Урок предназначен для студентов техникума с требованиями ФГОС.
изучение жизни и деятельности великого химика Д.И.Менделеева для понимания значимости его вклада в отечественную науку. Актуализация полученных знаний при изучении химии. Показать значимость знаний по истории химии для понимания целостности науки и неразрывной связи с личностью ученого Д.И. Менделеева на примере его жизни и деятельности.
Способствовать становлению грамотного химического языка обучающихся, логики диалогового общения.
Побудить к поисковой деятельности с различными источниками информации для формирования познавательных умений работы с дополнительной литературой, интернет-технологиями.
Воспитание гражданственности, патриотизма и гордости за отечественную науку.
Повышение активности и заинтересованности обучающихся в процессе получения химических знаний.
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Цель урока --- изучение жизни и деятельности великого химика Д.И.Менделеева для понимания значимости его вклада в отечественную науку. Актуализация полученных знаний при изучении химии.
Задачи: Показать значимость знаний по истории химии для понимания целостности науки и неразрывной связи с личностью ученого Д.И. Менделеева на примере его жизни и деятельности.
Способствовать становлению грамотного химического языка обучающихся, логики диалогового общения.
Побудить к поисковой деятельности с различными источниками информации для формирования познавательных умений работы с дополнительной литературой, интернет-технологиями.
Воспитание гражданственности, патриотизма и гордости за отечественную науку.
Повышение активности и заинтересованности обучающихся в процессе получения химических знаний.
Оборудование:Презентация ( подготовил ученик) Реактивы: соляная кислота, гидроксид аммония, гидроксид натрия, фенолфталеин, бихромат аммония, магний, спирт, спички, лучинка. Керамическая плитка, гранитная подставка для опыта, банка 3 литра, крышка, три колбы и кувшин.
Этапы урока:
Организационный момент. Поясняю тему урока, кратко излагаю цель, даю задание, организуя тем самым мыслительную деятельность обучающихся, нацеливаю на восприятие материала в форме репортажа, раздаю листы с заданиями к уроку прошу их подписать и предлагаю ответить на них письменно в тетради в течение урока.
Репортаж с ученым с использованием презентации.
Демонстрация опытов.
Презентации на тему «История открытия и экспериментальные подтверждения периодического закона»
Подведение итогов урока. Зачитываю письмо Менделеева к детям, провожу аналогию с современностью, осуществляя воспитательный элемент урока.
Организация урока
Рядом с экраном стол, за которым будет сидеть Менделеев. На столе у каждой группы лист с вопросами к уроку, на которые учащиеся должны ответить по ходу репортажа. Ученик демонстрирует презентацию к уроку.
МЕНДЕЛЕЕВУ ПОСВЯЩАЕТСЯ
В простых сложных веществах
Все элементы изучались,
Их сочетание в телах
Веками лишь распознавались.
В разнообразиях они
Черты подобий проявляли
И люди не одной страны
Меж ними сходство все искали.
Никто однако, не открыл
Того, что обнаружил гений!
Провидец мир весь поразил,
Проникнув в сущность изменений.
Закон периодов нашел
Великий химик Менделеев,
Чем, безусловно, превзошел
Он все науки корифеев.
Своей системой показал
В различье элементов – сходства
И этим миру доказал
Науки превосходство!
Периодический закон –один из основных законов химии, а личность Д.И. Менделеева уникальна.Одно из трех открытий 19 века, которое повлияло на мировоззрение людей.
Дать формулировку периодического закона.
Период ,группы, физический смысл номера периода ,физический смысл номера группы.
«Научный подвиг Д.И.Менделеева».
В истории человеческих знаний немало подвигов. Но очень немногие из них можно сопоставить с тем, что было сделано Дмитрием Ивановичем Менделеевым. Величие научного подвига не только не стирается временем, но продолжает расти. И никто не может сказать, будет ли когда-нибудь исчерпано до конца все содержание одного из величайших в науке открытия – периодического закона Менделеева. Периодический закон не имеет равных в истории науки. Менделеев указал путь направленного поиска в химии будущего. Многие ученые, основываясь на периодическом законе, предсказывали и описывали неизвестные химические элементы и их свойства. Ведь Менделеев впервые объяснил взаимную связь между всеми элементами, между их физическими и химическими свойствами. Закон Менделеева оказал огромное влияние на развитие знаний о строении атома, природе вещества. В свою очередь успехи атомной физики, появление новых методов исследования, развитие квантовой механики расширили и углубили сущность периодического закона .Открытие периодического закона – величайшая веха в развитии химии. И наша основная задача сегодня узнать побольше о том, как был открыт основной закон неорганической химии, каково его значение, как он развивается сейчас.
«Первые попытки классификации химических элементов».
Историки часто выделяют два периода в развитии неорганической химии: до закона и после закона. Я расскажу о том, что было накануне открытия.
Было известно 63 химических элементов. Далеко не все свойства элементов были достаточно изучены, даже атомные веса некоторых были определены неточно. Много это или мало 63 элемента? Если вспомнить, что сейчас мы знаем 118 элементов, то маловато. Но вполне достаточно, чтобы можно было заметить закономерность изменения их свойств. Но разве до Менделеева не пытались ученые подчинить элементы определенному порядку, классифицировать их, свести в систему? Многие пытались. Например, в 1829 году немецкий химик Доберейнер сгруппировал элементы со сходными свойствами по тройкам: литий, натрий, калий; хлор, бром, йод. Он назвал эти группы триадами. Позже их стали именовать естественными группами.
В 1849 году классификацией элементов заинтересовался видный русский химик Гесс. Он описал 4 группы элементов неметаллов с похожими химическими свойствами. Гесс писал: «Эта классификация еще очень далека от того, чтобы быть естественной, но она все-таки соединяет элементы и группы весьма сходные, и с расширением наших сведений она может усовершенствоваться. Можно назвать также французского ученого Шанкуртуа, английского ученого Ньюлендса, но ближе всех к истине оказались английский ученый Одлинг и немецкий ученый Мейер. Так, в таблице Мейера были выделены 6 групп, согласно их валентности. По внешнему виду таблица была похожа на будущую менделеевскую. Но классификации не содержали главного – закономерности изменения свойств. Как видно предшественники смогли подметить лишь частные проявления великой закономерности.
Интервью с Д.И.Менделеевым.
Какой он все-таки был? Что любил и что ненавидел? Что принимал и что отвергал? Что в нем притягивало людей? Попробуем представить себе как Д.И.Менделеев ответил на наши вопросы.
Интервью с Менделеевым.
Второй корреспондент: Сегодня у нас в гостях знаменитый ученый всех времен и народов, открывший человечеству тайну периодичности Д.И.Менделеев.
Под аплодисменты обучающихся Менделеев входит, садится за стол, снимает шляпу.
На экране появляется второй слайд. Музыка стихает.
Первый корреспондент: Дмитрий Иванович! В тот понедельник 17 февраля 1869 года действительно произошло чудо? Как это случилось?
Менделеев: Передо мной были 62 карточки элементов. Между атомным весом и свойствами элементов должна быть связь, я это чувствовал. Я стал подбирать сходные по свойствам элементы, комбинируя карточки. Три дня и три ночи я не мог выразить свои мысли на бумаге. В состоянии крайнего утомления лег спать и сразу же заснул. Вижу во сне таблицу, где все элементы расставлены, как нужно. Проснулся и тут же написал все это на клочке бумаги, только в одном месте потом сделал поправку.
Второй корреспондент: О Вашей гениальности известно всему миру? Обратимся к слайду.(Читает текст на слайде)
Как вы относитесь к славе?
Менделеев: Да, я – почетный доктор многих университетов. Не хватает лишь одного звания. Императорская Академия наук не избрала меня академиком. Это оскорбляло меня, как великого ученого.
Первый корреспондент: Говорят, на Ваших лекциях «стены потеют»?
Менделеев: Задолго до начала лекций не только 7-я аудитория, в которой проходят мои лекции, но и прилегающие к ней помещения всегда переполнены оживленной и шумной толпой студентов всех факультетов и всех курсов.
Второй корреспондент: Ваши лекции вызывали восторг.
Первый корреспондент: Студенты собирались, чтобы выразить чувства восхищения и признательности любимому профессору. «Будь я музыкантом», - писал один из Ваших учеников, - «я мог бы положить лекцию Менделеева на музыку». Да, такая признательность выше всех похвал. А вы любите музыку?
Менделеев: Несомненно.
Второй корреспондент: Мы приготовили для вас сюрприз. Сейчас прозвучит музыка, от прослушивания которой Вы не сможете отказаться.
Второй корреспондент: Вам знакома эта музыка? Что Вас связывает с данной мелодией?
Менделеев: У каждого человека есть любимая мелодия. Вы сейчас слышали мою любимую увертюру из оперы Бетховена «Леонора»… Друзья даже прозвали меня «Леонорой» за то, что я часто напеваю эту увертюру.
Первый корреспондент: У Вас много друзей. Среди них есть художники – передвижники Шишкин, Крамской, Куинджи. Говорят Вас рисовал сам Репин.
Показывает на слайде репродукцию картины Репина «Портрет Д. И. Менделеева»
Первый корреспондент: Вы рисуете?
Менделеев: Нет. Я публикую рецензии о картинах, у меня есть альбом, в который я вклеиваю репродукции передвижников. Но я не пропускаю ни одной художественной выставки.
Второй корреспондент: Это Ваша любимая картина?
Показывает на слайде репродукцию картины Куинджи «Лунная ночь на Днепре».
Менделеев: «Перед ней забудется мечтатель, у художника явится невольно своя мысль об искусстве, поэт заговорит стихами, а в мыслителе же родятся новые понятия – всякому она даст свое». С ее автором Куинджи мы работали над созданием долговечных красок.
Первый корреспондент: Всемирную славу Вы обрели в 35 лет, когда создали Периодический закон. Это про Вас говорят «проснулся знаменитым».
Сделаем экскурс в прошлое.
Второй корреспондент: Вы считаете, свою судьбу удачной?
Менделеев: Мне повезло. Меня окружали друзья, умные, преданные науке люди.
Первый корреспондент: Это правда, что уже в 23 года Вы стали доцентом Педагогического университета, защитив 2 диссертации?
Менделеев: Да, я читал там лекции по органической химии.
Второй корреспондент: Вы работали за границей?
Менделеев: В 1859 году я уехал в Германию.
Первый корреспондент: Говорят, Вы в своей квартире устроили химическую лабораторию и сделали там открытие.
Менделеев: Да, установил, что существует критическая температура. Потом в 1860 году в Карлсруэ я участвовал в работе съезда химиков.
Второй корреспондент: Вы вернулись в Петербург в 1861 году, Вас переполняли идеи?
Менделеев: Да и сразу же опубликовал первый русский учебник по химии.
Первый корреспондент: Он назывался «Основы химии». Титульный лист этой книги показан на слайде. Это за него Вы были удостоены Демидовской премии?
Менделеев: Да.
Первый корреспондент: Обратимся к слайдам.
Открываются следующие два слайда, на которых отражен краткий экскурс в научную деятельность. На фоне музыки звучит текстовая зарисовка с использованием слайдов, приготовленная следующей группой учащихся.
Второй корреспондент: Говорят, в 1889 году в Лондоне в качестве дорогого подарка Вам преподнесли удивительный предмет. Расскажите о нем поподробнее.
Менделеев: Да, это был действительно необычный подарок. Весы, одна чаша которых была изготовлена из золота, а другая из несравненно более дорогого металла алюминия.
Первый корреспондент: Расскажите о своей семье. Вы были женаты? Сколько раз?
Менделеев: От вас ничего не утаишь. Я был женат дважды. Я влюбился по-настоящему в молодую и очень красивую женщину, когда был уже женат и у меня были дети.
Второй корреспондент: Говорят, первая жена не соглашалась на развод. А церковь не хотела венчать вас вторично?
Второй корреспондент: Жениться вторично Менделееву помогли друзья. Н.Н.Бекетов отправился к первой жене и взамен на пожизненное обеспечение ее и детей выпросил у нее развод. Потом он нашел священника, который их тайно обвенчал.
Первый корреспондент: Об этом скандальном венчании стало широко известно. Церковь позволяет венчаться вторично, только после смерти одного из супругов. Священника наказали?
Менделеев: Его отлучили от церкви. Пришлось платить ему пожизненное жалование за его смелый поступок.
Второй корреспондент: Что Вас связывало с Александром Блоком?
Менделеев: Моя дочь замужем за этим поэтом. Мне нравится поэзия Блока. Я люблю его стихи. Ценю Шекспира, Байрона, Шиллера, Гёте, Жуковского и Пушкина, а особенно люблю стихи Майкова и Тютчева.
Один из учеников читает стихотворение Тютчева «Молчит сомнительно Восток».
Первый корреспондент: Вы были счастливы?
Менделеев: Да, я был удачлив и счастлив, не смотря на то, что приходилось много работать и в университете и дома в имении. Оно было за городом. Хозяйство вела жена. Но за неимением больших средств мы не могли нанять работников в помощь.
Второй корреспондент: Говорят, что Вас в Петербурге знали не только как великого химика? Расскажите о вашем увлечении.
Менделеев: Что ж, я дарил чемоданы собственного производства друзьям и родственникам, приговаривая: «Без чемодана далеко не уедешь!»
Второй корреспондент: Обратимся к истории.
Первый корреспондент: В августе 1887 года, несмотря на плохое самочувствие, Вы совершили полет на воздушном шаре? Расскажите об этом.
Менделеев: 7 августа 1887 года территория центральной России должна была оказаться в полосе полного солнечного затмения. В этой полосе находилось и имение в Боблово. В сфере моих интересов всегда были астрономические наблюдения. Я высказал идею проводить их с аэростатов потому, что на высоте воздух более разрежен, меньше загрязнен пылью и водяными парами, а значит, прозрачнее.
Я очень тщательно готовился к этому событию. Никакая болезнь не должна была помешать замыслу. Я взял с собой много приборов, которыми можно было померить различные характеристики воздуха. А также хотел зарисовать картинку при затмении.
Второй корреспондент: 11 января 1907 года Менделеев крепко простудился, получил 2-х стороннее воспаление легких. 20 января 1907 года в 5 часов 20 минут умер.
Мир вздрогнул, узнав о его смерти.
Менделеев был высокого роста, богатырского телосложения, очень предан науке. При разговоре всегда жестикулировал. Когда же он задумывался, то прикрывал глаза рукой, что было очень характерно.
Мы благодарны великому ученому за то, что он согласился сегодня прийти к нам на урок и дать интервью. Спасибо.
А.С.Пушкин говорил: «Следовать за мыслями великого человека есть наука самая занимательная». Дмитрий Иванович был интересным человеком, в любой компании оказывался в центре внимания. Он любил розыгрыши, любил удивлять людей. На своих пятницах часто выступал в роли фокусника – показывал эффектные химические опыты.
Опыт «Дым без огня» - Асем
Опыт «Волшебный кувшин»
Опыт «Вулкан»
Оформление опытов в тетрадях.
«Открытие периодического закона»
Почему же именно Д.И.Менделееву удалось открыть периодический закон? И как было сделано это открытие?
17 февраля 1869 года, собираясь в дорогу, профессор Петербургского университета Д.И.Менделеев на обороте письма, в котором его просили приехать и помочь производству, сделал первый набросок таблицы химических элементов. В этой работе он расположил элементы в порядке возрастания их атомных весов и проследил периодическую повторяемость их свойств. В тот же день он отложил свою поездку. Он написал на отдельных карточках все известные тогда элементы с их важнейшими свойствами. Располагая эти карточки в ряд по возрастанию атомной массы он составил первый вариант периодической системы. Он назвал его «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве». 1 марта он разослал многим ученым отпечатанную табличку. Первое сообщение об открытии было сделано 6 марта 1869 года на заседании Русского химического общества.
Тогда Д.И.Менделееву было 35 лет. Для него открытый закон был плодом долгих размышлений и упорных исканий.
«Меня неоднократно спрашивали: на основании чего, исходя из какой мысли был мною найден периодичесий закон?»- писал Д.И.Менделеев, - приведу здесь посильный свой ответ… когда думаешь о веществе…нельзя избежать двух вопросов: сколько и какого дано вещества… а значит между массою и химическими особенностями элементов должна быть связь…
Сам Д.И.Менделеев видел три обстоятельства, которые способствовали открытию периодического закона.
Были более или менее точно определены величины атомных весов большинства известных химических элементов.
Появилось четкое понятие о группах сходных по химическим свойствам элементов (естественных группах).
К 1869 году была изучена химия многих редких элементов.
Д.И.Менделеев сопоставил все элементы по величине атомных весов. Для неизвестных элементов оставил в таблице свободные места, предсказав свойства некоторых из них. Таким образом,Менделеев не только описал неведомое, но и предсказал, как оно будет познано.
Более 30 лет он работал над открытием и совершенствованием периодического закона.На основании закона он предсказал 12 неизвестных в то время науке элементов, для трех дал подробное описание их свойств и тех способов с помощью которых они были впоследствии получены. Исправил значения атомных весов у целого ряда химических элементов.
Все предсказания, сделанные Д.И.Менделеевым на основании закона блестяще подтвердились. Периодический закон стал законом предвидения в химии.
«Значение периодического закона для развития науки».
Так в 1875 году французский химик – аналитик Лекок де Буабодран открыл галлий, предсказанный Менделеевым, как экаалюминий. В 1879 году швед Нильсон открыл скандий, а немецкий химик Винклер открыл третий элемент и назвал его германием. Эти открытия были блестящим триумфом периодического закона. Сомнения, существовавшие у некоторой части ученых по отношению к периодическому закону, сменились полнейшей уверенностью в его величайшем научном значении. К концу 19 века периодический закон стал общепризнанным. Однако открытие инертных газов подвергло периодический закон серьезным испытаниям. Ведь для них Менделеев не оставил места в периодической системе. Английский химик Рамзай, открывший аргон и гелий, предложил инертные газы расположить в особой нулевой группе системы. Пользуясь методом Менделеева, он заранее описал возможные свойства инертных газов. И вскоре были открыты неон, криптон, ксенон. Сейчас эти элементы формально нельзя назвать инертными, так как получены соединения некоторых из них. Поэтому их теперь размещают в 8 группе периодической системы.Открытие явления радиоактивности, открытие изотопов оказалось плодотворным для дальнейшего развития периодического закона. Новейшие исследования придавали периодическому закону все более и более глубокий смысл. Сам Менделеев писал об этом так: «… по видимость будущее не грозит закону разрушением, а только надстройки и развития обещает»
Открытие периодического закона позволило поднять на новую ступень исследование строения вещества. Изучение спектров, катодных и рентгеновских лучей, радиоактивных элементов - это последовательные звенья начавшегося проникновения в глубины атома. «Вся глубокая индивидуальность атома кроется в его ядре» - так заявил в 1936г Жолио Кюри. В свете этих открытий периодический закон формулируется так: «Свойства химических элементов находятся в периодической зависимости от зарядов их атомных ядер». Успехи современной химии, успехи атомной и ядерной физики, синтез искусственных элементов, развитие квантовой механики расширили сущность периодического закона. Можно без преувеличения сказать, что периодический закон является первоисточником всех великих открытий химии и физики 20 века. С учетом периодической системы химических элементов ведутся работы по получению новых полимерных и полупроводниковых материалов, жаропрочных сплавов, исследуются недра земли, вселенная. Академик Бах писал: «Периодический закон послужил и продолжает служить путеводной звездой для тысяч новых исследований и творческих исканий в области химических, физических, геологических, технических и других наук.
Заключение
После смерти Д.И.Менделеева был вскрыт конверт – его завещание детям. Слова, написанные там ученым и гражданином России, могут быть завещаны всему человечеству: «Нет без явно усиленного трудолюбия ни талантов, ни гениев... Удовольствие пролетит – оно себе; труд оставит след долгой радости – он другим».У Д.И.Менделеева было шестеро детей – 3 сына и 3 дочери. Он очень много времени уделял своим детям и главные черты, которые он старался в них воспитать – это трудолюбие, независимость и самостоятельность. Дочь Д.И.Менделеева Ольга вспоминает о том, что дети много работали на поле, много читали. В семье не слушаться не разрешалось. Отдыхом нам служила перемена занятий.
Описание опытов.
«Вулкан».На большой асбестовой сетке насыпана горка песка, в которую до краёв опущен тигель со смесью дихромата аммония с магниевыми опилками. Смесь чуть смочена спиртом.
Перед вами недействующий «вулкан». Но попробуем его оживить. Подношу горящую лучину к кратеру. Смотрите как бурно протекает реакция!
«Вулкан» извергается горящим «пеплом» в большом количестве. Это дихромат аммония бурно разлагается, выделяющийся газ азот поднимает частицы зелёного оксида хрома (III). Массы раскаляются, так как реакция экзотермическая. А присутствующий в смеси магний при горении образует красивые яркие вспышки. (Записывает на доске уравнения реакций: (NH4)2Cr2O7=Cr2O3+4H2O+N2; 2Mg+O2=2MgO).
«Дым без огня»В банку налить 4-5 мл концентрированной соляной кислоты. Повернуть банку так, чтобы кислота растекалась по стенкам. Добавить несколько капель гидроксида аммония. Закрыть крышкой. Наблюдать появление белого дыма – хлорида аммония.
«Волшебный кувшин».Приготовить три колбы. В первую налить щелочь, во вторую фенолфталеин, в третью кислоту. В прозрачный кувшин налить раствор из колбы №1, затем из колбы №2 и из третьей колбы. Учащиеся объяснят происходящие изменения.
Дата: Оценочный лист
Фамилия, имя , гр.
Ответьте на вопросы
Сколько элементов было известно на время открытия периодического закона?
Сколько элементов мы знаем сейчас?
Кто из ученых классифицировал элементы до Д.И.Менделеева?
Дата открытия периодического закона.
Кто из художников рисовал портрет Д.И.Менделеева в мантии почетного доктора прав Эдинбургского университета?
Какую мелодию любил ученый?
Какие изобретения, открытия совершил Д.И.Менделеев?
Известно, что Менделеев переписывался с Циолковским. Какие идеи объединяли этих ученых? В связи с чем он совершил полет на аэростате?
Какой из предсказанных элементов является полупроводником?
Лабораторные опыты.
Опыт №1 «Дым без огня»
В колбу наливаем 3-4 мл крепкой соляной кислоты. Наклоняем колбу и поворачиваем так, чтобы кислота смочила стенки. Добавляем несколько капель гидроксида аммония.
Что вы наблюдаете? Укажите признаки химической реакции.
NH4OH + HCL------- NH4CL + H2O
Опыт №2 «Волшебный кувшин»
Наблюдения: Уравнения реакций
Опыт №3 «Вулкан»
Разложение бихромата аммония. Наблюдение:
Вывод: (NH4)2Cr2O7 ---- N2 + Cr2O3+ H2O
Список литературы к уроку для учителя
1.Кузнецова Н.Е. Методика преподавания химии. М.: Просвещение, 2010г.. с.138.
2. Рожков М.И. Индивидуальный стиль деятельности учителя: диагностика и формирование. Мет. рекомендации. Ярославль: ЯрГПУ, 2011г. с.24.
3. Шаповаленко С.Г. Методика обучения химии. М.: Учпедизд., 2010г. с. 358.
4. Иванова Р.Г. Изучение химии в 10-11 классах. М.: Просвещение, 2011г. с.249.
Список литературы, используемой учащимися:
1. Копылов Д., Прибыльский Ю.–Тобольск.История открытия
