Урок №43. Периодический закон Д. И. Менделеева

Ребята, предлагаю Вам на выбор: можно посмотреть видеофрагмент фильма по теме, либо прочитать учебник и ниже представленный текст, решайте сами, кому как удобно.

Еще алхимики пытались найти закон природы, на основе которого можно было бы систематизировать химические элементы. Но им недоставало надежных и подробных сведений об элементах. К середине XIX в. знаний о химических элементах стало достаточно, а число элементов возросло настолько, что в науке возникла естественная потребность в их классификации. Первые попытки классификации элементов на металлы и неметаллы оказались несостоятельными. Предшественники Д.И.Менделеева (И. В. Деберейнер, Дж. А. Ньюлендс, Л. Ю. Мейер) многое сделали для подготовки открытия периодического закона, но не смогли постичь истину. Дмитрий Иванович установил связь между массой элементов и их свойствами.

Дмитрий Иванович родился в г. Тобольске. Он был семнадцатым ребенком в семье. Закончив в родном городе гимназию, Дмитрий Иванович поступил в Санкт-Петербурге в Главный педагогический институт, после окончания которого с золотой медалью уехал на два года в научную командировку за границу. После возвращения его пригласили в Петербургский университет. Приступая к чтению лекций по химии, Менделеев не нашел ничего, что можно было бы рекомендовать студентам в качестве учебного пособия. И он решил написать новую книгу – «Основы химии».

Открытию периодического закона предшествовало 15 лет напряженной работы. 1 марта 1869 г. Дмитрий Иванович предполагал выехать из Петербурга в губернии по делам.

Периодический закон был открыт на основе характеристики атома – относительной атомной массы.

Менделеев расположил химические элементы в порядке возрастания их атомных масс и заметил, что свойства элементов повторяются через определенный промежуток – период, Дмитрий Иванович расположил периоды друг под другом., так, чтобы сходные элементы располагались друг под другом – на одной вертикали, так была построена периодическая система элементов.

1 марта 1869г. Формулировка периодического закона Д.И. Менделеева.

Свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов.

К сожалению, сторонников периодического закона сначала было очень мало, даже среди русских ученых. Противников – много, особенно в Германии и Англии.

Открытие периодического закона – это блестящий образец научного предвидения: в 1870 г. Дмитрий Иванович предсказал существование трех еще неизвестных тогда элементов, которые назвал экасилицием, экаалюминием и экабором. Он сумел правильно предсказать и важнейшие свойства новых элементов. И вот через 5 лет, в 1875 г., французский ученый П.Э. Лекок де Буабодран, ничего не знавший о работах Дмитрия Ивановича, открыл новый металл, назвав его галлием. По ряду свойств и способу открытия галлий совпадал с экаалюминием, предсказанным Менделеевым. Но его вес оказался меньше предсказанного. Несмотря на это, Дмитрий Иванович послал во Францию письмо, настаивая на своем предсказании.

Ученый мир был ошеломлен тем, что предсказание Менделеевым свойств экаалюминия оказалось таким точным. С этого момента периодический закон начинает утверждаться в химии.

В 1879 г. Л. Нильсон в Швеции открыл скандий, в котором воплотился предсказанный Дмитрием Ивановичем экабор.

В 1886 г. К. Винклер в Германии открыл германий, который оказался экасилицием.

Но гениальность Дмитрия Ивановича Менделеева и его открытия — не только эти предсказания!

В четырёх местах периодической системы Д. И. Менделеев расположил элементы не в порядке возрастания атомных масс:

Ar – K, Co – Ni, Te – I, Th - Pa

Ещё в конце 19 века Д.И. Менделеев писал, что, по-видимому, атом состоит из других более мелких частиц. После его смерти в 1907 г. было доказано, что атом состоит из элементарных частиц. Теория строения атома подтвердила правоту Менделеева, перестановки данных элементов не в соответствии с ростом атомных масс полностью оправданы.

Запишите в тетрадь: Современная формулировка периодического закона.

Свойства химических элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от величины заряда ядер их атомов, выражающейся в периодической повторяемости структуры внешней валентной электронной оболочки.

И вот спустя более 130 лет после открытия периодического закона мы можем вернуться к словам Дмитрия Ивановича, взятым в качестве девиза нашего урока: «Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройка и развитие обещаются». Сколько химических элементов открыто на данный момент? И это далеко не предел.

Графическим изображением периодического закона является периодическая система химических элементов. Это краткий конспект всей химии элементов и их соединений.

Запишите в тетрадь выделенное шрифтом:

Изменения свойств в периодической системе с ростом величины атомных весов в периоде (слева направо):

1. Металлические свойства уменьшаются

2. Неметаллические свойства возрастают

3. Свойства высших оксидов и гидроксидов изменяются от основных через амфотерные к кислотным.

4. Валентность элементов в формулах высших оксидов возрастает от I до VII, а в формулах летучих водородных соединений уменьшается от IV до I.

Основные принципы построения периодической системы.

Закрепите полученные знания:

Д.И Менделеев

Периодический закон Д. И. Менделеева

Тренажёр №1 "Периодический закон и Периодическая система элементов Д. И. Менделеева"

Тренажёр №2. "Закономерности изменения свойств атомов элементов в периодах и группах Периодической системы элементов Д. И. Менделеева"

Тренажёр №3. "Периодический закон Д.И.Менделеева"

Данные события были изложены и в стихотворной форме :

Мир сложен. Он полон событий, сомнений, и тайн бесконечных, и смелых догадок.

Как чудо Природы Является гений И в хаосе этом Находит порядок...

Весь мир большой: Жара и стужа, Планет круженье, свет зари –

Все то, что видим мы снаружи, Законом связано внутри.

Найдется ль правило простое, Что целый мир объединит?

Таблицу Менделеев строит, Природы ищет алфавит.

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 60.)

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. 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...

То кружились, То мелькали, То водили хоровод, То взрывались, То пылали, То шипели, То сверкали,

То в покое пребывали: Алюминий, натрий, калий, Фтор, бериллий, водород...

Перепутались все свойства, Недалеко до беды. Вдруг команда: – Стройся, войско!

Стали строиться в ряды. Во втором ряду волненье: Все боятся окисленья.

— Поглядите! — злится литий. —Фтор – ужасный окислитель! Я не встану в этот ряд!

Пусть другие здесь горят! И бериллий мрачно мыслит: — Кислород нас всех окислит!

И, простите за повтор, Как несносен этот фтор! Бор кивает головой, Но не рвется сразу в бой!

И азот не лезет в спор. Но зато взорвался фтор: – Ах! Так мы для вас не пара!

Кислород! Поддай им жару! Окисляй! За мной! Вперед! – Стойте! – крикнул углерод. —

Я и уголь, и алмаз. И за них я, и за вас! Я сражаться не горю, Я вас лучше помирю!

Встану я посередине! — Третий ряд! Трубите сбор! Натрий, магний, алюминий, Кремний, фосфор, сера, хлор! По порядку, по закону Элементы встали в ряд. И выходит, что в колонне Все похожие стоят! Кремний встал под углеродом. Сера схожа с кислородом. Алюминий встал под бором –

Замечательный подбор! Ряд пристраивают к ряду. А рядов-то восемь кряду.

Металлы – под металлами, Едкие – под едкими, Ковкие – под ковкими,

Идут своими клетками. По порядку все стоит. Вот Природы алфавит!

Был четвертый ряд нарушен. 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!» 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!..Ответ в Россию мчится: «Прекрасная таблица! Я вами восхищен! Проверен мной практически Закон периодический, И я категорически Приветствую Закон!» 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).

Смотрите так же статью