МБОУ СОШ №2 г. Пушкино

Интегрированный урок химия – литература - музыка

История открытия Периодического закона и его

историческое утверждение

Учитель химии

Робитнык В.Н.

ПУШКИНО 2018

Тема урока: История открытия Периодического закона и его

историческое утверждение.

Цели урока:

-На примере жизни и деятельности Д.И.Менделеева показать, что

упорный труд делает человека великим.

-Познакомить учащихся с широкомасштабным спектром

деятельности русского ученого.

-Рассказать историю открытия Периодического закона, включив

элемент театрализованного представления учащимися.

-Развивать интерес к познанию истории развития науки.

-Воспитывать патриотизм, любовь к Родине, гордость за

гениального нашего соотечественника и его огромный вклад в

развитие отечественной и мировой науки.

Оборудование.

-ноутбук, подключенный к системе

-набор реактивов:

1)Для опытов “Времена года”

Осень-нафталин ( возгонка нафталина под колоколом “Иней на

ветках ели”)

Зима - бензойная кислота ( возгонка бензойной кислоты “Буран под

колоколом”)

Весна – “Цветочная клумба” (в эксикаторе с раствором аммиака)

Лето – “Водоросли в пруду” (раствор силикатного клея, кристаллы

CuSO

4

, NiSO

4

, CoSO

4

, Fe

2

(SO

4

)

3

)

2) Для опыта “Волшебный чайник”

Стаканы №1- р-р HCl, №2-р-р NaOH, №3-р-р фенолфталеина, №4-

пустой. В чайнике дистиллированная вода.

3)Для опыта “Волшебная палочка”

Зажигательная смесь(KMnO

4

+ H

2

SO

4

), набор стеклянных палочек,

свечи с ватным фитилем, на который предварительно капнуть

спиртом.

4) Для опыта “Вулкан”

1

Опыт проводится в вытяжном шкафу, на подставке фарфоровая

чашка с дихроматом аммония, смешанным с порошком магния.

Сверху вата, смоченная спиртом. Поджечь “волшебной палочкой”.

-Запись фортепианного цикла Чайковского “Времена года”

Осень – октябрь, зима –январь, весна – апрель, лето – июнь.

-Запись Tom Lehrer

,

s “ The Elements” animated

Песня об элементах на английском https//youtu.be/zGM-wSKFBpo

Ход урока.

1.Организация начала урока.

Дидактическая задача. Подготовить учащихся к работе на уроке. На

столах должны быть учебник, тетрадь, письменные

принадлежности.

2.Подготовка к основному этапу урока.

Дидактическая задача. Обеспечение мотивации и принятия

учащимися цели учебно-познавательной деятельности,

актуализация опорных знаний и умений.

-Ребята, у нас сегодня на уроке присутствуют гости – заместители

директоров школ Пушкинского муниципального района. Давайте

обернемся, улыбнемся друг другу и начнем урок.

3.Основной этап урока.

-8 февраля 2019 года исполнится 185 лет великому русскому

ученому Дмитрию Ивановичу Менделееву, а 1 марта 2019 года

исполнится 150 лет со дня открытия им Периодического закона. Вот

этим двум событиям и посвятим мы сегодняшний урок.

-Презентацию на тему: “Жизнь и деятельность Д.И.Менделеева”

подготовил Ян Кравец. (текст сообщения в приложении)

2

-В дополнении к презентации я хочу прочитать слова из

автобиографии Д.И.Менделеева: стр.127 “Великие химики” том 2

автор Калоян Манолов.

“ Всего более четыре предмета составили мое имя:

Периодический закон, исследование упругости газов,

понимание растворов как ассоциаций и “Основы химии”. Тут

все мое богатство. Оно не отнято у кого-нибудь, а произведено

мною, это мои дети и ими, увы, дорожу сильно, столько же, как

детками.

По видимости, периодическому закону будущее не грозит

разрушением, а только надстройки и развитие обещает, хотя,

как русского, меня хотели затереть, особенно немцы. Тут мне

везло счастье, особенно с предсказанием свойств галлия и

германия…”

- И мы плавно переходим к истории открытия Периодического

закона. ( Ведущие: Королева Мария и Тригупчук Маргарита. Роли

элементов исполняют: Олеся Носик, Аня Егорова, Маша

Абдимуратова, Игнат Капитанов, Алексей Антипов, Мухаммад

Хасанов, Милена Погосян, Дмитрий Слосман, Илья Егоров, Таисия

Николаи, Егор Коровкин, Андрей Гаврилюк, София Слосман, Иван

Волков)

1 ведущий. Мир сложен.

Он полон событий, сомнений,

И тайн бесконечных, и смелых догадок.

Как чудо Природы является гений

И в хаосе этом наводит порядок…

Весь мир большой:

Жара и стужа,

Планет круженье, свет зари-

Все то, что видим мы снаружи,

Законом связано внутри.

Найдется ль правило простое,

3

Что целый мир объединит?

Таблицу Менделеев строит.

Природы ищет алфавит.

2 ведущий. Приступая к чтению лекции по химии в Петербургском

университете и перебрав все книги, Менделеев не нашел ничего,

что можно было бы рекомендовать студентам в качестве учебного

пособия. Поэтому он решил написать учебник “Основы химии”

Случилось в Петербурге это.

Профессор университета

Писал учебник для студентов…

Задумался невольно он…

“Как рассказать про элементы?

Нельзя ли тут найти закон?”

Искали многие решенье,

Но, проходя лишь полпути,

Бросали. Мучило сомненье:

“А можно ли закон найти?”

Мир состоит из элементов.

(В то время знали шестьдесят).

А сколько их всего? На это

Нельзя ответить наугад.

Но не гадал, а верил он:

“ Тут должен, должен быть закон!”

Упрямо он искал решенье.

Был Труд, Надежда и Терпенье,

И Вера в то, что он найдет!

Он так работал целый год.

1 вед. 1 марта 1869 года Д.И.Менделеев предполагал выехать из

Петербурга для обследования артельных сыроварен в Тверскую и

другие губернии. В день выезда он искал ответ на вопрос: какую

группу элементов в “Основах химии”следует описывать сразу

4

после щелочных металлов?

Но вот дела отложены

Расчеты прерываются.

С утра в поездку дальнюю

Ученый собирается.

Все чемоданы собраны.

На козлах кучер мается:

“Поспеть бы надо к поезду,

А барин все копается”!

А барин одевается

И к двери направляется.

Он к двери направляется…

И вдруг!!!

Шляпа брошена в углу!

Он бросается к столу.

И строчит карандашом.

Наконец-то! Он нашел!

Он на чем попало пишет.

Ничего вокруг не слышит. Наконец-то понял он,

В чем разгадка, в чем закон!...

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…

( Под тихую музыку, в полумраке, появляются учащиеся со знаками

химических элементов на груди: H, Li, Be, B, C, N, O, F, Na, Mg, Al,

Si, P, S, Cl.)

2 вед. То кружились,

То мелькали,

То водили хоровод,

5

То взрывались,

То пылали,

То шипели,

То сверкали,

То в покое пребывали:

Алюминий, Натрий, Калий,

Фтор, Бериллий, Водород…

( Смена спокойной мелодии на агрессивную)

Перепутались все свойства,

Недалеко до беды…

1 вед. Вдруг команда:

-Стройся в войско!-

Стали строиться в ряды.

(Учащиеся выстраиваются, образуя 1-й и 2-й ряды

1 ряд Н

2 ряд Li Be B C N O F )

1 вед. Во втором ряду волненье:

Все боятся окисленья.

Литий: Поглядите!

1 вед. Злится Литий

Литий: Фтор ужасный окислитель!

Я не встану в этот ряд!

Пусть другие здесь горят!

2 вед. И Бериллий

Мрачно мыслит

Бериллий: Кислород нас всех окислит!

И простите за повтор:

Как несносен этот Фтор!

1 вед. Бор кивает головой,

Но не рвется сразу в бой!

2 вед. И Азот не лезет в спор.

Но зато взорвался Фтор:

Фтор:- Ах! Так мы для вас не пара!

6

Кислород!

Поддай им жару!

Окисляй!

За мной!

Вперед!

Углерод. Стойте!

1 вед. Крикнул Углерод.

Углерод. Я и уголь.

И алмаз.

И за них я. И за вас!

Я сражаться не горю,

Я вас лучше помирю!

Встану я посередине!...

2 вед. Третий ряд! Трубите сбор!

Натрий,

Магний,

Алюминий,

Кремний,

Фосфор,

Сера,

Хлор!

По порядку, по закону

Элементы встали в ряд.

1 вед. И выходит, что в колону

Все похожие стоят!

Кремний встал под Углеродом.

Сера

Схожа с Кислородом.

Алюминий

Встал под Бор-

Замечательный подбор!

Ряд пристраивают к ряду.

А рядов-то десять кряду.

7

Металлы под металлами,

Едкие

Под едкими,

Ковкие

Под ковкими.

Идут своими клетками.

По порядку все стоит.

Вот Природы Алфавит!

( Элементы уходят, садятся по своим местам)

Учитель. Располагая элементы по возрастанию их атомных масс,

Д.И.Менделеев заметил, что резкое изменение свойств при

переходе от галогена к щелочному металлу, уменьшение основных

свойств при переходе от щелочного металла к щелочно-земельному

периодически повторяются. Оказалось, что и формы соединений

также периодически повторяются. На основании замеченной

периодичности Д.И Менделеев сформулировал закон:

“Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений

элементов находятся в периодической зависимости от

величины атомных весов элементов”.

Вокруг Периодического закона вскоре после его открытия

развернулась острая длительная борьба, больно отражавшаяся на

душевном состоянии Менделеева.

Сторонников у него сначала было очень мало, даже среди русских

химиков. Противников же много, особенно в Германии и Англии. К

ним относились Бунзен в Германии, Зинин- в России, Нильсон и

Петерсон в Швеции.

1 вед. Открытие Периодического закона позволило Менделееву

дать блестящий образец научного предвидения. В 1870 году он

предсказал существование трех еще неизвестных элементов,

которые назвал: экасилиций, экаалюминий и экабор. Они должны

были заполнить пустые клетки в периодической системе.

Был четвертый ряд нарушен.

8

Элемент не обнаружен.

Элемент не обнаружен –

Тот, что в этом месте нужен.

Но напрасно беспокойство.

Существует где-то он!

“Я найду сначала свойства,

И поможет мне закон”!

Удельный вес назвал и цвет,

Летуч на воздухе иль нет,

Как плавится, в чем растворим…

Законом пользуясь своим,

Три элемента предсказал,

Как будто их в глаза видал!...

Быть может раз в тысячелетье

Свершить подобное дано.

Но мир открытья не заметил

Иль не поверил, все равно.

И кто-то говорил по - свойски:

“Забудь об этой ерунде!

Как можно обнаружить свойства

Веществ,

Не найденных нигде”!

2 вед. Первый учебник по неорганической химии на основе

периодического закона написал в Петербурге В.Ю.Рихтер (1874г.) и

этим помог признанию самого закона. Но решающее значение

имели открытия трех предсказанных Менделеевым элементов. В

1875году Лекок де Буабодран, ничего не знавший о работах

Менделеева, открыл новый металл, назвав его галлием. По ряду

свойств и по способу открытия (спектральным путем) галлий

совпал с экаалюминием Менделеева. Но его удельный вес оказался

сначала меньше предсказанного. Несмотря на это, Менделеев

послал во Францию “Заметку по поводу открытия галлия”,

настаивая на своем предсказании.

9

Вот как-то раз узнали

Ученые всех стран:

Металл чудесный Галлий

(В честь Франции назвали)

Открыл Буабодран.

Довольный и счастливый

Рассматривал металл,

Но писем из России

Никак не ожидал.

Он взял письмо, прочел его.

От русского ученого?!

-Ошибся я! Слыхали?!

Француз был удивлен.-

В глаза не видел Галлий,

А свойства знает он!

Вес высчитал удельный

Точней чем я, стократ

Какой-то Менделеев

Еще пять лет назад!-

Глаза его сверкали,

Топорщились усы.

Но вот металл свой Галлий

Он кинул на весы!...

1 вед. Ответ в Россию мчится:

“Прекрасная Таблица!

Я Вами восхищен!

Проверен мной практически

Закон Периодический,

И я категорически

Приветствую Закон”!

Это был первый триумф Периодического закона, вызвавший

большой интерес к трудам Менделеева и его предсказаниям.

Ученый мир был ошеломлен тем, что предсказание Менделеевым

10

свойств экаалюминия оказалось таким точным. С этого момента

Периодический закон начинает утверждаться в химии, переходя из

гипотезы в строго доказанную истину.

В 1879 году Нильсон в Швеции открыл скандий, в котором

воплотился предсказанный Менделеевым экабор.

В 1886 году Винклер в Германии открыл германий. Свойства

германия с удивительной точностью совпали с предсказанными

Менделеевым для экасилиция.

2 вед. У химиков переполох!

Ведь Галлий был одним из трех,

Предсказанных заранее!...

И следом, как из-под земли,

Вдруг Скандий в Швеции нашли,

На свет Германий извлекли

(Естественно в Германии).

Менделеев включил портреты Лекока де Буабодрана, Нильсона и

Винклера в общую рамку, и озаглавил ее “Укрепители

Периодического закона”.

( Ведущие садятся на место)

Открыв Периодический закон в 1869 году Менделеев работал над

ним в течении всей своей жизни: подправляя, корректируя,

исправляя массы известных элементов, описывая свойства еще

неоткрытых элементов. Он предвидел существование 11 элементов(

галлий, скандий, германий, рений, полоний, протактиний, радий,

актиний, технеций, франций, астат).

И все-таки в Периодической системе есть исключения: Ar- K, Te- I,

Co- Ni. Проникнув всей своей сущностью в периодичность свойств,

Менделеев писал: “По-видимому Периодическому закону будущее

не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает”.

Оказалось, что атом вовсе не “неделим”

(Фронтальная беседа)

-Из чего состоит атом?

11

-Как заряжено ядро?

-Какой заряд электрона?

-Из каких частиц состоит ядро атома?

( Далее работа с карточками, написанными на А4, чтобы работать

фронтально, не вызывая учащихся к доске для экономии времени.

Можно задания на слайдах).

-Сколько протонов, нейтронов и электронов в атоме кислорода?

-Сколько протонов, нейтронов и электронов в атоме алюминия?

-По каким законам движутся электроны?

-Сколько энергетических уровней у атома серы?

-Сколько энергетических уровней у атома азота?

-Как определить, сколько электронов на последнем энергетическом

уровне у элементов главных подгрупп?

-Сколько электронов на последнем энергетическом уровне у атома

углерода?

-Сколько электронов на последнем энергетическом уровне у атома

натрия?

Итак, порядковый номер элемента, который присвоил ему

Д.И.Менделеев, не ведая о том, что атом делится, удивительным

образом совпал с положительным зарядом ядра атома. Т.е. с числом

протонов в ядре и числом электронов, движущихся в поле ядра. И

структура Периодической системы помогла ученым разобраться в

последовательности заполнения электронами энергетических

уровней и подуровней.

Закон Менделеева охватывает такое обилие фактов и отражает

такие глубокие особенности в свойствах элементов, связанные с

тонким строением атомов, что истолкование его долго будет

оставаться одной из самых актуальных задач теоретической физики

и химии.

Имя Д.И.Менделеева золотыми буквами вписано в историю

химии, в историю отечественной науки. И мы гордимся, сто

Д.И.Менделеев наш соотечественник.

12

Другого ничего в природе нет

Ни здесь, ни там, в космических глубинах-

Все от пылинок 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.

Ты знаешь газ легчайший водород

В соединенье с кислородом – это

Июньский дождь от всех своих щедрот,

Сентябрьские туманы на рассветах.

Кипит железо, серебро, сурьма

И темно- бурые растворы брома,

И кажется вселенная сама

Одной лабораторией огромной.

Этими строками из стихотворения Степана Щипачева “Читая

Менделеева” мы заканчиваем наш урок, посвященный памяти и

юбилейным датам – 185 лет со дня рождения Д.И.Менделеева и

150 лет со дня открытия Периодического закона.

4.Завершающая часть урока. Химический эксперимент.

А теперь мои юные помощники проведут занимательные опыты.

1 опыт “Волшебный чайник”

В непрозрачном чайнике дистиллированная вода. В стакане №1-

раствор соляной кислоты( несколько капель), в стакане №2-раствор

щелочи(несколько капель), в стакане №3 раствор

фенолфталеина(разбавленный, несколько капель), стакан №4-

пустой.

Ход эксперимента: ученик разливает воду из чайника по стаканам –

образуются бесцветные растворы. Затем сливает растворы из

стаканов №2,3,4 в чайник, оставляя первый стакан для сравнения.

Выливает раствор из чайника обратно в стаканы- малиновый

раствор. Затем сливает все четыре раствора в чайник и разливает

по стаканам уже прозрачный раствор.

13

2 опыт “Времена года”

Юный помощник проводит опыт “Осень”- под колоколом

закреплена веточка ели, в фарфоровой чашке нафталин. Прибор

собран герметично. Ученик поджигает спиртовку - в течение

минуты происходит возгонка нафталина и звучит мелодия из

фортепианного цикла Чайковского “Осень”- октябрь.

Юный помощник проводит опыт “Зима”- прибор аналогичен

первому опыту, в фарфоровой чашке бензойная кислота. Звучит

мелодия “Зима” – январь.

Опыт “Весна”. Клумба с цветами из бумаги, пропитанной

раствором фенолфталеина, опускается в эксикатор, закрытый

притертой крышкой, в который предварительно был налит раствор

аммиака. Цветы окрашиваются в малиновый цвет. Звучит мелодия

“Весна” – апрель.

Опыт “Лето”. Юные лаборанты раздают на каждую парту стакан с

раствором силикатного клея 1:1( или строительное жидкое стекло

не разбавлять) и фарфоровую чашку с кристаллами солей меди,

никеля, кобальта, железа (III). Звучит мелодия “Лето” – июнь.

Учащиеся высыпают кристаллы в стакан и наблюдают рост

“водорослей”.

3 опыт “Волшебная палочка”

В кабинете гасится свет, закрываются жалюзи.

Юный помощник расставляет свечи, капает на ватный фитиль спирт

и опустив стеклянную палочку в зажигательную смесь прикасается

к свечам.

4 опыт “Вулкан”

В вытяжном шкафу на подставке находится фарфоровая чашка со

смесью дихромата аммония и порошка магния. Сверху кусочек

ваты. Ученик смачивает вату спиртом и прикасается “волшебной

палочкой” Начинается бурная реакция со вспышкой.

В это время включается клип с английской песней Тома Лерера

“Периодическая система”.

На этой позитивной ноте заканчивается урок, выставляются оценки

14