Периодический закон и периодическая система элементов Д.И. Менделеева


Слайд 1

Периодический закон Менделеева и периодическая система химических элементов

Слайд 2


Основной закон химии - Периодический закон был открыт Д.И. Менделеевым в 1869 году в то время, когда атом считался неделимым и о его внутреннем строении ничего не было известно. В основу Периодического закона Д.И. Менделеев положил атомные массы (ранее - атомные веса) и химические свойства элементов.
Д. И. Менделеев

Слайд 3

Расположив 63 известных в то время элемента в порядке возрастания их атомных масс, Д.И. Менделеев получил естественный (природный) ряд химических элементов, в котором он обнаружил периодическую повторяемость химических свойств. Например, свойства типичного металла литий Li повторялись у элементов натрий Na и калий K, свойства типичного неметалла фтор F - у элементов хлор Cl, бром Br, иод I.
Открытие Периодического закона

Слайд 4

Открытие Периодического закона
У некоторых элементов Д.И. Менделеев не обнаружил химических аналогов (например, у алюминия Al и кремния Si), поскольку такие аналоги в то время были еще неизвестны. Для них он оставил в естественном ряду пустые места и на основе периодической повторяемости предсказал их химические свойства. После открытия соответствующих элементов (аналога алюминия - галлия Ga, аналога кремния - германия Ge и др.) предсказания Д.И. Менделеева полностью подтвердились.

Слайд 5

Периодический закон в формулировке Д.И. Менделеева:
Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов.

Слайд 6

Графическим (табличным) выражением периодического закона является разработанная Менделеевым перио-дическая система элементов.
Периодическая система элементов

Слайд 7

Слайд 8

Значение
 Открытие периодического закона и создание системы химических элементов имело огромное значение не только для химии, но и для философии, для всего нашего миропонимания. Менделеев показал, что химические элементы составляют стройную систему, в основе которой лежит фундаментальный закон природы. В этом нашло выражение положение материалистической диалектики о взаимосвязи и взаимообусловленности явлений природы. Вскрывая зависимость между свойствами химических элементов и массой их атомов, периодический закон явился блестящим подтверждением одного из всеобщих законов развития природы - закона перехода количества в качество. 

Слайд 9

Памятник Д.И. Менделееву в Санкт-Петербурге

«Периодический закон Д.И.Менделеева» - Периодическая таблица Д.И. Менделеева. Изменение радиуса атома в группе. Окислительно-восстановительные свойства. Периоды. Изменение радиуса атома в периоде. Вертикальные столбики. Первый вариант. Свойства образованных химическими элементами веществ. Периодическая таблица химических элементов. Восстановительные свойства атомов.

«Значение периодического закона» - Иного завета, лучшего дать не могу. Каково значение ПСХЭ и ПЗ для современной науки и техники? Завет детям Д.И.Менделеева. Каково физическое обоснование закона? Фосфор обнаружен буквально во всех органах зеленых растений. Высказывание Д.И.Менделеева: Сколько селитры и воды потребуется для приготовления такого раствора массой 0,12 кг?

«Периодическая система химия» - Спираль де Шанкуртуа Октавы Ньюлендса Таблицы Одлинга и Мейера. И. Дёберейнер, Ж. Дюма, французский химик А. Шанкуртуа, англ. химики У. Одлинг, Дж. Ньюлендс - существование групп элементов, сходных по химическим свойствам. Открытие периодического закона. Периодический закон, Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева.

«Периодическая таблица Менделеева» - Тритий. Борий. Орбитали. Дейтерий. Модель строения атома. Дмитрий Иванович Менделеев. Значение периодической системы. Электронная конфигурация. Изотопы. Форма S-подуровня. Научная деятельность. Примеры графических формул. Электронное облако. Золото. Неметаллы. Вольфрам. Заряд атома водорода. Короткая форма таблицы.

«Периодический закон» - Sb. Ni. Д.И.Менделеев (1834-1907)-великий русский учёный. ТЕМА: ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН Д. И. Менделеева. Cl. Si. K. Ir. Cu. Ba. Li. Y. V. I. Ra. Hf. Br. Pb. N. Tc. Po. H. Открыл периодический закон химических элементов. Ga. In. Открытие периодического закона. At. Mg. C. Fe. As. Na. Co. Be. P. O.

«Создание периодического закона» - Лекок де Буободран. Актуализация опорных знаний. Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. Структура Периодической системы. Джон Ньюлендс. Деберейнер Иоганн Вольфганг. Вариант Лотара Мейера. Принципы обучения. Предпосылки создания Периодического закона. Менделеев Дмитрий Иванович. Труд.

Слайд 1

Описание слайда:

Слайд 2

Описание слайда:

Слайд 3

Описание слайда:

Слайд 4

Описание слайда:

Предпосылки создания таблицы Предпосылки создания таблицы Величайшим вкладом, изменившим весь ход науки, была идея гениального русского ученого Дмитрия Ивановича Менделеева, поставившего перед собой цель разобраться во всем многообразии химических элементов и свести их в единую систему. Каким образом поставленная Менделеевым задача была решена? "Посвятив свои силы изучению вещества, я вижу в нем два таких признака или свойства: массу, занимающую пространство и проявляющуюся в весе, и индивидуальность, выраженную в химических превращениях". Отсюда, продолжал Д.И. Менделеев, "... невольно зарождается мысль о том, что между массою и химическими элементами должна быть связь, а так как масса вещества, хотя и не абсолютная, а лишь относительная, выражается окончательно в виде атомов, то надо искать соответствия между индивидуальными свойствами элементов и их атомными весами". Так, в бесконечном многообразии свойств, присущих различным веществам, Менделеев усмотрел то общее свойство, которое оказавшись присущим всех химическим элементам, привело его к открытию величайшего закона природы, ставшего руководящим законом не только для химиков и физиков, но и любых специалистов, занимающихся изучением вещества. Таким образом, присущим всем веществам свойством, оказался вес составляющих их атомов - атомный вес.

Слайд 5

Описание слайда:

Слайд 6

Описание слайда:

Слайд 7

Описание слайда:

В марте 1869г. Менделеев сообщил Русскому химическому обществу об открытом им законе в статье "Соотношение свойств с атомным весом элементов" и тогда же сформулировал основные положения открытого законе. Пользуясь законом, Менделеев предсказал и подробно описал свойства некоторых еще не известных элементов. Дальнейшие открытия химических элементов подтвердили правильность предсказаний Менделеева и поставили имя Менделеева на первое место в истории не только химии, но и всего естествознания. Всего Менделеевым было предсказано существование одиннадцати химических элементов, в том числе и таких, как полоний, радий, протактиний. В марте 1869г. Менделеев сообщил Русскому химическому обществу об открытом им законе в статье "Соотношение свойств с атомным весом элементов" и тогда же сформулировал основные положения открытого законе. Пользуясь законом, Менделеев предсказал и подробно описал свойства некоторых еще не известных элементов. Дальнейшие открытия химических элементов подтвердили правильность предсказаний Менделеева и поставили имя Менделеева на первое место в истории не только химии, но и всего естествознания. Всего Менделеевым было предсказано существование одиннадцати химических элементов, в том числе и таких, как полоний, радий, протактиний.

Слайд 2

Он один из самых гениальных химиков XIX века; провёл многочисленные определения физических констант соединений (удельные объёмы, расширение и т. д.), изучал Донецкие месторождения каменного угля, разработал теорию растворов. Написал «Основы химии» (1868-1871) - труд, многочисленные издания которого оказали влияние на химиков-неоргаников. М. Джуа Дмитрий Иванович Менделеев

Слайд 3

Дмитрий Иванович Менделеев Д. И. Менделеев - автор фундаментальных исследований по химии, физике, метрологии, метеорологии, экономике, основополагающих трудов по воздухоплаванию, сельскому хозяйству, химической технологии, народному просвещению и других работ, тесно связанных с потребностями развития производительных сил России.

Слайд 4

Дмитрий Иванович Менделеев родился 8 февраля 1834 года в селе Верхние Аремзяны недалеко от Тобольска, в семье директора гимназии и попечителя училищ. Он был четырнадцатым ребенком в семье. Воспитывала его мать, поскольку отец будущего химика вскоре после его рождения умер. Дмитрий Иванович Менделеев

Слайд 5

Научная деятельность Д. И. Менделеев исследовал (в 1854-1856 годах) явления изоморфизма, раскрывающие отношения между кристаллической формой и химическим составом соединений, а также зависимость свойств элементов от величины их атомных объёмов. Открыл в 1860 году «температуру абсолютного кипения жидкостей», или критическую температуру. 16 декабря 1860 года он пишет из Гейдельберга попечителю Санкт-Петербургского учебного округа И. Д. Делянову: «…главный предмет моих занятий есть физическая химия». Д. И. Менделеев является автором первого русского учебника «Органическая химия» (1861 год).

Слайд 6

Периоди́ческая система хими́ческихэлеме́нтов - классификация химических элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра. Система является графическим выражением периодического закона, установленного русским химиком Д. И. Менделеевым в 1869 году. Её первоначальный вариант был разработан Д. И. Менделеевым в 1869-1871 годах и устанавливал зависимость свойств элементов от их атомного веса (по-современному, от атомной массы). Всего предложено несколько сотен вариантов изображения периодической системы. В современном варианте системы предполагается сведение элементов в двумерную таблицу, в которой каждый столбец (группа) определяет основные физико-химические свойства, а строки представляют собой периоды, в определённой мере подобные друг другу.

Слайд 7

Периоди́ческаясисте́махими́ческихэлеме́нтов (табли́цаМенделе́ева) - классификация химических элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра. Система является графическим выражением периодического закона, установленного русским химиком Д. И. Менделеевым в 1869 году.

Слайд 8

Слайд 9

Структура периодической системы

Наиболее распространёнными являются 3 формы таблицы Менделеева: «короткая» (короткопериодная), «длинная» (длиннопериодная) и «сверхдлинная». В «сверхдлинном» варианте каждый период занимает ровно одну строчку. В «длинном» варианте лантаноиды и актиноиды вынесены из общей таблицы, делая её более компактной. В «короткой» форме записи, в дополнение к этому, четвёртый и последующие периоды занимают по 2 строчки; символы элементов главных и побочных подгрупп выравниваются относительно разных краёв клеток.

Слайд 10

«КОРОТКАЯ» ТАБЛИЦА МЕНДЕЛЕЕВА

Слайд 11

ДЛИННАЯ ФОРМА ТАБЛИЦЫ МЕНДЕЛЕЕВА

Слайд 12

Короткая форма таблицы, содержащая восемь групп элементов[была официально отменена ИЮПАК в 1989 году. Несмотря на рекомендацию использовать длинную форму, короткая форма продолжает приводиться в большом числе российских справочников и пособий и после этого времени. Из современной иностранной литературы короткая форма исключена полностью, вместо неё используется длинная форма. Такую ситуацию некоторые исследователи связывают в том числе с кажущейся рациональной компактностью короткой формы таблицы, а также с инерцией, стереотипностью мышления и невосприятием современной (международной) информации.

Слайд 13

Значение периодической системы Периодическая система Д. И. Менделеева стала важнейшей вехой в развитии атомно-молекулярного учения. Благодаря ей сложилось современное понятие о химическом элементе, были уточнены представления о простых веществах и соединениях. Mg (магний): 12 – номер хим. Элемента в ПСХЭ Менделеева (соответствует числу протонов и электронов); 2 - число электронов на первом энергетическом уровне; 8 – на 2 энерг.уровне; 2 – число электронов на 3 энерг.уровне; 24, 312 – атомная масса хим.элемента.

Слайд 14

Разработанная в XIX в. в рамках науки химии, периодическая таблица явилась готовой систематизацией типов атомов для новых разделов физики, получивших развитие в начале XX в. - физики атома и физики ядра. В ходе исследований атома методами физики было установлено, что порядковый номер элемента в таблице Менделеева (атомный номер) является мерой электрического заряда атомного ядра этого элемента, номер горизонтального ряда (периода) в таблице определяет число электронных оболочек атома, а номер вертикального ряда - квантовую структуру верхней оболочки, чему элементы этого ряда и обязаны сходством химических свойств.

Слайд 15

Появление периодической системы открыло новую, подлинно научную эру в истории химии и ряде смежных наук - взамен разрозненных сведений об элементах и соединениях появилась стройная система, на основе которой стало возможным обобщать, делать выводы, предвидеть.

Слайд 16

Определения, которые нам надо знать для изучения темы:

Слайд 17

Атом – электронейтральная система взаимодействующих элементарных частиц, состоящего из ядра (образованного протонами и нейтронами) и электронов.

Слайд 18

Модель строения атома

Слайд 19

Изотопы – это разновидности атомов одного и того же хим.элемента, имеющие одинаковое число протонов но разное число нейтронов. + 1H - протий (Н)

Слайд 20

2H - дейтерий (D)

Слайд 21

3H - тритий (радиоактивен) (T).

Слайд 22

Химический элемент – это вид атомов с одинаковым положительным зарядом ядра.

Слайд 23

Электронное облако – пространство вокруг атомного ядра, в котором наиболее вероятно нахождение электрона.

Слайд 24

Формы электронных облаков.

Слайд 25

Орбитали, или подуровни, как их еще называют, могут иметь разную форму, и их количество соответствует номеру уровня, но не превышает четырех. Первый энергетический уровень имеет один подуровень (s), второй – два (s,p), третий – три (s,p,d) и т.д. Электроны разных подуровней одного и того же уровня имеют разную форму электронного облака: сферическую (s), гантелеобразную (p) и более сложную конфигурацию (d) и (f). Сферическую атомную орбиталь ученые договорились называть s-орбиталью. Она самая устойчивая и располагается довольно близко к ядру.

Слайд 26

Форма S-подуровня.

Слайд 27

Форма P-подуровня.

Слайд 28

Формаd-подуровня.

Слайд 29

Электронная оболочка – совокупность всех электронов в атоме.

Слайд 30

Электроны, обладающие близкими значениями энергиями, образуют единый электронный слой. + Z K L M N O P Q 1 2 3 4 5 6 7

Слайд 31

Периодическая система Д. И. Менделеева в свете учения о строении атома.

Слайд 32

В пределах одного и того же периода металлические свойства ослабевают, а неметаллические усиливаются, так как: а) увеличиваются заряды атомных ядер элементов; б) увеличивается число электронов на внешнем энергетическом уровне атомов; в) число энергетических уровней в атомах элементов не изменяется; г) радиус атомов уменьшается.

Слайд 33

Заряд атома водорода Заряд атома лития (оба элемента располагаются в первом периоде)

Слайд 34

В пределах одной и той же группы (в главной подгруппе) металлические свойства усиливаются, а неметаллические ослабевают, так как: а) увеличиваются заряды атомных ядер элементов; б) число электронов на внешнем энергетическом уровне не изменяется; в) увеличивается число энергетических уровней в атомах; г) увеличивается радиус атомов.

Слайд 35

Заряд атома углерода

Слайд 36

Заряд атома азота

Слайд 37

Примеры Графических формул некоторых металлов и неметаллов

Слайд 38

Элементы неметаллов Немета́ллы - химические элементы с типично неметаллическими свойствами, которые занимают правый верхний угол Периодической системы. Расположение их в главных подгруппах соответствующих периодов следующее: Кроме того, к неметаллам относят также водород и гелий. Характерной особенностью неметаллов является большее (по сравнению с металлами) число электронов на внешнем энергетическом уровне их атомов. Это определяет их большую способность к присоединению дополнительных электронов, и проявлению более высокой окислительной активности, чем у металлов. Неметаллы имеют высокие значения сродства к электрону, большую электроотрицательность и высокий окислительно-восстановительный потенциал.

Слайд 39

Слайд 40

N 5 2 2 Краткая электронная конфигурация 2s2p 2 3

Слайд 41

Слайд 42

F 2 7 Краткая электронная конфигурация 2s2p 2 5

Слайд 43

Слайд 44

As 2 5 18 8 Краткая электронная конфигурация 4s4p 2 3

Слайд 45

Слайд 46

I 2 18 18 8 7 Краткая электронная конфигурация 5s5p 2 5

Слайд 47


Периодическая система химических элементов была открыта великим русским учёным Дмитрием Менделеевым в марте 1869 года и окончательно сформулирована в годах.


МЕНДЕЛЕЕВ, Дмитрий Иванович 27 января (8 февраля) 1834 г. – 20 января (2 февраля) 1907 г. Русский химик Дмитрий Иванович Менделеев родился в Тобольске в семье директора гимназии. Дмитрий был в семье последним, семнадцатым ребёнком. Из семнадцати детей восемь умерли ещё в младенчестве. Во время обучения в гимназии Менделеев имел весьма посредственные оценки, особенно по латинскому языку.


В 1850 г. он поступил на отделение естественных наук физико- математического факультета Главного педагогического института в Петербурге. В 1850 г. он поступил на отделение естественных наук физико- математического факультета Главного педагогического института в Петербурге. В 1855 г. Менделеев окончил институт с золотой медалью и был назначен старшим учителем гимназии в Симферополь, но из-за начавшейся Крымской войны перевёлся в Одессу, где работал учителем в Ришельевском лицее. В гг. Менделеев находился в научной командировке в Германии. В гг. Менделеев находился в научной командировке в Германии.


Вернувшись, Менделеев написал "Органическую химию" - первый русский учебник по этой дисциплине, который был удостоен Демидовской премии. К этому периоду относится одно из важных открытий Менделеева – определение «температуры абсолютного кипения жидкостей», известной ныне под названием критической температуры. Написал классический труд "Основы химии". В предисловии ко второму выпуску первой части учебника, Менделеев привёл табл.элементов под названием «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве»


В 1860 г. Менделеев вместе с другими русскими химиками принимал участие в работе Международного конгресса химиков, на котором С. Канниццаро выступил со своей интерпретацией молекулярной теории А. Авогадро. Это выступление и дискуссия по поводу разграничения понятий атома, молекулы и эквивалента послужили важной предпосылкой к открытию периодического закона. В 1869 году Менделеев опубликовал свою схему периодической таблицы в журнале Русского химического общества и разослал извещение об открытии ведущим ученым мира. В дальнейшем химик не раз дорабатывал и улучшал схему, пока она не приобрела привычный вид. Суть открытия Менделеева в том, что с ростом атомной массы химические свойства элементов меняются не монотонно, а периодически.






Одна из легенд гласит, что Менделеев открыл таблицу химических элементов во сне. Однако Менделеев только смеялся над критиками. "Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы говорите: сидел и вдруг... готово!", - как-то сказал ученый о своем открытии.


Другая легенда приписывает Менделееву открытие водки. В 1865 году великий ученый защитил диссертацию на тему "Рассуждение о соединении спирта с водою", и это сразу дало повод для новой легенды. Современники химика посмеивались, мол ученый "неплохо творит под действием спирта, соединенного с водой", а следующие поколения уже называли Менделеева первооткрывателем водки.


Также современники подтрунивали над страстью Менделеева к чемоданам. Ученый в пору своего невольного бездействия в Симферополе вынужден был коротать время за плетением чемоданов. В дальнейшем он самостоятельно мастерил для нужд лаборатории картонные контейнеры. Несмотря на явно "любительский" характер этого увлечения, Менделеева часто называли "чемоданных дел мастером".