Какое свойство химических элементов менделеев положил в основу классификации
Еще
алхимики пытались найти закон природы, на основе которого можно было бы
систематизировать химические элементы. Но им недоставало надежных и подробных
сведений об элементах. К середине XIX в. знаний о химических элементах стало
достаточно, а число элементов возросло настолько, что в науке возникла
естественная потребность в их классификации. Первые попытки классификации
элементов на металлы и неметаллы оказались несостоятельными. Предшественники
Д.И.Менделеева (И. В. Деберейнер, Дж. А. Ньюлендс, Л. Ю. Мейер) многое сделали
для подготовки открытия периодического закона, но не смогли постичь истину.
Дмитрий Иванович установил связь между массой элементов и их свойствами.
Дмитрий
Иванович родился в г. Тобольске. Он был семнадцатым ребенком в семье. Закончив
в родном городе гимназию, Дмитрий Иванович поступил в Санкт-Петербурге в
Главный педагогический институт, после окончания которого с золотой медалью
уехал на два года в научную командировку за границу. После возвращения его
пригласили в Петербургский университет. Приступая к чтению лекций по химии,
Менделеев не нашел ничего, что можно было бы рекомендовать студентам в качестве
учебного пособия. И он решил написать новую книгу – «Основы химии».
Открытию
периодического закона предшествовало 15 лет напряженной работы. 1 марта 1869 г.
Дмитрий Иванович предполагал выехать из Петербурга в губернии по делам.
Периодический
закон был открыт на основе характеристики атома – относительной атомной массы.
Менделеев
расположил химические элементы в порядке возрастания их атомных масс и заметил,
что свойства элементов повторяются через определенный промежуток – период, Дмитрий
Иванович расположил периоды друг под другом, так, чтобы сходные элементы
располагались друг под другом – на одной вертикали, так была построена
периодическая система элементов.
1 марта
1869 г. Формулировка периодического закона Д.И. Менделеева.
Свойства простых веществ,
а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической
зависимости от величины атомных весов элементов.
К
сожалению, сторонников периодического закона сначала было очень мало, даже
среди русских ученых. Противников – много, особенно в Германии и Англии.
Открытие периодического закона – это блестящий образец научного предвидения: в
1870 г. Дмитрий Иванович предсказал существование трех еще неизвестных тогда
элементов, которые назвал экасилицием, экаалюминием и экабором. Он сумел
правильно предсказать и важнейшие свойства новых элементов. И вот через 5 лет,
в 1875 г., французский ученый П.Э. Лекок де Буабодран, ничего не знавший о
работах Дмитрия Ивановича, открыл новый металл, назвав его галлием. По ряду
свойств и способу открытия галлий совпадал с экаалюминием, предсказанным
Менделеевым. Но его вес оказался меньше предсказанного. Несмотря на это,
Дмитрий Иванович послал во Францию письмо, настаивая на своем предсказании.
Ученый мир был ошеломлен тем, что предсказание Менделеевым свойств экаалюминия оказалось
таким точным. С этого момента периодический закон начинает утверждаться в
химии.
В
1879
г. Л. Нильсон в Швеции открыл скандий, в котором воплотился
предсказанный Дмитрием Ивановичем экабор.
В
1886
г. К. Винклер в Германии открыл германий, который оказался экасилицием.
Но
гениальность Дмитрия Ивановича Менделеева и его открытия — не только эти
предсказания!
В
четырёх местах периодической системы Д. И. Менделеев расположил элементы не в
порядке возрастания атомных масс:
Ar – K, Со
– Ni, Te – I, Th – Pa
Ещё
в конце 19 века Д.И. Менделеев писал, что, по-видимому, атом состоит из других
более мелких частиц. После его смерти в 1907 г. было доказано, что атом состоит
из элементарных частиц. Теория строения атома подтвердила правоту Менделеева,
перестановки данных элементов не в соответствии с ростом атомных масс полностью
оправданы.
Современная
формулировка периодического закона:
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.
И
вот спустя более 130 лет после открытия периодического закона мы можем
вернуться к словам Дмитрия Ивановича, взятым в качестве девиза нашего урока:
«Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройка и
развитие обещаются». Сколько химических элементов открыто на данный момент? И
это далеко не предел.
Графическим
изображением периодического закона является периодическая система химических
элементов. Это краткий конспект всей химии элементов и их соединений.
Изменения
свойств в периодической системе с ростом величины атомных весов в периоде
(слева направо):
1.
Металлические свойства уменьшаются
2.
Неметаллические свойства возрастают
3.
Свойства высших оксидов и гидроксидов изменяются от основных через амфотерные к
кислотным.
4.
Валентность элементов в формулах высших оксидов возрастает от I до VII,
а в формулах летучих водородных соединений уменьшается от IV до I.
Основные принципы
построения периодической системы
Признак | Д. |
1. Как (Что | Элементы Ar – K, Co – Ni, Te – I, Th – Pa |
2. Принцип | Качественный |
3. Принцип | Совокупность |
Д.И Менделеев (видеофильм)
Периодический закон Д. И. Менделеева
Тренажёр №1 “Периодический закон и Периодическая система элементов Д.
И. Менделеева”
Тренажёр №2. “Закономерности изменения свойств атомов элементов в
периодах и группах Периодической системы элементов Д. И. Менделеева”
Тренажёр №3. “Периодический закон Д.И.Менделеева”
Рассказ в стихах об открытии периодического закона
Смотрите так же статью
Смотрите фильм Периодический
закон Менделеева
Источник
Классификация элементов периодический закон Д.И. Менделеева
После утверждения атомно-молекулярной теории важнейшим событием в химии было открытие периодического закона химических элементов. Это открытие, сделанное в 1868 г. гениальным русским ученым Д. И. Менделеевым, создало новую эпоху в химии, определив пути ее развития на много десятков лет вперед. Опирающаяся на периодический закон , классификация химических элементов, которую Менделеев выразил в форме периодической системы, сыграла очень важную роль в изучении свойств химических элементов и дальнейшем развитии учения о строении вещества. Поэтому рассмотрению современной теории строения атома должно предшествовать ознакомление с периодической системой элементов.
Начало классификации элементов
Сравнение свойств химических элементов с давних пор привело к делению их на две большие группы — металлы и неметаллы или металлоиды . Это деление было основано в первую очередь на различии во внешних, физических свойствах простых веществ.
Металлы отличаются характерным «металлическим» блеском, ковкостью, тягучестью, могут прокатываться в листы или вытягиваться в проволоку, обладают хорошей тепло- и электропроводностью. При обыкновенной температуре все металлы (кроме ртути) твердые вещества.
Металлоиды не имеют перечисленных выше свойств. Они не обладают характерным для металлов блеском, хрупки, очень плохо проводят тепло и электричество. Многие из них при обычных условиях газообразны.
Но гласным критерием для отнесения элемента к той или другой группе служат его химические свойства, особенно характер его окислов: окислы металлов имеют преимущественно основной характер, окислы металлоидов — кислотный.
Ярко выраженными металлическими или металлоидными свойствами обладают, однако, далеко не все представители указанных двух групп. В действительности мы наблюдаем постепенный переход от типичных металлов к типичным металлоидам. Поэтому провести резкую границу между теми и другими не представляется возможным. Относя данный элемент к металлам или к металлоидам, мы лишь отмечаем, какие его свойства — металлические или металлоидные — выражены в большей степени.
Деление элементов на металлы и металлоиды являлось по существу первой и самой простой их классификацией. Но с течением времени такая классификация перестала удовлетворять химиков. Появляются попытки разделить элементы по сходству их свойств на более мелкие группы, причем большинство исследователей невольно наталкивается на мысль установить связь между химическими свойствами элементов и их атомными весами и этот принцип положить в основу классификации.
В 1829 г. Деберейнер опубликовал опыт группировки элементов по сходству их химических свойств. Он нашел, что сходные по свойствам элементы могут быть сгруппированы по три, причем атомный вес одного из них оказывается приблизительно равным среднему арифметическому из атомных весов двух других элементов, например:
Такие группы Деберейнер назвал триадами. Он полагал, что найденные им соотношения могут послужить основой для систематической группировки элементов. Однако из всех известных в то время элементов ему удалось выделить только четыре триады.
Не останавливаясь на ряде других попыток подобного же рода, упомянем лишь о непосредственных предшественниках Менделеева.
В 1863 г. Ньюлэндс, располагая элементы последовательно, в порядке возрастания их атомных весов, заметил, что восьмой по счету элемент, начиная с любого, приблизительно повторяет свойства первого, подобно восьмой ноте в музыке. Ньюлэндс назвал эту закономерность «законом октав» и, исходя из нее, попытался разбить все известные ему элементы на группы (октавы).
Для иллюстрации системы Ньюлэндса приводим первые три октавы:
Н | Li | Be | В | С | N | О |
F | Na | Mg | Аl | Si | Р | S |
Сl | К | Са | Сr | Ti | Мn | Fe |
Размещая элементы в октавах, Ньюлэндс действовал очень произвольно: иногда он переставлял их, искусственно подгоняя под свою схему, иногда ставил на одно место два элемента; при этом он совершенно не учитывал возможности открытия новых элементов. Система Ньюлэндса содержала много противоречий, однако в ее основе лежала правильная мысль о периодическом изменении свойств элементов с увеличением их атомного веса.
В следующем 1864 г. появилась работа Лотара Мейера, в которой дана таблица, содержащая некоторые химические элементы, распределенные по валентности на шесть групп. Отмечая, что разности величин атомных весов последовательно расположенных элементов каждой группы характеризуются определенным постоянством, Мейер заканчивает свою работу словами: «Нельзя сомневаться, что имеется закономерность в числовых величинах атомных весов». Однако более определенных выводов, выражающих характер и значение этой закономерности, Мейер не сделал.
Деберейнер, Ньюлэндс, Мейер и другие предшественники Менделеева в области систематики химических элементов преследовали только узко классификационные цели и не шли дальше распределения отдельных элементов по группам на основании их химического сходства. При этом каждый элемент рассматривался ими как нечто совершенно обособленное, не стоящее в какой-либо связи с другими элементами.
Что мы узнали классификации элементов
Что все химические элементы разделены на две категории металлы и не металлы, все металлы имеют «металлический» блеск, ковкость, тягучесть электропроводность и некоторые другие свойства характерные для определенного металла.
Не металлы же имеют противоположное значение металлам, но некоторые (водород) при изменении условий могут проявлять к примеру электропроводность, становясь сверхпроводников при очень низких температурах. Поэтому некоторые неметаллы могут проявлять как металлические так и не металлические свойства.
Вы читаете, статья на тему Классификация элементов
Источник
1. Какая характеристика атома была предложена Д. И. Менделеевым в основу его системы элементов? Как Менделеев формулировал периодический закон? Какие трудности возникали у него при обосновании этого закона?
В качестве основы своей системы химических элементов Менделеев положил атомный вес (относительную атомную массу). Он решил расположить все элементы в порядке возрастания их атомных масс.
В 1869 году Менделеев сформулировал закон, называющийся периодическим: свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов.
При выведении этого закона Менделеев столкнулся с такими трудностями как малое число известных в то время элементов и неправильные массы некоторых химических элементов.
2. Почему Д. И. Менделеев назвал открытый им закон периодическим? Ответ подтвердите анализом свойств химических элементов.
Закон называется периодическим в силу того, что у химических элементов наблюдается периодичность их свойств. На основании этой периодичности Менделеев разместил все элементы по группам и периодам.
Если мы рассмотрим I период, то от лития ко фтору наблюдается усиление неметаллических свойств. Литий — активный щелочной металл, оксид и гидроксид бериллия — амфотерны, бор — уже неметалл, а фтор — самый сильный окислитель. Заканчивается период благородным газом неоном.
Во втором периоде мы можем наблюдать похожую закономерность. Натрий — активный щелочной металл, а магний уже не так активен. Оксид и гидроксид алюминия амфотерны, а углерод — типичный неметалл. Хлор, подобно фтору, обладает сильными окислительными свойствами и относится к галогенам. И заканчивается период так же благородным газом — аргоном.
Если мы будем и дальше спускаться вниз по периодам, то увидим те же основные закономерности — усиление неметаллических свойств элементов от 1 группы к 7-й группе, и завершение периода благородным газом.
3. Произведено сплавление 4,05 г оксида цинка ZnO с гидроксидом натрия, взятым в избытке. Определите массу и количество вещества образовавшейся соли.
Решение:
ZnO + Na2O (сплавление) = Na2ZnO2
Как видно из уравнения реакции, вещества взаимодействуют в пропорции 1 к 1. То есть μ (ZnO) = μ (Na2ZnO2) Найдем количество вещества для оксида цинка:
μ (ZnO) = m (ZnO) / M (ZnO) = 4,05 / 81 = 0,05 (моль)
Теперь найдем массу соли:
m (Na2ZnO2) = μ (Na2ZnO2) * M (Na2ZnO2) = 0,05 * 143 = 7,15 (г)
Ответ: μ (ZnO) = 0,05 моль, m (Na2ZnO2) = 7,15 г
Тестовые задания
1. В ряду Na — Mg — Al — Si металлические свойства
| 1) усиливаются | 3) не изменяются |
| 2) ослабевают | 4) изменяются периодически |
В периодической таблице слева направо металлические свойства элементов ослабевают.
Ответ: 2) ослабевают
2. В ряду Si — P — S — Cl неметаллические свойства
| 1) усиливаются | 3) не изменяются |
| 2) ослабевают | 4) изменяются периодически |
В периодической таблице слева направо неметаллические свойства элементов усиливаются.
Ответ: 1) усиливаются
3. Подчеркните в каждом ряду элемент, который в большей степени проявляет неметаллические свойства.
| 1) углерод, фтор | 3) кремний, фосфор |
| 2) кальций, бром | 4) кислород, фтор |
В пределах одного периода, неметаллические свойства будут более ярко выражены у того элемента, который стоит правее.
Ответ:
| 1) углерод, фтор | 3) кремний, фосфор |
| 2) кальций, бром | 4) кислород, фтор |
Источник
Предмет:
Химия. Дата:
Класс №
8 «Г» / 23.
Тема:
Периодический закон Д.И.Менделеева
Цель:
Объяснить и систематизировать знания учащихся о периодического закона Д.И.Менделеева.
Задача:
1.Создать условия для повышения мотивации учащихся в формирования, усвоении и углублении, обобщении знаний о химических элементах их распространённости в природе, значении для живой и неживой природы, через интерактивное обучение, приёмы и стратегии критического мышления, ИКТ, с учётом возрастных особенностей и интеллектуального развития учащихся.
2.Развивать мыслительные, коммуникативные навыки;
3.Воспитывать коллективизм, самостоятельность в принятии решений, умение критически мыслить, эффективно использовать ИКТ.
Оборудование:
П/С Д.И. Менделеева, учебник химии, ученическая тетрадь.
Тип урока:
Урок изучения нового материала и первичного закрепления новых знаний.
Вид урока:
Словесный, наглядно-иллюстрированный, практический, частично-поисковый, проблемный.
Форма урока:
Групповая, индивидуальная.
Ожидаемый результат:
Учебное знают, что такое периодический закон Д.И.Менделеева. Время его открытия, практическая значимость закона для химии.
Ход урока
Этапы:
Учитель:
Ученики:
Организационный момент:
Предварительная организация класса (проверка отсутствующих учеников на уроки с выявлением причины, проверка внешнего вида детей, наличие школьных принадлежностей и готовности к уроку);
Опрос домашнего задания:
1.Ученики пересказывают параграф 20 на стр.76-79;
2.Сдают на проверку тетради с контрольными вопросами в конце параграфа 20 на стр.79.
Оценивание:
Оценивание учителем, самооценивание, взаимное оценивание.
Оглашение темы урока:
Оглашение темы урока:
Периодический закон Д.И.Менделеева
Вывод учеников.
Объяснение темы урока:
Ученые-химики многих стран – предлагали различные варианты классификации химических элементов.
Им не удалось – обнаружить связь между всеми элементами и составить единую систему элементов. Эту задачу сумел решить – русский ученый Д. И. Менделеев.
Д. И. Менделеев – искал связь между всеми химическими элементами, как сходными по свойствам, так и несходными между собой.
Менделеев положил в основу классификации известных тогда элементов количественно измеряемые свойства:
– атомную массу,
– валентность.
Чтобы найти закономерность – он сопоставлял свойства и относительные атомные массы элементов разных групп (семейств).
Д. И. Менделеев расположил элементы в – порядке возрастания атомных масс в ряд.
В результате он обнаружил – что сходные по химическим свойствам элементы встречаются через определенные интервалы.
Дмитрий Иванович Менделеев (1834—1907).
Выдающийся русский ученый.
Им написано более – 400 научных работ по:
– химии,
– физике,
– метеорологии,
– сельскому хозяйству,
– педагогике и т. д.
Открытие в 1869 г. периодического закона и Периодической системы химических элементов явилось величайшим достижением его творческой деятельности.
Выдающимся трудом Менделеева является его книга – “Основы химии”, в которой впервые вся неорганическая химия была изложена с точки зрения периодического закона.
Формулировка периодического закона:
«Свойства элементов, а также состав и свойства образуемых ими простых и сложных веществ находятся в периодической зависимости от их атомных масс».
Групповая работа:
Ученики обсуждают, что они изучили в процессе урока, делятся своими мнениями с учителем и между собой.
Закрепление
Устные ответы, письменная работа.
Обсуждение вопросов в конце параграфа 20 на стр.79.
Оценивание:
Взаимооценивание. Оценивание учителем. Самооценивание учеником.
Домашнее задание:
1.Прочитать параграфы 21 на стр.79-83;
2.Ответить письменно на вопросы в конце пр.21 на стр.84.
Рефлексия:
«Чемодан и мясорубка».
Две звезды одно пожелание:
Ученики пишут две звезды и одно пожелания на стикере и клеят на доску.
Подпись:
Источник