история открытия и развитие, открытие свойств химических элементов
В развитии химии и других взаимосвязанных с ней наук отводится огромное значение периодическому закону и открытию периодической системы. На протяжении многих столетий ученые всего мира пытались найти и объяснить существующую закономерность и упорядочить элементы. Однако только в XIX веке великий ученый Дмитрий Менделеев сумел точно описать свойства химических элементов и на основании этого составить таблицу.
История открытия
Многие ученые считают, что именно с открытием периодического закона начался современный этап развития химии и физики. Все известные химические элементы рассматривались в зависимости от того, на каком месте они расположены в периодической системе Менделеева. Наука перестала быть строго описательной и стала предсказательной, появилась возможность прогнозировать и предвидеть. Доказательством тому стало открытие предсказанных Д. Менделеевым скандия, галлия, германия и некоторых других элементов. Это способствовало основательному признанию периодического закона всем научным миром.
На момент составления таблицы далеко не все элементы уже были известны. Поэтому ученый намеренно пропускал незаполненные клетки. Пытаясь предсказать существование и открытие элементов, ученый назвал их предположительно экабор (в соответствии с тем, что свойства были схожи с бором), а также экасилиций и экаалюминий. Научное предположение химика подтвердилось уже в течение следующих 15 лет:
- галлий был открыт французским ученым Лекоком де-Буабодраном;
- скандий обнаружил и исследовал шведский химик Нельсон;
- германий представлен миру науки в докладе немецкого специалиста Винклера.
Появление этих элементов стало настоящим триумфом и подтверждением правильности суждений Менделеева. К середине XIX столетия было известно всего 63 наименования, а попытку расположить их в соответствии с атомной массой предпринимал сначала Александр Эмиль Шанкуртуа в 1862 году, затем в 1866-м Джон Александр Ньюлендс, но выводимые ими закономерности не находили научного подтверждения и не имели научной силы.
В 1864 году появлялись сообщения о попытках систематизации элементов Юлиусом Лотаром Мейером, который основой периодичности считал валентность.
1869 год стал датой официального открытия периодического закона Менделеева. Впервые таблица была опубликована в популярном журнале Русского химического сообщества. Впоследствии ученые согласились с выводами химика, и опубликованная система стала общепризнанной во всем мире.
Работа ученого длилась более 20 лет. За это время Менделеев писал на карточках свойства известных элементов, неоднократно переставляя их и меняя порядок расположения, составлял конспекты и доклады. Основой упорядочивания стал атомный вес и химическое сходство, позволившие создать единую систему и открыть периодический закон.
Практический смысл
Формулировка периодического закона стала великим открытием для всего мира. Несмотря на все предпосылки и попытки других ученых опровергнуть исследования Менделеева, доказательства оправдали многолетний труд великого химика.
В науке периодический закон и ПСХЭ выполняют важные функции:
- систематизируют и обобщают всю информацию об элементах, веществах и соединениях в единое целое;
- обосновывают виды периодичности при изменении химических свойств и образовании сложных или простых веществ;
- позволяют прогнозировать появление неоткрытых элементов, охарактеризовать их предположительные свойства;
- создают базу для определения принципа строения электронных оболочек и атомного ядра.
Ученые всего мира единогласно признали огромное и важное значение периодического закона Менделеева и его периодической системы.
В наше время используется современная, отличающаяся от первоначальной, формулировка: 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.
Величайшее достижение русского химика заключается не только в упорядочивании известных в природе элементов, но и в краткой характеристике, которая зашифрована в клетке с каждым названием. Например, заряд ядра обозначает число, соответствующее порядковому номеру. По мере увеличения заряда ядра растет и количество электронов, соответственно, изменяются и свойства. Согласно теории ученого, номер периода отображает количество электронных оболочек.
В познании элементов и их свойств особое значение в периодической системе Менделеева получил водород. В таблице ему отведено две клетки — в 1-й и 7-й группах, в соответствии с количеством электронов на внешнем уровне и одним недостающим электроном для завершения галогенного внешнего уровня.
В XX столетии работа над дальнейшим созданием и дополнением таблицы продолжается. Современная химия решает вопросы не только науки, но и промышленности, фармацевтики и других сфер деятельности человека. На основании имеющихся сведений разрабатывается получение новейших полимеров и полупроводников, жаростойких сплавов и веществ с заданными изначально свойствами.
История открытия периодического закона Д.И. Менделеевым
30.09.2015В мировой истории есть достаточно много открытий, благодаря которым наука выходила на новый уровень развития, совершая очередной виток в своих познаниях. Эти революционные достижения, полностью или частично меняли отношение к решению поставленных задач, а также, заставляли более обширно раскрыть научную точку зрения на происходящие вещи.
Датой открытия периодического закона считается 1896 год. В своем законе Д.И. Менделеев заставляет посмотреть на расположение элементов в системе по-иному, доказывая, что свойства элементов, их формы, свойства соединений этих элементов, свойства веществ, которые они образуют, будь они простые или сложные, находятся в зависимости от атомной массы. Почти сразу он выпустил первую книгу «Основы химии», в ней ко всему была напечатана и периодическая таблица.
Предпосылок к закону было множество, он не возник на пустом месте, к его возникновению было приложено немало трудов различных ученых. Развитие химии на заре XIX века вызывало многие трудности, так как какие-то элементы еще не были открыты, а атомные массы уже известных веществ были неверны. Первые десятилетия этого века ознаменованы такими открытиями основных законов химии, к ним можно отнести законы пропорций и объемов, Дюлонга и Пти, и другие.
Эти открытия стали основами развития различных экспериментальных исследований. Но всё же, большинство разногласий среди учений порождало неразбериху в определении атомных весов, благодаря чему вода, например, в то время изображалась 4-мя формулами. Для урегулирования споров было решено собрать Конгресс, на который были приглашены известные химики. Он состоялся в 1860 году, именно на нем Каниццаро прочитал доклад об атомно-молекулярной теории. Ученым также удалось прийти к единству в понятиях атом, молекула и эквивалент.
Таблица простых веществ, которую еще в 1787 году предложил Лавуазье, состояла всего из 35 элементов, а к концу XIX века их количество уже было 63. Многие ученые так же пытались найти взаимосвязь между свойствами элементов, дабы более правильно рассчитывать атомный вес. В этом направлении больших успехов далось добиться химику Деберейнеру, разработавшему закон триад. Ж.Б Дюма и М.И. Петтенекофер успешно открыли гомологический ряд, выразив так же предположения о правильности отношений среди атомных весов.
Пока одни высчитывали вес атомов, другие пытались, упорядочить периодическую систему. Химик Одлинг предлагает таблицу из 57 элементов, разбитых на 17 групп, в дальнейшем химик де Шанкурта пытается изобразить все в геометрической формуле. Наряду с его винтовой системой, появляется таблица и у Ньюлэндса. Ко всему, среди исследователей стоит отметить и Мейера, который в 1864 году выпускает книгу с таблицей, состоящей из 44 элементов. После того как Д.И. Менделеев опубликовал свой Периодический закон и систему, химик Майе долгое время выступал с претензиями на свой приоритет по открытию.
Все эти предпосылки легли в основу открытия, сам же Менделеев, спустя пару десятков лет после своего открытия, сказал, что думал над системой почти 20 лет. Все основные выводы и положения закона были сделаны им в трудах к концу 1871 года. Он установил, что численные величины атомных масс находятся в некой закономерности, а свойства у элементов, это всего лишь промежуточные данные, которые зависят от двух соседних элементов сверху и снизу, и одновременно от двух элементов периода справа и слева.
В дальнейшем Д.И. Менделееву пришлось еще не один год доказывать свое открытие. Признание его пришло лишь намного позднее, когда успешно были открыты германий, скандий, галлий. К концу XIX века большая часть ученых признала этот закон как одним из главных законов природы. Со временем, в начале XX века, периодическая система претерпела незначительные изменения, образовалась нулевая группа с инертными газами, а редкоземельные металлы расположились в одной ячейке.
Рейтинг статьи: 8566 просмотров
Автор: Елена Мазина
Открытие периодического закона [ВИДЕО]
Менделеев открытие периодического закон — Справочник химика 21
Развитие химии в период творческой деятельности Д. И. Менделеева привело ученого к выводу, что свойства химических элементов определяются их атомной массой, т. е. величиной, характеризующей относительную массу атома. Поэтому в основу систематики элементов он положил именно атомный вес, как фактор, от которого зависят физические и химические свойства элементов. Д. И. Менделеев сформулировал периодический закон так свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов . Вслед за открытием закона Д. И. Менделеев опубликовал периодическую систему элементов, в которой вертикальные ряды сходных элементов назвал группами, а горизонтальные ряды, в пределах которых закономерно изменяются свойства элементов от типичного металла до типичного неметалла,— периодами. Современная периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева состоит из семи периодов и восьми групп и содержит 105 элементов. Порядковый номер элемента в периодической системе не только определяет его положение в таблице, но и отражает важнейшее свойство атомов — величину заряда их ядер. Поэтому периодический закон Д. И. Менделеева в настоящее время формулируется так свойства элементов и образуемых ими простых и сложных веществ находятся в периодической зависимости от заряда ядер атомов элементов.О том, как протекал творческий процесс создания Д. И. Менделеевым Периодической системы, написано множество работ как отечественными, так и зарубежными учеными. Среди отечественных ведущее место принадлежит академику Б. М. Кедрову. Его работы отличаются большей полнотой и обстоятельностью. Но как бы сегодня разные авторы не интерпретировали этот период творчества Великого ученого, они едины в одном создание Периодической системы и открытие Периодического закона не были спонтанными. Они явились итогом его многолетних поисков. Солидарны они и в том, что Периодическую систему Менделеев создал не на пустом месте. Она является результатом многолетней работы многих поколений ученых. Менделееву повезло со временем рождения. Он вовремя подоспел к завершающему этапу [c.40]
Известно, что вскоре после открытия периодического закона началась кампания, предпринятая рядом зарубежных химиков — Л. Мейером, Д. Ныо-лендсом и другими, которые безуспешно пытались присвоить себе честь великого открытия. Отвечая Л. Мейеру, Д. И. Менделеев писал в 1880 г. … ясно 1) что я в марте и в августе 1869 г. дал выражение всех идей, которые представляют и на сегодня основу периодического закона 2) что г-н [c.75]
При открытии периодического закона Менделеев опирался на сведения о естественных группах и взаимосвязь классов неорганических соединений и простых веществ. Какие трудности он при этом испытывал (см. с. 49, 42 пособия). [c.185]
Несмотря на большое значение ранних работ различных ученых, главная заслуга в развитии периодической системы принадлежит русскому ученому Дмитрию Ивановичу Менделееву и немецкому ученому Юлиусу Лотару Мейеру. Независимо один от другого они открыли, что свойства элементов могут быть выражены как периодическая функция от. чх атомных весов, и сделали возможной периодическую классификацию, которая мало изменилась в течение последующих лет. Менделеев опубликовал свое первое сообщение о периодической системе в 1869 г., на несколько месяцев раньше появления в печати таблицы Мейера. Однако нет сомнения, что оба ученых достойны славы за открытие периодического закона, независимо от даты опубликования. Это было признано Королевским Обществом, присудившим в 1882 г, и Д. И. Менделееву, и Мейеру медаль Дэви. [c.84]
Давая общую оценку рассмотренных выше основных попыток систематизации элементов до 1869 г., необходимо отметить, что они не решили центральной проблемы — открытия периодического закона и естественной системы химических элементов. Это сделано Д. И. Менделеевым в 1869 г. В отличие от своих предшественников Д. И. Менделеев не искал частных закономерностей, а создал всеобщую систему элементов, опираясь на открытый им периодический закон. [c.72]
Химические свойства бериллия во многом сходны со свойствами алюминия (диагональное сходство в периодической системе), в частности, как и А1, бериллий растворяется в растворах щелочей, но не подвер1 ается действию концентрированной НЫОз (пассиви ])уется). Поэтому Ве долгое время считали трехвалентным и приписывали ему неправильную атомную массу. Эту ошибку исправил Д. И. Менделеев при открытии периодического закона. [c.313]
Однако в те времена многих клавишей не хватало. Было известно 63 элемента из 92 естественно существующих. Многие клавиши издавали фальшивые звуки . Так, Д. И. Менделееву пришлось изменить атомные массы урана и тория, которые тогда принимали равными 116 и 120 (вместо 232 и 240) и атомную массу циркония, принимавшуюся в то время равной 138 (вместо 91). Д. И. Менделеев сумел увидеть (вернее, предвидеть) основной закон, согласно которому многие свойства элементов (валентность, атомные объемы, коэффициенты расширения и др.) изменяются периодически с возрастанием атомной массы элементов. Открытие периодического закона затруднялось из-за его сложности. Размеры периодов не одинаковы. Если в первом периоде (Н, Не) содержится всего два элемента, то во втором (Е1—Ые) — восемь, в третьем (Ма—Аг) — снова восемь, в четвертом (К—Кг)—восемнадцать, в пятом (КЬ—Хе)—тоже восемнадцать, в шестом (Сз—Кп)—тридцать два и, наконец, седьмой период оказывается недостроенным. Отметим, что числа элементов в периодах (2, 8, 8, 18, 18, 32) подчиняются общему закону 2п . При п = это выражение дает 2 при л = 2—8, при я=3—18 и при =4— 32. Кроме того, в середине периодической таблицы элементов находится 14 редкоземельных элементов, многие свойства которых (например, валентность) практически не изменяются, несмотря на увеличение атомной массы Трудность открытия периодического закона заключа лась и в том, что истинной независимой переменной, оп ределяющей свойства элементов, должна быть не масса а число электронов в атоме, т.е. заряд ядра. Д. И. Мен делеев, естественно, принял массу за такую переменную так как в механике она в значительной степени опреде ляет движение частиц. Атом был электрифицирован много позднее. Если бы были известны изотопы (атомы с одинаковым зарядом ядра и разными массами, например, водород и тяжелый водород), то, располагая их в ряд по величине массы, вряд ли можно было бы открыть периодический закон. Это удалось потому, что между массовым числом и зарядом ядра имеется определенная связь. Так, в начале таблицы элементов массовое число приблизительно в два раза больше заряда ядра. Атомная масса элемента определяется также его изотопным составом. При расположении элементов по их массовым числам Д. И. Менделееву при составлении таблицы при- [c.312]
Трудность открытия периодического закона в XIX столетии определялась также и тем, что тогда не было известно, что атом сост
Открытый урок «Открытие Периодического закона. Жизнь и деятельность Д.И. Менделеева».
Тема урока: Открытие Периодического закона.
Жизнь и деятельность Д.И. Менделеева.
Эпиграфы на доске
«Посев научный взойдет для жатвы народной»
Д.И. Менделеев
«Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройка и развитие обещаются»
Д.И. Менделеев
Цель: Углубить и расширить знания школьников о жизни и научной деятельности
Д.И. Менделеева, дать учащимся представление о значении этого закона для развития химии и понимания научной картины мира в целом.
Задачи:
Образовательные: сформировать знания о периодическом законе и периодической системе Д.И. Менделеева;
Научить учащихся работать с периодической системой;
Продолжить формирование умений работать с учебником, тетрадью.
Развивающие: развивать наблюдательность, память;
научить учащихся обобщать и делать выводы.
Воспитательные: продолжить формирование мировоззрения учащихся на основе представлений о значении закона Д.И. Менделеева.
Методы ведения урока:
Словесный (беседа, объяснение, рассказ)
Наглядный (периодическая система)
Практический (демонстрация опыта).
Тип урока: комбинированный.
Организационный момент
Учитель. Прочтите на доске высказывания великого русского химика, первооткрывателя одного из всеобщих законов природы. Мы можем только восхищаться его гениальной проницательностью, так как настало то самое будущее, в котором закон и система Д.И. Менделеева развиваются. Современный этап развития химической науки начинается с открытия периодического закона. Он помогает ученым создавать новые химические элементы и новые соединения элементов, получать вещества с нужными свойствами. В 1955 году американские физики во главе с Г.Сиборгом синтезировали химический элемент с порядковым номером 101. элементу дали название «менделевий» — в знак признания заслуг выдающегося русского ученого.
Сегодня мы с вами познакомимся с историей открытия периодического закона и периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, научимся работать с ней (далее п.с.х.э.).
Учащиеся открывают тетради и записывают тему урока.
Актуализация знаний, умений и навыков
Учитель. Нам известно, что периодический закон и периодическая система химических элементов были открыты Д. И. Менделеевым. А какие еще ученые внесли свой вклад в классификацию элементов?
Ученик. И. Дёберейнер, Дж. Ньюлендс, А. Шан куртуа, Л. Мейер.
Учитель. В 1865 году английский ученый Ньюлендс расположил известные химические элементы в порядке возрастания атомных масс и получил таблицу. Ученые заметили здесь периодичность в свойствах элементов: каждый восьмой из них часто по свойствам был похож на элемент предыдущего столбца; выявили группы сходных химических элементов.
Однако обнаруженная закономерность не отражала закона природы, так как было много исключений.
Л. Мейером было установлено наличие групп сходных по химическим составам элементов. Например, группа (I А) щелочных металлов – Zi, Na, K, Pb, Cs. Они энергично реагируют с водой при комнатной температуре с образованием щелочей, что подтверждается действием фенолфталеина.
Демонстрация опыта: 2 Na + 2 h3O = 2 NaOH + h3
Группа (VII А) галогенов – F, Cl, Br, J.Образованные ими простые вещества энергично реагируют с металлами, образуя соли ( «галоген» — солерод):
Ca + Cl2 = CaCl2
Но на тот момент не были установлены отношения известных групп элементов между собой, закономерности перехода от одной группы к другой. Далеко не все химические элементы можно было объединить в группы.
Учитель. Какие естественные семейства еще до открытия закона
Д. И. Менделеевым были известны науке?
Ученик. Например, щелочные металлы, щелочно-земельные металлы, галогены, инертные газы.
Игра «Третий лишний»
Из приведенных в каждой строчке формул указать лишнюю.
Na
Zп
Cl
Al
J
Br
N
S
Fe
K2O
CaO
SO2
CO2
SO3
Na2O
Изучение нового материала
План
Периодический закон, физический смысл закона.
Жизнь и деятельность Д.И. Менделеева.
Периодическая система химических элементов.
Учитель. Изучение открытия Периодического закона и периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева мне бы хотелось начать с легенды.
По поводу многих великих открытий сочинены легенды. Кто не знает легенды об Архимеде и ванне или о Ньютоне и яблоке… Есть легенда и о Менделееве. Но поскольку Менделеев жил во времена не столь отдаленные от нас, как Ньютон и тем более Архимед, источник легенды о том, как был открыт Периодический закон, еще не успел затеряться.
В архиве Музея истории Ленинградского государственного университета хранится рукопись воспоминаний университетского товарища Менделеева, профессора геологии и палеонтологии Александра Александровича Иностранцева. В этой рукописи сказано:
«… как-то я обратился с вопросом к Дмитрию Ивановичу о том, что натолкнуло его на знаменитое открытие. На это он сообщил, что уже давно подозревал известную связь элементов между собой и что много и долго думал об этом. В последние месяцы Дмитрий Иванович перепортил массу бумаги с целью отыскать в виде таблицы этой закономерности, но ничего не удавалось. В последнее время он снова усиленно занялся этим вопросом и, по его словам, был уже близок к решению, но окончательно все равно ничего не выходило. Перед самым открытием Дмитрий Иванович провозился с искомою таблицей целую ночь до утра, но все же ничего не вышло; он с досады бросил работу и, томимый желанием выспаться, тут же, в рабочем кабинете, не раздеваясь, повалился на диван и крепко заснул. Во сне он увидел вполне ясно ту таблицу, которая позднее была напечатана. Даже во сне радость его была столь велика, что он сейчас же проснулся и быстро набросил эту таблицу на первом клочке бумаги, валявшемся у него на конторке… возможно, этот клочок бумаги сохранился до настоящего времени. Менделеев нередко пользовался для заметок неиспользованными листами почтовой бумаги от полученных записок».
Долгое время к рассказу об открытии Периодического закона во сне относились как к басне. Однако нашелся человек, который захотел проверить легенду о Менделееве, — академик Бонифатий Михайлович Кедров. Он начал с того, что решил разыскать упомянутый в воспоминаниях Иностранцева «первый клочок бумаги», на котором Менделеев будто бы набросал привидевшуюся ему во сне таблицу, — тот самый «листок почтовой бумаги от полученных записок». В 1924 году в Ленинграде случилось сильное наводнение, невские воды добрались до здания «двенадцати коллегий», где на первом этаже находился музей-квартира Менделеева, в спешке архив был сложен и увязан как попало, идеальный порядок, в котором содержал его владелец, был разрушен. Наведение порядка началось спустя двадцать лет, когда директором стал младшая дочь Менделеева, Мария Дмитриевна. Перебирая бумаги в папке, где были сложены документы, касающиеся сельского хозяйства, сотрудники музея увидели письмо, а точнее. записку, датированную тем самым числом. Поверх ровных, чуть выцветших строк письма виделся еще более выцветший желтоватый круг диаметром 7-8 сантиметров, словно огромный почтовый штемпель. А на обороте листка совсем другим почерком – порывистой Менделеевской россыпью – были набросаны химические символы и цифры.
Ребята, вы уже знаете, что периодичность – это повторяемость через определенный интервал. Почему же свой закон и свою таблицу Менделеев назвал периодической? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо проследить, как изменяются свойства элементов в периодической системе.
Учащиеся открывают таблицу и работают по ней. Все вместе делают вывод о том, что каждый период периодической системы начинается щелочным металлом и заканчивается инертным газом. На доске и в тетради записывают схему:
щелочные металлы — щелочно-земельные- металлы — галогены — инертные газы.
Учитель. Гений Д.И. Менделеева проявился в том, что он поставил и успешно решил задачу нахождения закономерностей в изменении свойств элементов. В основу своих исследований он положил атомную массу и валентность – количественно измеряемые свойства химических элементов. Менделеев расположил химические элементы в порядке возрастания атомных масс с учетом валентности элементов, а также свойств, ими образованных.
В 1869 году Менделеев сформулировал закон. Открытие периодического закона – это научный подвиг, который совершил молодой ученый, профессор Петербургского университета.
Свойства простых тел, а также формы и свойства простых и сложных соединений элементов находятся в периодической зависимости от относительных атомных масс элементов.
Формулировка записывается учащимися в тетради.
Ученик. Стихотворение Е.Ефимовского
Случилось в Петербурге это,
Профессор университета
Писал учебник для студентов,
Задумался невольно он:
«Как рассказать про элементы,
Нельзя ли тут открыть закон?
Найдется ль правило простое,
Что целый мир объединил?»
Таблицу Менделеев строит –
Природы ищет Алфавит…
Искали многие решенье,
Но, проходя лишь полпути,
Бросали. Мучили сомненья:
«А можно ли закон найти?»
Мир состоит из элементов,
В то время знали шестьдесят,
А сколько их всего? На это
Нельзя ответить наугад.
По порядку, по закону
Элементы встали в ряд,
И выходит, что в колонку
Все похожие стоят!
Кремний встал под Углеродом,
Сера схожа с Кислородом,
Алюминий встал под Бор –
Замечательный подбор!
Металлы под металлами,
Едкие под едким,
Ковкие под ковкими
Идут своими клетками.
По порядку все стоит –
Вот природы алфавит!
Учитель Итак, давайте обобщим все то, что сказано, и сделаем выводы о периодичности, которая отражена в периодическом законе и прослеживается в таблице Д. И. Менделеева.
Физический смысл периодического закона.
В ряду от лития до фтора наблюдается постоянное ослабление металлических и усиление неметаллических свойств.
С возрастанием относительной атомной массы от лития до углерода валентность увеличивается от одного до четырех.
Начиная с натрия, наблюдается повторяемость свойств элементов предыдущего ряда.
Учащиеся делают записи в тетрадях.
Учитель. Д.И. Менделеев как настоящий ученый понимал, что закон только тогда закон, когда он может предсказывать еще неизвестные факты и явления. И он смело на основании открытого им закона предсказывает существование неизвестных еще химических элементов. Свойства трех из них он подробно описал и дал им условные названия – экабор, экаалюминий и экасилиций. Эти элементы были открыты позднее.
В 1875 году Поль Эмиль Лекок де Буабодран (Франция) открыл галлий, предсказанный Менделеевым (эка алюминий – подобный алюминию).
Работа с учебником стр. 200, таблица.
В 1879 году Ларс Фредерик Нильсон (Швеция) открыл скандий, предсказанный Менделеевым (экабор – подобный бору).
В 1886 году Клеменс Александр Винклер (Германия) открыл германий, предсказанный Менделеевым (экасилиций – подобный кремнию).
Это было торжество закона, он был признан научным миром, и мы можем гордиться, что главный закон химии открыт нашим соотечественником.
Теперь давайте немного отдохнем и послушаем о том, каким же человеком был Д.И.Менделеев, чем он занимался, каких еще достиг в науке успехов.
Один из учеников делает доклад на тему «Биография Д.И.Менделеева».
Учитель. Выражением Периодического закона является Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева, которой мы пользуемся в табличном варианте.
В настоящее время известно более 800 вариантов ПСХЭ. Наиболее распространена короткая форма.
Разберем строение, состав и структуру ПСХЭ. Элементы в ПСХЭ расположены по возрастанию порядковых номеров и занимают определенную клетку – это занумерованное место элемента в ПСХЭ, его координаты. Периодическая система состоит из периодов и групп. Горизонтальный ряд элементов, расположенных по возрастанию порядковых номеров, в котором закономерно изменяются свойства при периоде от металлов к неметаллам, называется периодом.
Сколько всего периодов в ПСХЭ?
Ученик. В ПСХЭ семь периодов, из них первый, второй, третий – малые, четвертый, пятый, шестой и седьмой – большие.
Учитель. Вертикальный ряд, объединяющий элементы с одинаковой валентностью в высших оксидах, называется группой. Всего восемь групп. В пределах одной группы не все элементы явно сходны по своим свойствам. Однако, например, натрий и медь находятся в одной группе, но они по-разному взаимодействуют с водой. Поэтому каждая группа делится на две подгруппы – главную и побочную.
Где расположены, например, элементы алюминий, медь, сера?
Ученик. Алюминий расположен в третьем периоде, III группе, главной (А) подгруппе; медь расположена в четвертом периоде, I группе, побочной подгруппе; сера расположена в третьем периоде, VI группе, главной подгруппе.
IV. Закрепление
Учитель Итак, ребята, сегодня на уроке мы познакомились с вами с историей открытия Периодического закона и периодической системы. Теперь вы знаете структуру периодической системы и можете ориентироваться в ней.
Проведем викторину «Знаете ли вы?»
Викторина
1. Какую из характеристик химических элементов — атомную массу, заряд ядра, валентность — Д. И. Менделеев положил в основу систематизации, при создании периодической системы химических элементов?
2. Пользуясь ПСХЭ, укажите периоды и группы, в которых расположены химические элементы с порядковыми номерами 31, 55, 82.
Назовите эти элементы.
3. В перечне Мn, Si, Сl, Fе, Sb, Рb, Нg укажите химические символы:
а) элементов главных подгрупп ПСХЭ.
б) элементов побочных подгрупп ПСХЭ.
4. В перечне Са, Na, Ве, Sn, Аd, Мg, К, Сr, Аr, Li, Nе укажите химические символы:
а) элементов больших периодов ПСХЭ.
б) элементов малых периодов ПСХЭ.
5. В перечне Са, В, Zn, Ва, Сr, Fе, W, Tе,S, С укажите химические символы:
а) элементов одной и той же группы ПСХЭ.
б) элементов одной и той же подгруппы ПСХЭ.
6. Назовите элементы, составляющие в ПСХЭ:
а) главную подгруппу 1 группы;
б) побочную подгруппу 1 группы;
в) главную подгруппу VII группы;
г) побочную подгруппу VII группы.
7. Какой год считается годом открытия периодического закон?.
8. Как сформулировал Д. И. Менделеев периодический закон?
9. Существование каких элементов предсказал Д. И. Менделеев?
На каком основании?
10. В чем проявился гений Д. И. Менделеева?
Учитель. Ребята, спасибо за урок!
Я закончу его строками из стихотворения С. Щипачева. «Читая Менделеева»
Другого ничего в природе 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 строгий,
Вокруг тебя творится, мир живой,
Входи в него, вдыхай,
Руками трогай.
Выставляются оценки.
Задание на дом: §, §, индивидуальные сообщения «Научный подвиг Д.И. Менделеева».
Литература.
1.Рич В. В поисках элементов.- М.: Химия, 1985г.
2.Книга для чтения по неорганической химии. Сост. В.А.Крицман. М.: Просвещение, 1984
3.Агафошин Н.П. Периодический закон и периодическая система элементов Д.И.Менделеева.М.: Просвещение, 1982.
Жизнь и деятельность Д.И. Менделеева. Периодический закон (стр. 1 из 4)
Содержание
Вступление
1. Биография
2. Открытие периодического закона и его роль
2.1 Предпосылки
2.2 Открытие периодического закона
2.3 Периодический закон и строение атома
2.4 Периодическая система химических элементов и строение атома
2.5 Роль открытия
3. Работы в области органической химии
4. Изучение природных богатств страны
5. Гидратная теория растворов
6. Ученый – борец за передовую науку
Заключение
Список использованных источников
Вступление
Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева – основа современной химии. Да и остальные открытия ученого по сей день не потеряли своего значения.
Дмитрий Иванович Менделеев – один из самых выдающихся ученых. Его исследования, открытия, изыскания оказали огромное влияние на развитие многих наук (химии, в частности) и образования. Д.И. Менделеев обладал всеми качествами талантливого ученого: даром научного предвидения, научной интуицией, умением обобщать, анализировать, делать верные выводы, постоянным стремлением к познанию неведомого. И что самое главное: ученый не считал науку обособленной. Д.И. Менделеев полагал, что научные открытия, в первую очередь, должны иметь практическое значение.
Именем ученого названы города, заводы, учебные заведения, научно-исследовательские институты. В честь Д.И. Менделеева в России утверждена золотая медаль – она присуждается за выдающиеся работы по химии. Имя ученого присвоено Российскому химическому обществу. Даже элементу с порядковым номером 101 было дано название менделевий, в честь Дмитрия Ивановича.
Научное и педагогическое наследие Д.И. Менделеева огромно – полное собрание сочинений составляет 25 томов! Круг интересов ученого был весьма разнообразен, его интересовали порой совершенно противоположные отрасли знания.
Человек, считающий себя образованным, просто обязан знать, какой ценный вклад внес в российскую (да и в мировую) науку такой редчайший гений, как Д.И. Менделеев.
1. Биография
«Д.И.Менделеев был великий, гениальный человек и, как большинство великих людей, великий труженик. А трудился он, действительно, не жалея себя».
В. И. Тищенко. Воспоминания о Д.И. Менделееве. «Природа», № 3, 127–136 (1937).
Д.И. Менделеев принадлежал к поколению деятелей передовой русской науки и культуры второй половины XIX столетия, к поколению, которое выросло под идейным влиянием русских революционных демократов. Это был период активной борьбы передовых людей общества за развитие национальной экономики, науки и культуры, за просвещение народа и улучшение его благосостояния.
Современники Д.И. Менделеева и его друзья – русские ученые, инженеры, писатели, композиторы и художники – дали высокие образцы научного, технического и художественного творчества, продемонстрировав перед всем миром величие и силу русского народа. Среди них имя Д.И. Менделеева занимает одно из самых видных мест.
Д.И. Менделеев – великий русский гений – сочетал мощь и глубину теоретического мышления с большим размахом практической деятельности. Научная деятельность его охватывает многочисленные отрасли знания. Из 431 опубликованной работы, исключая статьи и заметки в периодической прессе, 40 посвящено химии, 106 физикохимии, 99 физике, 22 географии, 99 технике и промышленности, 36 экономическим и общественным вопросам и 29 другим темам. Приблизительно две трети трудов и статей Д.И. Менделеева посвящены научным и техническим вопросам и одна треть учебным пособиям, литературным и обзорным работам. Главнейшей заслугой Д.И. Менделеева было открытие периодического закона и создание периодической системы химических элементов, которые обессмертили его имя в мировой науке. Этот закон и периодическая система – основа всего дальнейшего развития учения об атомах и элементах, они являются фундаментом химии и физики наших дней.
Д.И. Менделеев родился 8 февраля (27 января ст. ст.) 1834 г. в глухом сибирском городе Тобольске – месте ссылки жертв царского террора. Здесь отбывали ссылку декабристы и другие передовые люди России, которые оказывали прогрессивно-демократическое влияние на общественность города. Это не могло не сказаться и на формировании взглядов Д.И. Менделеева, детство которого прошло в родном городе. Он был семнадцатым ребенком в семье директора Тобольской гимназии И. П. Менделеева. Своим воспитанием и образованием Д.И. Менделеев целиком обязан матери Марии Дмитриевне (урожд. Корнильевой), на плечи которой со времени смерти отца (он ослеп и вскоре умер в 1847 г.) легла вся забота о благополучии и воспитании детей.
Начальное образование Д.И. Менделеев получил в Тобольской гимназии, которую окончил в возрасте 15 лет.
Желая, чтобы сын учился в одном из столичных учебных заведений, мать Д.И. Менделеева с помощью друзей покойного отца устроила сына в Главный педагогический институт Петербурга, на физико-математический факультет. Уже в студенческие годы Д.И. Менделеев проявил исключительные способности, трудолюбие и настойчивость в достижении поставленной цели. Выполненные им курсовые работы были серьезными исследованиями, и одну из них опубликовали.
По окончании института в 1855 г. по совету врачей в связи с плохим состоянием здоровья Д.И. Менделеев был направлен в Симферопольскую гимназию, где пробыл недолго, так как перешел на работу в Одесскую гимназию. Здесь наряду с педагогической деятельностью он подготовился к экзаменам на ученую степень магистра и написал магистерскую диссертацию – «Удельные объемы». В октябре 1856 г. он успешно защитил ее в Петербургском университете, а через несколько недель – вторую диссертацию на право чтения лекций, что дало ему возможность перейти на работу в Петербургский университет. В 1857 г. в возрасте 23 лет Д.И. Менделеев получил доцентский курс «Теоретическая и историческая часть химии», а с осени 1857 г. приступил к чтению курса органической химии. Таким образом, после двух лет пребывания в университете Д.И. Менделееву поручают чтение самостоятельного курса. В 1859 г. Петербургский университет предоставляет ему, как одному из выдающихся преподавателей, заграничную командировку «для усовершенствования в науках».
После краткого путешествия по Европе Д.И. Менделеев выбрал для работы небольшой немецкий город Гейдельберг, где трудился известный химик Р. В. Бунзен.
На свои скромные командировочные суммы он устроил в своей квартире небольшую лабораторию, где провел в течение двух лет кропотливое исследование по определению поверхностного натяжения жидкостей при различных температурах. Здесь ему удалось сделать крупное открытие – установить существование «температуры абсолютного кипения», которая 10 лет спустя была вновь открыта англичанином Т. Эндрюсом и названа им «критической температурой».
Работая в Гейдельберге, Д.И. Менделеев возглавил кружок из молодых русских ученых, также приехавших за границу «для совершенствования в науках». В кружок входили такие выдающиеся впоследствии ученые, как А.П. Бородин, И.М. Сеченов, А.С. Фаминцын, А.М. Бутлеров, А.О. Ковалевский, и др. Кружок, возглавляемый Д.И. Менделеевым, сыграл большую роль в развитии у его участников научной смелости, новаторства, стремления работать на благо народа, для процветания Родины.
По возвращении в Петербург Д.И. Менделеев полностью отдается научной, педагогической и общественной деятельности. В 1863 г. он получил место профессора Петербургского технологического института, а в 1866 г. – Петербургского университета, где читал лекции по органической, неорганической и технической химии. Кроме того, он состоял преподавателем Владимирских женских курсов и принимал активное участие в организации Бестужевских женских курсов. В 1865 г. Д.И. Менделеев защитил докторскую диссертацию на тему «О соединениях спирта с водой».
Многочисленные труды Д.И. Менделеева и его гениальное и бессмертное открытие периодического закона, получили широкое признание со стороны ученых всего мира. Его приглашают в Лондон для прочтения фарадеевской лекции. Он избирается почетным членом Американской, Ирландской и Югославской Академии наук, а также Дублинского королевского общества, действительным членом Лондонского и Эдинбургского королевского общества, Римской, Бельгийской, Датской, Чешской, Краковской и других Академий наук; почетным доктором Кембриджского, Оксфордского, Геттингенского и других университетов; почетным членом нескольких десятков иностранных обществ.
Однако вследствие борьбы реакционной, так называемой «немецкой школы» за ведущее место в Академии наук Д.И. Менделеев в 1880 г. был забаллотирован при избрании академиков Российской Академии. Этот возмутительный факт вызвал многочисленные протесты общественных и научных кругов России, но из-за засилья иностранцев в Академии наук и поддержки их со стороны правительственных кругов эта вопиющая несправедливость не была исправлена.
2. Открытие периодического закона и его роль
2.1 Предпосылки
Конечно, начиная рассказывать об открытиях гениального ученого, нельзя не осветить главное открытие Д.И. Менделеева – Периодический закон.
Ко времени открытия Периодического закона было известно 63 химических элемента, описаны состав и свойства их многочисленных химических соединений.
Многие ученые пытались классифицировать химические элементы. Одним из них был выдающийся шведский химик Й. Я. Берцелиус. Он разделил все элементы на металлы и неметаллы на основе различий в свойствах образованных ими простых веществ и соединений. Он определил, что металлам соответствуют основные оксиды и основания, а неметаллам – кислотные оксиды и кислоты. Но групп было всего две, они были велики и включали значительно отличающиеся друг от друга элементы. Наличие амфотерных оксидов и гидроксидов у некоторых металлов вносило путаницу. Классификация была неудачной.
Многие ученые предполагали периодичность свойств элементов и зависимость их от атомных масс, но грамотную и систематическую классификацию предложить не смогли.