8 класс Тема. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева.

8 класс
Тема. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева.
Тип урока: усвоение новых знаний.
Оборудование: периодическая система Д. И. Менделеева, карточки с играми.
Цели урока: продолжать формировать представление учеников о естественных группах химических элементов, обосновать необходимость создания единственной формы классификации химических элементов, сформулировать и выучить периодический закон, дополнить и расширить знание учеников о структуре периодической системы как графического выражения периодического закона, показать периодическое изменение свойств элементов в периодах и группах, сформировать представление о том, что Периодический закон является классическим примером научного подхода к познанию окружающего мира.
Развивать умения учеников сравнивать, анализировать информацию и делать выводы, развивать память и логическое мышление; способствовать формированию любознательности, интереса к теме, умению слушать и работать самостоятельно.
ХОД УРОКА
I. Проверка изученного материала
I вариант
1. К щелочным металлам принадлежат элементы:
а)Na; б) Аl; в) Са; г) Cs.
2. К щелочноземельным металлам принадлежат элементы:
а)Са; б)Cl; в)К; г)Mg.
3. К галогенам принадлежат:
а) Cl; б)Mn; в) Re;г)Ва.
4. Высший оксид элемента Сl:
а) Сl2О;б) Сl2О5; в) Сl2О3;г) Сl2О7.
5. Водородное соединение элемента Вг:
а) НBr;б) Н2Br2; в) Н2Br .
6.У простых веществ, образованных элементами главной подгруппы VII группы, с увеличением порядкового номера элемента температура кипения:
а) повышается; б) понижается; в) остается постоянной; г) сначала повышается, а затем понижается.
7. Установите соответствие между щелочным металлом и соответствующим ему оксидом. а) Li 1. Li2О
б)Na 2. Cs2О
в) Cs 3. Na2О2
4. CsО2
5. Nа2О
8. Установите соответствие между оксидами и гидроксидами.
а) Li2О l.NaOH
б) Rb2О 2.RbOH
в)Na2О 3. КОН
г) К2О 4. LiОН
9. Установите соответствие.
Атом Простое вещество
а)Вг 1.Вг
б) Сl 2. Сl2
в) F 3. Вг2
г) Мn 4. F2
5. F
6. Мn
10. Установите правильную последовательность формул веществ, которые отображают генетическую связь.
а)S 1
б) H2SО4 2
в) BaSО4 3
г) SO3 4
11. Укажите сумму коэффициентов в уравнении взаимодействия натрия с водой.
12. Определите массу натрий гидроксида количеством 0,5 моль.
II вариант.
1. К инертным газам принадлежат:
а) Сl; б) Не;в) К; г)Аг.
2. К халькогенам принадлежат:
a) S; б) N;в)Са; г)Se.
3. К металлам принадлежат:
а) Р; б)А1;в)Fе; г)О.
4.Формула оксида элемента Натрия:
а)NaO;б) Na2O;в) Na2O2;г) NaO2.
5.Правило «октав» предложил:
а) Деберейнер; б) Менделеев; в) Ньюлендс; г) Мейер.
6.Щелочные металлы – это металлы:
а) тяжелые; б) тугоплавкие; в) мягкие; г) пассивные.
7. Установите соответствие между элементом и его естественным семейством:
а) Литий1.Галогены
б) Неон2. Щелочноземельные
в) Бром3.Щелочные
г) Кальций4.Инертные газы.
8.Установите соответствие между оксидом и его классификацией.
а) Na2O 1.Кислотный
б) SO3 2.Амфотерный
в)Al2О3 3.Основный.
9.Установите соответствие между формулой и названием кислоты.
а) НCl 1. фтороводородная
б) НF 2. Иодоводородная
в) НI 3.Хлороводородная.
10. Установите правильную последовательность формул веществ, которые отображают генетическую связь.
а) К2О 1
б) КCl 2
в) КОН 3
г) К 4
11. Укажите сумму коэффициентов в уравнении взаимодействия алюминия с хлоридной кислотой.
12. Определите количество вещества калий оксида массой 78г.
II.Мотивация учебной деятельности учащихся.
Беседа.
Какие попытки классификации элементов вам известны?
Единственные ли это попытки?
В чем их несовершенство?
Кто осуществил окончательную классификацию элементов?
Как ученый совершил свое открытие?
III. Изучение нового материала.
II. Изучение нового материала
1. История открытия Периодического закона
Рассказ учителя
Во всем мире принято считать 1 марта (17 февраля по старому стилю) датой открытия Д. И. Менделеевым периодического закона химических элементов. Выдающийся советский ученый, историк науки и философ Бонифатий Михайлович Кедров посвятил этому событию целую книгу. Она так и называется: «День одного великого открытия». На 500 страницах автор приводит подробный анализ самого акта открытия буквально по минутам, опираясь на архивные документы, воспоминания дочери ученого. Вот поразительное утверждение, что звучит парадоксально: 1 марта никакого закона ученый не открывал. Как вы считаете почему? На самом деле этот день стал началом открытия. Точнее сказать - завершением первого этапа. Этим числом датировано таблицу, названную «Исследования системы элементов, основанное на их атомном весе и химическом сходстве». Хорошо известно, что открытие закона напрямую связано с работой над написанием первого издания учебника "Основы химии", с длительными размышлениями над тем, в какой последовательности рассказывать о некоторых элементах. Созданная в тот день таблица является лишь прообразом современной системы химических элементов. Момент открытия Периодического закона описан в воспоминаниях А. А. Иностранцева.
Менделеев три дня и три ночи, не ложась спать, проработал за конторкой, пытаясь сформулировать результаты своей воображаемой конструкции в таблицу, но попытки добиться этого оказались неудачными. Наконец, крайне утомлен Менделеев лег спать и сразу же заснул. «Вижу во сне таблицу, где элементы расставлены, как нужно. Проснулся, тотчас записал на клочке бумаги - только впоследствии стало нужным в одном месте исправления ». Из этих воспоминаний Иностранцева и возникла версия о том, что Менделеев сделал свое открытие во сне.
На самом деле, одно из величайших открытий в химии было сделано Д.И. Менделеевым после длительного и изнурительного труда. Над созданием закона ученый работал 14 лет, а над созданием таблицы - 30 лет.
2. Открытие Периодического закона
Менделеев считал важнейшей характеристикой элемента массу его атома. Разместив элементы в ряд по увеличению относительных атомных масс, ученый (как и Ньюлеидс) заметил, что через определенные интервалы в нем случаются элементы, которые образуют похожие простые вещества и соединения. Ряд начинается с неметаллического элемента Гидрогена. За ним размещены металлические элементы Литий и Бериллий, потом - неметаллические элементы от Бора к Флуору, далее - опять металлические элементы и т. д, Как видим, характер элементов в ряду периодически повторяется. Aналогические выводы можно сделать относительно максимальных значений валентности элементов, состава и химических свойств высших оксидов и потому подобное
Менделеев разделил составленный ряд на несколько фрагментов, каждый из которых начинался с типичного металлического элемента (щелочного) и заканчивался типичным неметаллическим элементом (галогеном). При этом ученый обнаружил новую закономерность: в каждом фрагменте характер элементов, свойства их простых веществ, а также состав и свойства соединений изменяются постепенно.
Рассмотрим один из фрагментов ряда элементов.
Li Be В С N О F
7 9 11 12 14 16 19
Li2О ВеО В2О3 СО2 N2О5 - -
На первом месте в нем находится щелочной элемент Натрий. Он является одновалентным, образует основной оксид Na2О и щелочь NaОН
За Натрием расположен двухвалентный Магний, от которого происходят основной оксид MgO и малорастворимое основание Mg(OH) 2.
Na Mg Al Si P S Cl
23 24 27 28 31 32 35,5
Na2О MgО Al2О3 SiО2 Р2О5 SО3 Cl2О7
Третье место занимает трехвалентный Алюминий, оксид и гидроксид которого являются амфотерными. Следующие элементы - неметаллические: кремний, фосфор, сера и хлор. Максимальные значения валентности этих элементов увеличиваются от 4 до 7, а кислотные свойства оксидов и соответствующих кислот усиливаются.
Усиление металлического характера элементов
Na Mg Al Si P S Cl
I II III IV V VI VII
Na2О MgО Al2О3 SiО2 Р2О5 SО3 Cl2О7
NaОН Mg(ОН)2 Al(ОН)3 Н2SiО3 Н3PО4 Н2SО4 НClО4
В каждом фрагменте металлический характер элементов усиливается справа налево, а неметаллический характер - слева направо.
После того как ряд элементов был разделен на фрагменты, Менделеев разместил второй фрагмент под первым, третий, - под вторым и так далее. Образовалась таблица, а в ее столбиках оказались подобные элементы: щелочные, щелочноземельные, галогены и потому подобное. Так в 1869 году была создана периодическая система химических элементов.
Д. И. Менделеев назвал ряд элементов, составленный по увеличению атомных масс, естественным рядом, то есть таким, который существует независимо от человека в самой природе.
Создав периодическую систему химических элементов, Д, И. Менделеев в 1871 году сформулировал закон периодичности, или периодический закон:
Свойства химических элементов, простых веществ, а также состав и свойства соединений находятся в периодической зависимости вот значений атомных масс.
Периодичность в химии - это повторение (но не копирование) химического характера элементов, особенностей строения атомов, состава, строения и свойств веществ через определенное количество элементов в их естественном ряду.
3. Периодическая система химических элементов.
Периодическая система - источник сведений о химических элементах.
Основные закономерности, вытекающие из периодической системы (беседа и записи в тетради):
• номер группы показывает высшую валентность элементов главных подгрупп, элементы побочных подгрупп могут иметь и другие показатели валентности, но не выше, чем номер группы;
• в парных рядах больших периодов расположены металлы;
• в нечетных рядах больших периодов элементы расположены так; же, как в малых периодах (от металлов к неметаллам);
• особенно подобные элементы находятся в середине больших периодов, образуя триады переходных металлов;
• в системе наблюдается диагональное сходство химических элементов;
• элементы IV-VII групп образуют летучие соединения с водородом.
IV. Обобщение и систематизация знаний.
- Было ли открытие периодического закона случайным? (Ученики высказывают свои взгляды на вопрос.)
1. Игровое задание
Найди лишний элемент в каждом ряду по положению в периодической системе и объясни свой выбор.
HHeNeAr
Fe Co Ni Ar
H Li Be В
F Cl Mn Br
2. Игра «Крестики-нолики» Выигрышный путь - элементы
одного периода
В N Si
А1 Na C
Сl Mg Ge
Одной группы
Zn Сl А1
Be Mg Ca
Si S Na




3. Игры у периодической системы
«Загадайте элемент»
Учитель просит, одногоученика или группу учеников задумать элемент и произвести с порядковым номером элемента такие математические вычисления,не сообщая промежуточных результатов, а лишь конечный результат:
а) номер элемента увеличить вдвое;
б) к произведению прибавить 5;
в) сумму умножить па пять.
После объявления результата вычислений учитель сообщает, что это за элемент.
Отгадка. От сообщенного числа отбросить последнюю цифру, от полученного числа вычитаем число 2, получаем порядковый номер элемента. Математическое объяснение этого фокуса учитель предлагает ученикам разобрать на уроках математики.
«Телепатия»
Может быть ведущим сам учитель с учеником или заранее подготовленные два ученика.
Предлагаем опять же ученику или группе учеников задумать элемент, ведущий задает вопрос об элементе, но ответы должны раскрывать свойства элемента и не должны содержать прямой информации об элементе (номер группы, период, относительная атомная масса, порядковый номер). Другой ведущий помогает ободряющими словами.
Отгадка. Подобное отгадывание элемента основано на том, что каждый элемент имеет порядковый номер, каждой цифре номера присваивается слово. Произнесенные слова второй ведущий, который знает элемент, является кодом для расшифровки элемента. Например: 1 - обдумай, 2 - давай, 3 - точнее, 4 - четче, 5 - подумай, 6 - скорее, 7 - скажи, 8 - угадай, 9 - додумайся, 0 - не спеши. Например № 29 второй ведущий произносит слова - давай (2), додумайся (9), № 10 - обдумай, не торопись ....
Интересная информация. Периодическую таблицу превратили в видеоэнциклопедию. Группа специалистов из Великобритании создала проект «Thie Periodic Table of Vidieos», рассказывающий занимательные факты обо всех 118 элементах Периодической таблицы Менделеева в видеороликах. Не долго думая, все разместили на сайте You Tube. Таким образом, создатели решили популяризировать химию в Британии. А, как известно, сухие факты и многотомные учебники никогда не могли сравниться с интересным зрелищем, особенно среди тех, кто не имеет к науке ни какого отношения.
Но даже школьникам и студентам, которые учатся химии, будет чему удивиться - в видеороликах показаны эксперименты, которые, по соображениям безопасности, невозможно провести в обычном школьном классе и даже в лабораторном практикуме университета. На сайте проекта представлена таблица, которая включает все элементы, в том числе полученный относительно недавно 118-й сверхтяжелый Унуноктий - Ummoctium (Uuo). Посетители одним нажатием мышки выбирают интересные для себя ячейки, в каждом из которых размещен двух-трехминутный видеоролик.
Короткий фильм рассказывает об интересных фактах и анекдотических историях, связанных с тем или другим элементом. В меру поступления материалов видеозаписи дополняются.
V. Подведение итогов урока
Ученики рассказывают, что им понравилось на уроке.
VI. Домашнее задание
Выучить §50,51.
Творческое задание: найти информацию о названиях химических элементов.