Урок 8

Тема:  Значення періодичного закону.

Мета: Розкрити роль періодичного закону як фундаментального закону природи, доказу єдності матеріального світу, показати його значення для розвитку природничих дисциплін, у тому числі хімії; показати загальну залежність і розвиток неорганічної природи, продовжити формування знань про загальні закони природи.

Обладнання та матеріали: Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва; портрет Д. І. Менделєєва.

Базові поняття і терміни:  Періодичний закон, періодична система, хімічний елемент.

Тип уроку:  Комбінований.

Структура уроку

І. Організаційний етап ................. 1-2хв.

ІІ. Актуалізація опорних знань ......... 5-7 хв.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу ......... 15 хв

1.  Практичне значення  періодичного закону.

2.  Значення  періодичного закону для науки.

3.   Відкриття нових елементів.

Закріплення знань ...................... 15-20хв.

Домашнє завдання ....................... 1-2хв.

Підбиття підсумків уроку ............... 1-2хв.

                                                                    ХІД УРОКУ

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП.

ІІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ.

Індивідуальне завдання.

Індивідуальне завдання виконується біля дошки двома учнями, які повинні охарактеризувати за положенням в періодичній системі та будовою атома елементи з порядковими номерами 7 і 11.

Бесіда.

1)  Як формулюється  періодичний закон?

2) Чим відрізняється сучасне формулювання періодичного закону від формулювання, даного Д. І. Менделєєвим?

3)   Що є графічним вираженням періодичного закону?

4)  За допомогою хімічних реакцій доведіть, що
а)  Калій оксид є основним оксидом; 
б)  Сульфур(VI) оксид має кислотний характер.

III. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1.  ПРАКТИЧНЕ ЗНАЧЕННЯ ПЕРІОДИЧНОГО ЗАКОНУ.

Розповідь учителя.

Періодичний закон і періодична система елементів Д.І.Менделєєва мають велике наукове і філософське значення. Насамперед, періодичний закон ствер­джує матеріальну єдність світу. Цей закон, як вважав датський фізик Н. Бор, є яскравим маяком для досліджень у галузі хімії, фізики, мінералогії, техніки.

Періодичний закон Д.І.Менделєєва не тільки узгоджується із загальними законами діалектики, а й наочно їх ілюструє. Із зростанням протонних чисел або атомних мас елементів відбуваються якісні зміни — перехід від одного елемента до іншого. Так, збільшення протонного числа на одиницю в разі переходу від Гідрогену до Гелію зумовлює разючу відмінність цих двох елементів за хімічними властивостями. Це має прямий зв’язок із законом діалектики про перехід кількісних змін у якісні.

Періодичний закон і періодична система елементів яскраво ілюструють також інший закон діалектики — закон єдності і боротьби протилежностей. Якісні стрибки, які спостерігаються в періодичній системі елементів, завжди є наслідком внутрішніх протиріч. Так, метали і неметали виступають як проти­лежності, але ці протилежності не випадкові, вони є невід’ємними частинами внутрішнього протиріччя, властивого кожному елементу. Різкої відмінності між металами і неметалами немає. Досить часто один і той самий елемент може виявляти як металічні, так і неметалічні властивості.

Періодичний закон у вивченні взаємозв’язку між елементами підтверджує єдність і боротьбу таких протилежностей, як окреме і загальне. Адже важко собі уявити вивчення елемента без урахування його місця в періодичній системі, відношення до інших елементів, тобто без поєднання двох протилежностей.

2. ЗНАЧЕННЯ ПЕРІОДИЧНОГО ЗАКОНУ ДЛЯ НАУКИ.

Величезне значення мають періодичний закон і періодична система еле­ментів Д.І.Менделєєва для розвитку хімічної науки та інших наук.

Періодичний закон забезпечив наукову класифікацію хімічних елементів на періоди, групи, підгрупи, родини. Спираючись на періодичний закон та періодичну систему елементів, можна правильніше формулювати такі загальнохімічні поняття, як хімічний елемент, ізотопи тощо. З погляду періодич­ного закону Д.І.Менделєєва хімічний елемент—це тип атомів із певним протонним числом, ізотопи — різновиди елементів, а не самостійні елементи. З періодичного закону видно, що максимальна валентність атомів елементів майже завжди збігається з номером групи, і тому легко можна розрізнити такі сполуки, як пероксид барію Ва0₂ та оксид плюмбуму(ІV) РЬ0₂,  йодид талію(ІІІ) ТlІ₃ та сполуку КІ₃, яку правильніше було б записати КІ • І₂ і віднести до комплексних солей.

Періодичний закон дав метод визначення й уточнення атомних мас, мож­ливість передбачати існування нових сполук для відомих елементів і відкри­вати невідомі елементи.

 Періодичний закон дав змогу створити теорію будови атома, яка, в свою чергу, розкрила фізичний зміст періодичного закону Д.І.Менделєєва. Про взаємозв’язок між періодичним законом і теорією будови атома в 1889 р. Д.І.Менделєєв писав, що періодична змінність простих і складних тіл підко­ряється якомусь вищому закону, природу якого, а тим більше причину, поки що немає засобів охопити. Ймовірно, вона криється в основних засобах вну­трішньої механіки атомів та частинок.

3. ВІДКРИТТЯ НОВИХ ЕЛЕМЕНТІВ.

Осмислення періодичної системи привело її автора до висновку, що «стрибки» у властивостях елементів, які не є сусідами, але розміщені поблизу один від одного, повинні означати наявність між ними ще невідомих і невідкритих елементів. Порівнювання властивостей елементів-сусідів за періодичною системою дало йому змогу описати властивості невідкритих елементів. Д.І.Менделєєв позначив такі елементи префіксами «ека» (один) або «дві» (два). В третій групі було передбачено існування елемента Ека-алюмінію (Е1), його властивості були наперед описані Д.І.Менделєєвим у 1870 р., а в 1875 р. цей елемент відкрив Лекок де Буабодран і назвав його Галієм. Французький вчений був вражений тим, з якою точністю Д.І.Мен­делєєв описав властивості цього невідомого для нього елемента.

У 1879 р. Л.Ф.Нільсон відкрив передбачений Д.І.Менделєєвим Екабор і назвав його Скандієм; властивості Скандію збігаються з передбаченими.

 Д. І. Менделєєв детально описав також 72-й елемент — Екасиліцій. У 1886 р. К. А. Вінклер відкрив цей елемент і назвав його Германієм. Властивості Германію повністю відповідали тим, які описав для нього Д. 1. Менделєєв.

 Завдяки періодичному закону Д.І.Менделєєва було передбачено, а потім і синтезовано значну кількість елементів, які не існують у природі. Один із синтезованих трансуранових елементів із протонним числом 101 за пропози­цією відомого американського вченого Г. Сиборга названо на честь Д.І.Мен­делєєва — Менделевієм.

В наш час періодичний закон відіграє велику роль у дослідженні транс­уранових елементів, які добувають штучно. На основі періодичного закону було відкрито цілу групу елементів — інертні гази.

            Заповнений всіх місць у природному ряду було не тільки тріумфом періодичного закону, але і доказом того, що світ не тільки можна пізнавати, але й видозмінювати. 
ІV.  ЗАКРІПЛЕННЯ ЗНАНЬ

Тестові завдання з теми «Періодичний закон і періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва. Будова атома»

I. Число нейтронів у ядрі атома можна визначити так:

а) від нуклонного числа відняти число електронів;

б) від нуклонного числа відняти протонне число;

в) дорівнює значенню протонного числа.

II.  Ядро атома містить відповідно протонів і нейтронів:

а) 92 і 147;    б) 92 і 92;     в) 92 і 145.

III.  Максимальна кількість електронів на третьому енергетичному рівні дорівнює:

а) 18;      6)12;            в) 8.

IV. Електронна формула зовнішнього енергетичного рівня атома ns²np⁶ відпо­відає елементам головної підгрупи:

а) V групи;     б) VI групи;        в) VII групи.

V. Відносна молекулярна маса оксиду тривалентного металу в 76 разів більша, ніж відносна молекулярна маса водню. Масова частка елемента в цій сполу­ці — 68,42 %. Укажіть елемент:

а) Сг;          б) AI;         в) Sc.

VI.  У ряді оксидів Si0₂ - Р₂0₅ - S0₃ - С1₂0₇ найсильніші кислотні властивості проявляє:

а) Si0₂;       б) Р₂0₅;      в) S0₃;    г) С1₂0₇.
VII. Елемент головної підгрупи V групи утворює кислоту складу Н₃Е0₄, відносна молекулярна маса якої дорівнює 142, масова частка елемента в ній стано­вить 52,82 %. Визначте цей елемент.

VIII.  Напишіть схему будови атома, електронну формулу та схему розподілу електронів по квантових комірках для:

а) атома Хлору;                б) йона Натрію Na⁺.

IX.  Лужний метал масою 5,75 г без залишку прореагував із водою. При цьому виділився газ об’ємом 2,8 л (н. у.). Визначте метал.

X. 3а допомогою алгоритму складіть характеристику Магнію за положенням у періодичній системі хімічних елементів.

V.  ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

1.   Вивчити §

2.   Виконати впр.

3.   Повторити матеріал теми, підготуватися до контрольної роботи.

VI.  ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ.

1) Що ми вивчили сьогодні на уроці?

2) «Незакінчене речення».Учні продовжують речення: «Найцікавішим на цьому уроці для мене було…».