Конспекти уроків

https://super.urok-ua.com/konspekt-uroku-himiyi-na-temu-okisno-vidnovni-reaktsiyi-dlya-uchniv-9-klasu/

https://super.urok-ua.com/proekt-na-temu-metali-na-sluzhbi-lyudini/

http://shkola.ostriv.in.ua/publication/code-506DB3B00ABF5/list-BD57D40B26
 

 http://osvita.ua/school/lessons_summary/chemistry/42440/  

Тема уроку: Корозія металів, захист від корозії

Мета уроку:

навчальна – сформувати в учнів уявлення про корозію металів та її типи;

вивчити суть хімічної корозії на здоров’я людини, екологічні проблеми,пов’язані з корозією металів;

розвивальна – розвивати вміння грамотно використовувати металічні вироби, розвивати  мову, мислення, увагу, пам’ять, уміння спостерігати та робити висновки;

виховна – бережливе ставлення до виробів із металів та їх сплавів, виховувати творчу ініціативу.

Очікувані результати:

учень:

-          описує явище корозії

-          обгрунтовує необхідність запобігання корозії металів

-          висловлює судження про наслідки корозії металів

-          робить висновки про значення захисту від корозії

Тип уроку: комбінований

Засоби наочності: комп’ютер, мультимедійний проектор, електронне навчально-методичне забезпечення курсу хімії, опорний конспект, учнівська мультимедійна презентація, різнокольорові картки.

Форма організації навчальної дільності: фронтальна, індивідуальна робота в парах, робота з опорними схемами, дидактична гра, бесіда, розповідь вчителя.

Методи навчання: словесні, пояснювально-ілюстративні, наочні, проблемні, пошукові, репродуктивні.

Девіз уроку:

Просто знати – це не все, знання потрібно використовувати.

Й.В.Гете

Хід уроку

1. Організація класу

Невідомо хто, коли, але хтось, колись сказав слова, які передаються нам і які ми передаємо нашим нащадкам «Намагаймося кожного дня знайти якийсь позитивний початок, оскільки від того настрою, з яким ти вступаєш у день, залежать твої успіхи.

Давайте посміхнемось один одному та з з гарним настроєм розпочнемо урок.

2. Актуалізація опорних знань

На попередніх уроках ми почали вивчати метали і вже знаємо їх загальні фізичні та хімічні властивості. Давайте пригадаємо їх.

Гра «Вірю – не вірю»

1.      Для металів характерний ковалентний неполярний тип зв'язку (Ні, металічний)

2.      Метали перебувають за звичайних умов у рідкому стані (за винятком ртуті). (Ні, у твердому, крім ртуті)

3.      Пластичність – це здатність неметалів необоротно деформуватися під дією мехінічних навантажень. (Так)

4.      Метали одержують із руд. (Так)

5.      Найпластичніший метал – залізо (Ні, золото)

6.      Сполуки металів з Оксигеном називаються сульфіди. (Ні, оксиди)

7.      Метал Кальцій відноситься до родини лужно-земельних металів. (Так)

8.      В ОВР метали виступають відновниками (Так)

9.      На зовнішньому енергетичному рівні метали мають багато електронів (Ні, 1-3с)

10.  Температура плавлення металу Вольфраму 660⁰ (Ні, понад 3000 ⁰С)

11.  Найважчий метал – Осмій (Так)

12.  Лідер серед металів по електропровідності Алюміній (Ні, срібло)

3. Мотивація навчальної діяльності:

Метали мають дуже важливе значення в нашому житті. Щодня ми користуємося виробами з Металів і тому й хочемо знати, як дового прослужить нам той чи інший виріб.

(Слайди про застосування металів і їх сплавів)

-          Які властивості лягли в основу використання металів у цих випадках?

-          Чому не можна використовувати ніж з алюмінію?

-          Чому в оцинкованому відрі не можна квасити капусту?

-          Чому з літію, що найлегший, не можна зробити літак?

Для раціонального використання металів слід врахувати як фізичні, так і хмічні властивості.

Але у кожного металу є ворог, який призводить до значних втрат: спричиняє матеріальні збитки, руйнує обладнання, екологічно забруднює довкілля. (показ слайдів предметів, що піддалися корозії)

Сьогодні ми познайомимось з цим рйнівником металів. Це давній і шкідливий ворог усіх Металів, що людина використовує в побуті й техніці. Вдень і вночі він веде боротьбу з ними, і метали гинуть. Щоб дізнатися що це за Руйнівник, потрібно разгадати кросворд

1
						2
		3
			4
					5
					6
						7

  

1.      Скляна посудина для проведення хімічних реакцій (Пробірка)

2.      Хімічний елемент, який входить до складу води (Оксиген)

3.      Кількістю цих частинок різняться між собою ізотопи (Нейтрони)

4.      Назва VII групи хімічних елементів періодичної системи (Галогени)

5.      Різновид атомів одного й того самого елемента з різним нуклонним числом (Ізотопи)

6.      Предмет, з допомогою якого можна запалити вогонь (Сірник)

7.      Центральна частина атома (Ядро)

(Слово – «корозія»)

(Учні в парах розгадують кросворд). Це корозія!

Отже, тема нашого уроку

«Корозія Металів, захист від корозії»

Ми з’ясуємо з вами такі проблемні запитання?

-          Що називається корозія металів?

-          Фактори, які спричиняють корозію

-          Які є види корозії?

-          Яка роль корозії в житті людини?

-          Методи захисту від неї.

4. Сприйняття та усвідомлення нового матеріалу

1.      Поняття про корозію (електронна презентація)

За результатами перегляду – обговорення з учнями

1.      Корозія – це самочинне руйнування металів та їх сплавів під впливом навколишнього середовища.

2.      Головні чинники, які спричиняють корозію:

-          вплив атмосферного повітря,  грунтової вологи, агресивних газів;

-          занурення в агресивне хімічне середовище

-          потрапляння на поверхню металевих виробів води або водних розчинів інших сполук

3.      Суть корозії: атоми металічного елемента під час взаємодії з компонентами довкілля втрачають електрони, тобто окиснюються. Метал , що перебував у вільному стані, перетворюється на різні сполуки: оксиди, гідроксиди, солі, та інші.

За характером руйнування металів розрізняють такі види корозії:

-          загальна, що розподіляється рівномірно по всій поверхні металів чи сплаву, наприклад, іржавіння заліза на повітрі або при взаємодії з кислотами;

-          місцева, яка розподіляється нерівномірно, у вигляді корозійних плям, що особливо небезпечно для з хімічної апаратури.

Хімічна корозія металів – це руйнування металів з речовинами навколишнього середовища.

            Газова – відбувається в сухих газах за повної відсутності вологи. З нею ми стикаємося при корозії металів у печах, вихлопних трубках тощо.

4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃

На повітрі – корозія характеризується наявністю вологи, залізо під впливом кисню і води окиснюється, перетворюється на ферум (ІІІ) гідроксид:

4Fe + 3O₂ + 6H₂O → 4 Fe (OH)₃

2.      Роль корозії у життя людини (учнівська мультимедійна презентація)

3.       Захист металів від корозії.

Виникає проблема захисту деталей від руйнування (електронне навчально-методичне забезпечення)

•         Нанесення на поверхню металів захисних плівок (лаку, фарби, емалі).

•         Покриття металів шаром інших металів. У по­всякденному житті людина найчастіше зустрічається з покриттям заліза цинком і оловом. Залізо, покрите цинком, називають оцинкованим. Його використовують для покриття дахів будинків. А вкрите оловом називають білою жерстю й використовують для виготовлення консервних банок.

•         Використання інгібіторів. Інгібітори — це ре­човини, здатні уповільнювати процес окиснення металу.

•         Створення сплавів з антикорозійними власти­востями, наприклад, нержавіючих сталей шляхом дода­вання до заліза нікелю, хрому, кобальту тощо.

•         Протекторний захист — створення контакту мета­лу з більш активним металом, який буде руйнуватися. Так, цинк електрохімічно захищає залізо від корозії.

•         Застосування надчистих металів. Демонстрація. Наслідки корозії металів та засоби захисту від неї.

5.Закріплення вивченого матеріалу

1. Міні-тест на комп’ютері
2. Гра «Продовж речення»

1.      Самочинне руйнування металів і сплавів унаслідок їх взаємодії із зовнішнім середовищем називають… (корозією)

2.      Під час корозії атоми більш активних металів … (окиснюються)

3.      Речовини, які сповільнюють процес корозії, називаються … (інгібітори)

4.      Факторами, що спричиняють корозію, є …(вплив повітря, вологи, газів, агресивне середивище)

5.      Продукти корозії належать до таких класів речовин як … (оксиди, гідроксиди, солі)

6.      Існують такі види корозії, як … (хімічна, газова, повітряна)

7.      У домашніх умовах вироби від корозії захищають шляхом … (фарбування, лакування)

6. Рефлексія

Чи отримали ви сьогодні для себе корисну інформацію?

Якщо «так», то піднімають зелену картку, якщо ні – червону

Домашнє завдання

1. Опрацювати §18 підручника

Творче завдання

2. Запропонуйте свій метод захисту від корозії
3. Прийом «фантазія». Придумати фантастичне оповідання або казку з теми.

Тема уроку: ШВИДКІСТЬ ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ.

Мета уроку:

навчаюча - сформувати уявлення про швидкість хімічних реакцій і показати вплив різних чинників на швидкість перебігу процесів;

розвиваюча - формувати вміння пояснювати вплив різних чинників на швидкість реакцій, розвивати уявлення про будову речовини, уміння спостерігати, порівнювати, абстрагувати, розвивати навички колективної співпраці, само - та взаємоконтролю;

виховна - закріплювати правила техніки безпеки при роботі з хімічними речовинами, формувати уявлення про необхідність впливу на швидкість процесів з метою забезпечення економії виробництв.

Очікувані результати навчання. Після цього уроку учні мають:

- характеризувати чинники, від яких залежить швидкість хімічної реакції;

- обґрунтовувати залежність швидкості хімічної реакції від концентрації, температури, площі поверхні стикання;

- порівнювати швидкість перебігу реакцій в залежності від чинників;

- спостерігати вплив чинників: площі поверхні зіткнення, температури і концентрації на швидкість реакції;

- застосовувати знання при розв’язування розрахункових задач.

Обладнання та реактиви: реактиви та обладнання для лабораторних дослідів: розчини хлоридної кислоти різної концентрації, метал цинк у гранулах і порошкоподібний; роздатковий дидактичний матеріал по даній темі, таблиця «Швидкість хімічних реакцій».

Основні поняття: швидкість хімічних реакцій.

Тип уроку: формування нових знань та умінь.

Методи: словесні, пояснювально-ілюстративні, наочні, репродуктивні, частково-пошукові, практичні.

Форми роботи: індивідуальна, групова, фронтальна, демонстраційний експеримент.

           Девіз уроку: " Хімія наука експериментальна, дослід – основа пізнання".

Хід уроку

1.  Організація класу - інтерактивний прийом «Я вітаю…»

«Я вітаю тих, хто…» (… має хороший настрій; добре виспався; хоче працювати; виконав домашнє завдання; в доброму гуморі; хотів би дізнатися щось нове; хоче спілкуватися… тощо). Після кожної фрази учні, які вважають, що фраза стосується їх, підводяться. Учитель та інші учні їм аплодують.

2. Актуалізація опорних знань учнів

Ми почали вивчати тему "Хімічні реакції''.

Гра " Ланцюгова реакція" (метод "мозкового штурму")

Придумати питання, відповідь на яке дасть вичерпну інформацію про хімічні реакції, їх класифікацію.

Протягом   5 хвилин учні опитують один одного по черзі за складеними питаннями, повтори не зараховуються.

Зразки запитань:

·        що називається хімічною реакцією?

·        які типи хімічних реакцій ви знаєте?

·        за якими ознаками класифікують реакції?

·        що називають реакціями сполучення?, розкладу?, обміну?, заміщення?

·        які типи реакцій включає класифікація за тепловим ефектом?

·        що називають реакцією ендотермічною?, екзотермічною?

·        яке рівняння називають термохімічним?

·        що таке ОВР?

·        що називають окисником?, відновником?

·        що таке процес окиснення?, відновлення?

3. Мотивація навчальної діяльності

Відомо, що хімічні реакції відбуваються по-різному. Одні з них - за долі секунди, інші - протягом років, тисячоліть. Так на уроках хімії ми працюємо з речовинами, реакції між якими відбуваються миттєво, тобто швидко. Це реакції нейтралізації, горіння (горіння пороху, паперу, вугілля), згоряння палива в двигуні, взаємодія кислот з деякими металами. Інші - на виробництві, в природі - повільно: утворення вугілля, нафти, газу; ржавіння заліза, хімічне вивітрювання гірських порід. Сьогоднішній урок поглибить ваші знання про хімічні реакції.

Для підвищення продуктивності хімічних виробництв необхідно створити умови, які сприяють прискоренню хімічних реакцій. Чим більше за одиницю часу утвориться потрібного продукту, тим виробництво економічно вигідніше. Деякі реакції завдають шкоди (псування харчових продуктів, корозія металів). Швидкість таких небажаних процесів потрібно сповільнити.

Висновок:   Хімічна  реакція – це  процес,  а  будь-який  процес характеризується швидкістю.

Тема нашого уроку "Швидкість хімічних реакцій".

Цільові орієнтації (план)

1. З'ясувати поняття швидкості хімічних реакцій.

2. На основі експерименту з'ясувати чинники, які впливають на швидкість перебігу реакцій.

4. Давайте пригадаємо з курсу фізики швидкість руку тіл. Що
розуміють під швидкістю руху тіла? Чи можна перенести це на швидкість
хімічних реакцій? Що поставити замість пройденого шляху? (Порівняльний метод).

5. Засвоєння нових знань.

5.1. Швидкість хімічної реакції визначається зміною концентрації прореагованої чи утвореної речовини за одиницю часу (робота з хімічним  словником, підручником).

Концентрація речовини береться молярна, яка визначається кількістю моль речовини в літрі розчину і позначається буквою С. Розглянемо на прикладі взаємодії хлору і водню.

Формування практичних навичок - розв’язання задачі.

Н₂ + Сl₂ = 2НСl

Початкова концентрація С₁ (Н₂) = 1 моль/л, через 4 сек. С₂(Н₂) = 0,6 моль/л

V  = (1 – 0,6)/4 = 0,1 моль/л^.сек

V  = (С₁–С₂)/(t₂–t₁) = ∆С/∆t

Це середнє значення швидкості хімічної реакції в певний момент часу. При цьому немає значення про яку з речовин, що приймає участь у реакції, йде мова: всі вони зв'язані між собою рівняннями реакції, а тому за зміною концентрації однієї з речовин можна судити про відповідні зміни концентрації інших речовин.

5.2. Створення проблемної ситуації (проблемний метод).

Нам у хімічній лабораторії необхідно добути для експерименту газ водень. Які речовини потрібно взяти для реакції і за яких умов її проводити? як ви думаєте? В кінці уроку ми повинні розв'язати цю проблему.

5.3. З'ясуємо, від чого залежить швидкість реакції. Працюємо з таблицею «Швидкість хімічних реакцій». Повторення правил техніки безпеки при виконанні хімічних експериментів.

1. Природа реагуючих речовин.

Демонстраційний експеримент: взаємодія розчину хлоридної кислоти з металом цинком і залізом (учень проводить експеримент, аналізує і робить висновки)

2. Агрегатний стан.

3. Площа поверхні стикання (для речовин в твердому стані).
Лабораторний дослід 1

Тема. Вплив площі стикання реагуючих речовин на швидкість.

Взаємодія розчину хлоридної кислоти з гранульованим і порошкоподібним металом цинком.

4. Концентрація реагуючих речовин.

Лабораторний дослід 2

Тема. Вплив концентрації речовин на швидкість реакції.

Взаємодія розчину хлоридної кислоти  різної концентрації з металом цинком.

5. Температура.

Лабораторний дослід 3

Тема. Вплив температури на швидкість реакції.

Взаємодія розчину хлоридної кислоти з металом цинком при кімнатній температурі та нагріванні.

Правило  Вант-Гоффа: при підвищенні температури на кожні 10 °С швидкість більшості хімічних реакцій зростає у 2-4 рази.

Коротке повідомлення учням про життя і діяльність вченого Вант-Гоффа (пошуковий метод).

Голландець Якоб Хедрік Вант-Гофф у 1901 році став першим лауреатом Нобелівської премії з хімії. Він був удостоєний цієї високої нагороди за відкриття величезного значення - законів хімічної динаміки та осмотичного тиску в розчинах. Вчений був одним із засновків фізичної хімії.

Народився Вант-Гофф у Роттердамі у 1852 році. Закінчив Політехнічну школу в Делфті. Удосконалював освіту у Боннському університеті, вищій медичній школі у Парижі. Член ряду академій наук та вчених товариств. Іноземний член-кореспондент Петербурзької Академії Наук. Помер у 1911 році.

Цей вчений запропонував класифікацію хімічних реакцій і встановив, що у результаті підвищенню температури на кожні 10 °С швидкість реакції зростає у 2 - 4 рази.

6. Каталізатор.

Легенда

Помирав старий араб. Все його багатство складалося з 17 прекрасних білих верблюдів. Він зібрав своїх синів і оголосив їм свою останню волю: «Мій старший син, опора сім'ї, повинен отримати після моєї смерті половину верблюдів. Середньому сину я заповідаю третину всіх верблюдів. Але і мій молодший, улюблений син повинен отримати свою частку - одну дев'яту частину стада ».

Сказавши це, старий араб помер. Поховавши батька, три брати стали ділити верблюдів. Але виконати волю батька вони не змогли: неможливо було розділити 17 верблюдів ні навпіл, ні на три частини, ні на дев'ять частин. Але тут через пустелю проходив дервіш. Бідний, як всі вчені, він вів з собою чорного облізлого верблюда, навантаженого книгами. Брати звернулися до нього за допомогою. І дервіш сказав: «Виконати волю вашого батька дуже просто. Я дарую вам мого верблюда, а ви спробуйте розділити спадщину». У братів виявилося 18 верблюдів, і все вирішилося. Старший син отримав половину верблюдів - 9, середній - третину стада - 6 і молодший син отримав свою частку - двох верблюдів.

Але 9, 6 і 2 дають 17, і після поділу виявився зайвий верблюд - старий облізлий верблюд вченого. І дервіш сказав: «Віддайте мені тому мого верблюда за те, що я допоміг розділити вам спадок, а то мені доведеться самому тягнути книги через пустелю».

Цей чорний верблюд і подібний каталізатору. Він зробив можливим такий процес, який без нього був би немислимий, а сам залишився без змін. Це дійсно основна властивість каталізаторів.

Після розгляду впливу на швидкість хімічної реакції кожного чинника, учні самостійно роблять висновки і записують їх у опорну схему «Чинники, які впливають на швидкість хімічних реакцій» (дослідницький метод).

5.4 Розв’язання проблемної ситуації.

6. Закріплення вивченого матеріалу.

Робота в групах

Кожна група дає відповіді на запитання, записані на картках, одночасно пояснюючи один одному те, що є незрозумілим.

Завдання для групової роботи на закріплення матеріалу по темі

"Швидкість хімічних реакцій"

1.      Користуючись витискувальним рядом металів , поясніть який з металів цинк чи магній інтенсивніше реагуватиме з розчином хлоридної кислоти однакової концентрації.

2.      Одна із стадій виробництва сульфатної кислоти - випалювання
піриту FеS₂. Чому пірит перед подачею його у піч для випалювання,
попередньо подрібнюють?

3.      Як пояснити те, що розжарена вуглинка жевріє на повітрі і яскраво
спалахує в кисні?

4.      Чому   мідна   дротинка   покривається   чорним   нальотом   при
нагріванні?

5.      Суміш порошків цинку і йоду у щільно закритій посудині може
зберігатися тривалий час. У разі попадання у суміш краплин води
відбувається бурхлива реакція. Яку роль відіграє при цьому вода?

6.      Чому деревна тирса може самозагоратися на повітрі, у той час як з
дерев'яними брусками цього не відбувається?

7.      Чому при випалюванні піриту замість повітря у промисловості
застосовують чистий кисень?

7. Домашнє завдання:

§ 16   І      впр. 4, 5, робочий зошит - ст. 59 (сам.робота)

ІІ     впр. 6, 7, робочий зошит - ст. 60 (сам.робота)

Домашні досліди:

Провести взаємодію питної соди з оцтовою кислотою і оцтовою есенцією.

Провести взаємодію шкарлупи яйця з оцтовою і лимонною кислотою.

Реактиви: оцтова кислота, оцтова есенція, лимонна, кислота, питна сода, шкарлупа яйця, блюдечко, ложечка.

8. Підсумок уроку. Метод «Мікрофон»

- Що нового ви дізнались на уроці? Чому навчилися?

- Як ви самі оцінюєте свою роботу на уроці?

- Як отримана інформація відповідає тому, що я вже знаю?

- Що я можу зробити по-іншому тепер, коли володію новою інформацією?

Тема уроку: "Вода-найцінніший мінерал на Землі"

Мета уроку: з'ясувати роль води у природі та її значення для живих організмів. Ознайомити учнів із проблемами забруднення водних ресурсів. З'ясувати лікувальні та профілактичні властивості води; розвивати екологічні знання.

Тип уроку: інтегрований урок з хімії, біології, географії та фізики у формі семінарського заняття.

Обладнання уроку: глобус, виставка книг і літератури про воду, плакати і газети "Вода - найцінніший мінерал" (виготовлені учнями)

Девіз уроку:

"Земля - не вічна благодать,

Коли далекого нащадка

Ти пустиш в світ з котомкою

Їй буде нічого йому подати"

Хід уроку

1. Вступне слово вчителя

Провідні вчені світу з 1970 по 1975 рік вивчали будову молекули, фізичні та хімічні процеси, що відбуваються з участю води у природі. Вони видали п'ятитомник, понад 1000 сторінок, відповіли на безліч питань, але чимала кількість запитань залишилась без відповіді. Ми наче й багато знаємо про воду, її роль в природі, але інколи залишаємося без відповіді. Тому ми сьогодні проводимо сумісний урок з хімії, біології, географії, фізики, щоб з'ясувати роль води та її значення для живої та неживої природи і діяльність людини. Щоб це зрозуміти, нам необхідно знати фізичні та хімічні властивості води. Пора дізнатись та навчитись розуміти велику і могутню воду, яку ми жорстоко експлуатуємо, порушуючи природне середовище. Тільки ґрунтовні знання про воду, водні басейни можуть дати необхідні основи для збереження та існування екосистем нашої планети. Людство використовує велику кількість води, як правило, робить це не цінуючи її, коли її достатньо. Людина не цінує воду до тих пір, поки не вичерпується джерело.

Отже, що це за чудодійна, хімічна сполука - вода? Це і є темою нашого уроку. Запишіть план уроку:

1.  Поширення води у природі.

2.          Роль води у природі.

3.          Екологічні проблеми сьогодення.

4.          Лікувальні властивості води.

5.          Цікаве про воду.

Серед усіх речовин на Землі вода - найпоширеніша і, напевно, найдивовижніша. Сьогодення і майбутнє життя не мислимі без неповторної частини матеріального світу. У комплексі природних багатств вода відіграє важливу роль, бо саме у воді зажеврів колись вогник життя. Життя зародилося у воді й розвивається лише у водних розчинах. Німецький фізіолог Е. Дюбуа-Реймон дуже влучно сказав "Живе - то одухотворена вода".

Багато написано та сказано про неї: від поетичних рядків до суто наукових академічних праць. Вода з глибокої давнини збуджувала уяву людини. Адже усі бачили, що волога сприяє росту рослин, у воді живуть живі істоти, без неї не може існувати все живе. В одній єгипетській піраміді в гробниці фараона знайшли зерно, яке пролежало 400 років, але досить було його зволожити, і воно проросло.

Проте через сучасний стан довкілля чисту та прозору воду ми можемо зустріти хіба що в дитячих казках про її чудодійні властивості та в незабутньому творі Антуана де Сент-Екзюпері "Маленький принц".

"... в тебе ні кольору, ні смаку, ні запаху, тебе не можливо описати, тобою насолоджуватись, не знаючи, що ти таке.

Не можна сказати що ти необхідне для життя: ти - життя. Ти наповнюєш нас радістю, яку не пояснити нашими почуттями. За тобою повертаються до нас сили, з якими ми вже попрощались.

              Завдяки тобі в нас знову починають струменіти висохлі струмки нашого серця"

Ці слова французького письменника давно стали гімном воді - речовині, без якої наша планета Земля перетворилась би у мертве, на віки застигле небесне тіло.

Подивімось на глобус: якого кольору на ньому більше? Голубого. На Землі більше води ніж суші. Недарма ж космонавти розповідають, що наша планета з навколоземної орбіти здається зеленувато-блакитною. Це колір морської води. Об'єм води у Світовому океані вдесятеро перевищує об'єм усієї суші над рівнем моря.

Що ми знаємо про поширення води у природі? Про це своїми знаннями з нами поділиться вчений-географ (додаток 1).

Абсолютно чистої води у природі немає, її можна одержати перегонкою. Вона несмачна, без солей, необхідних живим організмам. Якщо таку воду довгий час споживати, то вона буде вимивати солі з організму! У морській воді надто багато різних солей і тому вона також не придатна для використання.

А чи знаєте ви, що людині потрібно випивати в день близько 1,7 літрів води. І приблизно у 20 р. більше щоденно треба кожному з нас для миття, приготування їжі і т. д. А загальна кількість води в природі не змінюється. Як ви думаєте, чому? Допоможе нам в цьому розібратися юний фізик (додаток 2)

А яке значення води для життя на Землі з точки зору вчених-хіміків? (додаток 3)

Про роль води в живій природі нам розповість вчений-біолог (додаток 4)

"Будь здоровий, як вода" - кажуть у народі. Здавна у багатьох народів світу існували перекази про цілющі, лікувальні властивості води. Не вмивавшись, людина раніше не робила жодного кроку з двору. "Вода Дністрова - над усе здорова" - колись вважали в Україні.

Слово сучасним лікарям про лікувальні властивості води (додаток 5)

Нас, жителів Землі, можна порівняти з пасажирами корабля, яким видано певний запас води. Але пасажири корабля можуть розраховувати, що в випадку нестачі води, якесь інше судно допоможе їм, тоді, як ми у Всесвіті одні з нашими невеликими запасами прісної води, необхідної для життя. Тому проблема чистої води особливо гостро стоїть сьогодні.

Послухаємо нашого еколога (додаток 6)

З давніх-давен людство зрозуміло яку роль відіграє вода в природі та житті людини і відобразило це в народній творчості: прислів'ях, приказках, піснях, загадках. (Учні зачитують підготовлені приспів 'я, загадки, пісні про воду)

Підсумок уроку: Проблему очищення та охорони води вирішити нелегко. Можливо, хтось з вас в майбутньому буде безпосереднім учасником цієї проблеми. Ви можете обрати собі такі професії: еколог, гігієніст, економіст, програміст, хімік і візьмете на себе відповідальність за вирішення цих різних проблем.

Водні ресурси, як і чисте повітря слід охороняти і раціонально використовувати. Питання охорони довкілля розглядає Конституція України, ст.546

Додаток 1

Географ

Вода - найпоширеніша речовина на Землі. Вона покриває ¾ всієї земної поверхні у вигляді океанів, льодовиків, озер, боліт, а над нею пливуть хмари – скупчення пароподібної води. Якщо копнути в глибину земної кори, то і там в тріщинах і порах завжди можна знайти воду. В морях і океанах знаходиться 98 % загальної кількості води. Запаси прісної води, необхідної для життя і технічних потреб становить лише 3 %. Решта – вода солена. 2/3 усіх запасів прісної води на Землі міститься у замерзлому вигляді в льодовиках і полярних льодах. А 1/3 зосереджена у річках, озерах, підземних водах.

Прісної води катастрофічно не вистачає. В одних районах Землі часто йдуть дощі, в інших місцями засуха. Нестачу прісної води в даний час відчуває 1/3 населення планети. Добра вода стає предметом експорту, наприклад населення Гонконгу одержує воду по спеціальному трубопроводу з Китаю. На привізній воді живе ціла країна – Алжир. Вода – сировина, яку неможливо замінити.

Вода входить до складу  тіла кожного живого організму в значних кількостях. Так, тіло людини складається з води на 75 %, в крові – близько 80%, у м’язах – 35%, в кістках людини - 25% води. В організмі риб – 80%, земне-водних – 60% в овочах – до 80% води.

Якщо б висота земної кори була всюди однакова, наша планета вкрилась би шаром води заввишки 2400 м .Усі води океанів, морів, річок, озер, боліт, льодовиків, а також підземної води і скупчення водяної пари в атмосфері становлять водну оболонку Землі – гідросферу.

4 океани і 80 морів утворюють світовий океан – він становить 71 % усієї земної поверхні. У Світовому океані на кожного жителя Землі припадає близько 300 млн. кубічних метрів води. Щоб заповнити водою океан всім річкам земної кулі треба безперервно вливати в нього свою воду 50 тисяч років.

                                                                                       

    Додаток 2

Фізик

  У природі постійно відбувається  колообіг води. Завдяки випаровуванню вода є у повітрі. Залежно від температури повітря пара води то утворює туман, росу, іній, то збирається у хмари і випадає у вигляді дощу або снігу.

  Рідка вода завдяки своїй легкості, рухливості і текучості утворює струмки, озера, ріки, просочується в грунт,  утворюючи води які течуть у моря, океани.

  Вода, яка випаровується з відкритих поверхонь, таким чином знов повертається на Землю. Снігові і льодові покриви Землі внаслідок текучості і агрегатних перетворень води беруть участь в колообігу у вигляді пари, хмар, інію, снігу, дощу, льоду.

  Фізичні властивості води настільки багатогранні, що розглянути їх (навіть не вивчити) дуже важко. Адже енергія води нас зігріває, плавить метал, перевозить мільярди людей. За допомогою спеціальних приладів, які дають змогу отримати надтонкий струмінь води, під величезним тиском "ріжуть метал", "рубають" вугілля в шахтах. Таких прикладів можна наводити безліч, але навіть вже з даних ви бачите, які різноманітні фізичні властивості має  вода.
          Вода – прозора речовина, без запаху і смаку. При нормальних умовах густина води 1 г/см³. При 100°С вода перетворюється на пару, а при 0°С вона замерзає, перетворюючись на лід. При цьому спостерігається цікаве явище: об’єм утвореного льоду майже 10%, більший від об’єму вихідної кількості води, а його густина менша, ніж густина води тому лід плаває на воді.

  Вода має особливу властивість: при нагріванні від 0°С до 4°С її об’єм не збільшується, а зменшується, і, починаючи з 4°С починає зростати. Отже, найбільшу густину має вода при температурі 4°С, об’єм – мінімальний. Ця властивість води має важливе значення для клімату на Землі та життя у воді. На дні великих озер вода цілий рік зберігає температуру не нижче за 4°С, що дає змогу живим істотам пережиту сувору зиму.

  Вода у природі весь час рухається. Якби можна було піти за водою, то у нас вийшла би цікава подорож. Основною причиною колообігу води є Сонце. Четверта частина сонячної енергії йде на випаровування вологи з поверхні води. 2/3 атмосферної вологи повертається у вигляді осадів у Світовий океан, 1/3 – випадає на сушу. Колообіг води дуже важливий процес. Він забезпечує сушу прісною водою, яка постійно поповнюється. Заміна води у ріках проходить всередньому 30 разів у рік. Волога у ґрунті міняється протягом року. А вода в озерах замінюється за десятки років.

                                               

Додаток 3

Хімік

  Учені тривалий час сперечалися, звідки виникла вода на планеті. До єдиної думки не дійшли і досі. Найпоширенішою є теорія про космічне походження води. Першим добув незаперечні докази цього італійський хімік Пізані. Досліджуючи метеорит, що впав у 1864 р у південній Франції, він виявив у ньому майже 14% води.

  Класичну формулу води Н2О установили у 1805 р. вчені Ж. Гей-Люссак і А.Гумбольдт. Пізніше було розкладено воду на кисень і водень під дією електричного струму.

  Хоча молекула води міцна, її можна розкласти і хімічним шляхом, тобто взаємодією з іншими речовинами. Так вода взаємодіє з металами, з оксидами активних металів, з оксидами неметалів.

  Найважливіша властивість води для  життя на Землі – її здатність розчиняти тверді, рідкі і газоподібні речовини, по скільки хімічні і біохімічні реакцій відбуваються головним чином у водних середовищах.

  Н2О – універсальний розчинник, здатний розчиняти гази, мінеральні солі, кислоти, органічні сполуки. Тому кров, слина, лімфа, міжклітинний сік, тобто всі рідини організму, є фактично водними розчинами тих чи інших органічних і неорганічних речовин. Цим пояснюється те, що масова частка води в організмах рослинного світу становить від 50 до 90%. Без води засихають рослини, гинуть жителі водойм.

 Додаток 4

Біолог

  Без води не може прожити ні одна жива істота. Якщо організм людини втрачає 13% води від маси тіла, то наступає смерть. Чи знаєте ви, що людина може прожити без їжі тиждень, без води – 5 днів, без повітря – 5 хвилин.

  Відчуття спраги є одним з найболісніших відчуттів, які переживає людина. Жертви корабельних аварій, яким доводилося багато діб плавати в океані на плотику чи шлюпці, свідчать: найбільших страждань їм завдавала спрага. Бо коли людина голодує, організм тривалий час може жити за рахунок нагромаджених резервів. Спочатку витрачаються жири, потім обмін речовин змінюється і для підтримки життєдіяльності організм починає перетравлювати навіть білки м’язів.

  Воду в організмі не можна замінити жодною речовиною. Її нестача найбільш згубно позначається на клітинному рівні. Коли клітина зневоднюється, концентрація речовини усередині неї зростає настільки, що це призводить до самоотруєння. У живих організмах ні один процес не відбувається без води. У рослинах вода потрібна для фотосинтезу, для поглинання поживних речовин з ґрунту і їх перенесення, для транспірації – води захищає рослини від перегріття, деяким рослинам вода необхідна для запліднення та проростання насіння.

  Отже, вода є складовою частиною і середовищем для існування живих організмів.

Додаток 5

Лікар

  Рослини виділяють біологічно активні речовини, які мають цілющі властивості.

  Цілющі властивості води людина помітила здавна. Тому на свято Юрія в травні та Івана Купала в липні, роси наповнюються життєдайною силою Землі і Місяця, людини обтирає хворі місця росою, а дівчата обличчя, щоб бути красивими, так як через пори шкіри цілющі речовини проникають в кров. Існує приказка: "Гарне личко, мов росою вмите".

  Якщо по росі ходити босоніж, то грибкові захворювання на шкірі ніг не з’являться.

  В стародавніх індійських книгах розповідається, що "цілющий потік води зміцнює від усіх хвороб ". Душ – це водолікувальна процедура, при якій вода різноманітної температури направляється на тіло під тиском.

  Наша земля пронизана численними джерелами, фонтанами, які несуть мінеральні води з цілющими властивостями. Кожна людина повинна випивати вранці склянку  джерельної води. В окремих місцях є джерела з водою підвищеної мінералізації, там будують здравниці.

  У нас у Львівській області це: м. Шкло, м. Трускавець,  м. Великий Любінь.

  Цінною є тала вода, яка зберігає кристалічну гратку льоду. Така вода очищає організм, підправляє ушкоджені клітини, а зруйновані виводить з організму. 

  Благодатний вплив на організм людини мають ванни із цілющих трав.

  Обтирання холодною водою, купання в холодній воді – загартовують організм.

Додаток 6

Еколог

  До найактуальніших проблем, що торкаються кожного жителя планети і від яких залежить майбутнє людства, слід віднести проблеми екологічні.

  В результаті інтенсивного використання людством водних ресурсів відбуваються значні кількісні і якісні зміни в гідросфері. Це зумовлено тим, що більшість річок і озер є не лише джерелом водопостачання, а й тим басейном, куди скидаються промислові, сільськогосподарські, побутові стоки. В зв’язку з цим на землі практично не лишилось великих річкових систем з гідрологічним режимом і хімічним складом води, не спотворених діяльністю людини.

   Вода, земля, повітря – найцінніші скарби, які подарувала нам природа. Нині вода зі звичайної природної речовини перетворюється на найдорожчий продукт, якому немає замінників. Надмірне вирубування лісів, осушування боліт  є причиною зменшення водності річок, що, у свою чергу, призводить до значних втрат прісної води.

  Внаслідок варварського господарювання в Україні зникло біля 20тис. малих річок, з них третина – на Львівщині. У водойми України щороку вливається біля 7,3 млн. тонн забруднюючих речовин. Катастрофічно забрудненими є Західний Буг, Дністер, Золота Липа, Рата та інші річки.

  Щороку у водойми України потрапляє близько 5 млн. тонн солей і 190млн.м³ стоків від тваринницьких комплексів. Половина мінеральних добрив і отрутохімікатів змиваються з полів у річки. Пестициди викликають алергічні реакції, зниження імунної реактивності, змінюють спадкові властивості організмів.

  Стан вод Світового океану сьогодні викликає велику тривогу. Він забруднюється переважно річками, з якими щороку надходить понад 320 млн. т солей, заліза 6,5 млн. т фосфору тощо. Дуже багато забруднень потрапляє і в океани  із атмосфери: 200 тис т Свинцю, 1 млн. т  вуглеводнів, 5 тис. т ртуті. Ці речовини спричиняють бурхливий розвиток деяких одноклітинних водоростей. Загиблі водорості опускаються на дно, де починають гнити, поглинаючи увесь кисень з води. Це викликає загибель багатьох організмів.

  До найбільших  забруднювачів Світового океану належить нафта і нафтопродукти. Щороку у води океанів потрапляє 5-10 млн. т цих речовин. Нафтова плівка на поверхні моря пригнічує життєдіяльність морського фітопланктону, який є одним з основних постачальників кисню в земній атмосфері, порушуючи тепло- і вологообмін між океаном і атмосферою, знищує мальків риб та інших морських організмів. 

  Світовий океан забруднюють і радіоактивні речовини. Проблема захисту Світового океану нині стала однією з найактуальніших. Її розв’язання – обов’язок усіх країн. З огляду на це ООН розробила й прийняла кілька важливих документів, які регулюють судноплавство, рибальство, добування корисних копалин із морських родовищ. Потрібно будувати ефективні очисні споруди на хімічних підприємствах, впроваджувати безвідходні технології. У сільському господарстві необхідно застосовувати інші способи боротьби з шкідниками рослин. Особливо небезпечні наслідки має забруднення природних вод побутовими стоками – це відпрацьовані води санвузлів, закладів харчування та прання тощо.   

 «Метали на службі людей»

 «Людина не може обійтись без металів… Якби не було металів,

люди вели б злиденне існування серед диких звірів».

Г. Агрікола, 1550р.

         Мета проекту: ознайомити учнів з історією встановлення і розвитку металургійного виробництва в Україні, охарактеризувати металургію як одну з основних галузей народного господарства; розглянути загальні проблеми металургійних виробництв і шляхи їх розв’язання; розкрити проблему безвідходних виробництв у металургії та охорони навколишнього середовища; формувати уміння наводити конкретні приклади з даної проблеми; висвітлити роль металів і їх сплавів у науково-технічному прогресі; навчити оформляти результати своєї роботи у вигляді повідомлення, заохочувати учнів брати участь у проектах із вивчення екологічного здоров’я нашої планети.

Міжпредметні зв’язки: хімія (основна), біологія, історія, географія, екологія, фізика (допоміжні).

Методи вивчення теми: аналіз літератури, наукові дослідження, обробка статистичних даних.

Організація роботи: робота у групах сформованих за вибором учнів.

Основні етапи роботи над проектом

Робота над проектом зайняла один спарений урок, не враховуючи попередньої підготовки вчителя і самостійного опрацювання матеріалу учнями вдома. Усіх учнів поділено на 5 груп. Учитель допомагає їм обрати одну із запропонованих тем.

І. Вибір теми

1. Основні етапи розвитку металургії в Україні та застосування металів і сплавів у сучасній техніці.

2. Застосування рідкісних металів.

3. Небезпека металургійного виробництва.

4. Проблема безвідхідних виробництв у металургії та охорона довкілля.

5. Зменшення згубного впливу хімічних виробництв на навколишнє середовище.

ІІ. Визначення мети, формулювання гіпотез

Вчитель допомагає учням визначити найактуальніші і водночас посильні для учнів завдання.

ІІІ. Розробка плану діяльності, визначення шляхів пошуку інформації

IV. Виконання проекту

Учні визначають основні питання вибраної теми. Конкретна практична робота відповідно до поставленої мети, з використання проміжного контролю вчителем.

V. Підбиття підсумків та презентація проекту

Кожна група захищає свій проект 5-7 хв. Відповіді на запитання опонентів – 10 хв.

Форма презентації: групові повідомлення про результати роботи з використанням схем, таблиць, рефератів.

ПРЕЗЕНТАЦІЯ

Основні етапи розвитку металургії в Україні та застосування металів і сплавів у сучасній техніці

Агрікола Георг (1494-1555 рр.) – німецький вчений, який вперше узагальнив досвід гірничо-металургійних виробництв в книзі «Про гірничу справу…», яка до ХVIII ст. була основним посібником по геології, гірничій справі і металургії, ще у 1550 році писав: «Людина не може обійтись без металів… Якби не було металів люди вели б злиденне існування серед диких звірів».

Виробництво заліза на території України відоме з VII-V ст. до н.е. За часів Київської Русі набув поширення так званий сиродутний процес добування заліза способом безпосереднього відновлення залізних руд деревним вугіллям у горнах. У XIV-XVIII ст. на Поліссі, Київщині, у Прикарпатті й Галичині здійснювалось виробництво металу у горнах і примітивних домницях. На Поліссі наприкінці XVIII ст. з’явились перші доменні печі невеликого розміру, в яких із місцевих болотних і гірських руд виплавляли ливарний чавун на деревному вугіллі. Заводське виробництво чорних металів в Україні набуло розвитку наприкінці XIX ст. одночасно з промисловою розробкою покладів кам’яного вугілля у Донбасі і  залізних руд у Криворізькому і Керченському басейнах. Перш доменна піч, що працювала на кам’яному вугіллі, була споруджена на початку XIX ст. в Луганську. З 80-х років великі металургійні заводи, що використовували кокс, будувалися в Україні на Донбасі і в Придніпров’ї. Перший такий завод став до ладу у 1872 р. в Юзівці (нині Донецьк). У 1913 р. в Україні була зосереджена більша частина виробництва металу, ніж у всій тодішній Росії. Діяло 42 доменні і 72 мартенівські печі, 28 конвертерів.

        Металургійне виробництво дає велику кількість різноманітних металів та сплавів. Їх дуже широко застосовує людина у своєму житті: в техніці, науці, побуті. З металів та їх сплавів виготовляють інструменти, турбіни електростанцій і реактивних двигунів, вимірювальних приладів, залізничних рейок; у літако-, ракето- і суднобудуванні; для виготовлення хімічної апаратури; у виробництві літаків та автомобілів, лабораторного посуду; для виготовлення трансформаторів, кислототривких апаратів і приладів.

Нині залізо та його сплави, безперечно, є основними технічними матеріалами. Без них не обходиться жодна галузь. Із чорних металів виготовляють верстати й автомобілі, кораблі і мости, арматуру для залізобетонних конструкцій і жерсть для консервних банок, дахове залізо і сільськогосподарські машини, труби та інструменти, побутові вироби тощо.

Алюмінієві сплави посідають друге місце серед конструкційних матеріалів. Вони стійкі до атмосферної корозії, порівняно дешеві, просто добуваються та обробляються. Алюмінієві сплави застосовують у ракетній техніці, авіа-, авто-, судно- та приладобудуванні.

Далеко позаду стоять магній і титан. Основна галузь застосування магнію – виготовлення на його основі легких сплавів, для яких характерні значні твердість, міцність і стійкість до корозії. Магнійтермічним способом добувають деякі метали, зокрема титан.

Магній широко застосовують у синтезі органічних сполук. Суміші порошку магнію з окисниками використовують для виготовлення освітлювальних і запалювальних ракет.

Титан, який має винятково високу стійкість до корозії, що перевищує стійкість неіржавної сталі, використовують для виготовлення хімічної апаратури та в різних галузях машинобудування, оскільки він не набагато важчий за алюміній, але втроє міцніший за нього. Висока жаростійкість титану та його сплавів робить їх дуже цінними матеріалами для літако- та ракетобудування. Крім того, сплави титану добре сумісні з живою тканиною, тому з них виготовляють медичні інструменти.

Сплави кольорових металів використовуються для виготовлення деталей машин, пружин та інструментів, які під час ударів не дають іскор; для виготовлення предметів домашнього вжитку, монет, деталей електричних нагрівників.

Застосування рідкісних металів

Сучасні науково-дослідні інститути металів та сплавів у своїх дослідженнях досягнули великих результатів по вивченню нових властивостей різних металів, металів, які не дуже добре нам знайомі і які не мають широкого застосування, але за якими майбутнє.

Як засвідчує періодична таблиця Д. І. Менделєєва, у природі існує ще близько 70 металів. Можна вважати, що найближчим часом жоден із них за масштабами виробництва і застосування не зрівняється із залізом і алюмінієм. Разом з тим майже всі метали більшою чи меншою мірою вже роблять свій внесок у технічний прогрес. Це стосується не лише важких металів, які людина з давніх-давен знає і використовує (мідь, олово, свинець), а й таких, які лише нещодавно зацікавили вчених та інженерів, наприклад, цирконій, тантал.

Цирконій Zr зовні схожий на сталь. Він дуже стійкий до дії кислот. За цією властивістю він перевишує титан та високолеговані сталі. За міцністю він не поступається конструкційним сталям. Із цирконію виготовляють оболонки паливних елементів для ядерних реакторів. Він не тільки стійкий до корозії та механічних навантажень, а й практично «прозорий» для нейтронів. Zr використовують як ефективну легуючу добавку до сталей.

Тантал Ta також застосовується як легуюча добавка до спеціальних сталей : вони стають ще більш тугоплавкими (температура плавлення ≈ 3000 ˚С). Для сплавів танталу характерні висока міцність і надзвичайна стійкість до впливу хімічного агресивного середовища. Тому його використовують у хімічній промисловості для виготовлення теплообмінників та інших апаратів, у електроніці – як конструкційний матеріал. Чистий тантал добре уживається з біологічними тканинами. Він з ними хімічно не взаємодіє і не викликає подразнення у м’язах та кістках. Ось чому хірурги для скріплення кісток і м’яких тканин використовують танталові пластинки, дріт, стержні, шурупи.

Нові металеві матеріали у таких галузях техніки, як сучасні машинобудування, електроніка, медична, ядерна, космічна техніка, взагалі незамінні. Отже, завдяки своїм властивостям метали мають широке застосування. Нині важко знайти таку галузь науково-технічної діяльності виробництва чи побуту, де метали не відігравали б суттєвої ролі. Вони належать до числа найпоширеніших матеріалів, які людина використовує для забезпечення своїх життєвих потреб.

Небезпека металургійного виробництва

Можна зробити висновок про те, що метали і їх сплави є невід’ємним елементом в нашому повсякденному житті. Застосування металів дало не тільки багатство людині, а й викликало негативні економічні проблеми.

Металургійні заводи дуже забруднюють довкілля. Видобування та обробка руди, підготовка сировини і завантаження її в доменні печі супроводжуються утворенням великої кількості пилу. Сама доменна піч також є традиційним джерелом забруднення через високий вміст оксидів СО і СО₂ у відхідних газах.

Серйозним забрудненням довкілля є й коксові печі, де виробляться металургійний кокс. Під час їх завантаження повітря забруднюється пилом і парою. Крім того у повітря виділяються гази, що не тільки мають неприємний запах, а й шкідливі для здоров’я (H₂S, SO₂, CO тощо).

Нині металурги працюють над тим, щоб кокс замінити воднем. Тоді з печей не виділятимуться шкідливі гази, а лишень водяна пара, яку можна легко сконденсувати.

Дуже перспективним є застосування водню у кольоровій металургії, наприклад, для переробки мідних руд.

У процесі добування сталі у сталеплавильних печах, особливо конвертерах, виділяється багато димових газів, що також містять отруйний чадний газ СО. На сучасних заводах встановлюють фільтри, пило- і газовловлювачі та інші очисні споруди, що допомагають утилізувати виробничі відходи і деякі з них далі переробляти. Так після очищення металургійні відхідні гази використовують, як цінне паливо.

Світ металів дуже різноманітний. Метали поруч з їх великою користю для людини, можуть бути і небезпечними для неї. Попадаючи в організм людини вони спричиняють різні захворювання. Два важливі, найбільш поширені важкі метали, які шкідливі для організму людини – свинець і ртуть.

Існують необхідні для життя елементи – це Кальцій і Магній. Є речовини, корисні в малих дозах, але шкідливі у великих. До них належить Купрум. І, нарешті, цілий ряд елементів не мають ніякої цінності для організму і є отруйними у будь-яких кількостях. До останньої групи належать Плюмбум і Меркурій. Це так звані токсичні метали. Вони можуть серйозно порушувати стан здоров’я людини.

Плюмбум (свинець)

Джерела свинцю (Плюмбуму):

- викиди авіаційних двигунів;

- олійні фарби на свинцевій основі;

- автомобільні акумулятори;

- керамічні покриття на порцеляні;

- дим цигарок;

- труби зі свинцю;

- автомобільне пальне з підвищеним вмістом Плюмбуму (вихлопні гази);

- овочі, вирощені біля автомагістралей.

Вплив на організм людини:

- біль у животі, анемія, артрит, порушення мозкової діяльності; підвищена збудливість, вплив на утворення гемоглобіну, порушення росту і розвитку дітей, ураження нирок і печінки.

Захисні засоби:

- вітамін В

- кальцій

- вітаміни С, D

- магній

- цинк

- різні сорти капусти.

        Меркурій (ртуть)

Ртуть широко застосовувалась з часів Риму і до наших днів. У Давньому Римі її використовували для очищення срібла і золота від домішок. Вислів «божевільний, як капелюшний майстер» пояснюється тим, що капелюшні майстри постійно піддавалися впливу сполук Меркурію, що використовувалися під час виготовлення фетрових капелюхів, і згодом часто божеволіли.

Крім божевілля, до ознак отруєння Меркурієм належать блідість, випадання зубів, порушення діяльності головного мозку і зміна рухових рефлексів. Унаслідок контакту з ртуттю можлива смерть.

Джерела ртуті (Меркурію):

- хімічні добрива;

- отруєні види великих риб (наприклад, риба-меч);

- пломби «срібні» зубів;

- мастика для підлоги;

- вибухові речовини;

- мазі, ліки;

- фотоплівки;

- пластмаси;

- фарби;

- промислові відходи.

Захисні засоби:

- різні сорти капусти;

- селен;

- добре харчування.

Проблема безвідхідних виробництв у металургії та охорона довкілля

Важливим способом боротьби із забрудненням довкілля є впровадження безвідходної металургії. Розроблено спосіб безпосереднього добування сталі з руди без доменного процесу. Суть способу прямого відновлення заліза полягає в тому, що з очищеної руди, яка практично містить лише оксиди феруму, виготовляють кульки – окотки. Їх безперервно подають конвеєром у циліндричну обертову піч. Піч має невеликий ухил, тому окотки поступово пересуваються до нижньої частини. Туди ж протитечією надходить відновник (водень):

            Fe₂O₃ + 3H₂         2Fe + 3H₂O

Відновлення відбувається за температури, нижчої від температури плавлення заліза. В результаті утворюється губчасте залізо, з якого в електропечах добувають сталь.

Отже, ефективне використання природних ресурсів, вилучення з перероблюваної сировини якомога більшої кількості цінних продуктів, зменшення стадії виробничого процесу, створення комбінатів, на яких відходи одного виробництва використовуються як сировина для іншого, - ці заходи та інші спрямовані на охорону природного середовища від забруднення промисловими відходами.

У наш час необхідно ефективно використовувати природні ресурси, добуваючи з перероблюваної сировини максимальну кількість цінних для народного господарства продуктів, тобто прагнути до створення безвідхідного виробництва. Яскравим прикладом цього є кольорова металургія. Як ви вже знаєте, в процесі випалювання руд кольорових металів (мідних, цинкових, свинцевих) утворюються гази, які містять оксид Сульфуру (IV) SO₂. Оскільки SO₂ забруднює навколишнє середовище, то на багатьох сучасних виробництвах цей газ за допомогою спеціальних пристроїв уловлюють і використовують для виробництва сірчаної кислоти. В результаті цього не забруднюється навколишнє середовище, і народне господарство одержує додаткові прибутки. Так, наприклад, якщо при добуванні 1т міді уловлюється оксид Сульфуру (IV) SO₂, то з нього можна добути приблизно 10т сірчаної кислоти.

Ви також знаєте, що одним із видів сировини для виробництва сірчаної кислоти є пірит (сірчаний колчедан). Пірит, крім сірки, містить домішки сполук міді, цинку, свинцю, нікелю, кобальту, бісмуту та інших металів, у тому числі золото і срібло. При організації безвідхідного виробництва вдається виділити ці метали, а залишок, що утворюється, використовувати для виробництва різних видів цементу.

Зменшення згубного впливу хімічних виробництв на навколишнє середовище

Необхідність уловлювати різні доменні гази, що утворюються при виробництві металів, є хоча б тому, що попадаючи в атмосферу CO₂, NO₂, SO₂, SO₃ повертаються до нас у вигляді кислотних дощів. Захист біосфери від забруднення викидами металургії та інших хімічних виробництв – найважливіша проблема сучасності. Кислотні дощі спричиняють підвищення кислотності ґрунтів, зниження врожайності, вони спричиняють корозію металів. Постає завдання створення корозійно стійких металів і їх сплавів.

Один із шляхів зменшення забруднення навколишнього середовища викидами газів при виплавці чавуну, сталі та інших металів є створення сучасних технологій безвідхідних виробництв. Коли шкідливі викиди – речовини, що є побічними продуктами реакції виплавки металів, стають доступною сировиною чи джерелом енергії для інших виробництв.

Перед науково-дослідними інститутами, лабораторіями, металургійними комбінатами стоять такі завдання:

   1. Покращити структуру і якість конструкційних матеріалів, виходячи із завдань створення нової прогресивної техніки і реалізації ресурсозберігаючого напрямку в розвитку економіки.

   2. Прискореними темпами розвивати виробництва економічних видів металоконструкцій, синтетичних та інших прогресивних матеріалів.

   3. Розширити асортимент, покращити техніко-економічні характеристики конструкційних матеріалів.

   4. Розширити виробництво труб нафтового асортименту, газопровідних та інших із заводським антикорозійним покриттям.

Статистичним управлінням підраховано:

       1. Якщо заощадити за рік один відсоток прокату чорних металів, які використовуються в машинобудуванні та металообробці, то додатково можна виготовити 1 млн. 800 тис. холодильників або 3 тис. кілометрів труб великого діаметру, або 160 тис. тракторів.

       2. 1 млн. верстатів можна виготовити з металу, який протягом року іде в стружку.

       3. Із 1 тонни металобрухту можна виготовити стільки сталі, що її вистачить для виготовлення автомобіля або 50 велосипедів.

Щоб зменшити згубний вплив хімічних виробництв на навколишнє середовище є багато шляхів. Один з них – це озеленення нашої планети, наших міст і сіл.

Враховуючи складну екологічну ситуацію, у зонах перевищення вмісту важких металів рекомендується висаджувати дерева, які поглинають певні метали:

- акацію (молібден, стронцій, марганець, мідь, нікель, свинець)

- ясен (стронцій, барій, цинк, марганець, мідь, свинець)

- клен (рідкоземельні метали, свинець)

- вербу (стронцій, барій, цинк, мідь, кобальт)

- осику (стронцій, барій, цинк, мідь, кобальт)

- каштан (важкі метали).

Висновок: майбутнє належить новим екологічно безпечним, маловідходним і, де можливо, безвідхідним технологічним процесам по виробництву металів та їх сплавів.

Оцінювання роботи учасників проекту

“Валентність хімічних елементів” (7клас)

Тема уроку:  Валентність хімічних елементів.

Цілі уроку. Навчальні: вивчити валентність як основну властивість атома утворювати хімічні сполуки. Користуючись формулами сполук, навчитись визначати валентність одного елемента за валентністю іншого.  

розвиваючі: розвивати увагу, уміння сприймати інформацію, пам'ять, хімічне мовлення; розвивати логічне мислення, уміння аналізувати, порівнювати, зіставляти, робити висновки;

виховні: виховувати культуру поведінки під час уроку, культуру спілкування, толерантність, дружелюбність, пізнавальну активність учнів.

Очікувані результати навчання. Після цього уроку учні мають:

- давати визначення валентності атомів;

- пояснювати процес складання формул за валентністю атомів;

- застосовувати знання для визначення валентності та складання формул.

Тип уроку: засвоєння нових знань та формування вмінь і навичок.

Обладнання: таблиця валентності атомів елементів, кулестержневі моделі молекул, роздатковий дидактичний матеріал, періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва.

Міжпредметні зв’язки: фізика, біологія, математика; міжтемні: “Початкові хімічні поняття”.

Прийоми перевірки знань:

·        фронтальне опитування;

·        індивідуальна робота за опорними картками, завданнями для самостійної роботи;

·        перевірка знань під час викладу нового матеріалу.

Форми самостійної роботи учнів:

·        спостереження

·        робота з дидактичним матеріалом

·        робота з підручником

Принципи навчання:

·        науковість

·        послідовність

·        усвідомленість

·        індивідуальний підхід

·        активність

·        наочність

·        доступність

·        системність

·        врахування вікових особливостей

Девіз уроку: Знання лише тоді стають переконаннями, якщо вони досягнуті зусиллями думки.

Хід уроку

І Організація класу

ІІ Мотивація пізнавальної діяльності учнів

Хімія – наука про речовини. Цей урок поглибить ваші знання про речовину. Ми знаємо, що склад молекул, атомів, йонів речовин виражають їх формули. З формули можна почерпнути багато інформації про склад, будову речовини, зробити певні обчислення. Ми пригадаємо все, що ви знаєте про хімічну формулу.

ІІІ Актуалізація опорних знань, умінь та навичок

Працюємо методом “мозкового” штурму.

1. Скласти питання, відповіді на які дадуть вичерпну інформацію про хімічну формулу речовини (учні самостійно складають питання по § 9)

2. 5 хв наступні учні опитують один одного за складеними питаннями, дотримуючись того, що повтори не зараховуються. Учні самостійно акцентують на теоретичні знання про хімічну формулу та їх практичне застосування.

1. Що таке хімічна формула

2. Індекс (верхній, нижній)

3. Коефіцієнт

4. Якісний і кількісний склад речовини

5. Назва речовини

6. Проста чи складна речовина

7. Формульна одиниця (для яких речовин)

8. Двохатомна молекула

9. Чи записується коефіцієнт, індекс 1

10. Сума зарядів йонів дорівнює 0.

3. Використання вправ 68, 69 підручника - тренування у читанні хімічних формул та їх поясненні.

4. Хімічний диктант

4.1. Напишіть формули сполук, до складу яких входять: 

а) один атом Карбону і 2 атоми Оксигену

б) 1 атом Fe і 2 атоми Cl

в) 1 атом S і 3 атоми О

г) 2 атоми Al і 3 атоми О

4.2. Зобразіть коефіцієнтами та формулами вирази:

а) п’ять ферум - два - о - три                                                                    

б) 2 O₂

в) 4 H₂SO₄

г) 7 K₂CO₃

д) 3 CaSO₃

е) 6 KOH

5. Запишемо формули хімічних сполук, які придумаєте зараз ви.

6. Проблемні запитання для всіх учнів:

1) Як скласти правильно формулу?

2) Що лежить в основі складання хімічних формул?

3) Чому атоми одних елементів приєднують тільки строго визначену кількість атомів іншого елементу?

7. Показ кулестержневих моделей атомів і молекул речовин.

H₂, HCl, H₂O, NH₃, CH₄

Отже, сьогодні на уроці ми познайомимось із одним із способів складання формул – за валентністю. Є багато способів (за масовою часткою, за відношенням мас елементів)

Яка мета нашої роботи? З’ясувати (план)

8. Повідомлення теми і плану уроку.

План

1. Валентність атомів хімічних елементів.

2. Визначення валентностей атомів.

3. Складання формул за валентностями.

Способом досягнення цієї мети стануть ваші знання з інших предметів, здобуті на попередніх уроках, ваші спостереження, робота з роздатковий матеріалом, що лежить у вас на столах.

IV Сприйняття нового матеріалу

1. Введення нового терміну – валентність.

Валентність – властивість атома сполучатися з певною кількістю атомів того самого або іншого елементу.

2. Атоми не здатні існувати поодинці. Вони сполучаються один з одним за допомогою валентності (“рук”). Розгляд схем.

3. За одиницю валентності прийнято валентність атома Гідрогену: дорівнює 1. Говоримо, атом Н одновалентний.

4. Майже всі елементи утворюють сполуки з Оксигеном, найпоширенішим елементом на Землі, який завжди двовалентний.

5. Валентність записується римською цифрою над символом елемента:

  І     ІІ

Н₂О

6. Правило (для бінарних сполук):

Сума одиниць валентності атомів одного елемента дорівнює сумі одиниць валентності атомів іншого.

 V    II                     IV   I

P₂O₅          SiH₄

За валентністю одного елементу можна визначити валентність іншого.

H₂S, HBr, Fe₂O₃, SO₃

7. Дві групи елементів: із сталою валентністю та змінною (ст.68)

  III    II

Al₂S₃

Випереджаюче навчання: вивчення валентностей за ПС.

8. Графічні формули - порядок сполучення атомів

                                                                                                     H

                                                                                                                |

          H – Cl                H – O – H                H – N – H                  H – C – H

                                                                             |                                  |

                                                                            H                                H

Вправа 83, ст.70

9. Виконання вправ 77, 78.

10. Складання формул за валентністю.

IV   II

SiO₂                         НСК=4               N₂O₅

11. Виконання вправ 79, 80.

12. Поняття “валентність” не завжди “працює”, тобто за валентністю можна правильно скласти формули невеликої кількості речовин.

V Закріплення і узагальнення вивченого матеріалу.

1.Понятійний тест з продовженням (тест з англ. дослід, проба)

- валентність - це...

- за одиницю валентності прийнято валентність атома...

- валентність атома Гідрогену...

- валентність атома Оксигену...

- існують елементи із... і ... валентністю

- добутки валентності на індекс для кожного елементу...

2. Тренувальна вправа “Хто швидше?”

Визначити сполуку, у якій валентність атома найвища:

Na₂O, MgO, Cl₂O₇, CO₂, N₂O₅

VI Висновок Валентність – глибше розкриття і пізнання таємниці будови речовини. Атоми сполучаються не випадково, а на основі їх валентностей.

VII Оцінювання. Підсумки уроку

VIII Домашнє завдання § 10, моделі

Для творчих : скласти віршик про валентність або хімічну формулу.

Для охочих поглибити знання:

Як визначати валентність елементів за розміщенням елементу в ПС.

Проектний урок хімії. Життя та наукова діяльність Д. І. Менделєєва. Відкриття та значення періодичного закону

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

Доброго дня! Прошу сідати. Згадаємо щось приємне, посміхнемося і почнемо наш урок.

Учитель. 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.

Тези проекту

Учитель. А зараз ви запишете тези лекції-проекту.

1.Дитинство та роки навчання Д. І. Менделєєва.

2.Захист магістерської дисертації. Педагогічна діяльність.

3.Наукова та громадська діяльність.

4.Відкриття періодичного закону.

5.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, поділенійвертикальними 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.

 

Тема: „Три служби Батьківщині...”

(по матеріалах життя і діяльності Д. І. Менделєєва)

Мета уроку: показати, у яких умовах відбувалося формування особистості    Д. І. Менделєєва, які джерела його моральної і громадянської позиції; у процесі власної пошукової роботи побудувати цікаву розповідь про життя, діяльність великого вченого. Виховувати почуття відповідальності перед колективом, прагнення передати одержану інформацію товаришам, поповнити свої знання, ознайомитися з додатковою літературою.

Обладнання. Періодична система хімічних елементів, портрет                        Д. І. Менделєєва, на стінах класу плакати з написами „Періодичний закон є істинним компасом для дослідників”(У. Рамзай); „Періодичному закону майбутнє не загрожує руйнацією, а лише надбудову і розвиток обіцяє” (Д. Менделєєв); на стенді – газети, творчі роботи учнів, виставка книг.

Тип уроку: наукова учнівська конференція.

Хід уроку:

Вступне слово вчителя – оголошення теми і мети уроку, постановка навчальної проблеми.

        

         Світ складний, він багатий подіями, сумнівами і таємницями нескінченних сміливих домислів. Як чудо природи з’являється геній і в хаосі цьому з’являється порядок. До відкриття Періодичного закону Д. І. Менделєєвим у хімії панувало повне безладдя. Хіміки блукали у пітьмі, відкриття вони робили покладаючись виключно на свою інтуїцію і експериментальний хист. Відкриття закону і створення таблиці елементів стали для вчених тоді „хімічним компасом” чи „хімічною картою”, які допомагали їм безпомилково вибирати правильний шлях у вивченні речовин, їх властивостей і перетворень.

         Тема уроку „Три служби Батьківщині...”

         У своїх повідомленнях ви повинні розкрити основні сторони життя і діяльності видатного хіміка Д. І. Менделєєва, показати джерела його моральної та громадянської позицій. І в кінці уроку ми назвемо три служби Батьківщині, про які у 1903 році говорив сам вчений, підводячи підсумки свого життя і діяльності.

Перше повідомлення про біографічні дані та початок наукової діяльності.

         Дмитро Іванович Менделєєв.

         Це була могутня людина, тому що зробити те, що зробив він, міг лише гігант. Як йому це вдалось? Дякуючи чому?

         Він появився у Петербурзі тихо і непомітно, подолавши на конях довгий шлях із Тобольська, де він народився, до міста на Неві. Голубоокий юнак не мав знатних родичів, знайомих, ні багатих батьків. Батько його був директором Тобольської гімназії. А маленький скляний завод, який в основному і став годувати сім’ю після того, як батько, осліпнувши, залишив викладання, теж не приносив великих доходів. І коли він згорів, це було тяжким ударом для Менделєєвих. Як не як чотирнадцять душ одних дітей.

         Дмитро був наймолодшим із дітей, і самим любимим. У дитинстві він часто хворів, і у вологому повітрі Петербурга почував себе неважно. Інколи у нього горлом йшла кров, і лікарі вважали що Менделєєв хворів чахоткою. Він лежав у клініці педінституту, де вчився, коли одного разу під час огляду головний лікар, думаючи, що Менделєєв заснув, сказав директору: „Ну, цей уже не підніметься...”. А „цей”, почувши свій вирок, сів на ліжко, дістав зошити і тут же поглинув у свої записи.

         Після зустрічі Менделєєва з великим лікарем Пироговим, після підтвердження того, що він цілком здоровий, Менделєєв їде до Одеси. Попереду у нього великі діла – після закінчення педінституту він одержав скерування на  місце викладача природничих наук. Тут він очолює першу свою невелику лабораторію. Під руками – чудова бібліотека. Тут, у південному приморському місті, він починає шукати „причину хімічної спорідненості” – те, про що він думав уже давно і чому присвятить усе своє життя.

         Через півроку він знову у Петербурзі. Захищає свою дисертацію про питомий об’єм речовини і одержує першу вчену степінь – магістра фізики і хімії. Менделєєву було лише 22 роки.

         У жовтні того ж року, коли він став магістром, Менделєєв захищає другу дисертацію: про хімію скловаріння. Це було надзвичайно!

         Після цього Менделєєв їде у своє перше відрядження – через Варшаву – дальше, в знаменитий Гельдельберг до патріарха хімії, професора Бунзена. Менделєєв намагався зрозуміти суть хімічних явищ на більш високому, ніж молекулярному рівні, відкрив температуру абсолютного кипіння.

         Дмитро Іванович Менделєєв подружився у Гельдельберзі зі своїми співвітчизниками – Іваном Сеченевим, Олександром Бородіним, автором – композитором „Князя Ігоря”.

         Разом з Бородіним Менделєєв часто ходив у гори. Друзів об’єднувало захоплення хімією, вони були багато в чому схожими.

         І знову Петербург. Думка про хімічну спорідненість елементів, яка прийшла до нього ще у студентські роки, знову хвилювала його. Він був твердо переконаний у тому, що існує закон, який визначає спільність і різноманітність елементів, які населяють світ. В цей час було відкрито і „обміряно” 63 елементи. Хіміки знали їх атомні маси, так що був матеріал для роботи.

         Д. І. Менделєєв дивився у саму суть явищ і не пробував шукати якусь зовнішню причину спорідненості елементів, якийсь зовнішній зв’язок, який об’єднував усі елементи. Він намагався зрозуміти, що їх зв’язує і що визначає їх властивості. Менделєєв розмістив елементи по зростанню їх атомних мас і намагався відшукати закономірність між атомною вагою та іншими хімічними властивостями елементів. Він спробував зрозуміти здатність елементів приєднувати атоми інших елементів або віддавати свої.

         Менделєєв взяв купу візитних карток і написав на одній стороні назву елемента, а на другій – його атомну масу і формули його сполук. Він знову і знову перекладав ці картки, намагаючись знайти закономірності їх розміщення.

         Кажуть, що у сні до нього прийшло видіння – йому привиділось, як, у якому порядку потрібно розложити ті карточки, щоб усе лягло по своїх місцях , згідно законів природи. Може так і було, але йшов Менделєєв до свого відкриття роками, тяжко працюючи, наперед намічаючи кожен свій наступний крок. І це відкриття він зробив.

Слова вчителя

         Д. Менделєєв надзвичайно любив свою маму, Марію Дмитрівну. У Тобольську усі знали її як розумну жінку, з сильним характером та інтелектуальним розвитком. Після хвороби чоловіка весь тягар і відповідальність за виховання 14 дітей (Дмитро був найменшим) лягли на її плечі. Але вона ніколи не забувала про духовне виховання своїх дітей. У сім’ї любили читати. У спадок Марії Дмитрівні перейшла одна з найкращих бібліотек у Сибірі, з якої в самі важкі дні для сім’ї не було продано ні однієї книги.

         Першою дружиною вченого стає Феозва Лєщьова. У них троє дітей – дочка Марія та Ольга і син Володимир. Але кохання до цієї жінки він не відчуває. У його житті з’являється інша жінка, з якою він пізнає найпрекрасніші людські почуття. Він кохає...

         Друге повідомлення

         Після тріумфу відкриття закону, Д. І. Менделєєв на декілька місяців їде до Америки, вивчати існуючі там методи видобутку нафти. Америка дивує його: він очікував побачити щось зовсім інше. Його дивує бездумне відношення до природних багатств, якого він ще ніде не зустрічав.

         Однак, він ще багато чого не зустрічав у житті. Цей кремезний, чуть сутулий мужчина з русою бородою і довгим волоссям. Йому за сорок, але він не зустрічав у житті самого важливого, він ще не любив.

         Вони познайомились у домі його старшої сестри. Її звали Анна, вона була дочкою козачого полковника і так не була схожа на всіх дівчат, яких він зустрічав раніше... Вона була струнка, під густими чорними бровами світились великі сірі очі, а голову прикрашали довгі, важкі коси. Вона приїхала у Петербург поступати в академію мистецтв, і залишилась у цьому місті назавжди.

         Він закохався у неї як хлопчик. Спочатку він навіть не розумів цього, поруч з нею він відчував себе одиноким. Він намагався не бачитись з нею, але завжди думав про неї. Батько Анни, дізнавшись про любов дочки і великого хіміка Менделєєва, заборонив їм зустрічатись і вимагав від нього обіцянки не бачитись більше з нею. Менделєєв обіцяв.

         Але марно обіцяв. Він просто не міг не бачити її. Його тягнуло до неї, він очікував її в Академії мистецтв, ховаючись за колони. Батько Анни відправляє її на зиму до Італії. Вона поїхала, а він писав їй лист за листом, опускав їх у ящик, що був прикріплений до його робочого столу. Він же обіцяв не нагадувати про себе.

         Потім йому підійшов час їхати в Алжир – на хімічний з’їзд. Його друг Бекетов, бачачи його відчай, поїхав до дружини Менделєєва і домігся таки від неї обіцянки дати Менделєєву розлучення – дати свободу. Тому він помчався не до Алжиру, а до Риму, до неї. З Риму – лиш би бути разом – вони їдуть до Африки, в Єгипет, потім – до Іспанії.

         Але до повного щастя ще далеко. Церква заборонила Менделєєву сім років женитись. Через рік кронштадський священик порушив заборону і обвінчав Дмитра Івановича з Ганною Іванівною, чим позбувся свого сану.

         Ось така була у них любов. Важка, красива, сумна, але щаслива. Менделєєв, до чого б він не брався у житті, завжди віддавався весь – весь до кінця.

Летять світи у сяйво й тьму без дна,

Їх рух усім нагадує годинник.

І це усе – матерія одна –

І од планет і до малих піщинок.

Це трапилося восени

На берегах річки Неви

Знавець хімічних елементів

Складав підручник для студентів:

Як краще вирішить проблему

Й звести матеріал в систему

Щоб перетнути цей кордон,

Потрібно винайти закон,

Він об’єднає цілий світ

Й природи створить алфавіт.

         Третє повідомлення

         1 березня 2007 року виповнюватиметься 138 років з дня відкриття Д.І.Менделєєвим Періодичного закону. Цьому відкриттю передувала довга і напружена праця вченого протягом 15 років (1854-1869 р.р.), а подальшому його вдосконаленню було віддано ще 25 років (до 1907 р.).

         Про відкриття Періодичного закону і створення Періодичної системи хімічних елементів 19 березня 1869 року від імені Д. Менделєєва повідомив М.Меншуткін на засіданні фізико – хімічного товариства (Д. Менделєєв в цей час хворів). А 23 червня 1869 року Д. Менделєєв на з’їзді природознавців і лікарів у Москві зробив повідомлення про свою таблицю хімічних елементів, яка вперше була надрукована у 1870 році у другому випуску „Основ хімії”.

Д. І. Менделєєв усвідомив, що в основі хімічних явищ лежить загальний закон природи. Це дало йому можливість критично осмислити весь нагромаджений на той час фактичний матеріал про 63 елементи, щоб побачити в хаосі структуру і загальну систему, періодичну зміну властивостей елементів із зростанням атомної маси.

Відкриття Періодичного закону Д. І. Менделєєвим – закономірний результат його наполегливої дослідницької роботи. Він глибоко знав хімію і мав природний талант узагальнювати і науково передбачати. У виявленні залежності між атомними масами і хімічними властивостями Д. Менделєєв побачив не просто зручний спосіб для класифікації хімічних елементів, а, насамперед, фундаментальний закон природи, який виявляється в закономірній зміні властивостей, яка повторюється через 2, 8, 18, 32 хімічні елементи.

Конкретним втіленням Періодичного закону стала Періодична система елементів. розміщуючи елемент у системі Д. Менделєєв враховував не тільки його атомну масу, а й всі фізико-хімічні властивості разом з іншими елементами, що його оточують. Кожному елементу він визначив певне місце, залежно від його визначальної ознаки. Крім того, Д. Менделєєв створив загальну систему, тобто таку, яка охоплює всі відомі і невідомі хімічні елементи, оскільки вона побудована на основі загального закону природи. У таблиці потрібно було визначити не тільки місце відомих, а й невідомих на той час елементів. І з цим завданням Д. Менделєєв упорався блискуче.

Слово вчителя

Як кожне відкриття велике, Періодичний закон мав своїх прихильників і однодумців Д. Менделєєва. Сам великий вчений твердо був переконаний у своїй правоті. Він писав „Періодичному закону майбутнє не загрожує руйнуванням, а лише надбудову і розвиток обіцяє...” Життя підтвердило справедливість цих слів. Але випробування Періодичного закону були серйозними. Про них та про тріумф закону четверте повідомлення

Майже 40 років Д. І. Менделєєв працював над вдосконаленням свого закону. Свій внесок в утвердженні закону і Періодичної системи зробили багато вчених різних країн, хоча навколо Періодичного закону розгорнулася гостра полеміка. Пізніше Д. Менделєєв писав, що спростовуючи німецького вченого    Л.Мейєра, який найближче підійшов до відкриття закону (і який претендував на пріоритет у його відкритті), він боровся не за свої погляди, а за честь російської науки.

Як же прийняв відкриття Д. Менделєєва учений світ? Враховуючи властивості елементів Д. Менделєєв у 10 із 63 відомих елементів змінив значення атомної маси, порушив послідовність розміщення деяких елементів у системі залежно від значення маси, залишив 12 вільних місць для передбачуваних елементів. Ці зміни й уточнення більшість учених – хіміків світу сприйняли як нечувану зухвалість. Переконаний у науковій достовірності своєї системи, Д. Менделєєв описує властивості трьох ще не відкритих елементів (екабору, екаалюмінію, екасиліцію, де „ека” - подібний) та їх сполук. Відкриття елементів, які з геніальною сміливістю передбачив Д. Менделєєв справило на науковців світу надзвичайне враження. Це сталося у 1875 р., коли французький хімік – аналітик П. Лекок де Буабодран відкрив елемент Галій (який Менделєєв називав екаалюмінієм), 1886 р. німецький хімік К. Вінклер відкрив Германій (екасиліцій), і у 1879 р. шведський вчений Л. Нільсон відкрив елемент Скандій (екабор).

У 1894-1898 рр. вчений У. Рамзай із співробітниками відкрив інертні елементи та визначив їх атомні маси. У 1900 р. Рамзай одночасно з Менделєєвим дійшов висновку про необхідність створення у Періодичній системі додаткової нульової групи благородних газів або інертних елементів. Пізніше їх було включено до VIII групи як головну підгрупу. За це відкриття у 1904 р. У. Рамзаю було присуджено Нобелівську премію.

Датські вчені Н. Бор і Х. Томсен пояснили подібність хімічних властивостей 14 лантаноїдів і розташували їх у одній клітинці з Лантаном.

Наприкінці XIX ст.. Періодична система набула загального визначення. Вона увійшла до всі підручників хімії як спосіб (основа) класифікації елементів і стала основою загальною хімії. У 1913 р. вчені К. Мозлі і Е. Резерфорд на основі знань про будову атома ввели поняття „порядковий номер”, пронумерували в системі усі символи і показали, що саме порядковий номер, який дорівнює заряду ядра, і є основою класифікації елементів у Періодичній системі.

Після цих блискучих тріумфів Періодичний закон і Періодична система Д. Менделєєва витримали всі випробування, утвердилися в науці як об’єктивний закон, істинність якого перевірена і підтверджена на практиці.

Цей закон і тепер через 138 років, залишається найважливішим законом хімії. Періодичний закон і система елементів Д. Менделєєва підтверджують науково-філософське розуміння матеріальності світу, його єдність і закономірність розвитку.

Слово вчителя

Менделєєв був не лише геніальним вченим і великим хіміком світу. Він був виключно працелюбивою людиною, з різносторонніми інтересами.

П’яте повідомлення

Життєвий і творчий шлях Д. І. Менделєєва вивчено так досконало і ретельно, що будь-які спроби відшукати нові біографічні й фактологічні дані видаються марними. Його спадщина така багатогранна й глибока за змістом, що викладених у ній думок та ідей вистачить ще не на одне покоління читачів і дослідників.

Нині відбувається певною мірою перевідкриття Д. І. Менделєєва. Його хімічний „імідж” відступає на другий план, усе більше нас приваблює Менделєєв – економіст, демограф, мислитель, футуролог. У 25 – томному виданні творів ученого хімія посідає чільне місце, але не менший обсяг займають праці з економіки промисловості й сільського господарства, демографії, філософські роздуми про будову матерії, а ще – спіритизм, міркування про шляхи розвитку економіки Росії. Кілька років тому окремим виданням вийшла книжка Менделєєва, у якій вміщені уривки з чи не найголовніших його робіт „Заповітні думки” та „До пізнання Росії”. У журналі „Хімія і життя” надруковано його „Щоденники” й дуже яскраве оповідання про історію кохання Дмитра Івановича – „Фауст і Маргарита”.

Про фаустівський, бунтарський дух Менделєєва існує чимало легенд: і як він непримиренно сварився з першою дружиною, і як домагався руки і серця другої, як викинув з повітряної кулі генерала, який заважав великому вченому взяти участь у польоті, як він бурхливо „розмовляв” з формулами.

Був Д. І. Менделєєв і „фаустом” у питаннях екологічних, у ставленні до природи.

Екологічної програми у Д. Менделєєва як такої не було, та, мабуть, ще й не могло бути. В екологічному плані йому був притаманний непорушний оптимізм, а ґрунтувався він на вірі у всемогутність знань, науки, або, як кажуть філософи сцієнтизмі. Менделєєв вважав, що „відходи, або залишки виробництва”, потребують комплексної переробки, повторного включення у виробничий цикл, тобто був переконаний у можливості безвідходного виробництва. Широко відома його думка про те, що спалювати нафту – все одно, що спалювати асигнації (гроші). Учений невтомно пропагував ідею комплексної переробки нафти. Свого часу дуже популярною була його ідея підземної газифікації вугілля. На жаль, глибоке й системне мислення Менделєєва не виходить за межі економіки і точного природознавства. Хімік не бачив небезпеки у великомасштабному перетворенні природи. Для нього природа, земля були лише ресурсами для промисловості. Ні її краса, ні насиченість живими істотами не примусили його замислитись над тим, до чого дійшли у своїх поглядах на природу його послідовники. Хоча слід наголосити, що вчений мав чудовий художній смак, а талановитий художник Куїнджі був його кращим другом.

Геній Д. І. Менделєєва не підлягає сумніву. Але справа в тому, що геній не у всьому може випереджати свій час. Як хімік і економіст він був попереду своїх сучасників, а як еколог (хоч така наука лише народжувалася) ішов у рівень з ними.

Слово вчителя

Підводячи підсумки свого життя і діяльності Д. І. Менделєєв у 1903 році назвав три служби Батьківщині: служіння науці, освіті і російській промисловості. Він так писав про ці служби.

1. Найбільше чотири предмети склали моє ім’я: періодичний закон, дослідження пружності газів, розуміння теорії розчинів як асоціації і підручник „Основи хімії”. Перша служба – служба науці.

2. Кращі роки життя і його головну силу віддано викладацькій діяльності... Це служба освіті – Одеська гімназія, Петербурзький університет, Технологічний інститут.

3. Третя служба Батьківщині – це служба на користь росту промисловості: використання добрив у с/г; вивчення запасів сировини і палива Уралу, Сибіру, Донбасу; підземна газифікація твердого палива; розробка нових способів переробки нафти; одержання бездимного пороху.

         73 роки... З них 48 він служив Батьківщині... Великий вчений, відмінний педагог, справжній російський інтелігент, цікавий співрозмовник, знавець мистецтв, великий мислитель – таким постає перед нами Д. І. Менделєєв, людина яка жила випереджаючи час і дивлячись у майбутнє.

          Заключне слово вчителя

Заповіт Д. І. Менделєєва нащадкам.

         Головна таємниця життя ось така: одна людина – нуль, лише разом – люди. Тому живіть для інших, починаючи з мами, один з одного, від брата і сестри...

         Лише працюючи, ви зробите усе і для ближніх, і для себе, а якщо при цьому успіху не буде, буде невдача, не біда, робіть спробу ще, зберігайте спокій, те внутрішнє володіння, яке робить людей з волею, яскравих і потрібних іншим.

         Іншого заповіту, кращого дати не можу. З ним живіть, і його передавайте...

         Періодичний закон ніколи не втратить свого значення, він вічний, як вічний світ, бо несе в собі вічний рух.

Вікторина

Періодичний закон і Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва.

1.     Назвати дату відкриття Періодичного закону і створення Періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва (1 березня 1869)

2.     Кого Д. Менделєєв вважав „утверджувачами” Періодичної системи елементів? (П. Лекока де Буабодрана, Л. Нільсона, К. Вінклера, М. Морозова, У. Рамзая).

3.     Відкриття яких елементів уперше підтвердило правильність створення Періодичної системи? (Галію, Скандію, Германію).

4.     Яке значення мало відкриття ізотопів? (Відкриття ізотопів пояснило причину існування дробових величин атомних мас деяких елементів).

5.     Які пари елементів Д. Менделєєв поставив у таблиці не за значенням атомних мас? Чим підтвердилася правильність такого розміщення? (Аргон-Калій, Кобальт-Нікол, Йод-Телур; Визначення заряду ядра їх атомів.)

6.     Хто довів, що порядковий номер елемента таблиці відповідає значенню заряду ядра атома? (Англійський вчений К. Мозлі в 1913р.)

7.     Яке відкриття, на думку Д. Менделєєва, прославили його ім’я (Відкриття Періодичного закону і створення Періодичної системи, дослідження пружності газів, доведення асоціації в розчинах, підручник „Основи хімії”)

8.     Хто з відомих хіміків і композиторів був другом Д. Менделєєва? (О. Бородін)

9.     Існування яких 12 елементів передбачив Д. Менделєєв, залишивши вільні місця в Періодичній системі? (Галій, Скандій, Германій, Реній, Полоній, Радій, Протактиній, Актиній, Технецій, Францій, Астат)

10.           Скільки всього відомо хімічних елементів нині? (118 елементів)

11.           Початок слова-елемент, закінчення-форма вірша, росте вцілому, але не рослина? (Борода)

12.           З назви якого хімічного елемента, забравши перші дві букви, можна одержати назву річки? (Радон-Дон)

13.           З назви якого елемента, замінюючи першу букву на іншу, можна одержати назву протоки між Європою і Азією? (фосфор - Босфор)

14.           Який елемент сьомої групи названо в честь технічного прогресу? (Технецій)

„Періодичний закон і Періодична система хімічних елементів”

1. Який учений відкрив найбільшу кількість хімічних елементів? (Американський вчений Г. Сіборг – 9 елементів: Плутоній, Кюрій, Берклій, Каліфорній, Ейштейній, Фермій, Менделевій, Розерфордій, Нобелій.)

2. Хто з англійських хіміків відкрив такі хімічні елементи: Натрій, Калій, Бор, Барій, Стронцій, Магній, Кальцій? (Г. Деві)

3. Який хімічний елемент О. Ферсман назвав „елементом життя і мислення”? (Фосфор)

4. Імена яких учених увіковічені в назвах елементів?

64 Cd – Гадоліній (1880)

96 Cm – Кюрій (1944)

99 Es – Ейнштейній (1952)

100 Fm – Фермій (1952)

101 Md – Менделєвій (1955)

102 No – Нобелій (1966)

103 Lr – Лоуренсій (1965)

104 Rf – Резерфордій (1964)

105 Db – Дубній (1970)

106 Sg – Сіборгій

107 Bh – Борій

108 Hs – Гасій

109 Mt – Мейтнерій

5. Назвіть хімічні елементи, назви яких походять від назв держав (Германій, Галій (Франція), Полоній, Скандій, Францій, Рутеній (Росія)).

6. Назви яких хімічних елементів відповідають частинам світу? (Європій, Америцій)

7. Найпоширеніший елемент:

земної кори – Оксиген

атмосфери – Нітроген

поза Землею – Гідроген

8. Найрідкісніший елемент з існуючих у природі? (Астат – у земній корі його всього лише 0,16 г.)

9. Найважчий з газоподібних елементів? (Радон (10,05 г/л за н.у.))

10. Найдорожчій із елементів? (Каліфорній – 10 доларів за 1 мікрограм)

11. Ізотоп-довгожитель? (Технецій – 128 – період піврозпаду 1,5 · 10²⁴ років, що перевищує вік Всесвіту)

12. Найбільше число ізотопів має? (Ксенон і Цезій (по 36))

13. Елементи названі на честь планети? (Уран, Нептуній, Плутоній, Меркурій)

14. Елемент, назва якого збігається з назвою найпростішої морської тварини? (Актиній)

15. Хімічний елемент, назва якого означає сферу діяльності людини? (Технецій)

16. Елемент несе інформацій про відому марку автомобіля. (Резерфордій)

17. Хімічний елемент, який назвав себе могутнім. (Титан)