Химия - увлекательный, но сложный предмет. А если в школе еще и не было принадлежностей для проведения экспериментов, то можно сказать, что она и вовсе прошла мимо. Но есть то, в чём должен хотя бы минимально ориентироваться каждый человек. Это таблица Менделеева.
Для школьников выучить ее - настоящая пытка. Если они видят ее в снах, то только кошмарных. Так много элементов, у каждого свой номер… Но одна многодетная мать придумала занимательный способ, как выучить таблицу Менделеева . Он подойдет как для детей, так и для взрослых, и о нём тебе с радостью расскажет реакция «Так Просто!» .
Периодическая таблица химических элементов
Как показывает опыт матери четверых детей Карин Трипп, при правильном подходе возможно выучить всё. Чтобы приобщить к изучению химии даже маленьких детей, она решила превратить периодическую таблицу элементов в поле для морского боя.
Игра содержит четыре страницы с таблицей Менделеева - по две для каждого игрока. Каждому игроку на одной таблице необходимо нарисовать свои корабли, а на другой - обозначать точками свои выстрелы и подбитые корабли соперника.
Правила морского боя такие же, как в классической игре. Только для того, чтобы подстрелить кораблик соперника, нужно назвать не букву c цифрой, а соответствующий химический элемент.
Такая методика позволит детям не только усвоить названия химических элементов. Она способствует развитию памяти и логического мышления. Ведь дети будут анализировать порядковые номера и цвета.
Для того чтобы детям на первых порах было проще найти нужный элемент, ряды и столбцы следует пронумеровать цифрами. Но, по словам Карин, ее дети уже через несколько дней игры в «химический морской бой» стали прекрасно ориентироваться в таблице Менделеева. Они знали даже атомные массы и порядковые номера элементов.
Со временем правила игры можно усложнить. Например, размещать корабль только в пределах одного семейства химических элементов.
В эту игру с удовольствием играет даже восьмилетняя дочь изобретательной матери, которая еще не изучала химию в школе. Да и для взрослых это отличный способ занимательно провести время.
Все страницы таблицы Менделеева для игры в морской бой можно распечатать на обычном или цветном принтере и использовать неограниченное количество раз.
Нестандартное домашнее задание по химии. Составляем Таблицу Менделеева из нарисованных карточек.
Тема домашнего задания: нарисовать карточку отдельного химического элемента, присутствующего в живых организмах (биоген) с иллюстрацией его действия на живые организмы.
Класс - 8- 10 класс; сложность - высокая, межпредметная; время выполнения - 30-40 минут.
Тип задания - индивидуальное, а затем - в группе; способ проверки - сбор иллюстраций отдельных химических элементов формата А4, и составление из них общей таблицы Менделеева.
Учебники:
1) учебник химии 10 класс — О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов, С.Ю. Пономарев, углубленный уровень (ГЛАВА 7. Биологически активные соединения, стр.300).
2) учебник химии 8 класс - О.С. Габриелян, (§ 5. Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Знаки химических элементов, стр. 29).
3) учебник экологии 10 (11) класс - Е. А. Криксунов, В.В.Пасечник, (Глава 6. Окружающая среда и здоровье человека, 6.1. Химические загрязнения среды и здоровье человека, стр. 217).
4) учебник биологии 10-11 класс - Общая биология. Базовый уровень. Под ред. Беляева Д.К., Дымшица Г.М. (Глава 1. Химический состав клетки. § 1. Неорганические соединения, § 2. Биополимеры.).
Цели: освоениезнаний о биохимических процессах в живой клетке, геохимических процессах в природе, полученные школьниками самостоятельно и осмысленно, закреплённые рисунком, творческое рисование. Создание уникальных наглядных пособий для других учеников. Составление авторской уникальной «Таблицы Менделеева».
Пояснительная записка.
Суть домашнего задания в том, что ученики рисуют участие каждого химического элемента в геохимических процессах. А затем все рисунки объединяются в сводную "Таблицу Менделеева", которую можно вывесить на стене в классе. Образуется некий наглядный продукт совместного творчества: "Экология в картинках". В разных классах получаются разные "Таблицы Менделеева", главное сохранить табличную форму и проследить, чтобы все рисунки были на листе формата А4. А также, чтобы в углу листа был проставлен химический знак того элемента, о котором нарисован сюжет. Вначале каждый ученик выбирает конкретный химический элемент для изучения. Затем самостоятельно, или с помощью учителя ищет информацию, выбирает нужную, придумывает сюжет рисунка, рисует и размещает свой рисунок на стене в ячейку умозрительной таблицы Менделеева для соответствующего химического элемента. Можно упростить/усложнить задачу, из всех химических элементов выбрав только наиболее распространенные на земле, или, наоборот - наименее распространенные. Можно выбрать только биогены (химические элементы, входящие в состав живых организмов) и рисовать учебные карточки с сюжетами о них. Можно выбрать макроэлементы живых клеток, а можно - только микроэлементы и т.д. В экологических справочниках сейчас можно найти много различной информации на эту тему.
Справочный материал: Биогенными называют химические элементы, постоянно присутствующие в живых организмах и играющие какую-либо биологическую роль: O, C, H, Ca, N, K, P, Mg, S, Cl, Na, Fe, I , Cu .
Виртуальная «Таблица Менделеева». Вместо бумажной таблицы на стене в классе, можно организовать виртуальную таблицу и общую работу в ней учеников. Для этого учитель готовит макет таблицы в Google -документах и открывает доступ ученикам. Рисовать ученики могут с помощью компьютерных программ, а могут загружать рисунки, выполненные карандашами и красками. Вот первоначальный макет такой таблицы, частично заполненный учениками.
Отдельные учебные карточки , с ученическими скетчами на тему воздействия конкретных химических элементов на живые организмы (формат А4 каждой карточки).
ПРИЛОЖЕНИЕ. Таблица химических элементов-биогенов, как справочный материал для рисования сюжетов учебных карточек.
| Пороговые концентрации химических элементов в почвах (мг/кг) и возможные реакции организмов (по Ковальскому) |
|||
| Химический элемент | Недостаток - нижняя пороговая концентрация | Норма | Избыток - верхняя пороговая концентрация |
| Кобальт | Меньше 2-7. Анемия, гипо- и авитоминоз В, эндемический зоб. | 7-30 | Более 30. Угнетение синтеза витамина В. |
| Медь | Меньше 6-13. Анемия, заболевания костной системы. Невызревание злаков, суховершинность плодовых деревьев. | 13-60 | Более 60. Поражение печени, анемия, желтуха. |
| Марганец | До 400. Заболевание костей, увеличение зоба. | 400-3000 | Более 3000. Заболевания костной системы. |
| Цинк | До 30. Карликовый рост растений и животных. | 30-70 | Более 70. Угнетение окислительных процессов, анемия |
| Молибден | До 1,5. Заболевания растений. | 1,5-4 | Более 4. Подагра у человека, молибденовый токсикоз у животных. |
| Бор | Меньше 3-6. Отмирание точек роста стеблей и корней растений. | 6-30 | Более 30. Боровые поносы (энтериты) у животных. |
| Стронций | Более 600. Уровская болезнь, рахит, ломкость костей. |
||
| Йод | Менее 2-5. Эндемический зоб у людей | 5-40 | Более 40. Ослабление синтеза йодистых соединений щитовидной железы. |
Как пользоваться таблицей Менделеева? Для непосвященного человека читать таблицу Менделеева – всё равно, что для гнома смотреть на древние руны эльфов. А таблица Менделеева может рассказать о мире очень многое.
Помимо того, что сослужит вам службу на экзамене, она еще и просто незаменима при решении огромного количества химических и физических задач. Но как ее читать? К счастью, сегодня этому искусству может научиться каждый. В этой статье расскажем, как понять таблицу Менделеева.
Периодическая система химических элементов (таблица Менделеева) – это классификация химических элементов, которая устанавливает зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра.
История создания Таблицы
Дмитрий Иванович Менделеев был не простым химиком, если кто-то так думает. Это был химик, физик, геолог, метролог, эколог, экономист, нефтяник, воздухоплаватель, приборостроитель и педагог. За свою жизнь ученый успел провести фундаментально много исследований в самых разных областях знаний. Например, широко распространено мнение, что именно Менделеев вычислил идеальную крепость водки – 40 градусов.
Не знаем, как Менделеев относился к водке, но точно известно, что его диссертация на тему «Рассуждение о соединении спирта с водой» не имела к водке никакого отношения и рассматривала концентрации спирта от 70 градусов. При всех заслугах ученого, открытие периодического закона химических элементов – одного их фундаментальных законов природы, принесло ему самую широкую известность.
Существует легенда, согласно которой периодическая система приснилась ученому, после чего ему осталось лишь доработать явившуюся идею. Но, если бы все было так просто.. Данная версия о создании таблицы Менделеева, по-видимому, не более чем легенда. На вопрос о том, как была открыта таблица, сам Дмитрий Иванович отвечал: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг… готово»
В середине девятнадцатого века попытки упорядочить известные химические элементы (известно было 63 элемента) параллельно предпринимались несколькими учеными. Например, в 1862 году Александр Эмиль Шанкуртуа разместил элементы вдоль винтовой линии и отметил циклическое повторение химических свойств.
Химик и музыкант Джон Александр Ньюлендс предложил свой вариант периодической таблицы в 1866 году. Интересен тот факт, что в расположении элементов ученый пытался обнаружить некую мистическую музыкальную гармонию. В числе прочих попыток была и попытка Менделеева, которая увенчалась успехом.
В 1869 году была опубликована первая схема таблицы, а день 1 марта 1869 года считается днем открытия периодического закона. Суть открытия Менделеева состояла в том, что свойства элементов с ростом атомной массы изменяются не монотонно, а периодически.
Первый вариант таблицы содержал всего 63 элемента, но Менделеев предпринял ряд очень нестандартных решений. Так, он догадался оставлять в таблице место для еще неоткрытых элементов, а также изменил атомные массы некоторых элементов. Принципиальная правильность закона, выведенного Менделеевым, подтвердилась очень скоро, после открытия галлия, скандия и германия, существование которых было предсказано ученым.
Современный вид таблицы Менделеева
Ниже приведем саму таблицу
Сегодня для упорядочения элементов вместо атомного веса (атомной массы) используется понятие атомного числа (числа протонов в ядре). В таблице содержится 120 элементов, которые расположены слева направо в порядке возрастания атомного числа (числа протонов)
Столбцы таблицы представляют собой так называемые группы, а строки – периоды. В таблице 18 групп и 8 периодов.
- Металлические свойства элементов при движении вдоль периода слева направо уменьшаются, а в обратном направлении – увеличиваются.
- Размеры атомов при перемещении слева направо вдоль периодов уменьшаются.
- При движении сверху вниз по группе увеличиваются восстановительные металлические свойства.
- Окислительные и неметаллические свойства при движении вдоль периода слева направо увеличиваются.
Что мы узнаем об элементе по таблице? Для примера, возьмем третий элемент в таблице – литий, и рассмотрим его подробно.
Первым делом мы видим сам символ элемента и его название под ним. В верхнем левом углу находится атомный номер элемента, в порядке которого элемент расположен в таблице. Атомный номер, как уже было сказано, равен числу протонов в ядре. Число положительных протонов, как правило, равно числу отрицательных электронов в атоме (за исключением изотопов).
Атомная масса указана под атомным числом (в данном варианте таблицы). Если округлить атомную массу до ближайшего целого, мы получим так называемое массовое число. Разность массового числа и атомного числа дает количество нейтронов в ядре. Так, число нейтронов в ядре гелия равно двум, а у лития – четырем.
Вот и закончился наш курс "Таблица Менделеева для чайников". В завершение, предлагаем вам посмотреть тематическое видео, и надеемся, что вопрос о том, как пользоваться периодической таблицей Менделеева, стал вам более понятен. Напоминаем, что изучать новый предмет всегда эффективнее не одному, а при помощи опытного наставника. Именно поэтому, никогда не стоит забывать о студенческом сервисе , который с радостью поделится с вами своими знаниями и опытом.
1 марта 1869 года Менделеев закончил свою работу "Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве". Этот день считается днём открытия периодического закона элементов Д.М. Менделеева. "Открытие Д.И. Менделеева относится к фундаментальным законам мироздания, таким как закон всемирного тяготения Ньютона или теория относительности Эйнштейна, а Д.М. Менделеев стоит в одном ряду с именами этих великих физиков". Академик А.И. Русанов.
"Периодическая система как была, так и осталась в самых новейших решениях проблемы о веществе главной путеводной звездой". Проф. А. Н. Реформатский.
"Когда подходишь к оценке личностей, подобных Д. И. Менделееву, к анализу их научного творчества, невольно является желание отыскать в этом творчестве элементы, всего более отмеченные печатью гения. Из всех признаков, отличающих гениальность и ее проявление, два, кажется, являются наиболее показательными: это, во-первых, способность охватывать и объединять широкие области знания и, во-вторых, способность к резким скачкам мысли, к неожиданному сближению фактов и понятий, которые для обыкновенного смертного кажутся далеко стоящими друг от друга и ничем не связанными, по крайнем мере до того момента, когда такая связь будет обнаружена и доказана". Л. А. Чугаев, профессор химии.
Да и сам Менделеев понимал огромное значение открытого им закона для науки. И верил в его дальнейшее развитие. "По видимому, периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает". Д.И. Менделеев.
Первоначальный вид таблицы, написанный рукой Д.И. Менделеева.
Если бы все научные знания мира пропали бы, из-за какого либо катаклизма, то для возрождения цивилизации одним из главных законов стал бы периодический закон Д.И. Менделеева. Успехи атомной физики, включая ядерную энергетику и синтез искусственных элементов, стали возможными лишь благодаря Периодическому закону. В свою очередь, они расширили и углубили сущность закона Менделеева.
Периодический закон сыграл огромную роль в развитии химии и других естественных наук. Была открыта взаимная связь между всеми элементами, их физическими и химическими свойствами. Это поставило перед естествознанием научно-философскую проблемы огромной важности: эта взаимная связь должно получить объяснение.
Открытию периодического закона предшествовало 15 лет напряженной работы. Ко времени открытия периодического закона было известно 63 химических элемента, существовало около 50 различных классификаций. Большинство ученых сравнивали между собой только сходные по свойствам элементы, поэтому не смогли открыть закон. Менделеев же сравнивал между собой все, в том числе и несходные элементы. Менделеев выписал на карточки все известные сведения об открытых и изученных в то время химических элементах и их соединениях, расположил их в порядке возрастания их относительных атомных масс и всесторонне проанализировал всю эту совокупность, пытаясь найти в ней определенные закономерности. В результате напряженного творческого труда он обнаружил в этой цепочке отрезки, в которых свойства химических элементов и образованных ими веществ изменялись сходным образом – периодически – периоды. С развитием учения о строении электронной оболочки атомов стало ясно, почему свойства атомов показывают периодичность с возрастанием атомной массы. Атомы с одинаковой внешней сферой составляют одну группу. Атомы с одинаковым числом внешних сфер - составляют один ряд. Атомы с ядрами, имеющими одинаковые заряды, но разные массы, обладают одинаковыми химическими свойствами, но разными атомными весами и представляют собой изотопы одного и того же химического элемента. По существу свойства атомов отражают свойства внешних электронных оболочек, которые тесно связанны с законами квантовой физики.
Сама таблица Менделеева много раз трансформировалась, отображая разную информацию о свойствах атомов. Встречаются и курьёзные таблицы.
Так называемая короткопериодная или короткая форма ТМ 
Длиннопериодная или длинная форма ТМ
Сверхдлинная.
Флаги государств, обозначающие страну, где впервые открыли данный элемент.
Названия элементов, которые были отменены или оказались ошибочными, как например, история с дидимом Di - оказался в дальнейшем смесью двух вновь открытых элементов празеодима и неодима.
Здесь синим цветом обозначены элементы, образованные во время Большого Взрыва, голубым - синтезированные во время первичного нуклеосинтеза, жёлтые и зелёные цвета обозначают элементы, синтезированные соответственно в недрах "малых" и "больших" звёзд. Розовым цветом - вещества (ядра), синтезируемые во время вспышек сверхновых звёзд. Кстати, золото (Au) ещё синтезируется во время столкновений нейтронных звёзд. Фиолетовые - созданные в лабораториях искусственно. Но это ещё не вся история... 
Здесь разными цветами обозначены органические, неорганические и незаменимые элементы, необходимые для построения тел живых существ, в том числе и нас. 
Таблица-башня
Предложена в 2006-ом Виталием Циммерманом на основе идей Чарльза Джанета. Он изучал орбитальное заполнение атомов - то, как располагаются электроны относительно ядра. И на основе этого разделил все элементы в четыре группы, рассортировав их по конфигурациям положения электронов. Таблица предельно проста и функциональна.
Таблица - спираль.
В 1964-ом Теодор Бенфей предложил поставить в центр таблицы водород (H), а прочие элементы разместить вокруг него по спирали, которая раскручивается по часовой стрелке. Уже на втором витке спираль вытягивается в петли, который соответствуют переходным металлам и лантаноидам с актиноидами, предусмотрено место для неизвестных пока суперактинидов. Это придает таблице вид экстравагантного дизайнерского решения.
Таблица - радужная спираль.
Изобретена в 1975 химиком Джеймсом Хайдом. Он увлекался кремнийорганическими соединениями, поэтому в основание таблицы попал именно кремень, так как у него большое число связей с другими элементами. Различные категории элементов так же объединены по секторам и отмечены нужным цветом. Таблица красивее аналогов, но из-за криволинейной формы пользоваться ею непросто.
Эти таблицы отображают последовательность заполнения электронных оболочек. Во всяком случае некоторые из них. Все эти таблицы выглядят весьма экзотично.
Таблица изотопов. Здесь отображено время "жизни" различных изотопов, их стабильность в зависимости от массы ядра. Впрочем, это уже не таблица Менделеева, это совсем другая (ядерная физика) история...