Приветствую Вас, Гость
Главная » Файлы » УРОКИ ХИМИИ. ВИДЕО. ПРЕЗЕНТАЦИИ

Изучение темы "Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева" с применением мультимедийной презентации
[ Скачать с сервера (1.75 Mb) ] 07.12.2011, 16:38

Штремплер Г.И., Чернышова О.А.

 

Изучение темы "Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева"

с применением мультимедийной презентации

 

 

Значение и место темы в курсе химии

Важнейшее  место  при  изучении  химии  в  школе  занимает  тема:     "Периодический  закон  и  периодическая  система  химических  элементов  Д.И. Менделеева”. В процессе  изучения  данной  темы  ученики  знакомятся  с  новыми  понятиями, овладевают  новыми навыками  и умениями, которые необходимы школьникам на протяжении  всего  дальнейшего курса  химии. Хотя большинство  понятий в обсуждаемой теме носят  абстрактный  характер,  и  формирование  их  в  сознании  учащихся  в соответствии  со  школьной  программой  вызывает  большие  затруднения,  что может  привести к потере  интереса к предмету у учеников, усвоение материала темы всеми учениками является обязательным. В противном случае осознанное изучение дальнейших разделов общей  и неорганической химии станет для учащихся невозможным.

Периодический закон – основа современной химии; его открытие дало мощнейший толчок в развитии химических знаний, были разработаны теории строения атома и химической связи. В свою очередь, эти теории позволили глубже понять сущность и смысл Периодического закона.

Основные задачи темы заключаются в следующем.

1. Углубить и расширить знания учащихся в области химии, продолжить формирование научного мировоззрения.

2. На примере Периодического закона раскрыть значение классификации и научной теории для объяснения и научного прогнозирования (не пророчества) новых явлений и фактов.

3. На основе теории строения атома раскрыть физический смысл Периодического закона, тем самым довести до сознания учащихся представления и понятия об объективной взаимосвязи между элементами, об объективности и познаваемости окружающего мира и его единстве.

4. Познакомить учащихся с жизнью и творчеством величайшего ученого Д.И.Менделеева.

Методические рекомендации при изучении темы

 Формирование понятий о периодическом законе  предлагаем провести с применением мультимедийной презентацией (прилагается).

После объявления темы урока и обсуждения проблемы классификации химических элементов в химической науке к середине XIX века учитель приводит краткие сведения из биографии Д.И. Менделеева.

Затем учитель предлагает учащимся проследить ход рассуждений и действий Д.И. Менделеева в процессе открытия и становления периодичес­кого закона с помощью соответствующих карточек. Процесс работы над открытием закона, а, следовательно, и ход игры удобно разделить на несколько этапов.

Этап 1. Исходные данные и первый опыт системы элементов, основанный на их атомном весе и химическом сходстве.

Учитель информирует учащихся, что к 1869 году было открыто около  60 химических элементов. Попытки многих ученых составить их естественную классификацию были безуспешными. Почему?

Сделав акцент на определение ученым существенных признаков классификации химических элементов, учитель предлагает учащимся "повторить" открытие  закона Д.И. Менделеевым.

Учитель демонстрирует на экране карточку с данными о свойствах углерода, разъясняет ее содержание и выводит на экране два ряда карточек элементов, в соответствии с атомными весами, принятыми в 1869 г.

 

Li (7)    B (11)  C (12)  Be (13,5) N (14)  O (16) F (19)

Na (23) Mg (24) Al (27) Si (28) P (31) S (32)  Cl (35,5)

 

Примечание. С целью упрощения мы намеренно располагаем карточки рядами, как принято в современных таблицах, а не столбцами, как это делал Менделеев в своих первых набросках системы элементов.

 

Обсуждая полученный результат, когда сходные по химическим свойствам элементы располагаются в столбцы, учитель показывает, что Менделеев не мог согласиться с несоответствием свойств бора и магния, угле­рода и алюминия, бериллия и кремния. На самом деле, по сходству свойств отвечали следующие пары элементов: бериллий-магний, бор-алюминий, углерод-кремний. Чтобы привести таблицу в соответствие, ученый "меняет" атомный вес элемента бериллия на 9 и строит таблицу следующим образом. С помощью анимации в презентации карточка бериллия «становится» на свое место.

 

Li (7)   Be (9)    B (11)  C (12)  N (14)  O (16)  F (19)

Na (23) Mg (24) Al (27) Si (28) P (31) S (32)  Cl (35,5)

 

Используя полученный фрагмент будущей таблицы, учитель обсуждает закономерности в изменении свойств элементов в этих рядах:

- сходство свойств элементов в вертикальных столбцах;

- изменение металлических и неметаллических свойств элементов по горизонтали и вертикали;

- изменение валентности элементов /степени окисления/ в высших оксидах в рядах;

- изменение кислотно-оснόвных свойств оксидов в рядах и столбцах;

- изменение валентности элементов /степени окисления/ в летучих водородных соединениях в рядах;

- изменение характера свойств летучих водородных соединений в рядах и столбцах;

- изменение валентности /степени окисления/ элементов в гидроксидах в каждом ряду;

- изменение кислотно-оснόвных свойств гидроксидов в рядах и столбцах.

Установив, что указанные свойства элементов изменяются закономерно периоди­чески, учитель переходит к следующему этапу.

Этап II. Начало следующего ряда химических элементов /калий, кальций, скандий, титан/.

Учитель обсуждает место следующих /по атомному весу за хлором/ элементов, известных к тому времени /К, Са, Тi/, и выводит карточки на экране по порядку.

Li      Be       B     C      N     O    F

Na     Mg     Al     Si     P      S    Cl

       K       Ca      Ti

Установив карточки, учитель обращает внимание учащихся на соответствие закону периодичности для калия и кальция и на его нарушение для титана /свойства алюминия не повторяются в свойст­вах титана по основным параметрам/. Как же Менделеев решает проблему? Ученый оставляет под алюминием свободное место для неоткрытого элемента! Более того, он дает ему условное название экабор /Eb/ и предсказывает его свойства /Атомный вес 44; оксид Eb2О3, гидроксид Eb(ОН)3 и др./. Титану отводится место под карточкой кремния. Учитель выводит на экране карточки экабора и титана.

 

Li      Be       B      C     N     O    F

Na     Mg     Al     Si     P      S    Cl                                  

K       Ca     Эb     Ti

 

Этап III. Предсказание Д.И. Менделеевым неизвестных химических элементов и их открытие.

Учитель информирует, что Д.И. Менделеев оставил в таблице «вакантные» места для почти 30 химических элементов.

Для некоторых еще неоткрытых элементов он с поразительной точностью предсказывает их свойства. Учитель «меняет» на экране карточку экабора на карточку скандия.

Здесь можно подробнее остановиться на нескольких примерах: экаалюминий - галлий, экабор - скандий, экасилиций - германий. Учитель говорит об "укреплении" периодического закона вследствие открытия этих предсказан­ных элементов.

Учитель обращает внимание учащихся на различия в научном подхо­де к классификации химических элементов со стороны Д.И. Мен­делеева и других ученых в данном вопросе. Далее рассматриваются закономерности изменения свойств элементов в столбцах полученной таблицы.

Этап IV. Открытие благородных газов и их место в периодической системе. Проблема отклонений в последовательности расположения элементов в зависимости от их атомного веса.

Учитель информирует учащихся об открытии гелия /1868 г. на Солнце; 1882-1895 г. на Земле/ и других благородных газов /1894-1898/ и включении в периодическую систему дополнительной группы элементов. Одновременно учитель выводит на экран карточки гелия, неона и аргона.

                                                                              He

                      Li      Be       B     C      N     O    F      Ne

                      Na     Mg     Al     Si     P     S     Cl    Ar

                      K      Ca       Sc     Ti   

 

Учитель обращает внимание учащихся на несоответствие принципа последовательности возрастания атомных весов у аргона /39,9/ и калия /39,1/; обсуждает проблему и делает вывод, что сопоставление химических свойств этих элементов в контексте с общими закономерностями изменения химических свойств других элементов, карточки аргона и калия выставлены в таблице правильно.

Далее учитель указы­вает на другие пары элементов, расположенных с "нарушением" общей закономерности таблицы по Менделееву /кобальт - никель, теллур - иод и др./, и подво­дит учащихся к мысли, что объяснение тому кроется в строении атомов элементов.

Этап V. Место водорода в периодической системе. Учитель обсуждает положение водорода в периодической системе и выводит на экран две карточки с символами этого элемента.

Н                                             Н     He

Li      Be       B     C      N     O    F     Ne

Na     Mg     Al     Si     P     S    Cl    Ar

       K      Ca       Sc     Ti

 

Этап VI. Подведение итогов. Обобщение результатов игры. Учитель еще раз, используя карточки на доске и на таблице периодической системы, уточняет, обобщает, разъясняет следующие вопросы:

-критерий классификации химических элементов Д.И. Менделеевым;

-отличие в научном подходе к классификации элементов со стороны Д.И. Менделеева и других ученых;

-формулировка периодического закона и его графическое выражение в виде периодической системы химических элементов;

-структура периодической системы;

-закономерности изменения свойств химических элементов и их соединений в рамках периодической системы;

-отличие научного прогноза от астрологического или религиозного пророчества;

-постановка проблемы физического смысла периодического закона /если по программе строение атома изучается после изучения периодического закона/;

Этап VII. Структура периодической системы. Учитель подробно рассматривает структуру периодической системы. В «сильных» классах можно обсудить проблему завершения седьмого периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева. Форма организации этого этапа игры может быть различной. В частности, учитель, обсуждая с учащимися проблемы синтеза сверх­тяжелых элементов №№ 104 - 118, указывает, какие из них открыты /синтезированы/ и просит учащихся сделать прогноз об их химических свойствах. Более подробно можно остановиться на свойствах элемента 118, завершающего период. Далее учитель обсуждает проблему возможности 8-го периода. Более подготовлен­ным учащимся можно дать задание подсчитать вероятные значения атомных масс /массовых чисел/, наиболее стабильных изотопов неоткры­тых элементов.

По ходу игры учащимся, активно и плодотворно участвовавшим в "научном поиске" оптимального варианта классификации химических элементов и "открытий" периодического закона, выставляются оценки в классный журнал.

 

Для лучшей подготовки и проведения описанной игры рекомендуем использовать такую литературу, как: Ю.И.Соловьев. История химии. М.: Изд. "Просвещение", 1976; Книга для чтения по неорганической химии. Часть 1 /Составитель В.А. Крицман/. М.: Изд."Просвещение", 1983; М. Джуа. История химии. М.:Изд.”Мир”,1966 и др.

 

Примечание.  При отсутствии аппаратного обеспечения презентации можно подготовить и использовать карточки из бумаги. Этот вариант дидактической игры описан нами ранее в книге:

Штремплер Г.И., Пичугина Г.А.  Дидактические игры в обучении химии /Учебное издание/ Москва: Дрофа, 2005. - 96 с.: –ISBN 5-7107-7458-8.

 

 

Категория: УРОКИ ХИМИИ. ВИДЕО. ПРЕЗЕНТАЦИИ | Добавил: Штремплер | Теги: презентация, дидактическая игра, Периодический закон
Просмотров: 5962 | Загрузок: 817 | Комментарии: 1 | Рейтинг: 5.0/3
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *: