Разработка урока по теме «Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева».

11 класс.

(2 часа).

Эпиграф к уроку:

«Не в том суть жизни, что в ней есть,

Но в вере в то, что в ней должно быть…»

Иосиф Бродский.

Форма урока:

психологическое погружение.

Структура урока:

                                                                                                                     I.      Ориентировочно-мотивационный этап.

                                                                                                                             II.      Информационно-поисковый этап.

1.История и предпосылки открытия периодического закона.

2.Открытие периодического закона.

3.Периодическая система химических элементов.

                                                                                                                                 III.      Обобщение и систематизация.

1. Значение П.З. и П.С.Х.Э.

                                                                                                                                                                  IV.      Рефлексия.

V.  Домашнее задание.

I. Ориентировочно-мотивационный этап.

Философский замысел урока:

Уч-ль: Средневековая легенда о строительстве собора рассказывает, что у людей, подвозивших тяжелые камни, как-то спросили, чем они заняты. Один недовольно бросил: «Не видите, таскаю камни». Другой пояснил: «Я зарабатываю на пропитание семьи». А третий с гордостью ответил: «Я возвожу собор Парижской богоматери».

(на листе ватмана изобразить собор или храм и поместить на удобное место в классе).

Уч-ль: Внутренняя суть человеческой личности - это система ее ценностей, способность осознавать то, что особенно важно и значимо. Ценности – это своеобразная система координат, которой каждый руководствуется в своем поведении и суждениях. «Без ценностей,- как подчеркивал Николай Бердяев,- человек прожить не может…». А по словам известного немецко-американского философа Эриха Фромма, «в человеке нет другого равного по силе источника энергии».

Цель нашего урока – задуматься о вечных ценностях, приблизиться к пониманию основ человеческого бытия. А поможет нам в этом тема «Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева».

Сегодня на уроке помимо учебников и тетрадей нам понадобятся обыкновенные детские кубики (раздает каждому ученику кубик с его именем на одной стороне, другие же стороны кубиков – чистые - будут предназначены для работы в течение урока).

II. Информационный этап.

1.История и предпосылки открытия периодического закона.

а). Накопление фактологического материала (рассказ учителя).

Утверждение атомно-молекулярной теории на рубеже 18-19 веков сопровождалось бурным ростом числа известных химических элементов. Только за первое десятилетие 19 века было открыто 14 новых элементов, а к 1830 году число известных элементов достигло 55.Существование такого количества весьма разнородных по своим свойствам элементов озадачивало химиков и требовало упорядочивания и систематизации знаний. Очень многие ученые занимались поисками закономерностей в списке элементов. Не секрет, что до Д.И.Менделеева было предпринято около 50 попыток классификации химических элементов. Рассмотрим  наиболее значительные работы, которые оспаривали приоритет открытия периодического закона у Д.И.Менделеева.

б). Работы ученых- предшественников (деятельность учащихся в группах с.26-28 учебника по составлению таблицы).

 Во время сообщений уч-ся (по одному человеку от группы) идет работа с материалом таблицы.

Уч-ль: Постарайтесь представить данную информацию в виде образов (триады Деберейнера, спираль Шанкуртуа, октавы Ньюленса), зафиксируйте это в виде схем или символов. Что у вас получилось? (ИКТ).

Как вы понимаете высказывание Ньютона: «Если я и мы увидеть дальше, чем другие, то только потому, что стоял на плечах гигантов».

На какие положения из работ предшественников опирался Менделеев в своей классификации?

в).Съезд химиков в Карлсруэ (рассказ учителя).

г). Личностные качества Д.И.Менделеева.

Уч-ль: Рассмотренные выше предпосылки можно назвать объективными, так как были обусловлены историческим ходом развития химической науки. А какие субъективные предпосылки открытия периодического закона вы могли бы назвать? Как вы думаете, был бы открыт периодический закон, если бы не было Менделеева?

Уч-ся: (думают, дают свои варианты ответов).

Уч-ль: Какие наиболее ценные качества личности Менделеева вы могли бы назвать? Какие качества на ваш взгляд являются ценными для человека сегодня?

2. Открытие Д.И. Менделеевым периодического закона.

 (работа с книгой с.30-32 параграфа 5).

Уч-ль: Какую формулировку дал периодическому закону Менделеев? Считает ли современная наука эту формулировку верной? Как вы думаете, было ли возможно в рамках науки конца 19 века обосновать периодический закон?

Уч-ся: (предполагают, что нет).

Уч-ль: Почему?

Уч-ся: (высказывают свои предположения).

Уч-ль: Действительно, сам Менделеев в очередном издании «Основ химии» писал: «Периодическая изменяемость простых и сложных тел подчиняется некоторому высшему закону, природу которого, а тем более причину еще нет средств охватить. По всей вероятности, она кроется в основных началах внутренней механики атомов и частиц».

Что же  позволило дать другое, современное определение П.З?

Уч-ся: Открытие изотопов и закономерности Ван-дер-Брука - Мозли.

Уч-ль: Какую формулировку периодическому закону дает современная наука?

Уч-ся: (дают ответ).

Уч-ль: Как вы понимаете слова Менделеева о том, что «Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает».

Уч-ся:  (рассуждают на эту тему).

Уч-ль: Предметом изучения какой науки является развитие?

Уч-ся: Диалектики.

Уч-ль: Вспомните основные законы диалектики.

Уч-ся: Переход количественных изменений в качественные, отрицание отрицания, единства и борьбы противоположностей.

Уч-ль: Как вы понимаете смысл этих законов?

Уч-ся: (дают ответы).

Уч-ль: Приведите примеры подтверждения этих законов в жизни.

Уч-ся: (приводят примеры).

Уч-ль: Находят ли подтверждение эти законы диалектики на примере периодического закона и строения периодической системы химических элементов?

Уч-ся: (предполагают, что да).

Уч-ль: Приведите примеры.

Уч-ся: (дают предположительные ответы).

Уч-ль: Только что вы привели примеры, подтверждающие движение материи, в данном случае химической материи.

Уч-ль: А что является источником самодвижения для человека?

Уч-ся: (думают), учитель обращает их внимание на высказывание С.Смайла:

«Не деньги, не положение, а ум и работа возводят людей в самый высший разряд и служат двигательной силой человечества». (ИКТ)

(заслушиваются мнения учащихся по данному вопросу).

3. П.С.Х.Э.

Уч-ль: Графическим выражением П.З. является П.С.Х.Э. Каждая величина в ней характеризует какую либо особенность в строении атома. О каких величинах и особенностях идет речь?

Уч-ся: (ответ)

Уч-ль: Позволю себе зачитать отрывок из произведения Мориса Метерлинка «Синяя птица»: (на экране идет показ слайдов, иллюстрирующих данную картину).
Время: Те, чей пробил час, готовы?

Лазоревые дети: Мы здесь! Мы здесь!

Время: По одному! Всегда вас больше чем нужно! Опять та же история! Ну да меня не проведешь! Твоя очередь еще не пришла! Приходи завтра.…А ты приходи через десять лет…ты уже тринадцатый пастух. А требуется всего только двенадцать.…Опять врачи? На земле жалуются, что их и так девать некуда… А инженеры есть.…Еще требуется честный человек, хотя бы один в качестве необычайно редкого явления.…Есть честный человек? Кто, ты? Уж больно ты чахлый…долго не протянешь! Эй, вы там, спокойно, спокойно! А ты что несешь? Ничего? С пустыми руками? Так не пройдешь… Приготовь хоть что- нибудь- ну, скажем, крупное преступление или болезнь, мне все равно.…Только что-нибудь непременно надо…

Ну, ну, что там такое? Ты же знаешь, что твой час пришел! Требуется герой, чтобы побороть Несправедливость. Это ты. Значит надо идти…

Лазоревые дети: Он не хочет, дедушка!

Время: Как так - не хочет! А ну без разговоров! Время не ждет…Тебя никто не спрашивает…Пора - значит, пора! Ну, живо, вперед!

Еще один ребенок: Пропустите меня вместо него. Говорят, мои родители старые, они заждались меня!

Время: Ничего, ничего! Всему свой черед и свое время… А эти четверо дрожат словно осиновый лист…Что с тобой?

Ребенок: Я забыл коробку с двумя преступлениями, которые мне предстоит совершить…

Второй ребенок: А я забыл пузырек с идеей, которая должна просветить народы…

Третий ребенок: А я забыл черенок от моей лучшей груши!

Время: Сбегайте! Нам осталось всего шестьсот двенадцать секунд… Уж плещут паруса на корабле Зари- это знак, что вас там ждут…Опоздаете- тогда уже не родитесь… Скорей, скорей на корабль! Ты куда? Третий раз пытаешься родиться не в очередь… Смотри, больше не попадайся, не то будешь вечно ждать в царстве сестры моей - Вечности, а это, знаешь ли, не очень весело…

Уч-ль: Прообразом, какой величины в П.С.Х.Э. является данная картина?

Уч-ся: (ответ).

Далее рассматриваются физический смысл номера периода и номера группы, а так же

горизонтальная, вертикальная, диагональная и «звездная» периодичность. Причем вначале рассматривается отдельно горизонтальная, вертикальная и диагональная  зависимости, а затем учащимся предлагается мысленно совместить их в одной плоскости (можно воспользоваться средствами ИКТ). Это позволит учащимся самостоятельно прийти к выводу о существовании особой, «звездной» периодичности.

В это время уместно будет вспомнить слова знаменитого немецкого философа И.Канта о том, что в мире есть «два предмета, постоянно вызывающие людское удивление и благоговение: это нравственный закон внутри нас и звездное небо над нами». Д.И.Менделеев добавлял, что эти два предмета совершенно необходимо дополнить третьим – природой химических элементов, выраженной периодическим законом. «Без них,- справедливо говорил Менделеев, не мыслимо само звездное небо…»

Уч-ль: Как изменяются свойства элементов и их соединений в группах? В периодах? Одинаковы ли эти изменения в больших и малых периодах? Почему? В чем же причина периодичности?

Уч-ся: (приходят к выводу, что в строении внешних электронных слоев атомов).

Уч-ль: Какую формулировку периодическому закону можно дать на основе этого?

Уч-ся: Свойства элементов и образованных ими веществ находятся в периодической зависимости от строения внешних электронных слоев атомов.

III. Обобщение и систематизация.

1. Значение П.З. и П.С.Х.Э.

Уч-ль: Необходимо заметить, что в течение 1872-1874 гг. в мировой химической литературе о периодическом законе почти не появлялось откликов. Однако сам Менделеев ожидал подтверждения своих предсказаний, хотя впоследствии отмечал, что «не думал, что доживу до  оправдания следствий периодического закона».

Авторов открытия галлия, скандия и германия, а также Б.Браунера, усовершенствовавшего периодический закон (место редкоземельных элементов), Д.И.Менделеев называл «укрепителями периодического закона». Открытие периодического закона и его укрепление означало не только установление взаимосвязи свойств химических элементов, но и открытие важнейшего критерия для точного определения самого понятия «элемент».

Уч-ль: В чем ценность П.З. и П.С.Х.Э.?

После работы с книгой (стр. 40-41) уч-ся совместно с учителем приходят к выводу о том, что П.З. и П.С.Х.Э. выполняют все функции теоретического знания, а именно:

обобщающую, объясняющую и прогностическую.

Кроме того, история периодического закона представляет собой ярчайший пример открытия и дает критерий суждения о том, что такое открытие. Д.И.Менделеев многократно повторял, что истинный закон природы, дающий возможности для предвидения и предсказания, следует отличать от случайно замеченных закономерностей и правильностей. В конце 19 и в 20 веке периодический закон подвергся серьезным испытаниям. Неоднократно казалось, что вновь установленные факты противоречат ему. Так было при открытии благородных газов, явлений радиоактивности и изотопии. Трудности возникли и с размещением в системе редкоземельных элементов. И все это служило дальнейшим толчком в развитии химии. Поэтому периодический закон с полным основанием можно назвать путеводной звездой при изучении химии, при ориентировке в сложнейшем лабиринте беспредельного разнообразия веществ и превращений.

Уч-ль: С чем у вас ассоциируется периодический закон и периодическая система химических элементов? (заслушиваются ответы уч-ся).

Уч-ль: Скажите пожалуйста, а какие ценности не имеют цены и следовательно не могут обесцениться? (уч-ся думают, полагая, что речь идет о нравственных ценностях).

Уч-ль: А ВЫ ВЕРИТЕ, что именно эти ценности и были положены в основу периодического закона?

                                                       Я верю в то, что это так  

И вы поверьте мне.

Что это – нравственный закон –

Важнейший на земле!

Среди завесу групп восьми

Периодов семья.

В нее как в зеркало смотрюсь,

Спешу познать себя.

У элементов номер свой,

Спрошу и у себя

После кого и перед кем

На свет явился я?

Вопрос о ценностях добра

Решался здесь не раз.

Что? У кого могу я взять?

И чем смогу отдать?

Порядок здесь во всем, везде,

Энергия в цене.

Какой же грамотный закон

Был дан тебе и мне!

В нем так, как в жизни,

Неспроста Закон во всем един.

Сегодня ты упал с коня,

А завтра – господин.

Периодичность этих свойств

Пусть не пугает, ты

В ладу с природою своей

Живи, люби, твори.

Достойно связи выбирай,

Чтоб не краснеть потом.

И не пенять, что, дескать, в том,

Виновен был Закон.

Все начинается с себя.

Прости, поверь, пойми.

И если мы забыли, то

Зачем же в жизнь пришли?

Если во всем идем вперед,

А в нравственности нет,

То значит мы идем назад,

Вот истинный ответ.

Так пусть же он живет века,

Луч света в царстве тьмы,

Природы тайный идеал,

Как я, как ты, как мы!

IV. Рефлексия.

Уч-ль: А какие ценности являются важными и значимыми для вас? Напишите их на чистых сторонах кубиков, которые вы получили в начале урока.

Уч-ся: (пишут и передают кубики на стол учителя).

Уч-ль: Что нового вы узнали о периодическом законе и периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева? Был ли такой момент в уроке, который заставил бы вас испытать особое волнение? Чем для вас был сегодняшний урок: вы «таскали камни», «зарабатывали на пропитание семьи» или «возводили собор?»

(в это время учитель, заслушивая ответ каждого, вслух читает то, что ребята написали  на кубиках, формирует из них нечто подобие храма или собора, на фоне уже имеющегося изображения).

Уч-ль: Дорогие друзья, наш урок подошел к концу. Вы сами определили свое место и роль в уроке. Трудом собственной души и старанием собственной мысли построили свой храм. Мне остается поблагодарить вас за работу и подвести итог (в это время учитель, «венчая храм куполами» из заранее сделанных заготовок, указывает на наиболее часто повторяющиеся ответы учащихся. Их он записывает на основаниях куполов).

                                                                                                                                                    V.      Домашнее задание.

Уч-ся предлагается составить схему (модель) пройденного материала, в которой отразятся основные понятия, изученные в пройденной теме, и связи между ними. (задание выполняется коллективно, группами по 3-5 человек в течение недели). Либо предлагается задание, которое можно выполнить индивидуально: «Составьте вопросы и задачи, по которым можно проверить уровень усвоения изученной темы».

Используемая литература:

1.   Большая советская энциклопедия. Главный редактор Введенский Б.А.,

второе издание, т.26., государственное научное издательство «БЭС».

2. Химия 11кл. Габриелян О.С., Лысова Г.Г. М., Дрофа, 2004.
3. Дикерсон Р., Грей Г., Хейт Дж. Основные законы химии, т.1 . М., Мир, 1982.

4.       Метерлинк М. «Синяя птица». М. Терра, 1996.

5.       Поурочные планы по учебнику Габриеляна О.С. Химия 11кл. Автор-соствитель  Денисова В.Г., Волгоград, 2003.

6.   Кузьменко Н.Е.,Еремин В.В., Попов В.А. Начала химии 1 том.  М., «Экзамен», 2002.

7.   Фигуровский Н.А.История химии. М., «Просвещение», 1979.

8.   Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Настольная книга учителя. Химия 11 класс. М., «Дрофа», 2003.

9.   Менделеев Д.И. Периодический закон. М.,1958.