Історія створення таблиці менделєєва – Періодична система хімічних елементів — Вікіпедія
- Комментариев к записи Історія створення таблиці менделєєва – Періодична система хімічних елементів — Вікіпедія нет
- Разное
Історія створення Таблиці Менделєєва
Дмитро Іванович Менделєєв був не простим хіміком, якщо хтось так думає. Це був хімік, фізик, геолог, метролог, еколог, економіст, нафтовик, повітроплавець, приладобудівник і педагог.
За своє життя вчений встиг провести фундаментально багато досліджень в самих різних областях знань. Наприклад, широко поширена думка, що саме Менделєєв обчислив ідеальну міцність горілки – 40 градусів. Не знаємо, як Менделєєв ставився до горілки, але точно відомо, що його дисертація на тему «Міркування про сполучення спирту з водою» не мала до горілки ніякого відношення і розглядала концентрації спирту від 70 градусів. При всіх заслуги вченого, відкриття періодичного закону хімічних елементів – одного їх фундаментальних законів природи, принесло йому найширшу популярність.
Існує легенда, згідно з якою періодична система приснилася вченому, після чого йому залишилося лише доопрацювати явившуюся ідею. Але, якщо б все було так просто .. Дана версія про створення таблиці Менделєєва, мабуть, не більше ніж легенда. На питання про те, як було відкрито таблицю, сам Дмитро Іванович відповідав: «Я над нею, може бути, двадцять років думав, а ви думаєте: сидів і раптом … готово»
В середині дев’ятнадцятого століття спроби впорядкувати відомі хімічні елементи (відомо було 63 елемента) паралельно робилися кількома вченими. Наприклад, в 1862 році Олександр Еміль Шанкуртуа розмістив елементи вздовж гвинтової лінії і зазначив циклічне повторення хімічних властивостей. Хімік і музикант Джон Ньюлендс запропонував свій варіант періодичної таблиці в 1866 році. Цікавим є той факт, що в розташуванні елементів учений намагався виявити якусь містичну музичну гармонію. У числі інших спроб була і спроба Менделєєва, яка увінчалася успіхом.
У 1869 році була опублікована перша схема таблиці, а день 1 березня 1869 року вважається днем відкриття періодичного закону. Суть відкриття Менделєєва полягала в тому, що властивості елементів із зростанням атомної маси змінюються не монотонно, а періодично. Перший варіант таблиці містив всього 63 елемента, але Менделєєв зробив ряд дуже нестандартних рішень. Так, він здогадався залишати в таблиці місце для ще невідкритих елементів, а також змінив атомні маси деяких елементів. Принципова правильність закону, виведеного Менделєєвим, підтвердилася дуже скоро, після відкриття галію, скандію і германію, існування яких було передбачене вченим.
« Чому ядро атома не розпадається? Теорії походження Всесвіту »moyaosvita.com.ua
|
|
Марія Дмитрівна Менделєєва (уроджена Корнільєва), мати Д. І. Менделєєва
Іван Павлович Менделєєв — батько Д. І. Менделєєва.
Н. А. Ярошенко. Д. І. Менделєєв. 1886. Масло.
Ілля Рєпін. Портрет Д. І. Менделєєва в мантії доктора права Единбурзького університету. 1885; акварель
Ваги, сконструйовані Д. І. Менделєєвим для зважування газоподібних і твердих речовин
poradum.com.ua
Історія відкриття періодичної системи хімічних елементив
Відкриття Дмитром Менделєєвим періодичної таблиці хімічних елементів в березні 1869 року стало справжнім проривом в хімії. Російському вченому вдалося систематизувати знання про хімічні елементи і представити їх у вигляді таблиці, яку і зараз обов’язково вивчають школярі на уроках хімії. Періодична таблиця стала фундаментом для бурхливого розвитку хімії, а історія її відкриття оповита легендами та міфами.Історія відкриття періодичної системи хімічних елементив
Спроби класифікувати і систематизувати відомі хімічні елементи робилися задовго до Дмитра Менделєєва. Свої системи елементів пропонували такі відомі вчені, як Деберейнер, Ньюлендса, Мейер і інші. Однак через брак даних про хімічні елементи та їх правильні атомни маси запропоновані системи були не зовсім достовірними. Історія відкриття таблиці Менделєєва починається в 1869 році, коли російський вчений на засіданні Російського хімічного суспільства розповів своїм колегам про зроблене їм відкриття. У запропонованій ученим таблиці хімічні елементи розташовувалися в залежності від їх властивостей, що забезпечуються величиною їх молекулярної маси. Цікавою особливістю таблиці Менделєєва була також наявність порожніх клітин, які в майбутньому були заповнені відкритими хімічними елементами, передбаченими вченим (германій, галій, скандій). Після відкриття періодичної таблиці в неї багато разів вносилися поправки. Спільно з шотландським хіміком Вільямом Рамзаєм Менделєєв додав в таблицю групи інертних газів (нульову групу). Надалі історія періодичної таблиці Менделєєва була безпосередньо пов’язана з відкриттями в іншій науці – фізиці. Робота над таблицею періодичних елементів триває досі, і сучасні вчені додають нові хімічні елементи в міру їх відкриття. Значення періодичної системи Дмитра Менделєєва складно переоцінити, оскільки завдяки їй:- систематизувалися знання про властивості вже відкритих хімічних елементів;
- З’явилася можливість прогнозування відкриття нових хімічних елементів;
- Почали розвиватися такі розділи фізики, як фізика атома і фізика ядра;
d-z.online
Створення таблиці Менделєєва
Кожна клітина чекає лева
Не встигли закінчитися ці віртуозні дослідження, виконані на диво простими засобами, як вчених стали хвилювати інші питання: чим атоми і молекули одного хімічного елемента відрізняються від іншого і як, власне, влаштований атом кожного елемента?
Незадовго до дослідів Перрена великим хіміком Менделєєвим була складена періодична таблиця хімічних елементів, і фізики відчували, що сувора послідовність у зміні властивостей елементів, повторюваність основних характеристик речовин рівно через кожні два, вісім, вісімнадцять, тридцять два елемента таїть ще не познанную фізичну причину.
Історія науки зберегла чудові приклади впевненості Дмитра Івановича Менделєєва в універсальності відкритого ним закону.
Портрет Д. І. Менделєєва
Наприклад, в 1871 році Менделєєв написав, що пусте місце в вертикальному стовпці періодичної таблиці під кремнієм повинен зайняти елемент, умовно названий їм екакремніем, з наступними властивостями: атомна маса 72, колір – сірий, плавиться з працею, щільність 5,5 г / см 3. окис екакремнія має формулу EsCl2. має густину 4,7 г / см 3. і під дією водню з неї можна виділити екакремній; хлористий екакремній ЕsСl4 кипить при 90 ° С, і його щільність дорівнює 1,9 г / см 3.
Звичайно, ці властивості не могли підказати хімікам, як і де шукати такий хімічний елемент, але порожня клітка в таблиці Менделєєва вселяла в них впевненість, що він існує в Природі. Пам’ятаєте старий мисливський розповідь про те, як найпростіше зловити лева в Африці? Треба, каже колишній мисливець, розгородити Африку на клітини, і в одній з них неодмінно виявиться лев …
Важко знайти новий елемент серед неосяжного моря природних речовин і хімічних сполук, майже так само важко, як зловити лева в Африці описаним способом.
У 1885 році німецький хімік К. Вінклер виділив з мінералу: артродіта новий хімічний елемент, який отримав на честь батьківщини його першовідкривача найменування германію. Ось які основні характеристики германію: атомна маса 72,6, важко випаровується, сірого кольору, щільність 5,4 г / см 3. окис германію має формулу GeO2. щільність 4,7 г / см 3; і в чистому вигляді новьй елемент можна отримати з окису, пропускаючи над нею водень.
Цілком природно, що залишене для екакремнія місце під кремнієм зайняв германій.
Як добре сказав один з фізиків, Менделєєв передбачив в цьому елементі все, крім його назви …
Порожні клітинки в періодичній таблиці поступово заповнювалися елементами, передбаченими Менделєєвим, але зрозуміти закономірність, що лежить в їх розташуванні, вчені поки не могли.
Джерело: Марк Колтун “Світ фізики”.
Поділитися c друзями
Схожі статті
jak.iblog.in.ua
Як була створена таблиця хімічних елементів
Менделєєв само вчинив простіше. Він купив штук сімдесят порожніх візитних карток і на кожній з них написав з одного боку назва елемента, а з іншого – його атомний вага і формули її найважливіших сполук. Після цього він сів за великий квадратний стіл і почав по-всякому розкладати ці картки. Спочатку в нього нічого не виходило. Десятки й сотні разів він розкладав їх, перетасовуй і знову розкладав. При цьому, як він потім згадував, в її свідомості спливали якісь нові закономірності, і він з добре знайомим йому хвилюванням, що передує відкриттю, продовжував своє заняття. Так він проводив цілі години і дні, закрившись у своєму кабінеті. Благо, на той час він вже був одружений на Ганні Григорівні, яка зуміла створити йому найкращі умови
Легенду про те, що ідея періодичної таблиці прийшла до нього уві сні, Менделєєв придумав спеціально для настирливих шанувальників, не відають про те, що таке творче осяяння. Насправді ж його просто осінило. Іншими словами, йому відразу і остаточно стало ясно, в якому порядку треба розкласти картки, щоб кожен елемент зайняв потрібне місце, згідно із законами природи.
Persons:
Born DiedChildren:
Володя (1865—1898) і Ольга (1868—1950).
Любовь, Іван і близнята Марія і Василь
Father:
Іван Павлович Менделєєв
Mother:
Марія Дмитрівна Менделєєва
Дмитро Іванович Менделєєв народився 27 січня (8 лютого) 1834 (18340208) року в селі Верхні Аремзяни неподалік від Тобольска у сім’ї Івана Павловича Менделєєва, який у той час займав посаду директора Тобольської гімназії та училищ Тобольського округу. Дмитро був у родині останнім, сімнадцятою дитиною,з яких вісім померли ще в дитинстві (трьом з них батьки навіть не встигли дати імен). В одному з варіантів присвячего матері першої своеї великої праці «Дослідження водних розчинів за питомою вагою» Дмитро Іванович скаже: «…
100v.com.ua
Таблиця Менделєєва історія відкриття, цікаві факти і байки – мережеве видання М24
Відкриття таблиці періодичних хімічних елементів стало однією з важливих віх в історії розвитку хімії як науки. Першовідкривачем таблиці став український вчений Дмитро Менделєєв. Неординарний вчений з найширшим науковим кругозором зумів об’єднати всі уявлення про природу хімічних елементів в єдину струнку концепцію.
Про історію відкриття таблиці періодичних елементів, цікавих фактах, пов’язаних з відкриттям нових елементів, і народних байках, які оточували Менделєєва і створену ним таблицю хімічних елементів, М24.RU розповість в цій статті.
Історія відкриття таблиці
До середини XIX століття було відкрито 63 хімічні елементи, і вчені всього світу не раз робили спроби об’єднати всі існуючі елементи в єдину концепцію. Елементи пропонували розмістити в порядку зростання атомної маси і розбити на групи за подібністю хімічних властивостей.
Суть відкриття Менделєєва в тому, що зі зростанням атомної маси хімічні властивості елементів змінюються монотонно, а періодично. Після певної кількості різних за властивостями елементів, властивості починають повторюватися. Так, калій схожий на натрій, фтор – на хлор, а золото схоже з сріблом і міддю.
У 1871 році Менделєєв остаточно об’єднав ідеї в періодичний закон. Вчені передбачив відкриття кількох нових хімічних елементів і описав їх хімічні властивості. Надалі розрахунки хіміка повністю підтвердилися – галій, скандій і германій повністю відповідали тим властивостям, які їм приписав Менделєєв.
Байки про Менделєєва
Гравюра, на якій зображений Менделєєв. Фото: ІТАР-ТАСС
Про відомого вченого і його відкриття ходило чимало байок. Люди в той час слабо уявляли собі хімію і вважали, що заняття хімією – це щось на зразок поїдання супу з немовлят і злодійства в промислових масштабах. Тому діяльність Менделєєва швидко обросла масою чуток і легенд.
Інша байка приписує Менделєєву відкриття горілки. У 1865 році великий вчений захистив дисертацію на тему “Міркування про сполучення спирту з водою”, і це відразу дало привід для нової легенди. Сучасники хіміка посміювалися, мовляв вчений “непогано творить під дією спирту, сполученого з водою”, а наступні покоління вже називали Менделєєва першовідкривачем горілки.
Посміювалися і над способом життя вченого, а особливо над тим, що Менделєєв обладнав свою лабораторію в дуплі величезного дуба.
Також сучасники жартували над пристрастю Менделєєва до валізах. Вчений в пору свого мимовільного бездіяльності в Сімферополі змушений був коротати час за плетінням валіз. Надалі він самостійно майстрував для потреб лабораторії картонні контейнери. Незважаючи на явно “аматорський” характер цього захоплення, Менделєєва часто називали “чемоданних справ майстром”.
Одна з найбільш трагічних і в той же час відомих сторінок в історії хімії і появи нових елементів в таблиці Менделєєва пов’язана з відкриттям радію. Новий хімічний елемент був відкритий подружжям Марією і П’єром Кюрі, які виявили, що відходи, що залишаються після виділення урану з уранової руди, більш радіоактивні, ніж чистий уран.
Оскільки про те, що таке радіоактивність, тоді ще ніхто не знав, то новому елементу чутка швидко приписала цілющі властивості і здатність виліковувати мало не від всіх відомих науці хвороб. Радій включили до складу харчових продуктів, зубної пасти, кремів для обличчя. Багатії носили годинник, циферблат яких був пофарбований фарбою, що містить радій. Радіоактивний елемент рекомендували як засіб для поліпшення потенції і зняття стресу.
Подібне “виробництво” тривало цілих двадцять років – до 30-х років двадцятого століття, коли вчені відкрили справжні властивості радіоактивності і з’ясували наскільки згубно вплив радіації на людський організм.
Марія Кюрі померла в 1934 році від променевої хвороби, викликаної тривалим впливом радію на організм.
Небуло і короною
Таблиця Менделєєва не тільки впорядкувала хімічні елементи в єдину струнку систему, а й дозволила передбачити багато відкриттів нових елементів. У той же час деякі хімічні “елементи” були визнані неіснуючими на підставі того, що вони не вкладалися в концепцію періодичного закону. Найбільш відома історія з “відкриттям” нових елементів небуло і корону.
При дослідженні сонячної атмосфери астрономи виявили спектральні лінії, які їм не вдалося ототожнити ні з одним з відомих на землі хімічних елементів. Вчені припустили, що ці лінії належать новому елементу, який отримав назву короною (бо лінії були виявлені при дослідженні “корони” Сонця – зовнішнього шару атмосфери зірки).
Через кілька років астрономи зробили ще одне відкриття, вивчаючи спектри газових туманностей. Виявлені лінії, які знову не вдалося ототожнити ні з чим земним, приписали іншому хімічному елементу – небуло.
Відкриття зазнали критики, оскільки в періодичній таблиці Менделєєва вже не залишалося місця для елементів, що володіють властивостями небуло і корону. Після перевірки виявилося, що небуло є звичайним земним киснем, а короною – сильно іонізоване залізо.
Відзначимо, що сьогодні в московському Центральному будинку вчених РАН урочисто присвоять імена двох хімічних елементів. відкритим вченими з підмосковної Дубни.
Матеріал створений на основі інформації з відкритих джерел. Підготував Василь Макагонов @vmakagonov
Інформація про погоду надана Центром «ФОБОС». Інформація про курси валют надана БанкомУкаіни. Інформація про пробки надана ТОВ «Яндекс.Пробки».
Знайшли друкарську помилку? Ctrl + Enter
Якщо ви хочете поскаржитися на те, що ми неправильно схиляємо географічні назви, прочитайте, будь ласка, цей текст.
Схожі статті
jak.koshachek.com
Проектний урок хімії. Життя та наукова діяльність Д. І. Менделєєва. Відкриття та значення періодичної таблиці
Мета уроку: докладно ознайомити учнів з періодами життя та наукової діяльності Д. Менделєєва. Усвідомити суть створення періодичної системи та періодичного закону як фундаменту для природної класифікації хімічних елементів і значення для розвитку хімії й суміжних з нею наук; розкриття суті загального закону природи – періодичності.
Засоби наочності:
електронно-періодична система хімічних елементів. Комп’ютер з диском, програмно-методичний комплекс “Таблиця Менделєєва”; плакати-проекти; дидактичні картки з домашнім завданням; виставка літератури, використаної під час підготовки проектів.
Девіз уроку:
“Д. І. Менделєєв здивував нас широчінню своїх знань і водночас учив, що ми для того вчимося, щоби потім нести світло знань у нашій Батьківщині, розробляти її природні багатства, підносити її добробут і незалежність”.
В. Є. Тищенко
ХІД УРОКУ
І. Повідомлення теми і мети уроку, мотивація навчальної діяльності
Учитель
Доброго дня! Прошу сідати. Згадаємо щось приємне, посміхнемося і почнемо наш урок.
Ми живемо у ХХІ сторіччі – це нова цікава епоха, коли починають перетворюватись у дійсність найсміливіші ідеї. Усі досягнення науки стали можливими завдяки великій праці вчених, серед яких ми називаємо ім’я одного з найвидатніших корифеїв науки Д. І. Менделєєва.
Отже, тема сьогоднішнього уроку … (учні записують у робочих зошитах тему уроку).
Завдання уроку:
більш докладно ознайомитися з періодами життя та наукової діяльності Д. І. Менделєєва. Усвідомити суть відкриття та значення для класифікації хімічних елементів закону природи – періодичності.
Учитель
А зараз ви запишете тези лекції-проекту.
- Дитинство та роки навчання Д. І. Менделєєва.
- Захист магістерської дисертації. Педагогічна діяльність.
- Наукова та громадська діяльність.
- Відкриття періодичного закону.
- Значення періодичного закону.
ІІ. Інтерактивна вправа – центральна частина заняття
Учитель
До кожного пункту ви маєте вписати найважливіші факти із захисту проекту координатором і повідомлень членів проекту.
Запрошуємо координатора першої групи для представлення свого проекту.
Координатор І групи
Завдання нашої частини спільного проекту – пошукова робота над інформацією про дитячі роки та навчання Д. І. Менделєєва.
Мати Марія Дмитрівна та батько Іван Павлович, портрети яких ви бачите, обоє вихідці із сімей російської інтелігенції.
Символічне зображення села – це розповідь про те, що дитячі роки Дмитра Менделєєва пройшли серед розкішної сільської природи.
Ці зображення будівель з написами “Гімназія”, “Інститут” – закладів, у яких навчався Дмитро Менделєєв. Газетна сторінка символізує перші нариси майбутнього вченого у пресі про досягнення наук на той час.
А зараз слово учасникам проекту.
Перший учасник проекту
Дмитро Іванович Менделєєв народився 27 січня (8 лютого) 1834 р. в Тобольську в сім’ї директора гімназії народних училищ Тобольської губернії Івана Павловича Менделєєва. Це була велика дружня культурна сім’я російського інтелігента.
Мати Дмитра Івановича – Марія Дмитрівна походила з давньої культурної сибірської сім’ї. Вона була зразковою вихователькою своїх багатьох дітей. Дмитро Іванович – остання сімнадцята її дитина.
Другий учасник проекту
Дитинство та роки ранньої юності Дмитро Іванович Менделєєв провів у селі, у здоровому трудовому оточенні, серед селян і заводських робітників. На все життя він зберіг набуту в дитинстві любов до праці, глибоку повагу до майстрів своєї справи, велику зацікавленість до фабрично-заводського виробництва й сільського господарства. Як найменший член сім’ї він рано навчився читати та писати і в семирічному віці підготувався до вступу в гімназію разом зі старшим братом Павлом. Однак через малу кількість років він був прийнятий у Тобольську гімназію з умовою, що залишиться на другий рік у першому класі.
Роки навчання в гімназії не вплинули на вибір майбутньої діяльності та подальший життєвий шлях Д. Менделєєва.
Третій учасник проекту
Дмитру Івановичу Менделєєву було лише 15 років, коли він у 1849 році одержав атестат про закінчення гімназії. Треба було вирішити: що робити далі? Це питання більше хвилювало матір Марію Дмитрівну, аніж її малолітнього сина.
Від знайомих гімназійних учителів Марія Дмитрівна знала, що, не дивлячись на посередні оцінки з деяких предметів, її син мав видатні, унікальні здібності. Вона вирішила вивести сина на широку життєву дорогу і насамперед дати йому вищу освіту.
Четвертий учасник проекту
9 серпня 1850 року конференція Головного педагогічного інституту в Петербурзі затвердила Менделєєва у званні студента.
Головний педагогічний інститут був закритим навчальним закладом. Студенти не тільки вчились, а й жили в інституті й могли виходити з його стін лише з дозволу інспектора. Дмитра Івановича Менделєєва мало турбувало тяжке, інколи нестерпне життя, він цілком віддавався навчанню, захоплюючись природничими науками.
З перших років навчання він змушений був думати про заробіток. У канікулярний час наймався в багаті сім’ї репетитором. На старших курсах педінституту він займався літературною працею, друкуючи в журналах різні дрібні нариси й огляди наукових досягнень.
Учитель
До представлення другої частини спільного проекту “Захист магістерської дисертації. Педагогічна діяльність” запрошуємо координатора другої групи.
Координатор ІІ групи
Педагогічна діяльність як частина спільного проекту представлена нашою групою таким чином: золота медаль за глибокі знання основ наук. Зображення рукописної наукової роботи – наполеглива, важка праця Дмитра Івановича над магістерською дисертацією. Схема міста – перебування в Гейдельберзі (Німеччина) для навчання у відомих учених-професорів.
Фотографії молодих науковців, з якими часто зустрічався Дмитро Іванович Менделєєв для обговорення наукових відкриттів. Вершиною визнання молодого вченого Менделєєва стала його участь у всесвітньому хімічному конгресі.
Перший учасник проекту
У травні та червні 1855 року Менделєєв здавав випускні іспити в Петербурзькому Головному педагогічному інституті. Добре відомий професорам інституту видатними здібностями та працелюбністю, він уразив екзаменаторів глибиною знань і вмінням чітко висловлювати свої думки. Відмінно був зданий іспит із хімії. Присутні на іспиті вітали О. О. Воскресенського з талановитим учнем.
За видатні успіхи в науках Дмитро Іванович Менделєєв після закінчення інституту нагороджений “Золотою медаллю” і йому присвоєно звання старшого вчителя.
Другий учасник проекту
Дмитру Івановичу і ще кільком студентам, які відмінно закінчили інститут, запропонували підготовку на здачу іспитів для присвоєння звання вченого ступеня – магістр. Менделєєв не зміг залишитись при інституті. Хвороба, яка почалася на другому році навчання, була дуже небезпечною. Лікарі запропонували жити на півдні. І він змушений був погодитись на місце вчителя в Одеській гімназії. Навесні 1856 р. Менделєєв узяв відпустку для здачі магістерських іспитів.
Після захисту на звання “магістр” Д. І. Менделєєв за дуже короткий термін підготував дисертацію на тему “Будова кремнієвих сполук” і успішно її захистив 21 жовтня 1856 р. Після цього він отримує посаду приват-доцента в Петербурзькому університеті.
Третій учасник проекту
На посаді приват-доцента Петербурзького університету Менделєєв не отримував постійного заробітку. Тому він змушений був шукати додаткових засобів для життя: викладав хімію у другому кадетському корпусі м. Петербурга, паралельно він займався літературною працею. У 1857 р. його нариси з різних питань розвитку науки публікувалися в журналі Міністерства народної освіти та в інших журналах, також він підготував кілька статей різними мовами. Так продовжувалось до початку 1859 р.
Четвертий учасник проекту
У січні 1859 р. було нарешті задоволено клопотання Головного педагогічного інституту та Петербурзького університету про відрядження магістра Менделєєва за кордон “для вдосконалення в науках”.
Менделєєв поїхав за кордон після закінчення лекцій з курсу органічної хімії в університеті (1859 р). Він вибрав основним пунктом перебування за кордоном давній німецький університет міста Гейдельберга. У цьому місті можна було спокійно вести дослідження, не відволікаючись на справи великих міст. Крім цього, у Гейдельберзі було багато молодих російських учених різних спеціальностей.
П’ятий учасник проекту
Менделєєв швидко став загальновизнаним головою гуртка, який стихійно організувався з молодих учених.
Постійними членами цього гуртка насамперед слід назвати відомого пізніше композитора й хіміка А. П. Бородіна, відомого філолога В. І. Сєчєнова, природознавців В. І. Олєвінського, В. І. Славича, А. В. Майкова.
Із тимчасових членів гуртка, які приїжджали на деякий час до Гейдельберга, слід згадати молодого професора О. М. Бутлерова, хіміків К. П. Лисенка, О. М. Вишнеградського, відомого пізніше лікаря С. П. Боткіна, біологів А. О. Ковалевського, Н. С. Фамінцина та українську письменницю Марко Вовчок.
Учитель
Третю частину проекту представляє координатор третьої групи зі співавторами.
Координатор ІІІ групи
Частиною спільного проекту є наукова та громадська діяльність Д. І. Менделєєва. Наш проект починають символічні ваги, роль яких умотивують учасники проекту.
Зображення книг відповідає перекладу наукових праць.
Символічне зображення хімічних елементів і приладів свідчить про практичне значення наукових праць ученого-хіміка, які пов’язані з розвитком економіки, нафтової, вугільної, металургійної промисловості.
Повітряна куля – як ще один з елементів досліджень і відкриттів Д. І. Менделєєва.
Двері у вищий навчальний заклад, – як символ того, що Дмитро Іванович завжди любив і захищав студентів і був активним громадським діячем.
А детально про його наукову та громадську діяльність розкажуть учасники проекту.
Перший учасник проекту
Учений-енциклопедист, член-кореспондент Петербурзької академії наук, професор Петербурзького університету й водночас технологічного інституту. З 1892 р. учений – зберігач Депо зразкових мір і ваг, яке за його ініціативою в 1893 р. перетворене в Головну палату мір і ваг. Найбільш повну характеристику Д. І. Менделєєву дав Л. О. Чугаєв: “Геніальний хімік, першокласний фізик, успішний дослідник у галузі гідродинаміки, метрології, геології, у різних відділах хімічної технології (вибухові речовини, нафта, учення про паливо)… Глибокий знавець хімічної промисловості, взагалі, оригінальний мислитель у галузі вчення про народне господарство”.
Другий учасник проекту
Наукова спадщина Д. І. Менделєєва надзвичайно широка й багатогранна. Він залишив понад 500 друкованих наукових праць. Автор фундаментальних досліджень з хімії, хімічної технології, фізики, сільського господарства, економіки, освіти.
Перші наукові роботи (1854-1856) присвятив вивченню ізоморфізму й питомих об’ємів. Відкрив у 1860 році температуру абсолютного кипіння (критичну температуру рідини).
У 1861 році видав підручник “Органическая химия” (перший вітчизняний підручник з органічної хімії), за який був нагороджений премією Петербурзької академії наук. У процесі роботи над першим виданням “Основ химии” формує ідею про періодичну залежність властивостей хімічних елементів від їх атомної ваги. Ця класична праця, яка за життя Д. І. Менделєєва була видана вісім разів, восьме – у 1906 р.
Третій учасник проекту
Наукові дослідження Д. І. Менделєєв органічно пов’язував із проблемами економіки, особливо з розвитком нафтової, вугільної, металургійної та хімічної промисловості. У 1877 році висунув ідею про неорганічне походження нафти, запропонував принцип безперервної фракційної перегонки нафти. Авторитет Д. І. Менделєєва був настільки високий, що його постійно запрошували експертом для розв’язання складних економічних проблем. Так, під час відрядження в Донбас у 1888 р. він уперше запропонував теорію підземної газифікації вугілля, розробив програму інтенсифікації освоєння його природних ресурсів (кам’яного вугілля, залізних руд, кам’яної солі), передбачив велике майбутнє промисловості цього унікального краю.
Четвертий учасник проекту
Д. І. Менделєєв у 1890 році винайшов новий тип бездимного пороху (піроколодій), організував його виробництво. Пропагував застосування в сільському господарстві мінеральних добрив і зрошення засушених земель. Здійснив у 1887 році політ на повітряній кулі для спостереження сонячного затемнення. Запропонував гіпотезу про природну радіоактивність (1902). Член і почесний член понад 90 академій наук, наукових товариств, університетів та інститутів різних країн. Один із засновників Російського хімічного товариства, його президент.
Працюючи з молоддю, Дмитро Іванович завжди захищав та обстоював права студентів. Він був палким патріотом і сміливим захисником прогресивних ідей.
П’ятий учасник проекту
Багатогранна діяльність Д. І. Менделєєва була тісно пов’язана з розвитком науки, освіти та економіки України. Відомі його широкі зв’язки з багатьма передовими українськими хіміками та іншими вченими, особливо Київського та Харківського університетів. Ще 1871 р. Д. І. Менделєєв брав активну участь у третьому з’їзді природознавців, що відбувся в Києві.
Д. І. Менделєєв приділяв велику увагу організації вищої освіти, зокрема, брав активну участь у створенні Київського політехнічного інституту (1898 р.). У 1903 році він був головою екзаменаційної комісії першого випуску інженерів, агрономів цього ВНЗ.
Учитель
Про дослідження в рамках проекту теми уроку інформує координатор четвертої групи.
Координатор ІV групи
Починає наш проект ксерокопія чорнового варіанту таблиці під назвою “Дослідження системи елементів”.
Наступний пункт проекту – рукопис таблиці, складений і підписаний 17 лютого 1869 року. Тут же ми пропонуємо вашій увазі першу друковану таблицю під назвою “Дослід системи елементів на основі атомних мас і хімічних властивостей”.
Сучасні форми періодичних таблиць: драбинна (Н. Бор, 1921), видовжений варіант періодичної системи та сучасна періодична таблиця, якою ми користуємося на кожному уроці, зображені в нашому проекті на тему “Відкриття періодичного закону”. Деталі цих моментів роботи Д. І. Менделєєва над створенням періодичного закону в повідомленні учасників проекту.
Перший учасник проекту
Відкриття періодичного закону хімічних елементів – явище незвичайне в історії науки, а насамперед, виключно дивовижне. Природно, саме тому, що історики науки виявляють особливу зацікавленість як до генезису самої ідеї періодичності властивостей хімічних елементів, так і до творчого процесу розробки цієї ідеї, її втілення у всеохоплюючий закон природи. Не дивно, що історії відкриття періодичного закону присвячено багато літературних праць.
Другий учасник проекту
Успішне розв’язання Менделєєвим завдання закономірних зв’язків властивостей хімічних елементів – задача, яку не вдалося розв’язати його багаточисленним попередникам, пояснюється абсолютно науковим підходом Менделєєва до цієї проблеми. Він рішуче відкинув обмеження однією властивістю хімічного елемента. Уже першу свою таблицю “Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве” Менделєєв побудував на співставленні двох властивостей елементів.
Відкриттю періодичного закону хімічних елементів Менделєєва сприяла вся його попередня наукова діяльність. Періодичний закон ніби завершив попередні дослідження, пов’язані з вивченням фізико-хімічних властивостей різних речовин, із знаходженням зв’язків та аналогій між різними сполуками елементів.
Третій учасник проекту
Достеменно відомо, що перша періодична система елементів була складена та переписана Менделєєвим у понеділок 17 лютого (1 березня) 1869 р. Рукописний варіант таблиці, а також попередні її фрагменти зберігалися в паперах Менделєєва. Уже 19-20 лютого таблиця була надрукована з російськими та французькими заголовками та розіслана російським і закордонним ученим.
Четвертий учасник проекту
Як же працював Дмитро Іванович над таблицею хімічних елементів? Якось він говорив друзям: “Усе в голові склалось, – а виразити в таблиці не можу”. Пізніше Лапшин писав: “Менделєєв три дні і три ночі, не лягаючи спати, працював у конторці, пробуючи скомбінувати результати своєї думки в таблиці, та спроби досягнути цього були безуспішні. Зрештою, під впливом сильної втоми Менделєєв ліг і зразу ж заснув. “Бачу уві сні таблицю, де елементи розставлені так, як треба. Прокинувся, тут же записав на папірці, – тільки, як пізніше виявилось, в одному місці потрібне було уточнення”.
П’ятий учасник проекту
Твердження П. Іностранцева, що Менделєєв побачив періодичну систему “уві сні”, не слід розуміти буквально. Зрозуміло, що напружена протягом кількох діб і спрямована думка Менделєєва продовжувала працювати й уві сні. Можливо, що уві сні була знайдена та частинка, якої не вистачало для встановлення зв’язку між групами неподібних елементів. Це природно, психологам такі випадки добре відомі. Таким чином, процес підготовки відкриття і саме відкриття стають повністю зрозумілими.
Учитель
Підсумок проекту – значення періодичного закону – представляє координатор п’ятої групи.
Координатор V групи
Наш проект – значення періодичної системи є завершальною частиною проекту “Життя та наукова діяльність Д. І. Менделєєва”.
Опрацювавши хімічну енциклопедію та іншу літературу (ось вона представлена на міні-виставці) ми дізнались багато з теми сьогоднішнього уроку.
Розпочинає наш проект символічне зображення простої речовини та хімічного елемента.
Зображення моделі молекули води – це вклад Менделєєва в атомно-молекулярне вчення. Цифри 1911 рік – відкриття будови атома – ще раз підтвердило велике значення періодичного закону, вираженого в таблиці, що дало можливість штучно добути нові хімічні елементи.
Загальна формула заповнення енергетичних орбіталей у будові атома – відображає запропоновану в 1931 році Зоммерфельдом ідеальну схему заповнення орбіталей, що сприяло в 1934 році створенню квантово-механічної теорії періодичної системи.
Представлення проекту в тезах доповнять мої однокласники, які працювали над створенням цього проекту.
Перший учасник проекту
У 1871 р. Д. І. Менделєєв увів у хімію терміни, що відповідають атомно-молекулярному вченню, тобто науково обґрунтовані поняття “проста речовина” та “хімічний елемент”.
Замінивши емпіричне уявлення про хімічний елемент науково обґрунтованими поняттями, Д. І. Менделєєв здійснив наукову революцію в теоретичній хімії.
Другий учасник проекту
Використовуючи поняття “хімічний елемент” як класифікаційну одиницю, Д. І. Менделєєв розробив класифікацію атомів у вигляді періодичної системи, науковим обґрунтуванням якої були атомно-молекулярне вчення й відкритий ним періодичний закон.
Маючи наукове обґрунтування, менделєєвська класифікація атомів з розвитком науки збагачувалась новими класифікаційними ознаками й одержала науково-теоретичне обґрунтування на більш високому рівні.
Третій учасник проекту
Докази рівності порядкового номера елемента та заряду ядра його атома мали величезне значення для розвитку вчення про періодичність. Перша таблиця, в якій були проставлені дійсні порядкові номери хімічних елементів, належить П. Фаянсу (опублікована в 1915 р.). 18 жовтня 1921 р. Н. Бор продемонстрував форму періодичної системи елементів у вигляді східців, у якій вперше було продемонстровано послідовність формування електронних конфігурацій атомів у відповідності до зростання порядкових номерів елементів.
Четвертий учасник проекту
У 1931 р. А. Зоммерфельд запропонував ідеальну схему, що відповідає поступовому заповненню кожної орбіталії до повної ємності.
Резерфорд у 1934 р. з виникненням квантової механіки та застосування квантово-механічних методів до атомної моделі створив спрощену квантово-механічну теорію періодичної системи.
Учитель
Дякую. У кого є індивідуальні повідомлення або інформація з теми лекції-проекту?
Учень
На мій погляд, не прозвучала інформація про роботи вчених хіміків – у спробі класифікацій хімічних елементів. Я хочу нагадати про те, що саме зроблено в цьому плані попередниками Д. І. Менделєєва.
У 1829 р. німецький хімік I. Деберейнер згрупував відомі на той час елементи за їх хімічною подібністю по три: Li, Nа, К; Са, Sr, Ва; S, Sе, Те; Сl, Вr, I та ін., назвавши їх тріадами. При цьому він виявив, що атомна маса середнього у тріаді елемента приблизно дорівнює середній арифметичній величині атомних мас крайніх елементів. Відкриття нових елементів показало неможливість “втиснути” їх у тріади (демонстрація).
Французький хімік А. Шанкуртуа в 1862 р. розмістив елементи в порядку збільшення атомних мас по гвинтовій лінії, що піднімалася під кутом 45° на поверхні циліндра, поділеній вертикальними лініями на 16 рівних частин. При цьому елементи з подібними властивостями іноді опинялися один під одним. Але деякі елементи розміщені на гвинтовій лінії довільно, без урахування їх хімічних властивостей (демонстрація).
Л. Мейєр – німецький хімік – у 1864 р. згрупував хімічні елементи за їх валентністю в шість. З відомих на той час хімічних елементів у таблицю було вміщено лише 28. При цьому Мейєр помітив певні закономірності у зростанні атомних мас елементів у групах, але ніяких теоретичних висновків не зробив.
Учень
У мене досить цікаве особисте повідомлення. Уперше таблицю Д. І. Менделєєва для розв’язання геохімічних питань застосував у 1921 році академік А. Є. Ферсман, який вивчив поширеність елементів у надрах землі та зробив такі висновки:
1.У надрах землі переважну більшість займають елементи з низькими відносними атомними масами та порядковими номерами. Із 28 перших елементів поширені 6, з порядковим номером більше 28-ми: мідь, цинк, рубідій, стронцій, цирконій, барій. Одночасно такі елементи, як гелій, берилій, неон, аргон, скандій, не увійшли у групу елементів, які складають основну масу землі.
2.Елементи кисень, водень, кремній, алюміній складають якісну й кількісну основу земних надр у всіх їх зонах і глибинах. Поширеність хімічних елементів у земній корі зменшується залежно від величини заряду ядра атомів.
3.У надрах землі переважають елементи, ядра атомів яких складаються із парних чисел протонів і нейтронів.
4.Цікаво, що елементи, відносна атомна маса яких ділиться на 4 без остачі, наприклад, кисень (16), кремній (28), магній (24) і т. д., у надрах землі становлять 86,31 %, з остачею 1 – 0,01 %, з остачею 2 – 0,05 %, з остачею 3 – 12,63 %. Таким чином, у відповідності до досліджень Ферсмана та інших учених поширеність хімічних елементів у надрах землі й у природі визначається двома закономірностями:
а) що пов’язані із властивостями ядер атомів хімічних елементів;
б) з особливостями утворення земної кори як частини землі.
Учень
Я пропоную знайти, користуючись індивідуальними таблицями, елементи, передбачені Д. І. Менделєєвим за номерами 21, 31, 32, 43, 89, 72, 75, 85, 87, 91. А також елементи, в яких були виправлені відносні атомні маси номер 4, 39, 49, 55, 57, 68, 90, 92, про які не згадувалося в ході лекції-проекту.
Учень
Я думаю, що варто почути і мою інформацію з рубрики “Це цікаво”. Французькі спеціалісти дослідили, що людське тіло вагою 70 кілограмів утримує 45 кілограмів кисню, 12 – вуглецю, сім – водню, два азоту та трохи більше кілограму кальцію. Інші елементи таблиці Менделєєва: 860 грамів фосфору, 300 – сірки, 210 – калію, 100 – натрію, 70 – хлору, а також по кілька грамів магнію, заліза, фтору, цинку, міді, кілька міліграмів йоду, кобальту, марганцю, молібдену, хрому, селену. Також у людському організмі можна виявити сліди таких елементів, як ванадій, титан, бор, бром, миш’як і кремній.
Виходячи із сучасних цін на очищені хімічні продукти, французи підрахували, що вартість “сировини”, з якої “виготовлена людина”, не перевищує… 145 доларів.
ІІІ. Підбиття підсумків, оцінювання результатів уроку
Учитель
Зробимо підсумок нашого уроку-проекту, користуючись комп’ютером з диском “Програмно-методичний комплекс “Таблиця Менделєєва” (2 хв.)
Чи існують межі періодичної системи?
Чи можуть існувати у природі (і скільки) елементи, які легші за гідроген і важчі урану, тобто де проходить відповідно нижня й верхня межа періодичної системи, який у ній перший елемент, а який останній? Це питання виникло за 17 років після відкриття періодичного закону й залишається відкритим. Можливо, на ваше покоління випаде час цього наукового відкриття.
Отже, завершимо лекцію-проект словами Д. І. Менделєєва: “Періодичному закону в майбутньому не загрожує руйнування, а тільки надбудова і розвиток суспільства”. Як бачимо, ці слова пророчі.
ІV. Загальні підсумки та оцінювання результатів уроку
Як можуть одержані на сьогоднішньому уроці знання бути корисними у вашому житті?
V. Домашнє завдання
Кожна група одержує картку із п’ятьма задачами, які потрібно розв’язати на основі знань теми “Періодичний закон і періодична система Д. І. Менделєєва”.
Важливо навчити обдарованих дітей, не менш важливо їх виховати. Тому формування особистості обдарованих дітей – один із пріоритетних напрямів роботи гімназії.
Автор: Р. Омельчук
shkola.ostriv.in.ua
