Урок по химии на тему 'ПЗ и ПСХЭ Д. И. Менделеева' (9 класс)

Савицкая М.Г.

Тема: ПЗ и ПСХЭ Д.И. Менделеева.

Цели:

1. Обобщить знания учащихся о строении атома, хим эл-тах, их классификации, формах их существования в виде ПЗ и его графического отображения - ПСХЭ. Раскрыть научный подвиг Д. И. Менделеева.

2. Развивать внимание, память, речь, аналитическое мышление, способность делать выводы.

3. Воспитывать любовь к предмету.

Тип урока: вводный

Метод: беседа

План урока:

1. Строение ПСХЭ.

2. Изменение св-в эл-тов в периодах.

3. Изменение св-в эл-тов в группах.

4. Диагональная периодичность.

5. 3 формулировки ПЗ.

Ход урока:

I. Орг. момент.

II. Опрос:

1. Каково строение ПСХЭ?

2. Периоды. Группы.

3. Какие элементарные частицы можно выделить в атоме?

III. Изучение нового материала:

ПЗ и ПСХЭ - основа современ. химии. Их открытие было подготовлено всем ходом истории развития химии. Но только Д.И.Менделеев смог все эти закономерности сформулировать и графически представить в виде таблицы.

До Д.И.Менделеева было предпринято ≈ 50 попыток классиф-ть хим. эл-ты. В отличие от работ предшественников предложенная Менделеевым таблица ПСХЭ имела чёткую структуру в виде периодов и групп, в ней нашлось место не только для всех известных эл-тов, но и были оставлены пустые места для ещё не открытых. Система Менделеева позволила не только предсказать существование неизвестных элементов, но и предугадать их свойства, исправить неверно определённые Ar уже известных эл-тов. В своём открытии Менделеев опирался на след. положения:

• Общее и неизменное св-во всех эл-тов - их Ar;

• Св-ва эл-тов зависят от их Ar;

• Форма этой зависимости - периодическая.

Менделеев расположил все известные ему хим. эл-ты в длинную цепочку по мере ↑ их Ar и отметил в ней отрезки - периоды, в которых св-ва эл-тов и образованных ими вещ-в изменялись сходным образом: (Горизонтальная периодичность): стр 4-5

1. Металлические св-ва ослабевали;

2. Неметаллические св-ва усиливались;

3. Ст.ок. эл-тов в высших оксидах ↑ с+1 до +7 (+8 только для Os и Ru).

4. Ст.ок. в гидридах ( тв. соединениях Ме с водородом) ↑ с +1 до +3, а затем в летучих соединениях ↑ с -4 до -1;

LiH → BeH₂ → BH₃ → CH₄ → NH₃ → H₂O → HF.

5. Оксиды от основных через амфотерные сменяются кислотными:

Na₂O → MgO → Al₂O₃ → SiO₂ → P₂O₅ → SO₃ → Cl₂O₇.

Основные оксиды. Амфот. К ис л о т н ы е о к с и д ы.

6. Гидроксиды от щелочей через амфотерные сменяются кислотами:

NaOH → Mg(OH)₂ → Al(OH)₃ → H₂SiO₃ → H₃PO₄ → H₂SO₄ → HClO₄.

Щелочь Основание Амф.гидроксид Сл.к-та сред.к-та силь.к-та оч.сил.к-та.

На основании этих наблюдений Менделеев дал 1-ю формулировку ПЗ:

«Свойства хим. эл-тов и образованных ими вещ-в находятся в периодической зависимости от их относительных атомных масс». (1 марта 1869 г).

Рассмотренная периодичность является горизонтальной (по периодам). В ПСХЭ есть также вертикальная (по группам) и диагональная периодичности. Как вы думаете, почему виды периодичности получили такое название?

Вертикальная периодичность: стр 4-5

1. В группах, гл.п/гр, с ростом порядковых номеров усиливаются металлич-е св-ва образуемых ими простых вещ-в и ослабевают неметаллические;

2. Усиливается основный хар-р оксидов и гидроксидов;

3. Уменьшается прочность летучих водородных соединений и соответств. увеличиваются их кислотные св-ва.

Диагональная периодичность:

Это повторяемость сходства хм. св-в простых вещ-в и соединений эл-тов, расположенных по диагонали друг от друга в ПСХЭ. Это объясняется тем, что нарастание неиеталлич. св-в в периодах слева направо уравновешивается эффектом увеличения металлич. св-в в группах сверху вниз. Лучше всего диагональную периодичность св-в характер-ет диагональ B - Si - As - Te - At, которая условно делит эл-ты на Ме и неМе, ил диагональ C - P - Se - I .

Две диагонали: Al - Ge - Sb и Zn - In - Pb включают эл-ты, оксиды и гидроксиды которых обладают амфотерными св-вами.

Именно учёт всех видов периодичности позволил Менделееву не только предсказать, описать св-ва вещ-в, образованных ещё не открытыми хим. эл-тами, но и указать пути их открытия, природные источники, из которых могли быть получены соотв-щие простые вещ-ва. стр 18 германий прогноз

Наличие изотопов доказывает, что св-ва хим. эл-тов определяются не столько их атомной массой, как предполагал Менделеев, сколько зарядом атомных ядер (меняется число нейтронов, но хим эл-т остается тем же). Этим и объясняется положение в ПС 4-х пар эл-тов, размещённых с нарушением принципа ↑ Ar: ₁₈Ar (39,948) - ₁₉K (39,102),

₂₇Co (58,933) - ₂₈Ni (58,71),

₅₂Te (127,60) - ₅₃I (126,904),

₉₀Th (232,038) - ₉₁Pa (231).

Объяснить этого сам Менделеев не мог, т.к. не было сведений о строении атома. Он интуитивно расставлял эл-ты не в порядке ↑ Ar, а в порядке ↑ Z.

Периодичность в изменении св-в эл-тов и их соединений объясняется периодической повторяемостью в строении внешних энергетич уровней их атомов. Число ē на последнем уровне периодически повторяется, поэтому периодически повторяются и св-ва эл-тов и их соединений. В этом заключается физический смысл ПЗ.

П е р и о д

Усиление неМе св-в

↑ ↑ ↓ радиуса атома

растёт число ē на внеш. уровне

число энерг. уровней постоянно

Г

р

у

п

п

а

Формулировки ПЗ: Cв-ва хим эл-тов и образованных ими в-в нах-ся в периодической зависимости от …

1. …относительных атомных масс эл-тов;

2. …зарядов их атомных ядер;

3. …строения внешних энергетич уровней атомов хим эл-тов.

ПС и ПЗ обобщают сведения о хим эл-тах и объясняют периодичность в изменениях их св-в + дают возможность прогнозировать св-ва хим эл-тов.

IV. Закрепление:

1. № 2, 5-6 стр 19-20 устно

2. № 4, 7-8 стр 19-20 письм

V. Д/з: § 3