Урок с использованием ИКТ по химии на тему: «Периодическая система химических элементов и культурное наследие».

Жукова Т.А. МБОУ СОШ №2 ЯНАО Салехард Химия,  урок  с использованием ИКТ Тема: «Периодическая система химических элементов и культурное наследие».  Класс:  8, 11 гуманитарный профиль Технологии: использование интерактивной доски и интерактивной модели «Периодическая система   элементов»   курса   серии   «Открытая   коллекция» «Химия,   10–11 классы» (Windows, Linux) Контактный телефон: 89615565750  e­mail автора ­ [email protected] Текстовый комментарий. Новые федеральные государственные образовательные стандарты не только предполагают реализацию Концепции духовно­нравственного развития и воспитания гражданина России, но и построены в полном соответствии с этой концепцией. В ней в качестве важнейших требований   выдвигается   формирование   у   старшеклассников   готовности   и   способности выражать и отстаивать свою позицию, критически оценивать собственные намерения,   мысли   и   действия;   способности   совершать   самостоятельные   поступки   на основе   морального   выбора.   Эти   поступки   и   действия   человек   совершает   на   основе естественнонаучной компетентности и гуманистических идеалов в их единстве, так как природа, общество и человек представляют собой целостную взаимосвязанную систему. Познавательная функция данного урока заключается в способности его содержания концентрировать в себе как знания о естественном мире, так и познавательные ценности:   ­   освоение   знаний   о   современной   естественнонаучной   картине   мира   и   методах естественных   наук,   знакомство   с   наиболее   важными   идеями   и   достижениями естествознания   позволяют   раскрыть   его   роль   на   представления   человека   о   природе, развитии техники и технологий;   ­   овладение   умениями   применять   полученные   знания   для   объяснения   явлений окружающего мира, критической оценки использования естественнонаучной информации, полученной из различных источников для осознанного определения собственной позиции по отношению к обсуждаемым вопросам (исторических, культурологических);  ­ развитие интеллектуальных, творческих способностей и критического мышления в ходе проведения   простейших   исследований,   анализа   явлений,   восприятия   и   интерпретации полученных при этом результатов;   ­ воспитание убежденности в возможности познания законов природы и использование достижений естественных наук для развития цивилизации;   Так, например, в гуманитарном профиле на первый план выдвигается раскрытие роли и места   химии   в   формировании   естественно­научной   картины   мира,   в   культурной   жизни общества, подчеркивается гуманистическая сторона предмета. Связь с жизнью, с практикой – это принцип, обеспечивающий мотивацию обучения, носит прикладной характер. 1 Жукова Т.А. МБОУ СОШ №2 ЯНАО Салехард Особое   значение   имеет принцип   историзма,   который   способствует   реализации   логики науки в учебном процессе. Формирование  у школьников умений работать с информацией: находить ее в разных источниках, перерабатывать, интерпретировать, сохранять и передавать. Благодаря тому, что основное естественнонаучное содержание данной темы уже изучено школьниками   на   предыдущих   уроках,   появляется   возможность   рассмотреть   другие способы познания мира, уделить внимание истории науки, связав их с общечеловеческой историей Тема урока: «Периодическая система химических элементов и культурное наследие». Цели урока:   Развитие  познавательных интересов и интеллектуальных способностей в процессе самостоятельного приобретения химических знаний с использованием различных источников информации, в том числе компьютерных дать представления учащимся об этимологических источниках названий некоторых химических элементов в таблице Д.И. Менделеева   формирует научное мировоззрение,     вносит вклад в формирование естественно­научной картины мира; –   воспитывает   трудолюбие,   нравственное   отношений   к   природе   и   окружающим людям,   пониманию   приоритета общечеловеческих ценностей;   способствует   преодолению   хемофобии, – развивает мышление учащихся, их самостоятельность и творческую активность, обучает разным видам учебной деятельности;   формирование   у   школьников   умений   работать   с   информацией:   находить   ее   в разных   источниках,   перерабатывать,   интерпретировать,   сохранять   и   передавать. рассмотреть другие способы познания мира, уделить внимание истории науки и техники, связав их с общечеловеческой историей Межпредметные связи на уроке.  Физика: атом, строение атома.  Астрономия: космические тела (планеты, спутники)  Мировая художественная культура 2 Жукова Т.А. МБОУ СОШ №2 ЯНАО Салехард Использование   новых   информационных   технологий: Использование   интерактивной доски   и   интерактивной   модели   «Периодическая   система   элементов»   курса   серии «Открытая коллекция» «Химия, 10–11 классы»  Оборудование:  Периодическая таблица химических элементов, коллекция «Периодическая таблица  элементов ­ простых веществ», фоторепродукции картин.  Конспект урока. Вступление учителя. «Другого ничего в природе нет ни здесь, ни там, в космических глубинах: всё – от песчинок малых до планет –  из элементов состоит единых… кипит железо, серебро, сурьма и темно­бурые растворы брома, и кажется Вселенная сама  огромной лабораторией огромной… будь то вода, что поле оросила, будь то железо или гранит –  всю страшную космическую силу, закованную в атомы хранит». Эти строчки из стихотворения Степана Щипачева «Читая Менделеева» как нельзя лучше подходят нашему уроку. Тем более, что 2014 год юбилейный: в этом году исполнилось 145 лет   со   дня   открытия   периодической   таблицы   Д.И.   Менделеева   и   180   лет   со   дня   его рождения!   Многие   ученые   умы   древности   выдвигали   догадку   о   том,   что   химические элементы   созданы   в   «огромной   лаборатории   Вселенной»   под   действием   «страшной космической   силы».   А   что   на   этот   счет   говорит   современная   наука?   Как   появились химические элементы и что это за «страшная сила», которая их создала? Конечно,   существуют   гипотезы,   научные   теории,   которые   объясняют   происхождение химических   элементов,   простых   и   сложных   веществ   ими   образованных.   Вы   с   ними знакомились при изучении основ химии, более подробно изучали их в старших классах. Возможно,   будите   изучать   в   дальнейшем.   Но   необходимо   всегда   помнить,   что   любые научные   познания     опираются   на   культурологическое   наследие   не   только   конкретного народа, но и целых эпох. Вот об этом мы с вами сегодня и поговорим. Современная   периодическая   таблица   Д.И.   Менделеева   содержит   118   химических элементов. Вы имеете представления о строении атомов, свойствах некоторых веществ; знаете истории их открытия. А задумывались ли вы о происхождении, то есть этимологии названий химических элементов? Откуда взялись те или иные названия? Сообщения учащихся. В древности было известно всего семь металлов. И каждый ассоциировался со своей планетой, которых тоже было известно семь: «Семь металлов создал свет по числу семи планет». Солнце олицетворяло золото, Луна – серебро, Марс – железо, Венера – медь, Юпитер – олово, Сатурн – свинец, Меркурий – ртуть. Им соответствовали также греческие 3 Жукова Т.А. МБОУ СОШ №2 ЯНАО Салехард и римские боги: Гелиос (Соль), Артемида (Диана), Арес (Марс), Афродита (Венера), Зевс (Юпитер), Кронос (Сатурн).          Действительно, золото блестит, как Солнце на небе, а серебро как Луна; Марс имеет   красноватый   Цвет,   как   железная   окалина   (поверхность   Марса   покрыта   оксидом железа);   Венера   –   одно   из   красивейших   небесных   тел   (Афродита   –   Богиня   красоты), Юпитер – самая большая планета, а Зевс  ­ повелитель богов; ртуть подвижна как вестник богов Меркурий. (слайд №3, 4)                        Полагали, что каждый металл зарождается в недрах Земли под действием проникающих   туда   лучей   «своего»   небесного   тела.   Эта   мистическая   связь   казалась настолько бесспорной, что многие алхимики отказывались признавать существование вновь открываемых   металлов   (цинка,   висмута   и   других),   так   как   для   них   «не   хватало» соответствующей планеты. (слайд №5).              Далее идут рассказы учащихся о происхождении названий химических элементов и демонстрация репродукций картин, соответствующих теме сообщения.  Золот й век — представление, присутствующее в мифологии практически всех оо народов,   блаженное   состояние   первобытного   человечества,   жившего   в   гармонии   с природой.   Само  понятие  «золотой  век»   (aurea  saecula)   впервые   в  античной   литературе фиксируется только во второй половине I в. до н. э., в «Энеиде» Вергилия (Aen. VI. 792— 794). Отмечаемый у Вергилия и почти всех его последователей переход от «золотого рода» к   «золотому   веку»   явился   важнейшим   качественным   сдвигом   в   интерпретации   мифа, позволившим актуализировать утопическое содержание древних преданий. Во время золотого века люди и боги жили совместно. (слайд №6)  Серебро по­гречески серебро — « ἄργυρος », « árgyros», означающего «белый», «блистающий». Отсюда происходит и его латинское название ­ «argentum». Луна ­ естественный   спутник   Земли.   Всякий   знает   о   бактерицидном   действии   ионов   серебра. Серебряная монетка в кувшине с водой предотвращает появление бактерий.   Марс – железо. Марс ­ четвёртая по удалённости от Солнца и седьмая по размерам планета Солнечной системы; масса планеты составляет 10,7 % массы Земли. Названа в честь Марса — древнеримского бога войны, соответствующего древнегреческому Аресу. В самой глубокой древности железо ценилось дороже золота. По описаниям Гомера, хотя во время Троянской войны (примерно 1250 год до н. э.) оружие было в основном из меди и бронзы,   но   железо   уже   было   хорошо   известно   и   пользовалось   большим   спросом,   хотя больше как драгоценный металл. Например, в 23­й песне «Илиады» Гомер рассказывает, что Ахилл наградил   диском   из   железнойкрицы победителя   в   соревновании   по   метанию диска. Это железо ахейцы добывали у троянцев и сопредельных народов (Илиада 7,473), в том числе у халибов, которые воевали на стороне троянцев: «Прочие мужи ахейские меной вино покупали, Те за звенящую медь, за седое железо меняли, Те за воловые кожи или волов круторогих, Те за своих полоненых. И пир уготовлен веселый…» Гомер в  «Илиаде»  и «Одиссее»  называет  железо «многотрудный  металл», и описывает закалку орудий: «Расторопный ковач, изготовив топор иль секиру, В воду металл, раскаливши его, чтоб двойную Он крепость имел, погружает…»  (слайд №8)  Медь –Венера – Афродита 4 Жукова Т.А. МБОУ СОШ №2 ЯНАО Салехард Латинское название меди Cuprum (древн. Aes cuprium, Aes cyprium) произошло от названия  острова Кипр  (уже в III тысячелетии до н. э. существовали медные рудники и производилась выплавка меди). С давних пор широко применялась человеком. Алхимики именовали медь «Венера» (Venus). Этот металл встречается в природе в самородном   виде   чаще,   чем золото, серебро и  железо.  Пластичный   металл   золотисто­ розового цвета.  Вен ра — вторая внутренняя планета Солнечной системы с периодом обращения в ео 224,7 земных суток. Названа именем Венеры, богини любви из римского пантеона. В   XIII—XIV вв.   освоили   промышленную   выплавку   меди.  Много   меди   шло   на изготовление колоколов. Из бронзы были отлиты такие произведения литейного искусства, как Царь­колокол, Царь­пушка, Медный всадник (сдайды №9,10, 11)  Олово – Юпитер – Зевс β α ­            Серебристо­белый мягкий, пластичный  металл ( ­олово) или серый  порошок ( олово).   Олово   было   известно   человеку   уже   в IV   тысячелетии   до н. э. Этот   металл   был малодоступен   и   дорог,   поэтому   изделия   из   него   редко   встречаются среди римских и греческих древностей.   Об   олове   есть   упоминания   в  Библии, Четвёртой Книге   Моисеевой.   Олово   является   (наряду   с медью)   одним   из   компонентов бронзы, изобретённой в конце или середине III тысячелетия до н. э.. Поскольку бронза являлась наиболее   прочным   из   известных   в   то   время   металлов   и   сплавов,   олово   было «стратегическим   металлом»   в   течение   всего«бронзового   века»,   более   2000   лет   (очень приблизительно: 35—11 века до н. э.).            Юп тер — пятая планета от Солнца, крупнейшая в Солнечной системе. Наряду с Сатурном, Ураном и Нептуном Юпитер классифицируется как  газовый гигант. Зевс ­ бог неба, грома и молний, ведающий всем миром. Зевс мыслится «огнём», «горячей  субстанцией», обитая в эфире, владея небом, организующее средоточие космической и  социальной жизни. Кроме того, он распределяет добро и зло на земле, вложил в людей стыд и совесть. Зевс — грозная карающая сила, иногда его ассоциируют с судьбой  (сдайды №12,13) ио  Свинец – Сатурн Тяжёлый металл серебристо­серого цвета с синеватым оттенком.  Свинец   используется   многие   тысячелетия,   поскольку   он   широко   распространён, легко добывается и обрабатывается. Он очень ковкий и легко плавится. Выплавка свинца была   первым   из   известных   человеку   металлургических   процессов. Бусины из   свинца, датируемые   6400   г.   до   н.э.,   были   найдены   в   культуре Чатал­Хююк.   Самым   древним предметом, сделанным из свинца, часто считается статуэтка стоящей женщины в длинной юбке   времен первой   династии   Египта,   датируемая   3100—3900   гг.   до   н.э.,   хранящаяся в Британском музее. Она была найдена в храме Осириса в Абидосе и привезена из Египта в 1899   году.   В   Древнем   Египте   использовались   монеты   и   медальоны   из   свинца.   В раннем бронзовом веке  свинец использовался наряду с сурьмой и мышьяком. Указание на свинец как на определённый металл имеется в Ветхом Завете Сат рнуо  — шестая планета от Солнца и вторая по размерам планета в Солнечной системе после Юпитера. Сатурн ­ древнеримский бог, культ которого был одним из самых распространённых в Италии. Сатурн  был богом земли и посевов. (слайд 14, 15) 5 Жукова Т.А. МБОУ СОШ №2 ЯНАО Салехард  Ртуть – Меркурий Тяжёлый   жидкий   металл   серебристо­белого   цвета.  .   Ртуть   известна   с   древних времен. Нередко её находили в самородном виде (жидкие капли на горных породах), но чаще получали обжигом природной киновари. Древние греки и римляне использовали ртуть для очистки золота (амальгамирование), знали о токсичности самой ртути и её соединений, в частности сулемы. Много веков алхимики считали ртуть главной составной частью всех металлов   и   полагали,   что   если   жидкой   ртути   возвратить   твердость   при помощи серы или мышьяка,   то   получится золото.   Выделение   ртути   в   чистом   виде   было описано шведским химиком Георгом Брандтом в 1735 г. Для представления элемента как у алхимиков,   так   и   в   нынешнее   время   используется символ планеты Меркурий.   Но принадлежность ртути к металлам была доказана только трудами Ломоносова и Брауна, которые   в декабре 1759   года смогли   заморозить   ртуть   и   установить   её   металлические свойства: ковкость, электропроводность и другие. Мерк рий — самая близкая к Солнцу планета Солнечной системы, обращающаяся вокруг Солнца за 88 земных суток. Продолжительность одних звёздных суток на Меркурии составляет 58,65 земных, а солнечных — 176 земных  уо Меркурий —   в древнеримской   мифологии бог­покровитель торговли.   С   течением времени   из   бога   хлебного   дела   Меркурий   сделался   богом   торговли   вообще,   богом розничной продажи, всех лавочников и разносчиков Открыв ртуть,   средневековые   алхимики   назвали   новое   вещество   именем   бога Меркурия.   По   имени   быстроногого   бога   римлянами   была   названа   первая   от   Солнца   и наименьшая   планета   Солнечной   системы Меркурий  поскольку   она   движется   по   небу быстрее других планет. (слайды №16)  Ванадий – бог Один Пластичный металл серебристо­белого цвета. Этот элемент образует соединения с красивой окраской, отсюда и название элемента, связанное с именем скандинавской богини любви и красоты Фрейи (др.­сканд. Vanadís — дочь Ванов; Ванадис). Равных ей по красоте не было и нет во всем мире ни среди богов, ни среди людей, а её сердце так мягко и нежно, что сочувствует страданию каждого. После  пропажи Ода Фрейя начала плакать слезами, превращающимися в золото. (слайд №17,18)  Прометий – Прометей Светло­серый   радиоактивный   металл.  Его     много   раз   „открывали“   в   различных минералах  при   поисках  недостающего   редкоземельного  элемента,  который  должен  был занимать место между неодимом и самарием. Но все эти открытия оказались ложными. Впервые   недостающее  звено  в  цепи  лантанидов  обнаружили   в  1947  году  американские исследователи Дж. Маринский, Л. Гленденин и Ч. Кориэлл, разделив хроматографически продукты   деления   урана   в   ядерном   реакторе.   Жена   Кориэлла   предложила   назвать открытый   элемент   прометием,   по   имени   Прометея,   похитившего   у   богов   огонь   и передавшего его людям. Этим подчеркивалась грозная сила, заключенная в ядерном „огне“. Жена исследователя оказалась права.  Промет йео  — в древнегреческой мифологии титан, царь скифов, защитник людей от произвола богов. (слайд №19).  Ниобий – Ниоба и её дети Блестящий металл серебристо­белого цвета; покрывается голубоватой оксидной пленкой. В 1844 дочери Тантала Ниобы, чем подчеркнул сходство между ниобием и танталом.     году немецкий   химик Генрих   Розе переименовал   его   в   «ниобий»   в   честь   6 Жукова Т.А. МБОУ СОШ №2 ЯНАО Салехард Австрия выпускает   биметаллические коллекционные   монеты достоинством   25   евро   из серебра и ниобия. Назван по имени дочери Тантала Ниобы.  (слайд №20, 21)  Церий – Церрера и Купидон Ковкий, вязкий металл железно­серого цвета  Назван в честь самой большой из малых планет, Цереры (Ceres), в свою очередь названной в честь римской богини плодородия. Цереру  изображали прекрасной матроной с фруктами в   руках,   ибо   она   считалась   покровительницей урожая и плодородия.  Эта   богиня плодородия не могла вынести вида голодного ребёнка. Церера заботилась об осиротевших или покинутых детях. (слайд №22, 23).  Иридий – Ирида и Морфей Твёрдый, тугоплавкий, серебристо­белый металл. Иридий (др.­греч. ἶρις — радуга) получил своё название благодаря разнообразной окраске своих солей.  Ирида  богиня радуги, являющаяся после дождя в туче или в брызгах воды, Ирида стояла близко к морским божествам.  По   имени   богини   радуги   назван   цветок ирис —   за   богатство   вариантов   его   окраски, и химический   элемент Иридий,   соединения   которого   также   имеют   множество цветов. (слайд №24).  Европий – похищение Европы Мягкий   серебристо­белый   металл.  Европа   ( ),   древнее   догреческое   божество земледелия,   в   греческой   мифологии   дочь   Агенора,   финикийского   царя   Ханаана   и Телефассы, сестра Кадма. По Гомеру (Илиада, XIV, 321), Европа была дочерью красного солнечного божества Финика ( ). Влюбившийся в Европу Зевс похитил ее, то ли превратившись   сам   в   белоснежного   быка   с   маленькими   жемчужными   рожками,   то   ли послав   за   ней   быка,   которого   из   благодарности   превратил   потом   в   созвездие   Тельца (слайды №25, 26). Εύρώπη Φοίνιξ  Кадмий – Кадм и гармония Открыт в 1818 году немецким химиком и фармацевтом Фридрихом Штромейером в карбонате   цинка,   из   которого   на   фармацевтической   фабрике   получали   медицинские препараты. Греческим словом „кадмейа“ с древних времён называли карбонатные цинковые руды. Название восходит к мифическому Кадму (Кадмосу) — герою греческой мифологии, брату Европы, царю Кадмейской земли, основателю Фив, победителю дракона, из зубов которого выросли воины. Кадм будто бы первым нашёл цинковый минерал и открыл людям его способность изменять цвет меди при совместной выплавке их руд (сплав меди с цинком — латунь). Имя Кадма восходит к семитскому „Ка­дем“ — Восток.(слайд №27)  Торий – Битва Тора с великанами Серый, мягкий, ковкий, вязкий, радиоактивный металл В 1828 году Й.Я. Берцелиус обнаружил в редком минерале, присланном ему из Норвегии, соединение нового элемента, который он назвал торием — в честь древнескандинавского бога грома Тора.  В скандинавской мифологии бог грома и дождя, бурь и плодородия, второй по значению после Одина. Рыжебородый богатырь обладал могучей силой, которой он любил мериться со всеми, и невероятным аппетитом — за один присест съедал быка. 7 Жукова Т.А. МБОУ СОШ №2 ЯНАО Салехард Тор защитник людей (живут в Мидгарде) и богов (живут в Асгарде) от великанов­ётунов и чудовищ. (слайд №28)  Гелий – Гелиос Инертный  одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха. Название было дано по имени древнегреческого бога солнца Гелиоса.  Г лиос   — в древнегреческой мифологии солнечное божество (слайд 29) ео  Титан – Титан Титан — лёгкий прочный металл серебристо­белого цвета.  Титаны — в древнегреческой мифологии гиганты, с которыми боролись боги­олимпийцы. Через   два   года   выяснилось,   что   элемент   „менакин“,   который   обнаружил   в   1791   году английский   химик   Уильям   Грегор   в   минерале   ильмените   (FeTiO3),   тождествен   титану Клапрота.(слайд30)  Тантал ­ тяжёлый твёрдый металл серого цвета  Тантал — герой древнегреческих мифов; в наказание за свои противоправные действия он стоял по горло в воде, к которой склонялись ветви с плодами, но не мог ни напиться, ни насытиться. Аналогично и тантал не мог „насытиться“ кислотой — она отступала от него, как вода от Тантала. (слайд 31)  Уран тяжёлый серебристо­белый глянцеватый металл В   1781   году   английский   астроном   Уильям   Гершель   открыл   новую   планету,   которую назвали Ураном — по имени древнегреческого бога неба Урана, деда Зевса. В 1789 году М. Клапрот выделил из минерала смоляной обманки чёрное тяжёлое вещество, которое он принял за металл и, по традиции алхимиков, „привязал“ его название к недавно открытой планете. (слайд 32)  Нептуний серебристо­белый мягкий металл В   1846   году   астрономы   открыли   предсказанную   незадолго   до   этого   французским астрономом Леверье новую планету. Её назвали Нептуном — по имени древнегреческого бога подводного царства. Когда в 1850 году в минерале, привезенном в Европу из США, обнаружили, как полагали, новый металл, его, под впечатлением открытия астрономов, предложили назвать нептунием. Однако вскоре выяснилось, что это был уже открытый ранее ниобий. О „нептунии“ забыли почти на целое столетие, пока в продуктах облучения урана нейтронами не обнаружили новый элемент. И как в Солнечной системе за Ураном следует Нептун, так и в таблице элементов за ураном (№ 92) появился нептуний (№ 93). (слайд 33)  Плутоний  Тяжёлый  хрупкий радиоактивный металл серебристо­белого цвета. В   1930   году   была   открыта   девятая   планета   Солнечной   системы,   предсказанная американским астрономом Ловеллом. Её назвали Плутоном — по имени древнегреческого бога   подземного   царства   (у   римлян).   Поэтому   было   логично   назвать   следующий   за нептунием элемент плутонием; он был получен в 1940 году в результате бомбардировки урана ядрами дейтерия.(слайд 34). 8 Жукова Т.А. МБОУ СОШ №2 ЯНАО Салехард Таким   образом,   происхождение   названий   химических   элементов   имеют   свою предысторию,   нередко   хранящую   в   себе   великое   культурное   наследие   истории человечества, науки, жизни. Домашнее задание:  1.Подготовить сообщения о  химических элементах  таблицы Д.И. Менделеева связанных с Россией, великими русскими учеными, географическими названиями.  Приведите примеры названий   таких   элементов.   Подготовьте   сообщение   об   одном   из   таких   элементов   (по своему выбору), используя возможности Интернета. 2. Составить фрагменты периодической таблицы глазами искусствоведа, астронавта и т.п. 3. Используя любые жанры искусства предложить свой взгляд на химические элементы периодической таблицы Д.И. Менделеева. (весь материал, подготовленный к уроку представлен в приложении). Источники информации: 1. Дубнищева Т.Я. Концепция современного естествознания. Новосибирск, 1997. 2. Зайцев О.С. Методика обучения химии. Теоретический и прикладной аспекты. М.: Владос, 1999. 3. Ильченко В.Р. Перекрестки физики, химии и биологии. М., 1986. 4. Леенсон И. «Путеводитель по химическим элементам» АСТ Москва, 2014.­168с. 5. Чернобельская   Г.М.   Методика   обучения   химии   в   средней   школе.   Учебник   для студентов высших учебных заведений. М.: Владос, 2000 Интернет – ресурсы: википедия. 9