Первые попытки классификации химических элементов презентация: Первые попытки классификации химических элементов

Содержание

Классификация химических элементов. Понятие о группах сходных элементов

Похожие презентации:

Сложные эфиры. Жиры

Физические, химические свойства предельных и непредельных карбоновых кислот, получение

Газовая хроматография

Хроматографические методы анализа

Искусственные алмазы

Титриметрические методы анализа

Биохимия гормонов

Антисептики и дезинфицирующие средства. (Лекция 6)

Клиническая фармакология антибактериальных препаратов

Биохимия соединительной ткани

1. Тема урока

Классификация химических
элементов.
Понятие о группах сходных
элементов.

2. Повторение:

1. Расставьте коэффициенты в следующих
уравнениях реакций. Определите типы
реакций:
1. СаСО3 → СаО + CO2
2.
Na2SO4 + ВаСl2 →
NaСl + ВаSO4
3.
SO3 + h3O → h3SO4
4.
Cu(OH)2 + HNO3 → Cu(NO3)2 + h3O
5.
Fe(OH)3 → Fe2O3 + h3O
6.
Аl2(SO4)3 + NaOH → Na2SO4 + Аl(OH)3↓

3.

Повторение2.
Напишите
уравнения
реакций
по
названиям исходных веществ и продуктов
реакций. Определите типы реакций.
А) Сульфат магния + гидроксид натрия →
гидроксид магния + сульфат
натрия.
Б) Хлорид калия + нитрат серебра →
нитрат калия + хлорид серебра.
В) Железо + соляная кислота →
хлорид железа (II) + водород.
Г) Оксид меди + оксид азота (V) → нитрат
меди (II)
Д) Железо + сера → сульфид железа (II).

4. Первые попытки классификации химических элементов

До Первые
1200 г. нашей
эры человек
был знаком с
попытки
классификации
семью металлами:
химических
элементов

5. Но наука никогда не стоит на месте:

Учёных – химиков того времени
волновал вопрос:
«Как классифицировать известные
химические элементы?»

7. Химические свойства металлов и неметаллов

• Взаимодействие с водой:
А) типичные металлы образуют основные
оксиды, которым соответствуют основания:
CaO+h3O=Ca(OH)2
Б) типичные неметаллы образуют кислотные
оксиды, которым соответствуют кислоты:
SO3+h3O=h3SO4

8.

Классификация на металлы и неметаллы является неполной, так как существуют амфотерные соединения, проявляющие и кислотные иосновные свойства.

9. В середине XIX века химические элементы стали объединять в группы, получившие названия естественных семейств. Семейства – это

группы химических
элементов со сходными физическими
и химическими свойствами!

10. Естественные семейства химических элементов

Семейство
азота
Семейство
углерода
Щелочные
металлы
Щелочноземельные
металлы
Благородные
газы
Галогены
Халькогены
(семейство
кислорода)

11. Щелочные металлы

1. Элементы данного семейства: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
2. Особенности данного семейства:
А)При взаимодействии с водой образуют щёлочи.
2Na+2h3O=2NaOH+h3
2K+2h3O=2KOH+h3
Б)Имеют общую формулу гидроксидов ROH
В)Мягкие, быстро окисляются кислородом, поэтому
хранятся под слоем керосина,
Г)В соединениях одновалентны.
Д)Из всех металлов самые активные.

12. Щелочноземельные металлы

1. Элементы данного семейства:
Ca, Sr, Ba
2. Особенности данного семейства:
А) Металлы и оксиды этих Ме при взаимодействии с
водой образуют щёлочи.
Вa+2h3O=Вa(OH)2+h3
BaO+h3O=Ba(OH)2
Б)Все они в соединениях двухвалентные.
В)Образуют оксиды с общей формулой RO, которым
соответствуют гидроксиды с общей формулой R(OH)2.

13. Галогены

1. Элементы данного семейства: F, Cl, Br, I, At
2. Особенности данного семейства:
А)Образуют простые вещества, молекулы которых
состоят из 2х атомов: F2, Cl2, Br2, I2.
Б)Высшая валентность в соединениях с кислородом
YII (R2O7),кроме фтора
В)С водородом образуют летучие соединения, в
которых проявляют валентность I (RH), например:
НF.
Г)С металлами образуют соли: NaF
Д)Ядовиты!
Е) Из всех неметаллов самые активные.

14. Хальгогены

1. Элементы данного семейства: O, S, Se, Te
2. Особенности данного семейства:
А)Образуют кислотные оксиды с общей формулой
RO3, где проявляют валентность YI.

Б)Этим оксидам соответствуют кислоты состава
h3RO4.
В) Химические элементы S, Se, Te называют
халькогенами-«рождающие медные руды»
Г) С водородом образуют соединения состава h3R.
К 70-м годам XIX века было известно более 60 химических элементов.
Несмотря на очевидное наличие сходных элементов, найти единую систему,
которая включала бы известные в то время элементы не удавалось.
Различные варианты классификации химических элементов предполагали
многие ученые:
Джон Ньюлендс
1863г. закон
октав
Дёберейнер (1816)
Александр Шанкуртуа
1862г. — спираль
Лотар Мейер – таблица 1864г

16. Эту задачу удалось решить нашему соотечественнику Дмитрию Ивановичу Менделееву в 1869 году. Ему первому удалось привести в

единую
систему все накопленные
сведения о химических
элементах.
8 февраля 1834 – 2 февраля 1907 гг.

English Русский Правила

Презентация «Классификация химических элементов»

Классификация химических элементов

ГБПОУ «Удомельский колледж»

Преподаватель

Артамонова Е. А.

Цели урока:

Ознакомление с понятием классификация и её первыми попытками по отношению к химическим элементам;

Развитие умения сравнивать химические объекты и анализировать их сходство и различие;
Систематизация сведений свойствах простых веществ;
Формирование понятия естественные семейств как природных семействах химических элементов.

Что такое классификация?

Классификация – это распределение объектов по определенным группам (классам) на основе отличительных признаков.

XIX век

Известно 62 элемента. Это много , но не все, что не дает полноты картины.
Атомные массы не у всех элементов измерены точно.
Многие ученые берут для классификации элементов только один признак.

Берцелиус 1814г.

металлы

неметаллы

K,Ca,Fe

S,N,C

Недостатки:

групп было две и в них входили элементы с различающимися свойствами;

не были учтены амфотерные соединения

Основные оксиды,

Кислотные оксиды, кислоты

основания

Дёберейнер 1816г — триады

Немецкий химик разделил элементы по три на основе их общих свойств, но чтобы значение атомной масс ы среднего элемента было равно полусумме атомных масс крайних элементов.

Недостатком явилось наличие всего 5 таких триад.

Джон Ньюлендс 1863г. закон октав

Классифицировал 56 элементов по 8 группам на основе их физических свойств. Зафиксировал схожесть свойств через 7 элементов на восьмой, что похоже по строению на музыкальную октаву, состоящую тоже из 7 звуков.

Александр Шанкуртуа 1862г. — спираль

Расположил известные на то время элементы в порядке увеличения их атомных масс по винтовой линии, начерченной вокруг цилиндра и увидел сходство элементов, расположенных друг под другом, но дальнейшего развития модель не имела.

Лотар Мейер – таблица 1864г.

В таблицу вошли только 27 элементов по увеличению атомных масс. Он не увидел главные закономерности, не смог исправить неправильные значения атомных масс элементов

Естественные семейства- объединение в группы

Естественные семейства – группы элементов, сходные по химическим свойствам и образующие сходные по составу и свойствам соединения.

1 группа (валентность I), образуют с водой щелочи

2группа (валентность II), образуют с водой щелочи, их соединения содержатся в земле

6 группа ( валентностьVI )образуют руды

7группа ( валентностьVII) двухатомны, образуют соли

Выводы:

Сходные свойства не помогли найти единую систему классификации химических элементов, т.к. предшественники брали только в основу классификации один признак: либо атомную массу, либо схожесть свойств.

Объединив все признаки вместе, основываясь на представленных попытках классификации открыть всемирный закон удалось Д.И.Менделееву в 1869г.

Используемые интернетресурсы : 1. https://yandex.ru/images/search?text=%D1%82%D0%B0%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D1%86%D0%B0%20%D0%BC%D0%B5%D0%B9%D0%B5%D1%80%D0%B0&img_url=http%3A%2F%2Fscimak.ucoz.ru%2F_pu%2F0%2F23144929.jpg&pos=2&rpt=simage 2. http://900igr.net/datas/khimija/Mendeleev/0023-023-Zako-oktav-Njulendsa. jpg 3. https://yandex.ru/images/search?p=1&text=%D1%88%D0%B0%D0%BD%D0%BA%D1%83%D1%80%D1%82%D1%83%D0%B0%20%D1%81%D0%BF%D0%B8%D1%80%D0%B0%D0%BB%D1%8C

4. https://yandex.ru/images/search?text=%D1%82%D0%B0%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D1%86%D0%B0%20%D0%BC%D0%B5%D0%B9%D0%B5%D1%80%D0%B0&img_url=http%3A%2F%2Fscimak.ucoz.ru%2F_pu%2F0%2F23144929.jpg&pos=2&rpt= simage 5.https://yandex.ru/images/search?text=%D0%B1%D0%B5%D1%80%D1%86%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%83%D1%81&img_url=http%3A%2F%2Fimages.rapgenius.com%2F02ea26cf1b67397ac442af1b5bd87e76.406x500x1.jpg&pos=2&rpt=simage 6.https://www.google.ru/search?newwindow=1&hl=ru&tbm=isch&source=hp&biw=1366&bih=662&ei=8ckRWu2DL8WU6ATv0JmoBA&q=%D0%B4%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D1%80%D0%B5%D0%B9%D0%BD%D0%B5%D1%80&oq=%D0%B4%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D1%80%D0%B5%D0%B9%D0%BD%D0%B5%D1%80&gs_l=img.3…6583.10281.0.10945.10.10.0.0.0.0.93.500.10.10.0….0…1.1.64.img..0.6.322…0j0i10k1j0i24k1j0i10i24k1.

0.frV5dzAe0Tw#imgrc=2HqJx5pLP4_1eM:

Развитие таблицы Менделеева

Как мы видели, Менделеев не был первым, кто попытался найти порядок внутри элементов, но именно его попытка оказалась настолько успешной, что теперь она составляет основу современной таблицы Менделеева.

У Менделеева не самые легкие старты в жизни. Он родился в Тобольске в 1834 г., младший ребенок в большой сибирской семье. Его отец умер, когда он был маленьким, поэтому мать перевезла семью за 1500 км в Санкт-Петербург, где ей удалось устроить Дмитрия в «хорошую школу», признав его потенциал. Во взрослой жизни он был блестящим ученым, быстро поднявшимся в академических кругах. Он написал учебник «Основы химии», потому что не мог найти адекватной русской книги.

Менделеев открыл периодическую таблицу (или Периодическую систему, как он ее называл), пытаясь систематизировать элементы в феврале 1869 года. Он сделал это, записав свойства элементов на кусочках карты и расставляя и переставляя их, пока не понял что, располагая их в порядке возрастания атомного веса, определенные типы элементов регулярно встречались. Например, за химически активным неметаллом непосредственно следовал очень реакционноспособный легкий металл, а затем менее реакционноспособный легкий металл. Первоначально в таблице были похожие элементы в горизонтальных рядах, но вскоре он изменил их, чтобы они поместились в вертикальных столбцах, как мы видим сегодня.

Менделеев не только располагал элементы в правильном порядке, но и, если элемент оказывался не в том месте из-за его атомного веса, он перемещал его туда, где он соответствовал обнаруженной им закономерности. Например, йод и теллур должны быть наоборот, исходя из атомных весов, но Менделеев видел, что йод очень похож на остальные галогены (фтор, хлор, бром), а теллур — на элементы 6 группы (кислород , сера, селен), поэтому он поменял их местами.

Настоящая гениальность достижений Менделеева заключалась в том, что он оставил пробелы для неоткрытых элементов. Он даже предсказал свойства пяти из этих элементов и их соединений. И в течение следующих 15 лет были открыты три из этих элементов, и предсказания Менделеева оказались невероятно точными. В таблице ниже показан пример галлия, который Менделеев назвал эка-алюминием, потому что он был элементом после алюминия. Скандий и германий были двумя другими элементами, открытыми к 1886 году и помогли укрепить репутацию периодической таблицы Менделеева.

Окончательный триумф работ Менделеева был несколько неожиданным. Открытие благородных газов в 1890-х годах Уильямом Рамзи сначала казалось противоречащим работе Менделеева, пока он не понял, что на самом деле они были еще одним доказательством его системы, вписываясь в последнюю группу в его таблице. Это дало таблице периодичность 8, которую мы знаем, а не 7, как это было раньше. Менделеев так и не получил Нобелевской премии за свою работу, но элемент 101 был назван в его честь менделевием, что является еще более редкой наградой.

0126 3 . Растворим как в кислотах, так и в щелочах

	Eka-aluminium (Ea)	Gallium (Ga)
Atomic weight	About 68	69. 72
Плотность твердого вещества	6,0 г/смграни	5,9 г/см
Melting Point
.0003	Low	29.78°C
Valency	3	3
Method of discovery	Probably from its spectrum	Спектроскопически
Оксид	Формула Ea _{2 5} 9 9 г/см 3
Формула Ga ₂ O ₃ , плотность 5,88 г/см ³ . Soluble in both acids and alkalis

A comparison of Mendeleev’s predicted “Eka-aluminium” and Gallium, discovered by Paul Emile Lecoq in 1875

A commemorative stamp showing Менделеев и некоторые его оригинальные заметки о Периодической таблице

Краткая история периодической таблицы

Периодическая таблица элементов часто встречается в классах, коридорах кампуса и библиотеках, но это больше, чем табличная организация чистых веществ. Ученые могут использовать эту таблицу для анализа реакционной способности элементов, прогнозирования химических реакций, понимания тенденций периодических свойств различных элементов и для предположений о свойствах тех элементов, которые еще предстоит открыть.

В современной периодической таблице элементы расположены по их атомным номерам и периодическим свойствам. Несколько ученых работали почти столетие, чтобы собрать элементы в этот формат.

Wikimedia

Среди ученых, которые работали над созданием таблицы элементов, были (слева направо) Антуан Лавуазье, Иоганн Вольфанг Доберейнер, Джон Ньюлендс и Генри Мозли.

В 1789 году французский химик Антуан Лавуазье попытался разделить элементы на металлы и неметаллы. Сорок лет спустя немецкий физик Иоганн Вольфанг Доберейнер заметил сходство в физических и химических свойствах некоторых элементов. Он расположил их в группы по три в порядке возрастания атомного веса и назвал их триадами, заметив, что некоторые свойства среднего элемента, такие как атомный вес и плотность, приближаются к среднему значению этих свойств у двух других в каждой триаде.

Прорыв произошел с публикацией пересмотренного списка элементов и их атомных масс на первой международной конференции по химии в Карлсруэ, Германия, в 1860 году. Они пришли к выводу, что водороду будет присвоен атомный вес 1 и атомный вес другие элементы определялись бы сравнением с водородом. Например, углерод в 12 раз тяжелее водорода и будет иметь атомный вес 12.

Дмитрий Менделеев

Лотар Мейер

Британский химик Джон Ньюлендс первым расположил элементы в периодической таблице в порядке возрастания атомных масс. Он обнаружил, что каждые восемь элементов обладают сходными свойствами, и назвал это законом октав. Он расположил элементы в восемь групп, но не оставил пробелов для неоткрытых элементов.

В 1869 году русский химик Дмитрий Менделеев создал структуру, которая стала современной периодической таблицей, оставив пробелы для элементов, которые еще предстоит открыть. Располагая элементы в соответствии с их атомным весом, если он обнаруживал, что они не вписываются в группу, он переставлял их. Менделеев предсказал свойства некоторых неоткрытых элементов и дал им такие названия, как «экаалюминий» для элемента со свойствами, подобными алюминию. Позже экаалюминий был открыт как галлий. Некоторые расхождения остались; положение некоторых элементов, таких как йод и теллур, не могло быть объяснено.

Немецкий химик Лотар Мейер создал версию периодической таблицы, аналогичную Менделеевской, в 1870 году. Он оставил пробелы для неоткрытых элементов, но никогда не предсказывал их свойства. В 1882 году Лондонское королевское общество наградило Менделеева и Мейера медалью Дэви. Позднее открытие элементов, предсказанных Менделеевым, в том числе галлия (1875 г.), скандия (1879 г.) и германия (1886 г.), подтвердило его предсказания, а его периодическая таблица получила всеобщее признание. В 1955 году 101-й элемент был назван в его честь менделевием.

Wikimedia

Периодическая таблица Менделеева 1869 года на русском языке с заголовком, который переводится как «Эксперимент над системой элементов … на основе их атомного веса и химического сходства». .

Понятия о субатомных частицах не существовало в 19 ^м веке. В 1913 году английский физик Генри Мозли использовал рентгеновские лучи для измерения длин волн элементов и соотнес эти измерения с их атомными номерами. Затем он переставил элементы в периодической таблице на основе атомных номеров. Это помогло объяснить несоответствия в более ранних версиях, в которых использовались атомные массы.

В периодической таблице горизонтальные ряды называются периодами, причем металлы находятся в крайнем левом углу, а неметаллы — в правом. Вертикальные столбцы, называемые группами, состоят из элементов со схожими химическими свойствами. Периодическая таблица предоставляет информацию об атомной структуре элементов и химическом сходстве или различии между ними. Ученые используют таблицу для изучения химических веществ и проведения экспериментов. Он используется для разработки химических веществ, используемых в фармацевтической и косметической промышленности, и аккумуляторов, используемых в технологических устройствах.

ЮНЕСКО объявила 2019 год Международным годом Периодической таблицы в ознаменование ^{-й 150-й}-й годовщины публикации Менделеева. Исследователи и преподаватели во всем мире воспользовались этой возможностью, чтобы задуматься о важности периодической таблицы и распространить информацию о ней в классах и за их пределами.