Немецкий химик Иеремия Вениамин Рихтер родился в Хиршберге , в Силезии. В своих научных работах Рихтер стремился отыскать математические зависимости в химических реакциях. В 1793 г. он опубликовал работу «Начала стехиометрии, или способ измерения химических элементов», в которой показал, что при образовании соединений элементы вступают во взаимодействие в строго определённых пропорциях, впоследствии названных эквивалентами. Ввёл понятие «стехиометрия»

Слайд 3

Иоганн Вольфганг Дёберейнер 13 декабря 1780 г. – 24 марта 1849 г. Немецкий химик Иоганн Вольфганг Дёберейнер родился в 1780 году вблизи небольшого немецкого городка Хоф в Баварии. В 1816 г. Он обнаружил сходство в тройках элементов, которые назвал триадами. Действитель­но, похожими свойствами обладают литий, натрий и калий; сера, селен и теллур; хлор, бром и иод ; кальций, стронций и барий. Более того, относительная атомная масса среднего элемента в триаде приблизительно равнялась среднему арифметическому от­носительных атомных масс крайних элементов.

Слайд 4

Герман Иванович Гесс 7 августа 1802 г – 12 декабря 1850 г. Русский химик, академик Петербургской АН (с 1830 г.). Родился в Женеве. Окончил Дерптский университет (доктор медицины, 1825 г .). Открыл и определил (1830-1834 гг.) состав четырех новых минералов - вертита , уваровита , гидроборацита и фольбортита . В 1849 году русский химик Герман Иванович Гесс описал 4 группы элементов – неметаллов ИОД ТЕЛЛУР УГЛЕРОД АЗОТ БРОМ СЕЛЕН БОР ФОСФОР ХЛОР СЕРА КРЕМНИЙ МЫШЬЯК ФТОР КИСЛОРОД

Слайд 5

Александр эмиль бегуйе де шанкуртуа 20 января 1820 г. – 14 ноября 1886 г. Французский геолог и химик Александр Эмиль Бегуйе де Шанкуртуа родился в Париже. Как химик Шанкуртуа известен тем, что в 1862 г. предложил систематизацию химических элементов, основанную на закономерном изменении атомных масс – т. н. "земную спираль" или "цилиндр Бегуйе "

Слайд 6

Джон Александр Рейна Ньюлендс 26 ноября 1837 г. – 29 июля 1898 г. Английский химик и музыкант Джон Александр Рейна Ньюлендс родился в Лондоне 26 ноября 1837 г. В 1866 году 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.

Слайд 7

Юлиус Лотар Мейер 19 августа 1830 г . – 11 апреля 1895 г . Немецкий химик Юлиус Лотар Мейер родился в семье врача в маленьком городке Фареле в провинции Ольденбург. Обладая слабым здоровьем, среднюю школу он смог закончить только к двадцати одному году . Мейер в 1864 году распределил элементы в шести столбцах по валентности : в пределах столбцов атомной массы элементов прогрессивно возрастали и наблюдалось относительное постоянство их разности. Но даже в более поздний вариант таблицы он не включил водород, бор, алюминий и некоторые другие элементы.

Слайд 8

Всего более четыре предмета составили моё имя, периодический закон, исследование упругости газов, понимание растворов как ассоциации и „Основы химии". Тут моё богатство. Оно не отнято у кого-нибудь, а произведено мною . ДМИТРИЙ ИВАНОВИЧ МЕНДЕЛЕЕВ

Слайд 9

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

Слайд 1

ОТКРЫТИЕ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ЗАКОНА

Слайд 2

Закон триад Литий Li - 6,94 Натрий Na - 23,00 Калий K - 39,1 Кальций Ca - 40,07 Стронций Sr - 87,63 Барий Ba - 137,37 Фосфор P - 31,04 Мышьяк As - 74,96 Сурьма Sb - 121,8 Сера S - 32,06 Селен Se - 79,2 Теллур Te - 127,5 Хлор Cl - 35,46 Бром Br - 79,92 Йод I - 126,92 В 1817 году немецкий химик Иоганн Вольфганг Доберейнер на основе сходства химической природы некоторых элементов располагает их отдельными триадами. При этом он обнаруживает интересную математическую закономерность: масса атома среднего элемента в каждой триаде равна среднеарифметической величине из масс атомов крайних.

Слайд 3

«Теллуровый винт» Французский геолог и химик Александр Эмиль Бегуйе де Шанкуртуа в 1862 году предложил систематизацию химических элементов, основанную на закономерном изменении атомных масс. Шанкуртуа нанёс на боковую поверхность цилиндра, размеченную на 16 частей, линию под углом 45°, на которой поместил точки, соответствующие элементам. Так как построение заканчивалось теллуром, то оно и получило название теллурового винта. Многие химически сходные элементы оказались в его построении расположенными друг над другом на вертикалях-образующих цилиндра.

Слайд 4

Интересно, что из его «винта» впервые выявилась аналогия между водородом и галогенами. Однако подмеченная Шанкуртуа периодическая повторяемость не нашла повторения в нижней половине его цилиндра, где уже вообще ни о какой аналогии по вертикалям говорить не приходится. Систематизация Шанкуртуа явилась существенным шагом вперёд по сравнению с существовавшими тогда системами, однако его работа поначалу осталась практически незамеченной; интерес к ней возник только после открытия периодического закона Д. И. Менделеевым.

Слайд 6

Закон октав 18 августа 1865 года Джон Александр Рейна Ньюлендс опубликовал таблицу элементов, назвав её «законом октав», который формулировался следующим образом: «Номера аналогичных элементов, как правило, отличаются или на целое число семь, или на кратное семи; другими словами, члены одной и той же группы соотносятся друг с другом в том же отношении, как и крайние точки одной или больше октав в музыке».

Слайд 7

1 марта 1866 года Ньюлендс сделал доклад «Закон октав и причины химических соотношений среди атомных весов» на заседании Лондонского химического общества, который не вызвал особого интереса. История сохранила лишь ехидное замечание Дж. Фостера: не пробовал ли докладчик располагать элементы в порядке начальных букв их названий и не обнаружил ли при этом каких-либо закономерностей? Заслуга Ньюлендса несомненна: он первый подметил повторяемость свойств элементов на восьмом элементе, привлёк внимание к этому числу.

Слайд 8

Таблица Лотара Мейера Атомность (валентность) Разности в атомных массах 4 3 2 1 1 2 C(12) Si(28) ------- Sn(117.6) Pb(207) N(14) P(31) As(75) Sb(120.6) Bi(203) O(16) S(32) Se(79) Te(128.3) ------- F(19.9) Cl(35.5) Br(80) I(126.8) Li(7) Na(23) K(39.1) Rb(85) Cs(133) Tl(204) Be(8.3) Mg(24) Ca(40) Sr(87.6) Ba(137) ------- ~16 ~16 ~45 ~45 ~90 В 1864 году Юлиус Лотар Мейер опубликовал работу "Современные теории химии", в которой привёл свою первую таблицу, в которой 42 элемента (из 63) были размещены в соответствии с их валентностями и атомными массами ( приводимая таблица отражает лишь верхнюю часть таблицы Мейера). Мейер подмечает, что разности между относительными атомными массами соседними по каждому вертикальному столбцу сходных элементов отличаются на закономерно возрастающие числа: 16, 16, 45, 45, 90, но в некоторых случаях намеченные разности ненормально велики. Однако, из этого факта нарушения подмеченной им важной закономерности он не делает никакого логического вывода.

Слайд 9

В 1870 году в "Анналах химии и фармации" появилась статья Мейера "Природа химических элементов как функция их атомного веса". В своей таблице 1870 года Мейер в основном правильно расположил элементы (оставив и пустые места!), однако не применял своих результатов ни для исправления атомных весов, ни для предсказания свойств не открытых ещё элементов. Мейер более, чем кто-либо другой из учёных до него, был близок к открытию периодического закона. И всё же он не решился на смелые выводы.

Слайд 10

Таблица Мейера 1870 г. I II III IV V VI VII VIII IX B Al In (?) Tl C Si Ti Zr Sn Pb N P V As Nb Sb Ta Bi O S Cr Se Mo Te W F Cl Mn Fe Co Ni Br Ru Rh Pd I Os Ir Pt Li Na K Cu Rb Ag Cs Au Be Mg Ca Zn Sr Cd Ba Hg

Слайд 11

В марте 1869 г. русский химик Дмитрий Иванович Менделеев представил Русскому химическому обществу, периодический закон химических элементов изложенный в нескольких основных положениях . В том же 1869 г. вышло и первое издание учебника "Основы химии", в котором была приведена периодическая таблица Менделеева. Периодический закон химических элементов

Слайд 12

1. Элементы, расположенные по возрастанию их атомного веса, представляют явственную периодичность свойств; 2. Сходные по свойствам элементы имеют или близкие атомные веса (Os, Ir, Pt), или последовательно и однообразно увеличивающиеся (K, Rb, Cs); 3. Сопоставление элементов или их групп по величине атомного веса отвечает их валентности; 4. Элементы с малыми атомными весами имеют наиболее резко выраженные свойства, поэтому они являются типическими элементами; 5. Величина атомного веса элемента может быть иногда исправлена, если знать аналоги данного элемента; 6. Следует ожидать открытия ещё многих неизвестных элементов, например, сходных с Al или Si, с паем (атомной массой) 65-75. Основные положения периодического закона химических элементов

Слайд 13

Ti = 50 Zr = 90 ? = 180 V = 51 Nb = 94 Ta = 182 Cr = 52 Mo = 96 W = 186 Mn = 55 Rh = 104,4 Pt = 197.4 Fe = 56 Ru = 104,4 Ir = 198 Ni = Co = 59 Pd = 106,6 Os = 199 H = 1 Cu = 63,4 Ag = 108 Hg = 200 Be = 9,4 Mg = 24 Zn = 65,2 Cd = 112 B = 11 Al = 27,4 ? = 68 Ur = 116 Au = 197? C = 12 Si = 28 ? = 70 Sn = 118 N = 14 P = 31 As = 75 Sb = 122 Bi = 210? O = 16 S = 32 Se = 79,4 Te = 128? F = 19 Cl = 35,5 Br = 80 I = 127 Li = 7 Na = 23 K = 39 Rb = 85,4 Cs = 133 Tl = 204 Ca = 40 Sr = 87.6 Ba = 137 Pb = 207 ? = 45 Ct = 92 ?Er = 56 La = 94 ?Yt = 60 Di = 95 ?In = 75,6 Nh = 118?

Слайд 14

«Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел стоят в периодической зависимости от атомного веса». Статья "Периодическая законность химических элементов" 1871 год Формулировка Периодического закона

Слайд 15

В конце 1870 г. Менделеев доложил РХО статью «Естественная система элементов и применение её к указанию свойств неоткрытых элементов». В этой статье он предсказал свойства неоткрытых ещё элементов – аналогов бора, алюминия и кремния (соответственно экабор , экаалюминий и экасилиций ). «…великая идея Д. И. Менделеева осталась без внимания потому, что её высказал… русский учёный…» Чешский химик Богуслав Браунер

Слайд 16

В 1875 году Лекок де Буабодран исследовал спектр цинковой обманки, привезенной из Пьеррфита (Пиренеи). В этом спектре и была обнаружена новая фиолетовая линия, которая свидетельствовала о присутствии в минерале неизвестного элемента. После длительных опытов ученому удалось получить новый элемент, но в очень небольшом количестве - меньше 0,1 г. Изучить его физические и химические свойства Лекок де Буабодран смог далеко не полно. Сообщение об открытии галлия появилось в докладах Парижской академии наук.Его прочел Д. И. Менделеев и узнал в галлии предсказанный им экаалюминий. Менделеев тут же написал в Париж письмо в котором утверждал, что первооткрыватель элемента ошибся, что плотность нового металла не может быть равна 4,7, как писал Лекок де Буабодран, — она должна быть больше, примерно 5,9—6,0 г/см 3 ! Французский учёный еще раз выделил и тщательно очистил крупицы галлия, чтобы проверить результаты первых опытов и подтвердил… расчёты Д.И.Менделеева!

Слайд 17

«Я думаю, что нет необходимости настаивать на огромном значении подтверждения теоретических выводов г. Менделеева». Лекок де-Буабордан

Слайд 18

В 1879 году шведский учёный Ларс Нильсон в одном из очень редких минералов обнаруживает новый элемент, которому в честь полуострова Скандинавии присваивает название скандия . После изучения нового элемента Нильсон дал описание свойств скандия. Каково же было удивление Нильсона, когда он, сравнивая характеристику скандия с экабором Менделеева, установил почти полное сходство этих характеристик .

Слайд 19

Предсказано для экабора Найдено Нильсоном для скандия Относительная атомная масса 45 45,1 Формула оксида Э 2 О 3 Sc 2 O 3 Плотность оксида 3,5 3,8 Сернокислая соль эка-бора состоит из двух атомов эка-бора и трёх остатков серной кислоты Сернокислая соль скандия состоит из двух атомов скандия и трёх остатков серной кислоты

Слайд 20

«Нет никакого сомнения, что в скандии открыт экабор. Так подтверждаются самым наглядным образом мысли русского химика, позволившие не только предвидеть существвание названного простого тела, но и наперёд указать его важнейшие свойства». Л. Нильсон

Слайд 21

В 1886 году один из профессоров Фрейбергской горной академии открыл новый минерал серебра – аргиродит. Этот минерал был передан для полного анализа профессору технической химии Клеменсу Винклеру - лучшему аналитику академии. Довольно быстро Винклер выяснил, что в почти 7% веса нового минерала приходится на долю некоего непонятного элемента, скорее всего еще неизвестного. Винклер выделил неопознанный компонент аргиродита, изучил его свойства и понял, что действительно нашел новый элемент – предсказанный Менделеевым экасилиций. Винклер сначала намеревался назвать новый элемент нептунием в честь планеты Нептун (как и элемент №32, эта планета была предсказана раньше, чем открыта). Но потом оказалось, что такое имя раньше присваивалось одному ложно открытому элементу, и, не желая компрометировать свое открытие, Винклер отказался от первого намерения и назвал новый элемент германием в честь своей страны.

Слайд 22

Предсказано в 1874 г. для экасилиция Найдено Винклером для германия Относительная атомная масса 72 72,6 плотность 5,5 5,35 Формула высшего оксида ЭО 2 Ge О 2 Плотность оксида 4,7 4,7

Слайд 23

Плавкий металл, улетучивающийся в сильную жару Плавится при 960 0 C , выше – улетучивается Оксид легко восстанавливается до металла Оксид восстанавливается до металла Гидроксид – слабое основание Основные свойства гидроксида – слабые Образует неустойчивое газообразное соединение EsH 4 , но более стойкое, чем SnH 4 GeH 4 - неустойчивый газ, но более стоек, чем SnH 4

Слайд 24

«Вряд ли может существовать более яркое доказательство справедливости учения о периодичности элементов, чем открытие до сих пор гипотетического экасилиция; оно составляет, конечно, более чем простое подтверждение смелой теории, - оно знаменует собою выдающееся расширение химического поля зрения, гигантский шаг в области познания». Клеменс Винклер

Слайд 1

Значение периодического закона Д.И Менделеева «Периодическому закону не грозит разрушение, а только развитие и надстройки обещаются» Д. и. Менделеев

Слайд 2

Дмитрий Иванович Менделеев Менделеев Дмитрий Иванович – русский ученый, гениальный химик, первоклассный физик, исследователь в области метрологии, гидродинамики, геологии, глубокий знаток промышленности, приборостроитель, экономист, воздухоплаватель, педагог, общественный деятель и оригинальный мыслитель.

Слайд 3

Периодический закон Периодический закон — фундаментальный закон природы , открытый Д. И. Менделеевым в 1869 году при сопоставлении свойств известных в то время химических элементов и их величин атомных масс.

Слайд 4

Исправление атомных масс химических элементов: Менделеев изменил атомные массы и валентность у десяти элементов и «подправил» их ещё у десяти других. Например, предполагалось, что Ar (Be) = 13 , а валентность равна III . Однако, Д. И. Менделеев перевёл Ве из третьей группы во вторую, изменив его атомную массу на 9, а валентность на II.

Слайд 5

Утвердители периодического закона В 1875 году французский учёный П. Э. Лекок де Буабодран открыл новый элемент, который назвал галлий . В 1879 году шведский химик Л. Ф. Нильсон открыл скандий . В 1886 году в Германии К. Винклер открыл химический элемент германий .

Слайд 6

Научное значение периодического закона На основе периодического закона и периодической системы химических элементов учёные: Систематизировали и обобщили все сведения о химических элементах и образуемых ими веществах; Дали обоснование различным видам периодической зависимости, объяснив их на основе строения атомов элементов.

Слайд 7

Прикладное значение периодического закона На основе периодического закона Д. И. Менделеева были предсказаны и открыты благородные газы и другие химические элементы. И сейчас этот закон служит путеводной звездой для открытия или искусственного создания новых химических элементов.

Слайд 8

Перспективы Открытие периодического закона и периодической системы химических элементов стимулировало поиск причин взаимосвязи элементов, способствовало выявлению сложной структуры атомов и развитию учения о строении атома. Это учение в свою очередь позволило вскрыть физический смысл жизни периодического закона и объяснить расположение элементов в периодической системе.

Слайд 9

Спасибо за внимание! Выполняла Летуновская Валерия.