Урок-конференция "Д.И.Менделеев и его периодическая система химических элементов"

 

 

 

«"Д. И. Менделеев и его периодическая система химических элементов»

 

                                           Подготовила и провела

                                                                    учитель химии

                                                                    Рипная О. И.

 

Беловодск – 2024

Цель: учебная-ознакомить учащихся с различными вариантами периодической                 системы  Д. И. Менделеева и ее химическими  элементами;

 

               воспитательная: - показать, как много сделал Д. И. Менделеев для

 химической науки, научно-технического прогресса;

- выявить некоторые черты характера Д. И. Менделеева  как ученого, гражданина, человека;

 

              развивающая: - совершенствовать умение работать с учебной, научно-популярной, справочной литературой;

 - выступать с докладами (сообщениями)

 по данной теме.

 

 

 

На доске:

Тема урока: "Д. И. Менделеев и его периодическая система химических элементов»

Эпиграф: «Расскажи мне, и я забуду,

                 покажи мне, и я запомню,

                 вовлеки меня, и я научусь»

2 даты: 8 февраля 1834 г., 1 марта 1869 г.

 

Портрет: Д. И. Менделеева со словами Н. А. Некрасова:

 

                     « Природа – мать

                        Когда б таких людей

                        Ты иногда не посылала миру,

                        Засохла б нива жизни…» 

 

На стене:

Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева.

 

На столах: а) ПСХЕ;

                    б) карточки со знаками химических элементов;

                    в) таблицы:

I экспедиция "Д. И. Менделеев-ученый, гражданин»

           II экспедиция " Периодическая система и химические элементы, которые входят в нее»

 III экспедиция " Д. И. Менделеев-просто человек».

 

 

I. Oрганизационный этап.

II. Актуализация опорных знаний, мотивация учебной деятельности

 

Вступительное слово учителя.

         Здравствуйте! Начинаем конференцию, которая посвящена гениальному русскому ученому Д. И. Менделееву и его труду – периодическому закону, выражением которого является периодическая система химических элементов. По словам ученого, у него было «три службы Родине» : в научной деятельности он видел «первую службу», «вторая служба» - педагогическая деятельность, и « третья служба» - на ниве сельского хозяйства и промышленности.

 Научным подвигом назвали открытие Д. И. Менделеевым периодического закона. Его появлением было положено начало новой эпохе развития химии и смежных наук – атомной физики, геохимии, химии космоса, а периодическая система химических элементов стала «компасом», «путеводной звездой» ученых в исследовательской деятельности.

Сегодня на уроке мы заслушаем результаты работы трех экспедиций, которые занимались изучением наследия, оставленного Д. И. Менделеевым в области создания периодического закона и периодической системы химических элементов. Также мы поближе познакомиться с Д. И.Менделеевым как гражданским деятелем, ученым-просветителем и просто добрым и порядочным человеком.

 Итак, тема первой экспедиции " Д. И. Менделеев-ученый, гражданин», задача – выяснить, откуда берет корни настойчивость, интерес к науке у Дмитрия Ивановича.

 

III. Новый материал

Сообщение первой экспедиции

 

«Д. И. Менделеев – ученый, гражданин"

1-й ученик. Д. И. Менделеев занимает почетное место среди отечественных и зарубежных ученых второй половины XIX – начала ХХ века. Широко известна величайшая заслуга Менделеева-открытие им Периодического закона и создание Периодической системы химических элементов. Но одно это не дает представления о разнообразии его интересов, его влиянии на науку, культуру, образование. Менделеев был и остается выдающимся гражданским деятелем, ученым-просветителем. Ему принадлежат труды по различным вопросам экономики,организации промышленности и сельского хозяйства, образования и просвещения. Каковы основные вехи биографии ученого, которые могут служить ориентиром в его научном наследии?

 

 

2-й ученик. Д. И. Менделеев родился в Тобольске 27 января ( 7 февраля) 1834 года в семье инспектора гимназий и народных училищ. В семье любили читать, его матери принадлежала лучшая библиотека в Сибири. Когда семья оказалась в затруднительном положении, пришлось переехать в село Аремзянку (под Тобольском), где у нее был небольшой стекольный завод. Именно там, по воспоминаниям Менделеева, он получил первые впечатления от приключения, людей, промышленных дел. Семья Менделеевых находилась в дружеских, искренних и родственных отношениях с декабристами, отбывавшими ссылку в городе детства Д. Менделеева. Неподалеку от Менделеевых жили Фонвизины. Именно их дом был центром общественной жизни Тобольска.

 

 

3-й ученик. В семь лет Митя поступил в Тобольскую гимназию. Среди его учителей был П. П. Ершов-автор известной сказки «Конек-Горбунок", кроме того, Ершов был знатоком истории Сибири. Дмитрий окончил гимназию в 1849 году, после чего на семейном совете было решено, что он продолжит образование в столице на естественнонаучном отделении физико-математического факультета Петербургского Главного педагогического института. Именно здесь он начинает больше интересоваться химией. Еще бы, ведь среди его учителей был Александр Абрамович Воскресенский – «дедушка русских химиков». Менделеев заканчивает институт с золотой медалью. А всего через два года защищает магистерскую диссертацию в области неорганической химии и утверждается в звании старшего учителя.

 

4-й ученик. Его преподавательская деятельность началась в Одессе. Именно здесь у него появилась первая лаборатория, здесь он начинает искать « причину химического сродства», - то, о чем размышлял уже давно. А через полгода он возвращается в Петербург с работой об удельных объемах. Это фактически была его диссертация, давшая Менделееву ученую степень магистра физики и химии. Буквально через несколько месяцев Д. И. Менделеев защищает вторую диссертацию-по проблеме стекловарения Д. И. Менделееву в то время было всего двадцать два года. Небывалый случай!

 

5-й ученик. Дмитрий Иванович получил звание и должность доцента Петербургского университета и начал читать лекции по органической химии. Выступления Дмитрия Ивановича сопровождались высокой эмоциональностью. Послушать лекции ученого собирался весь университет. Говорили, что на его лекциях упревают стены. Академик Бойков писал: "задолго до начала вступительной лекции аудитория, в которой Дмитрий Иванович читал лекцию, и все прилегающие помещения были переполнены студентами всех факультетов и всех курсов, чтобы выразить чувство восхищения и преклонения перед гордостью Петербургского университета.

УЧИТЕЛЬ А профессор Б. П. Вейнберг писал: "Если бы я был музыкантом..., пожалуй, мог бы положить лекцию Менделеева на музыку, и любой из тех, на чью долю выпало счастье слушать его, безошибочно узнал бы звуки этого могучего голоса, переходившего от четкого, слышимого в последнем углу шепота к громоподобным возгласам. Музыка речи заставляла угадывать характер мысли и окончательных выводов. Читая лекции для студентов Д. И. Менделеев выясняет, что нет ничего, что можно было бы порекомендовать студентам в качестве учебного пособия. Поэтому он решает написать новую книгу "Основы химии". При жизни Д. И. Менделеева этот учебник выдержал восемь переизданий.

Ученики по очереди читают стихотворение С. Щипачева.

 

В природе ничего другого нет

Ни здесь, ни там – в космических глубинах,

Все от песчинок малых до планет

Из элементов состоит единых.

 

Как формула, как график трудовой,

Строй менделеевской системы строгой.

Вокруг тебя творится мир живой,

Входя в него, вздыхай, руками трогай!

 

Ты знаешь: газ легчайший – водород

В соединенье с кислородом – это

Июньский дождь от всех своих щедрот,

Сентябрьские туманы на рассвете.

 

Кипит железо, серебро, сурьма

И темно-бурые растворы брома,

И кажется вселенная сама

Одной лабораторией огромной.

 

Взор химика пытлив, ему порядок мил.

Среди твоих реторт, мензурок и приборов,

Таких загадочных для любопытных взоров,

Стремится он постичь капризы тайных сил.

 

Он многое из них уже установил,

Следя за их игрой, участник их раздоров

И скоро он велит – властитель этих споров,

Признать и чтить закон, который он открыл.

 

Завидую тебе, взыскательный ученый,

Чьи зоркие глаза мир видят обнаженный,

Как в день творенья – исток всех прочих дней.

Веди же и меня в загадочное царство!

Я верю – только в нем отыщется лекарство

От всех бесчисленных печалей и скорбей.

 

Тут мало оптикой поможешь глазу,

Тут мысль пытливая  всего верней.

Пылинку и увидишь-то не сразу –

Глубины мирозданья скрыты в ней.

Будь то вода, что поле оросила,

Будь то железо, медь или гранит –

Всю страшную космическую силу,

Закованную в атомах, хранит.

 

Мы не отступим, мы пробьем дорогу

Туда, где замкнут мирозданья круг,

И что приписывалось богу,

Все будет делом наших грешных рук!

 

 

 Учитель: 1 марта 1869 года – Д. И. Менделеев составляет периодическую систему химических элементов, перевернувшую всю науку.

Итак, тема второй экспедиции "Периодическая система и химические элементы, которые входят в нее", задача-выяснить, как Дмитрий Иванович решил проблему классификации химических элементов, познакомиться с вариантами периодической системы

 

 

Сообщение второй экспедиции

 

"Периодическая таблица и химические элементы, которые в нее входят»

 

1-й ученик. Первые попытки классификации химических элементов привели к их распределению по очевидным признакам простых веществ на металлы и неметаллы.

       Вместе с тем существовали простые вещества, которые проявляли свойства металлов и неметаллов. К таким элементам, проявляющим металлические и неметаллические свойства, относится цинк. По физическим свойствам он-типичный металл. Но по химическим свойствам его гидроксид проявляет как основные ( металлические) , так и кислотные (неметаллические) свойства.

Ассистент.(2-й ученик) демонстрирует опыт по амфотерности гидроксида цинка.

а)Zn(OH) 2 + HCl = ZnCl2 + H2O

осадок растворился, это подтверждает основные свойства гидроксида цинка.

б)Zn(OH) 2 + 2naoh = Na2ZnO2 + H2O

осадок растворился, это подтверждает кислотные свойства гидроксида цинка.

Из опытов видно, что классификация элементов на металлы и неметаллы является не совершенной, присутствуют переходные элементы.

3-й ученик. Д. И. Менделеев решил задачу классификации химических элементов, принимая за основу их сравнения, по увеличению относительной атомной массы. Разместив элементы в соответствии с массами, ученый заметил периодичность в изменении свойств элементов из-за некоторого их количества. В ряде, который начинается активным щелочным металлом и заканчивается инертным газом, ослабляются металлические свойства; усиливаются неметаллические свойства; увеличивается валентность по кислороду в оксидах; понижается валентность неметаллов в летучих водородных соединениях; изменяются свойства соединений от основных через амфотерные к кислотным. Такой ряд элементов был назван периодом.

 Так 1 марта 1869 года открыт периодический закон, который Д. И. Менделеев сформулировал следующим образом:

Свойства элементов, атома и образованных ими простых и сложных веществ, находятся в периодической зависимости от величины атомных масс элементов.

Графическим изображением закона стала Периодическая система химических элементов.

4-й ученик. Существует более 400 вариантов Периодической системы химических элементов.

Самый первый ее вариант, названный Д. И. Менделеевым» Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве " состоит из 19 горизонтальных рядов и 6 вертикальных столбиков. Горизонтальные строки-это как правило, ряды схожих между собой элементов. Атомные массы в каждой из этих строк слева направо растут. В таблице 4 пустых ячейки. Эти "окна" образовались потому, что среди известных 63 элементов не нашлось нужных.

 

Второй вариант системы стоил Д. И. Менделееву более 1,5 лет тяжелого труда. В 1870 году в первом издании своей книги « Основы химии» Д. И. Менделеев размещает 2 вариант названный им " Естественная система элементов»

 

 

5-й ученик. В средней школе чаще всего используется короткопериодный вариант.

 

 

Примерно 100 ученых своими усилиями заполнили ее клеточки. Более двух, целых 7 элементов:

N, Ba, O, Mn, Mo, F, Cl – открыл Карл Шееле (Швеция)

Учитель: покажите мне карточки с химическими символами этих элементов.

5-й ученик. Уильяму Рамзаю ( Англия) принадлежит 2 место: он открыл группу инертных газов (кроме радона).

Учитель: найдите эти элементы в таблице. Сколько их?

5-й ученик. Гэмфри Дэви (Англия) открыл 4 элемента: K, Ca, Na, Mg.

 

 

Учитель: покажите мне карточки с химическими символами этих элементов.

 

Задания группам

 

I группа: охарактеризуйте положение химического элемента натрия в периодической таблице.

II группа: охарактеризуйте местоположение химического элемента кислорода в периодической таблице.

III группа: охарактеризуйте местоположение химического элемента аргона в периодической таблице.

 

6-й ученик.

В России был открыт тогда лишь 1 элемент – рутений.

 

 

 

 

 

 

 

Учитель: найдите в периодической системе этот элемент . Охарактеризуйте его местоположение.

 

Мы говорим о Д. И. Менделееве как об ученом, гражданине. А каким он был человеком?

 

 

 

 

Сообщение третьей экспедиции

"Д. И. Менделеев-просто человек»

 

1-й ученик. Менделеев был скромным и простым в общении человеком, не любил церемоний, славы, наград. Ему нравилось общаться с простым народом. Скромность Менделеева проявлялась во всем. Одевался очень просто, дома носил "суконную" куртку, пошитую по его фасону. Модой не интересовался, доверял своему постоянному портному. Умеренный в одежде, он был умерен и в еде. Чугаев считает, что благодаря воздержанию в еде он прожил долгую жизнь, хотя имел задатки наследственного туберкулеза.

2-й ученик. Родился в г. Тобольске. Он был последним, семнадцатым ребенком в семье директора Тобольской гимназии Ивана Павловича Менделеева и его жены Марии Дмитриевны. Ко времени его рождения у Менделеевых из детей осталось в живых 2 брата и 5 сестер. Восемь детей умерли еще младенческом возрасте, а троим из них родители не успели даже дать имена. Дмитрий был любимцем матери.

 Репортер петербургской газеты спрашивал: "почему у Дмитрия Ивановича фамилия Менделеев,хотя дед его звался Соколов?»

Отец Дмитрия Ивановича-Иван Павлович-родился в 1783 году в семье священника Павла Максимовича Соколова. Его сыновьям, как было принято тогда у священнослужителей, были даны разные фамилии. Отец Дмитрия Ивановича получил фамилию помещиков, живших рядом, Менделеев.

У Д. И. Менделеева был племянник Дмитрий Иванович Менделеев (1851-1911) - сын брата Менделеева Ивана Ивановича. Племянник окончил Казанский университет, служил железнодорожным врачом во многих городах России, часто встречался со своим знаменитым дядей, а один раз даже осуществил путешествие по Волге. Поскольку дядя и племянник были полными тезками, их часто путали.

 

3-й ученик.

Менделеев любил переплетать книги, клеить рамки для портретов, изготавливать чемоданы. Покупки для этих работ он обычно делал в Гостином дворе. Однажды, выбирая нужный товар, он услышал за спиной вопрос одного из покупателей: "кто этот почтенный господин?»

"Таких людей нужно знать, с уважением в голосе сказал другой. - это мастер чемоданных дел Менделеев".

 

Менделеев и Блок.

У Дмитрия Ивановича и Анны Ивановны было четверо детей. Дочь Любовь Дмитриевна окончила Высшие женские курсы в Петербурге, в 1903 году вышла замуж за поэта Александра Блока и в сезон 1907-1908 гг. играла в составе Вс.  Мейерхольда и в театре В. Комиссаржевской.  Позже Блок посвятил любви "Стихи о Прекрасной Даме".

Учитель. Блока Дмитрий Иванович любил и защищал от нападок литературных врагов. Эта любовь во всем была взаимной. В письме к Л. Д. Менделеевой, датированном 15 мая 1903 года А. А. Блок писал: «Твой папа вот такой: он давно все знает, что бывает на свете. Во все проник. Не укрывается от него ничего. Его знание самое полное. Оно происходит от гениальности, у простых людей такого не бывает. У него нет никаких "убежений" (консерватизм, либерализм). У него есть все. Такое впечатление он и производит. При нем вовсе не страшно, но всегда спокойно, это от того, что он все и давно знает, без рассказов, без намерений, даже не видя и не слыша. Это все познание лежит на нем очень тяжело. Когда он вздыхает, и охает, он каждый раз вздыхает обо всем вместе; ничего отдельного или отрывчатого у него нет – все неразделимо. То, что другие говорят, ему почти всегда скучно, потому что он все знает лучше всех...»

 

4-й ученик..

Как-то Менделееву пришло на ум совершить полет на воздушном шаре, да еще во время солнечного затмения. Вот так описывает этот случай Г. Монашенко в номере 8 одной из газет от 19 августа 1999 года ( статья так и называлась «Менделеев на воздушном шаре»):

«В небольшом живописном имении Д. И. Менделеева Боблово готовились в «домашних " условиях наблюдать за затмением Солнца. Как вдруг, когда до затмения оставалось чуточку больше недели . из Петербурга в Боблово пришла телеграмма. В ней российское техническое общество сообщало, что в Твери снаряжается воздушный шар для наблюдения затмения и что общество считает своим долгом заявить об этом, что Менделеев в случае желания лично мог воспользоваться поднятием шара для научных наблюдений». Светало. Было пасмурно, накрапывал дождь. На пустыре между линией железной дороги и станцией колыхался шар, окруженный загородкой. Рядом отнималась газодобывающая установка, в которой работали солдаты. "Ждали профессора Менделеева. В 6 часов 25 минут раздались аплодисменты, и из толпы к шару вышел высокого роста, чуточку сутулый, с лежащими на плечах волосами с сединой и длинной бородой. Это был профессор», рассказывает читателям автор. Минута затмения приближалась. Последние прощания. Высокий, стройный Кованько уже в корзине. Туда же с трудом пробивался сквозь паутину веревок Менделеев в коричневом пальто и в охотничьих сапогах. "Первый раз я входил в корзину шара, хотя, правда, однажды поднимался в Париже на привязанном аэростате. Теперь мы оба были на месте", - рассказывал позже ученый. Дальнейшие события развивались в считанные секунды. Все вдруг увидели, как Менделеев что-то сказал своему спутнику, как Кованько выпрыгнул из корзины, и шар медленно пошел кверху. За борт полетела створка и доска, как служила столом. Как назло отсыревший балласт превратился в крепкий комок. Опустившись на дно корзины, Менделеев обеими руками выбрасывал вниз мокрый песок. Между тем полет прошел успешно. Шар поднялся на высоту более 3 км., пробил облака, но Менделеев успел пронаблюдать за полной фазой затмения. Правда, перед спуском ученому пришлось проявить не только бесстрашие, но и ловкость. Запуталась веревка, которая идет к газовому клапану. Менделеев залез на борт корзины и так вися над пропастью, распутал клапанную веревку.

Шар с успехом опустился в Калязинском уезде Тверской губернии, крестьяне провели Менделеева в соседнее имение.

5-й ученик. Страстью Менделеева были книги. Попадая к нему в кабинет, посетитель оказывался в царстве книг, которые лежали везде, где лишь была точка сопротивления: на полочках вдоль стен, на столах, диване, на полу. Литература была практически по всем областям знаний. В минуты, когда нужно было отвлечься от серьезных мыслей, дать мозгу отдохнуть в дороге он читал приключенческую литературу – из жизни индейцев, произведения Жюля Верна. Он уважал Шекспира, Гете, Шиллера, Байрона. Уже умирая, в последний день своей жизни, он просил, чтобы ему вслух читали из Ж. Верна « Путешествие к Северному полюсу».

 

Учитель:  Менделеев очень любил и был большим знатоком искусства, «так же дышал искусством, как и наукой, которые считали двумя сторонами единого нашего стремления к красоте, к вечной гармонии, к высшей правде " (из упоминаний Д. И. Менделеева).

 К музыке Менделеев также был неравнодушен, музыку любил, но петь не умел; воспринимал ее эмоционально, хорошо чувствовал. Его друг О. Бородин был не только талантливым химиком, но и великим композитором. Он автор оперы "Князь Игорь", одной из лучших русских опер.

 

Звучить уривок опери.

 

Учитель: Вот таким человеком, гражданином и ученым был Д. И. Менделеева. Еще при жизни он создал себе 2 самых значительных памятника : Периодический закон и периодическая система, которую во время похорон ученого несли перед его гробом.

 

Имя ученого живет и сегодня. Менделевий-химический элемент, полученный искусственно, названный в честь Д. И. Менделеева. Менделеева вулкан-действующий вулкан на Курильских островах. Менделеева хребет-подводный хребет в центральной части Северного Ледовитого океана. Город Менделеевск-город на г. Кама. Прижизненные портреты Менделеева, написанные с натуры известными художниками И. Ю. Репиным, И. Е. Ярошенко, находятся в Третьяковской галерее.  Памятник Д. И. Менделееву на родине в г. Тобольске и в Санкт-Петербурге возле института метрологии. Золотая медаль им. Д. И. Менделеева присуждается за работы в области химии.

 

ІV. Итог урока. Оценки.

V. Домашнее задание.