«Веселые старты» – часть 12

Контрольные работы, задания, педагогические программы      Постоянная ссылка | Все категории

4. Размышляя о процессах происходящих в человеческом организме (в зависимости от температурных условий, в которых находится человек), и энергии, выделяющейся в нем при “сгорании” пищи этот ученый открыл один из самых фундаментальных законов физики – закон сохранения и превращения энергии.

5. Жившего в IV веке до нашей эры знаменитого греческого ученого называли “отцом наук”, хотя некоторые его суждения, не совпадают с принятыми в настоящее время. Например, он считал, если на первый камень положить второй, то лежащий сверху камень будет подталкивать нижний, в результате чего скорость нижнего возрастет. Между тем сейчас известно, что все тела, независимо от их массы падают с одним ускорением.

6. Он открыл один из важнейших законов электричества в 1785 году, используя для этого крутильные весы, Прием, использованный им, лишний раз доказывает, что изобретательность человеческого ума не знает границ.

7. Он славился своей рассеянностью. Про него рассказывали, что однажды он с сосредоточенным видом варил в воде свои часы 3 минуты, держа яйцо в руке.

8. По профессии пивовар, он был прекрасным экспериментатором, исследовал законы выделения теплоты электрическим током, внес большой вклад в кинетическую теорию газов.

9. В школе он учился поначалу плохо, занимал в списке успеваемости предпоследнее место. Однако после драки с одноклассником он решил доказать, что может стать лучшим учеником школы. И таким стал.

Более того, он стал выдающимся ученым, которому принадлежит труд под названием

“ Математические начала натуральной философии”.

10. О каком русском ученом наш великий поэт А. С. Пушкин сказал, что он создал первый в России университет, что “ он лучше сказать, сам был первым русским университетом”?

11. Какому будущему известному американскому физику, изучавшему греческий язык и мечтавшему стать филологом, было предложено заняться преподаванием физики, так как “ кто хорошо усваивает греческий, может преподавать физику”

Задание 3 “Творческое”

Представьте доклад ученого Э. Торричелли об измерении атмосферного давления на научном совете.

4 этап “Вопросы знатокам физики”.

Итак, перед вами 4 этап “Вопросы знатокам физики”.

А задавать вам их будут: турист, хозяюшка, биолог и космонавт. Проявите находчивость, покажите свою эрудицию и попробуйте ответить на вопросы. Удачи вам в этом нелегком деле!

Вопросы туриста – любителя:

1.Чем объяснить, что при ходьбе по раскисшей от дождя глинистой проселочной дороге ( или по болоту ) трудно вытаскивать ноги из грязи?

2.Почему зимой туристы не должны оставлять на улице воду в стеклянной бутылке?

3.Почему мы дуем на пламя спички, когда хотим его погасить, и еще сильнее дуем на угли костра, когда хотим его разжечь?

4.Можно ли с помощью льда развести огонь?

5.Почему нагруженный корабль движется медленнее ненагруженного?

Вопросы хозяюшки

1.Почему маринованные фрукты и овощи, находящиеся в закрытой банке, выглядят крупнее, чем на самом деле?

2.Почему у утюга нижняя часть, называемая “подошвой” сделана массивной и металлической?

3.Что охладится быстрее – ванна, наполненная горячей водой, или стакан с горячим чаем? Объясните свой ответ.

4.Почему продукты, оставленные в холодильнике неприкрытыми, быстро высыхают?

5.Почему подушка мягкая?

Вопросы космонавта:

1.Изменится ли плотность воздуха в кабине космического корабля в состоянии невесомости?

2.Космонавт вышел из корабля в космос и с помощью индивидуального ракетного двигателя совершает прогулку по окрестностям. Возвращаясь, он несколько передержал двигатель включенным, подошел к кораблю с избытком скорости и стукнулся о него коленом. Будет ли ему больно?

3.Можно ли для межпланетных полетов использовать двигатель внутреннего сгорания?

4.Сможет ли космонавт в летящем космическом корабле перелить воду из одного сосуда в другой обычным способом?

5.Могут ли два космонавта, вышедшие в открытый космос, переговариваться обычным способом?

Вопросы биолога

1. Почему летучие мыши, летая в полной темноте, не натыкаются на препятствия?

2. Как акулы используют закон Ома для ориентации в воде и для охоты?

3.Видят ли глубоководные рыбы?

4.Верно ли, что заяц видит предметы у себя за спиной?

5.Почему бегущая в жару собака высовывает язык?

5 этап “Творческий”

Последнее задание позволит вам проявить бурную фантазию, остроумие, находчивость.

Вам предстоит придумать увлекательное путешествие по сказочной стране. Где она находится? Это решать вам. Может это где-то на Земле, а может и в космосе. В путешествие отправятся известные сказочные герои или вы сами. Придумайте название страны, ее сказочных жителей, пункты пребывания путешественников. На их пути могут встретиться различные трудности, которые придется им преодолеть, применяя знания по физике, может быть, они будут наблюдать различные природные явления, которые тоже объясняются законами физики. Придумайте вид транспорта, на котором они будут путешествовать, позаботьтесь о том, что они с собой возьмут в дорогу. Тема путешествия: “ Механические и тепловые явления”.

Для проведения телекоммуникационного проекта необходимо прописать технические требования и критерии оценки для каждого этапа.

ЧАЕПИТИЕ И ФИЗИКА

Вашему вниманию предлагается вариант проведения внеклассного мероприятия в восьмом классе по теме “ Тепловые явления ” .

Ну, начнём! Дойдя до конца нашей истории, мы будем знать больше, чем теперь. Х. К.Андерсен “Снежная королева”

Чаепитие и физика

В классе накрыты к чаю столы. Кабинет оформлен рисунками, связанными с темой внеклассного мероприятия, воздушными шарами. На демонстрационном столе подготовлено оборудование для демонстрации опытов.

Ведущие выбираются из числа наиболее подготовленных учеников, умеющих весело и непринуждённо общаться с аудиторией. Учитель должен подготовить их по вопросам, задаваемым в ходе мероприятия, так как именно они оценивают правильность ответов ребят.

Учитель очень деликатно помогает ведущим в случае необходимости. Ученикам объявляются условия получения баллов за ответы на вопросы. Учитывается сложность вопроса, правильность ответа и его глубина. За правильные ответы можно давать фишки или конфеты, что облегчает подсчёт баллов. После подсчёта баллов вручаются призы.

Здравствуйте дорогие гости!

Мы пригласили вас сегодня на необычное чаепитие. Чай пьют во многих странах мира. Существуют свои национальные особенности чаепития и даже чайные церемонии.

Например китайская и японская. В России чай появился в 1638 году, когда монгольский Алтын-хан прислал царю Михаилу Фёдоровичу 4 пуда чая в качестве подарка.

На дворе не слышно вьюги

Над землёй туманный пар.

Уж давно вода остыла

Смолк шумливый самовар.

Белая скатерть в петухах, расписные чашки с блюдцами, медный красавец на столе. Это русское чаепитие.

Наше сегодняшнее чаепитие тоже имеет свои особенности. Это чаепитие физическое!

Какое отношение имеет физика к чаепитию, спросите вы? Ну что же, давайте попробуем разобраться вместе. А те из вас, кто покажет при этом лучшие знания по физике, получат призы.

Итак, приступаем к приготовлению чая. Наливаем воду в чайник.

Вопрос 1. Какое физическое свойство воды позволяет нам это сделать?

Вопрос 2. Как можно объяснить способность жидкости течь?

Вопрос 3. Мы взяли для приготовления чая вот такой красивый, прозрачный чайник. Но как вы думаете, какой чайник, чёрный или белый, возьмёт хозяйка, если она хочет, чтобы вода сохранилась горячей как можно дольше и почему?

Мы выслушали ваши ответы, а теперь давайте проведём эксперимент и проверим чьё мнение правильное?

Эксперимент 1. Два одинаковых стакана обёрнуты полосками бумаги. Один чёрной, а другой белой. Измеряем температуру горячей воды. В чёрном стакане вода остывает быстрее. Следовательно чёрное нагретое тело излучает тепло быстрее, чем белое.

Ты забыл закрыть чайник крышкой!

Ну и что? Разве это так важно?

А давайте спросим у ребят!

Вопрос 4. Ребята, почему чайники всегда делают с крышками?

Поставим чайник на плитку и зададим наш следующий вопрос.

Вопрос 5. Желая нагреть воду, мы помещаем сосуд с водой над пламенем, а не сбоку или под ним. Почему?

Предлагаю провести эксперимент и проверить действительно ли вода имеет низкую теплопроводность.

Эксперимент 2. В лапке штатива, под углом к горизонту, укреплена пробирка. На дне пробирки находится лёд, сверху налита вода. Верхняя часть пробирки нагревается пламенем спиртовки. Вода вверху кипит, а лёд не тает. Что это ты такое непонятное делаешь? Хочу попробовать вскипятить воду в этой картонной коробке. Как вы думаете ребята, получится у меня или нет? Давайте проверим.

Эксперимент 3. В коробку из плотной бумаги наливают воду и подвешивают её над спиртовкой. Вода нагреется и закипит. Коробка останется целой.

Вопрос 6. Почему коробка не загорелась?

О, чайник уже шумит! Значит скоро чай будем пить!

Вопрос 7. Почему перед закипанием, вода в чайнике начинает шуметь?

Вопрос 8. При какой температуре вода закипит?

Давайте проверим. Это действительно так.

Эксперимент 4. Измерив температуру кипения воды, через некоторое время измерение повторяют.

Вопрос 9. Вода кипит, подвод тепла продолжается, а температура остаётся постоянной.

Как это можно объяснить?

Вопрос 10. Всегда ли вода кипит при одной и той же температуре? Отчего это зависит?

Предлагаю провести эксперимент в ходе которого мы с вами попробуем вызвать кипение воды при температуре ниже 100 С.

Эксперимент 5. проводится учителем. Горлышко круглодонной колбы зажимается в лапке штатива. Колба на треть заполняется водой. Вода доводится до кипения. Время кипения должно быть достаточным, чтобы пары вытеснили воздух из колбы. Нагреватель убирается, горлышко колбы плотно закрывается резиновой пробкой и колбу вместе с лапкой переворачивают. При обливании колбы холодной водой, вода в ней закипает.

Учитель проводит обсуждение эксперимента. Пора чай заваривать, да гостей угощать! Осторожно! Не обожгись! А кстати, ответьте на наш следующий вопрос!

Вопрос 11. Какой ожог сильнее, стоградусным паром или стоградусной водой и почему? Итак, чай заварен. Можно разливать по стаканам. Но опытная хозяйка знает, что прежде, чем налить чай в стакан, чтобы он не лопнул от горячей воды нужно… И наш последний вопрос.

Вопрос 12. Что нужно сделать и почему?

Подсчитываются баллы, вручаются призы и мероприятие завершается чаепитием.

"ЧТО? ГДЕ? КОГДА?"

Цели:

Повторить, систематизировать знания обучающихся, способствовать развитию познавательного интереса к урокам физики.

Закрепить навыки работы в команде, умения применять прием разделения труда и оказывать взаимопомощь.

Формирование чувства коллективизма и здорового соперничества, умения отстаивать свои взгляды.

Задачи:

Выработать у учащихся умение отвечать на нестандартные вопросы.

Научить членов команды прислушиваться к мнению друг друга, аргументировать свои версии выбирать из всех предложенных одну оптимальную.

В игровой форме развить у учащихся интерес к физике.

Поднять престиж умных, но не всегда популярных в коллективе учащихся

“Посредством глаза, а не глазом

Смотреть на мир умеет разум”.

Уильям Блейк (1757-1827)

Оборудование:

1. Большие секундные часы, черный ящик, микроскоп, линза, фотоаппарат.

2. Стенд с фотографиями выполненными учащимися.

3. Выставка рефератов на тему: “ Оптические приборы”.

4. Выставка физических приборов сделанными учащимися.

Технология игры

Выставляют на игру сборную команду 8,11-е и 9,10-е классы, состоящую из 6 “знатоков”.

Команда “знатоков” сидит за круглым столом, в центре которого установлена рулетка со стрелкой.

Стол разделен на 10 секторов, в которых от цифры 1 до 9 находятся вопросы “зрителей”, а сектор №10 обозначается скрипичным ключем и означает музыкальную паузу.

Команда болельщиков располагается вокруг игроков на некотором расстоянии от игрового стола. Во время перемены команд проводиться игра со зрителями.

Ведущий: игры – учитель физики.

Ассистенты – трое учащихся старших классов.

Ход игры

Ведущий приглашает команду “знатоков” занять места за столом и представляет капитана команды, знакомит с правилами игры и ассистент запускает волчок.

Пока крутится волчок, ведущий может игрокам задавать вопросы.

Вопросы игры

Сектор 1

Глаз-это инструмент и он может “испортится”.

Назовите автора этих слов.

Ответ: Уильям Блейк (1757-1827)

Сектор 2

Существует несколько особенностей его применения. Является устройством общего применения и располагается на лицевой панели фотоаппарата, он не годится для макросъемки с минимального расстояния.

Назовите этот предмет.

Ответ: фотовспышка.

Сектор 3

Это первый советский фотоаппарат и собирать его начали бывшие беспризорники из детской колонии имени Дзержинского (почти ровесники девятиклассников)

Какой марки фотоаппарат?

Ответ: фотоаппарат “ФЭТ”.

Сектор 4

Основоположник фотоаппарата. В 1839 году он предложил способ проявления и закрепления изображения на плоской пластинке, покрытой иодидом серебра.

Через 1 минуту назовите имя основоположника.

Ответ: Луи Жак Манде Дагера.

Сектор 5

Оптико-механический прибор для проецирования на экран изображений на прозрачной подложке (диапозитивов, диафильмов и т. п). Что это за прибор?

Ответ: Диапроектор.

Сектор 6

Этот прибор позволяет значительно увеличить угол зрения на объект. Наблюдатель рассматривает мнимое изображение объекта с расстояния наилучшего зрения (Д=25 см). Объектив создает увеличенное изображение предмета внутри прибора.

Что же находится в черном ящике?

Ответ: в черном ящике находится микроскоп.

Сектор 7

С его помощью были открыты самые различные объекты на звездном небе. Спутники Юпитера и кольца Сатурна, фазы Венеры, горы и цирки на Луне. Существует два типа.

Что это за прибор и какие типы?

Ответ: телескоп, рефракторы и рефлекторы.

Сектор 8

Соединение фотографических снимков, объединенных – общей темой, в одно фотографическое изображение. Иногда при фотографировании используют графический материал, фотографии широко применяется при изготовлении плакатов, реклам, фотошаржей и др. Фотография осуществляется механическим и проекционным способом. При первом способе вырезают из фотографий нужные по замыслу изображения, подгоняют их путем увеличения под необходимый масштаб. Склеивают в одно целое на листе плотной бумаги, ретушируют. Затем переснимают на фотопластинку или фотопленку.

Что это такое?

Ответ: фотомонтаж.

Сектор 9

Прозрачное тело, ограниченное сферическими поверхностями. Обычно вещество, из которого оно сделано имеет показатель преломления больше, чем у окружающей среды.

Что же находится в черном ящике?

Ответ: линза.

Примерный перечень рекомендуемых программ:

Викторина «Физика вокруг нас» Игра «Эрудит» Игра – соревнование «Гордиев узел» Игра «Самый умный» Применение информационных технологий при изучении физики Игра «Поле чудес» Викторина «Природа и явления в ней» Игра «Колесо истории физики» Викторина «Кто хочет стать физиком» КВН на тему: «О, сколько нам открытий чудных готовит физики урок!» Дистанционный КВН «Физико-математическая регата»

ПРИЛОЖЕНИЕ 9

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ КЛЮЧЕВЫХ КОМПЕТЕНТНОСТЕЙ УЧАЩИХСЯ ПРИ ОБУЧЕНИИ ХИМИИ




В период перехода от постиндустриального общества к информационному происходит смена парадигмы образования. В информационном обществе в роли ведущих требований при оценке уровня подготовки выпускников выступают ключевые компетентности. Под компетентностью понимается общая способность и готовность личности к деятельности, основанной на знаниях и опыте, которые приобретены благодаря обучению. Компетентностный подход к образованию ориентируется на самостоятельное участие личности в учебно-познавательном процессе. К числу инновационных технологий обучения можно отнести компьютерные, информационно-коммуникационные и телекоммуникационные технологии. Формированию информационно-коммуникативных компетентностей способствует применение интерактивного комплекса, ресурсов Интернета.

Модернизация общего образования, в связи с переходом на профильное обучение, требует от учителя высокого уровня преподавания с использованием различных методик и технологий обучения. В условиях вариативности и разноуровневости образования умение применять инновационные технологии и их элементы помогают преподавателю добиваться высокого качества обучения. К числу инновационных технологий обучения можно отнести компьютерные, информационно-коммуникационные и телекоммуникационные технологии. Они способствуют рациональному проектированию учебного процесса и эффективной реализации намеченных целей и задач обучения.

Доска, мел и тряпка – неизменные атрибуты преподавателя любого образовательного учреждения, знакомые каждому ученику. А вот что такое интерактивная доска, многие знают пока лишь только понаслышке.

Исследования по воздействию технологий на обучение показали, что благодаря интерактивной доске дети больше хотят учиться и их результаты улучшаются. Работа с этим учебным оборудованием и широкие возможности для исследований развивают дискуссию в классе и делают уроки динамичными. Такое оборудование учебного кабинета не требует особых усилий в работе. Нужно всего лишь прикосновение. Чтобы выбрать объект, открыть веб-сайт или передвинуть изображение, ученикам достаточно просто коснуться поверхности доски – маркер работает, как мышь. Такой простой и быстрый доступ к информации заставляет учеников размышлять и создавать новые идеи. Одним только прикосновением они могут работать с моделями молекул, тестами, искать нужную информацию в сети или делать презентацию. А с помощью маркера, который находится на специальной подставке, они могут писать на экране электронными чернилами.

Дети быстро привыкают к интерактивной доске. Большой экран позволяет работать всем вместе. Учащиеся могут делать записи на доске маркером, рисовать поверх любых приложений или сайтов, выделять главные мысли, фиксировать свои наблюдения.

Работать с интерактивным оборудованием увлекательно и очень легко, детям становится интересно учиться. Благодаря появлению в классе интерактивной доски меняются даже самые проблемные ученики. Ребенок, который раньше тихо сидел за последней партой, вдруг становится активным и начинает творчески мыслить. Ученик, который вечно срывал уроки, направляет свою энергию на работу с одноклассниками. А тот, кому просто тяжело учиться, находит новые возможности для самовыражения.

Каким должен быть современный урок? Интересным, познавательным, должен учитывать интересы учащихся, оставлять некоторую недосказанность и побуждать к творчеству, чтобы, закончив урок со звонком, ребятам хотелось придти еще и еще, и вновь, с интересом и увлечением, раскрывать новые тайны твоего предмета. Но как этого достичь? Почему многие уроки по-прежнему скучны, неинтересны и ученики считают минуты до его конца? Интерес у ребенка должен возникнуть с первой минуты урока или, наверное, еще раньше, когда ребенок заходит в класс.

А что интересно нашим детям? Вот с чем необходимо считаться, и строить учебный процесс так, чтобы персональный компьютер и интерактивная доска стали незаменимыми "помощниками" на уроке. Используя неподдельный интерес детей к этой технике, можно решить ряд проблем современного урока.

В современной образовательной деятельности не обойтись без применения на уроках информационно-коммуникационных технологий. При использовании на уроках химии различных мультимедийных средств и интерактивного комплекса учащиеся имеют возможность увидеть и изучить пространственное строение молекул органических соединений, что сложно сделать в их плоскостном изображении, показанном в учебнике. Особенно удобными являются задания самоконтроля и тестов, которые позволяют оперативно проверить уровень усвоения материала не только учителем, но и самими учащимися.

Использование компьютерных технологий способствует развитию самостоятельности учащихся, учету индивидуального темпа их обучения, эффективному применению личностно-ориентированного подхода к обучению, проведению контроля с помощью различного вида заданий: тестов, заданий самоконтроля. В работе используются информационно – коммуникационные технологии в целях повышения качества обучения. Использование интерактивного комплекса возможно на различных этапах урока: объяснения нового материала, закрепления изучаемой темы, проведения и проверки самостоятельной работы, повторения пройденных тем, проведения виртуальных практических работ. Кроме уроков, данное оборудование с успехом можно применять на внеклассных мероприятиях, для подготовки учащихся к научно – практическим конференциям, олимпиадам и единому государственному экзамену.

Во время объяснения нового материала, обобщения и закрепления использую презентации, мультимедийные электронные учебники и CD- диски. Это позволяет организовать учебный процесс более интересно. Учащиеся также самостоятельно готовят презентации по отдельным темам, например: тема “Органические вещества”, “Углеводы”, “Природные источники углеводородов” и др. учащиеся представляют дополнительный материал по предмету, используя электронные справочники и учебники, Интернет. На уроках проходит конкурс презентаций; главным критерием является умение выбирать главное, наиболее интересное, имеющее отношение к жизнедеятельности человека. Отбираются самые лучшие и используются как наглядный материал. Данная форма работы развивает учебную мотивацию, даже слабые учащиеся стараются выполнить работу, тянутся за более сильными.

На занятиях используются мультимедийные электронные учебники и пособия на CD-дисках : “Виртуальная лаборатория. Химия 8-11 класс”, “Химия для всех. Решение задач”, “Уроки химии Кирилла и Мефодия”; “Химия – Просвещение”; “Химия – базовый курс”; “Химия в школе”; “Химия. 8 класс”; “БЭНП (библиотека электронных наглядных пособий) по химии”, “ Подготовка к ЕГЭ по химии”. Подобные электронные пособия имеются по многим темам и их содержание известно всем.

А вот “Виртуальная лаборатория. Химия 8-11 класс” уникальна. Что самое интересное, не имея ни одной пробирки, ни одного химического вещества, в рамках этой программы можно проделать опыты. Для этого есть помощник, который подсказывает шаг за шагом действия ученика и указывает на его ошибки. До начала эксперимента ученик должен пройти тест по технике безопасности. Очень хорошо показаны изменения, происходящие в эксперименте, которые можно виртуально сфотографировать и сохранить в рабочей тетради.

“Виртуальная лаборатория для 8-11 кл.” включает более 150 химических опытов, которые проводятся в реализованной на экране монитора лаборатории, оснащенной необходимыми реактивами и лабораторным оборудованием. Большое внимание здесь уделяется соблюдению правил техники безопасности. Используя виртуальные реактивы и оборудование можно проводить опыты так же, как в реальной лаборатории. Учащимся предоставляется возможность собирать различные приборы, установки из составляющих элементов, производить измерения, заносить свои наблюдения в “Лабораторный журнал”, “сфотографировать” с экрана с помощью виртуального фотоаппарата, составлять уравнения реакций. Программа контролирует каждое действие учащегося, проводя его через все этапы, необходимые для успешного выполнения опыта.

При проведении ряда практических работ можно использовать видеофрагменты, позволяющие увидеть проводимый ими эксперимент в реальной лаборатории. При этом у учащихся возрастает познавательный интерес, развиваются навыки работы с соблюдением правил техники безопасности, умения наблюдать, выделять главное и делать выводы по наблюдениям. При работе в виртуальной лаборатории учащиеся имеют возможность для понимания сущности химических реакций, так как они могут увидеть эти процессы на молекулярном уровне.

В состав “Виртуальной химической лаборатории” входит “Конструктор молекул”, предназначенный для построения трехмерных моделей молекул органических и неорганических соединений. Использование трехмерных моделей молекул и атомов для иллюстрации химических явлений обеспечивает понимание на всех трех уровнях представления химических знаний: на микро-, макроуровнях и символьном. Понимание поведения веществ и сущности химических реакций становится более осознанным, когда есть возможность увидеть процессы на молекулярном уровне. Реализованы ведущие идеи парадигмы современного школьного химического образования: строение – свойства – применение.

Наверное, вершиной применения ИКТ в учебном процессе является использование Интернета. Во многих учебных заведениях сейчас Интернет доступен. Прямо на занятиях вместе с учащимися можно совершать путешествия на производства различных органических и неорганических веществ, открывать электронные учебники, узнавать о жизни и деятельности известных ученых-химиках, посещать другие нужные для получения информации сайты. В условиях общеобразовательной системы, когда число часов на изучение химии немного, ИКТ помогают учащимся успешно освоить учебные программы по химии. А использование современных средств обучения (компьютер, Интернет, интерактивный комплекс), не снижая ведущей роли преподавателя, способствуют повышению качества знаний, реализации творческого потенциала учащихся и преподавателя

НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ В ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ТАБЛИЦЕ

Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА

Периодическая таблица систематизирует не только элементы, но и самые разнообразные их свойства. Химику часто бывает достаточно иметь перед глазами Периодическую таблицу для того, чтобы правильно ответить на множество вопросов (не только экзаменационных, но и научных).

Заглянем еще раз в Периодическую таблицу. Помимо глубокой фундаментальной связи между элементами, она отражает ряд полезных для изучения химии закономерностей.

а) Закономерности, связанные с металлическими и неметаллическими свойствами элементов.

1. При перемещении СПРАВА НАЛЕВО вдоль периода МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ свойства р-элементов УСИЛИВАЮТСЯ. В обратном направлении – возрастают неметаллические.

Это объясняется тем, что правее находятся элементы, электронные оболочки которых ближе к октету. Элементы в правой части периода менее склонны отдавать свои электроны для образования металлической связи и вообще в химических реакциях.

Например, углерод – более выраженный неметалл, чем его сосед по периоду бор, а азот обладает еще более яркими неметаллическими свойствами, чем углерод.

Слева направо в периоде также увеличивается и заряд ядра. Следовательно, увеличивается притяжение к ядру валентных электронов и затрудняется их отдача.

Наоборот, s-элементы в левой части таблицы имеют мало электронов на внешней оболочке и меньший заряд ядра, что способствует образованию именно металлической связи. За понятным исключением водорода и гелия (их оболочки близки к завершению или завершены!), все s-элементы являются металлами; p-элементы могут быть как металлами, так и неметаллами, в зависимости от того – в левой или правой части таблицы они находятся.

У d – и f-элементов, как мы знаем, есть "резервные" электроны из "предпоследних" оболочек, которые усложняют простую картину, характерную для s – и p-элементов. В целом d – и f-элементы гораздо охотнее проявляют металлические свойства.

Подавляющее число элементов является металлами и только 22 элемента относят к неметаллам: H, B, C, Si, N, P, As, O, S, Se, Te, а также все галогены и инертные газы.

Некоторые элементы в связи с тем, что они могут проявлять лишь слабые металлические свойства, относят к полуметаллам.

Что такое полуметаллы? Если выбрать из Периодической таблицы p-элементы и записать их в отдельный "блок" (это сделано в “длинной” форме таблицы), то обнаружится закономерность, Левая нижняя часть блока содержит типичные металлы, правая верхняя – типичные неметаллы. Элементы, занимающие места на границе между металлами и неметаллами, называются полуметаллами.

Полуметаллы имеют ковалентную кристаллическую решетку при наличии металлической проводимости (электропроводности). Валентных электронов у них либо недостаточно для образования полноценной "октетной" ковалентной связи (как в боре), либо они не удерживаются достаточно прочно (как в тeллуре или полонии) из-за больших размеров атома. Поэтому связь в ковалентных кристаллах этих элементов имеет частично металлический характер.

Некоторые полуметаллы (кремний, германий) являются полупроводниками. Полупроводниковые свойства этих элементов объясняются многими сложными причинами, но одна из них – существенно меньшая (хотя и не нулевая) электропроводность, объясняемая слабой металлической связью. Роль полупроводников в электронной технике чрезвычайно важна.

2. При перемещении СВЕРХУ ВНИЗ вдоль групп УСИЛИВАЮТСЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ свойства элементов. Это связано с тем, что ниже в группах расположены элементы, имеющие уже довольно много заполненных электронных оболочек. Их внешние оболочки находятся дальше от ядра. Они отделены от ядра более толстой "шубой" из нижних электронных оболочек и электроны внешних уровней удерживаются слабее.

б) Закономерности, связанные с окислительно-восстановительными свойствами. Изменения электроотрицательности элементов.

3. Перечисленные выше причины объясняют, почему СЛЕВА НАПРАВО УСИЛИВАЮТСЯ ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ свойства, а при движении СВЕРХУ ВНИЗ – ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ свойства элементов.

Последняя закономерность распространяется даже на такие необычные элементы, как инертные газы. У "тяжелых" благородных газов криптона и ксенона, которые находятся в нижней части группы, удается "отобрать" электроны и получить их соединения с сильными окислителями (фтором и кислородом), а для "легких" гелия, неона и аргона это осуществить не удается.

В правом верхнем углу таблицы находится самый активный неметалл-окислитель фтор (F), а в левом нижнем углу – самый активный металл-восстановитель цезий (Cs). Элемент франций (Fr) должен быть еще более активным восстановителем, но его химические свойства изучать крайне трудно из-за быстрого радиоактивного распада.

4. По той же причине, что и окислительные свойства элементов, их ЭЛЕКТРООТРИЦАТЕЛЬНОСТЬ ВОЗРАСТАЕТ тоже СЛЕВА НАПРАВО, достигая максимума у галогенов. Не последнюю роль в этом играет степень завершенности валентной оболочки, ее близость к октету.

5. При перемещении СВЕРХУ ВНИЗ по группам ЭЛЕКТРООТРИЦАТЕЛЬНОСТЬ УМЕНЬШАЕТСЯ. Это связано с возрастанием числа электронных оболочек, на последней из которых электроны притягиваются к ядру все слабее и слабее.

в) Закономерности, связанные с размерами атомов.

6. Размеры атомов (АТОМНЫЕ РАДИУСЫ) при перемещении СЛЕВА НАПРАВО вдоль периода УМЕНЬШАЮТСЯ.

Электроны все сильнее притягиваются к ядру по мере возрастания заряда ядра. Даже увеличение числа электронов на внешней оболочке (например, у фтора по сравнению с кислородом) не приводит к увеличению размеров атома. Наоборот, размеры атома фтора меньше, чем атома кислорода.

7. При перемещении СВЕРХУ ВНИЗ АТОМНЫЕ РАДИУСЫ элементов РАСТУТ, потому что заполнено больше электронных оболочек.

г) Закономерности, связанные с валентностью элементов.

8. Элементы одной и той же ПОДГРУППЫ имеют аналогичную конфигурацию внешних электронных оболочек и, следовательно, одинаковую валентность в соединениях с другими элементами.

9. s-Элементы имеют валентности, совпадающие с номером их группы.

10. p-Элементы имеют наибольшую возможную для них валентность, равную номеру группы. Кроме того, они могут иметь валентность, равную разности между числом 8 (октет) и номером их группы (число электронов на внешней оболочке).

11. d-Элементы обнаруживают много разных валентностей, которые нельзя точно предсказать по номеру группы.

12. Не только элементы, но и многие их соединения – оксиды, гидриды, соединения с галогенами – обнаруживают периодичность. Для каждой ГРУППЫ элементов можно записать формулы соединений, которые периодически "повторяются" (то есть могут быть записаны в виде обобщенной формулы). Например:

LiCl

BeO

BCl3

H2O

. HF

NaCl

MgO

AlCl3

H2S

… HCl

KCl

CaO

GaCl3

H2Se

… HBr

. . . . . .

. . . . . .

. . . . . .

. . . . . .

. . . .

Обобщенная формула

RCl

RO

RCl3

H2R

HR

хлориды

оксиды

хлориды

гидриды

гидриды

Мы с вами рассмотрели важнейшие закономерности, наблюдаемые внутри периодов и групп Периодической таблицы Д. И. Менделеева. Теперь мы сможем их активно использовать в дальнейшем изучении химии. Как вы убедитесь, это во многом облегчит нам понимание и даже предсказание свойств самых разнообразных химических веществ.

ИСТОРИЯ-ШУТКА

Изучение химии не только в школе, но и в университете начинается с понятий "атом" и "элемент". Всем начинающим химикам приходится заучивать названия элементов. Кому-то это занятие может показаться скучным, но только не студентам. Любое скучное занятие они могут сделать веселым и даже озорным. Студенты Ростовского университета однажды придумали сказку, в которой вместо привычных слов использовались названия химических элементов. В студенческом фольклоре эта сказка имеет несколько вариантов. Здесь мы приводим только один из них. А впервые читатели узнали об этой сказке из журнала “Химия и жизнь” в 1989 году. В этом журнале вообще много интересного не только для взрослых, но и для юных естествоиспытателей. Итак:

Зашли мы как-то с БЕРКЛИЕМ к ВАНАДИЮ на его ФЕРМИЙ. Сидим, скучаем, на душе СЕРА. Тут БЕРКЛИЙ нам вдруг и СКАНДИЙ: "А не сходить ли нам в ЦИРКОНИЙ?" А надо сказать, что от нас неподалеку как раз ЦИРКОНИЙ остановился проездом то ли из ТУЛИЯ в САМАРИЙ, то ли из ФРАНЦИЯ в АМЕРИЦИЙ, а может быть даже из ИНДИЯ в ЕВРОПИЙ.

Мы говорим: "Ну ты, БЕРКЛИЙ, ТИТАН!" Стали считать РУБИДИИ. Как раз на три билета хватило. Тут ВАНАДИЙ и говорит: "А я НЕОДИМ, я с ГАЛЛИЙ". А БЕРКЛИЙ ему: "Раз НЕОДИМ, давай еще рубидии" – и нам подМАРГАНЕЦ. А ВАНАДИЙ, известный ПЛУТОНИЙ, давай АНТИМОНИи разводить: "У меня, мол, одна МЕДЬ АСТАТ, АРГЕНТУМ весь кончился".

Я говорю: "Может, ну ее, ГАЛЛИЙ – вредная она, как МЫШЬЯК!" А ВАНАДИЙ ни в какую – прямо КРЕМНИЙ! Впился в нас, как БОР. Тогда я, как самый АКТИНИЙ, у него ИТТЕРБИЙ: "ПЛАТИНА, – говорю, – и все тут!" С большим трудом ПАЛЛАДИЙ.

Советы:


Контрольные работы, задания, педагогические программы      Постоянная ссылка | Все категории
Мы в соцсетях:




Архивы pandia.ru
Алфавит: АБВГДЕЗИКЛМНОПРСТУФЦЧШЭ Я

Новости и разделы


Авто
История · Термины
Бытовая техника
Климатическая · Кухонная
Бизнес и финансы
Инвестиции · Недвижимость
Все для дома и дачи
Дача, сад, огород · Интерьер · Кулинария
Дети
Беременность · Прочие материалы
Животные и растения
Компьютеры
Интернет · IP-телефония · Webmasters
Красота и здоровье
Народные рецепты
Новости и события
Общество · Политика · Финансы
Образование и науки
Право · Математика · Экономика
Техника и технологии
Авиация · Военное дело · Металлургия
Производство и промышленность
Cвязь · Машиностроение · Транспорт
Страны мира
Азия · Америка · Африка · Европа
Религия и духовные практики
Секты · Сонники
Словари и справочники
Бизнес · БСЕ · Этимологические · Языковые
Строительство и ремонт
Материалы · Ремонт · Сантехника