Ко дню памяти Д.И. Менделеева
Химия — это область чудес, в ней скрыто счастье человечества, величайшие завоевания разума будут сделаны именно в этой области.
М. Горький
Имя Дмитрия Ивановича Менделеева прочно вошло в историю после того, как он разработал периодическую систему химических элементов. Со дня его смерти прошло уже 116 лет, а 2 февраля стало днем памяти этого выдающегося ученого, которого почитает не только российское, но и мировое научного сообщество.
Помимо точных наук Д. Менделеев также вел работы в области кораблестроения и арктического мореплавания, занимался исследованиями атмосферы с помощью летательных аппаратов, внес вклад в развитие нефтегазовой отрасли и изучал новые варианты развития российской промышленности.
Д. Менделеев стал первым русским ученым, который получил докторскую степень в Кембридже, ему были вручены медали Коплея, Дэви и Фарадея, он являлся почетным членом более 90 различных академий наук, университетов, институтов и научных сообществ разных стран мира.
Как сложилась судьба великого ученого? Приснилась ли ему таблица химических элементов? Открытие каких химических элементов он предсказал? На эти и другие вопросы ответит тематическая подборка материалов МЭШ, подготовленная специалистами ИСМиТО МГПУ ко дню памяти Д.И. Менделеева.
БиографияДмитрий Менделеев родился 8 февраля 1834 г. в Тюменской области, в г. Тобольске. Он был четырнадцатым ребенком в семье директора гимназии и попечителя училищ Тобольского округа. В 15 лет будущий ученый окончил гимназию и поступил в Главный московский педагогический институт, в котором раньше учился и его отец. Видео «Биография великих людей. Дмитрий Менделеев» познакомит учащихся с биографией ученого и расскажет интересные факты из его жизни.
В 21 год Менделеев с блестящим успехом сдал выпускные экзамены, а его дипломная работа о явлении изоморфизма была признана кандидатской диссертацией. В 1857 г. он уже стал приват-доцентом при Санкт-Петербургском университете и в течение следующих двух лет проходил стажировку в различных французских и немецких университетах. Сценарий урока «Д.И. Менделеев: интервью для современников» подробно рассказывает о деятельности, которую вел великий химик.
В 1859 г. ученый сконструировал прибор для определения плотности жидкости — пикнометр, а через год открыл критическую температуру абсолютного кипения жидкостей. В 1863 г. вышел его учебник «Органическая химия», удостоенный впоследствии Демидовской премии. Еще через два года после этого защитил докторскую диссертацию, заложившую основы нового учения о растворах, и стал профессором Санкт-Петербургского университета. Для тех, кто хочет поближе познакомиться с разделом органической химии, будет интересно посмотреть видеоурок «Органическая химия, человек и природа», а приложение «Основные понятия органической химии» поможет закрепить полученные знания.
Дмитрию Менделееву был 71 год, когда он скончался 2 февраля 1907 г. в Петербурге от воспаления легких. Это стало национальным трауром, а проводить химика в последний путь вышел практически весь город. При этом перед многотысячной колонной несли таблицу Менделеева. О трудолюбии и необыкновенной судьбе выдающегося русского ученого рассказывается в видеофильме «Дмитрий Иванович Менделеев (1834−1907). Из цикла „Великие имена России“».
Открытие системы химических элементовЗакончив свою работу «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве», Д. Менделеев открыл периодический закон в марте 1869 г. Это открытие стало не просто одним из самых крупных событий в истории химии XIX в., но и одним из выдающихся достижений человеческой мысли минувшего тысячелетия. Попытки классифицировать химические элементы предпринимали и другие ученые-химики, однако только Менделееву удалось это сделать и привести все к одной таблице, которая используется и по сей день.
Для тех, кто хорошо разбирается в этой теме, будет интересно проверить свои знания в приложении «Первые попытки классификации химических элементов», а вспомнить другие великие химические открытия и связанные с ними имена ученых можно при помощи приложения «Великие химики и их открытия».
Работа Менделеева отличалась от трудов его предшественников тем, что он взял две основы для классификации химических элементов — атомную массу и химическое сходство. А для того, чтобы соблюдалась периодичность, он исправил атомные массы некоторых элементов и разместил все остальные по своей системе, вопреки существовавшим в том время представлении об их сходстве с другими, оставив в таблице несколько пустых клеток для элементов, которые будут открыты со временем. Подробнее о строении атома можно узнать из сценария темы «Строение атома. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева» и видео «Строение атома. Периодический закон Д.И. Менделеева. Химическая связь».
На тот момент, когда Д.
Менделеев сделал свое открытие, многие элементы еще были неизвестны, однако он был не только убежден в том, что они должны существовать, но и смог предсказать их свойства, основываясь на положении этих химических элементов в периодической системе среди прочих. Его предсказания подтвердились уже в течение следующих 15 лет: были открыты галлий (Ga), скандий (Sc) и германий (Ge). О том, какие еще элементы были открыты по «предсказаниям» Д. Менделеева, можно узнать из сценария урока «Новые сверхтяжелые элементы периодической таблицы Д.И. Менделеева» и видео «Три новых элемента таблицы Менделеева признаны открытиями ученых из ОИЯИ». А приложения «Новые сверхтяжелые элементы периодической таблицы Д.И. Менделеева» и «Химические элементы, предсказанные Д.И. Менделеевым» помогут закрепить полученные знания.
Существует легенда, что свою легендарную таблицу химических элементов Менделеев увидел во сне, однако однажды на вопрос о том, как он открыл периодическую систему, он ответил: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг готово».
Ответ на этот вопрос поможет найти видео «Приснилась ли Д. И. Менделееву таблица?».
Подробнее изучить тему периодической системы химических элементов, разработанной Д.И. Менделеевым, помогут одноименное учебное пособие и видеоурок «Классификация химических элементов. Периодический закон Д.И. Менделеева».
Прочие заслугиЗа всю свою жизнь Д. Менделеев написал более 500 печатных трудов фундаментальных исследований по химии, химической технологии, физике, метрологии, воздухоплаванию и метеорологии, экономике, сельскому хозяйству, народному просвещению и многим другим направлениям, тесно связанным с потребностями развития производительных сил России. Он стал основоположником теории растворов, предложил способ фракционного разделения нефти в промышленных масштабах, изобрел вид бездымного пороха, занимался вопросами приборостроения, а также пропагандировал использование минеральных удобрений и орошение засушливых земель. Видео «Дмитрий Менделеев» рассказывает о различных заслугах ученого во всех сферах его деятельности.
Во времена Менделеева основное значение нефти заключалось в получении керосина и смазочных материалов, а он внес неоценимый вклад в развитие нефтяной промышленности страны. Он принимал участие в различных исследованиях в этой области, совершал множество экспедиций, выступал консультантом на нефтяных месторождениях. Его главная заслуга — отмена акцизов и нефтяных откупов на русскую нефть, заметно сдерживавших развитие этой отрасли. Он также принял участие в создании аппарата для непрерывной переработки сырой нефти и предложил экономически выгодную модель развития нефтяной промышленности в России. Подробно о том, какую роль сыграл Д. Менделеев в развитии нефтяной отрасти, рассказывается в одноименном видео.
Одной из заслуг Менделеева было создание управляемого аэростата, ставшего неоценимым вкладом в воздухоплавание. Во второй половине XIX в. он спроектировал управляемый аэростат с двигателем и разработал проект аэростата с герметичной гондолой, предназначенного для подъема в верхние слои атмосферы, т.
е. на высоту более 11 км (выше уровня, на котором летают современные самолеты гражданской авиации). Но эти проекты были реализованы уже после его смерти — только в 1930-е гг.
В честь этого великого русского ученого, в том числе, был назван 101-й элемент периодической системы химических элементов — менделевий. О том, какие еще химические элементы названы в честь ученых, географических объектов или небесных тел, можно узнать при помощи приложений «К учебному занятию „Химические элементы, названные в честь России и российских учёных“» и «К учебному занятию о химических элементах: конкурс „Разминка“».
Имя Менделеева носит множество различных музеев, учебных заведений, географических объектов, населенных пунктов и улиц, а памятники великому ученому установлены в более чем двадцати российских городах. Так, сценарий урока «Государственный мемориальный музей-заповедник Д.И. Менделеева и А.А. Блока, усадьба „Шахматово“» рассказывает об одном из таких музеев.
«Плоды моих трудов — прежде всего, в научной известности, составляющей гордость — не одну мою личную, но и общую русскую…»
Д. Менделеев
Информационный центр по атомной энергии
Найди свой город
У какого наземного животного самый большой мозг?
У слона – из-за размеров тела
Как вы думаете, какой длины будет цепочка из ДНК всех клеток человеческого тела, если их раскрутить?
16 миллиардов км – это от Земли до Плутона и обратно
Какое явление возникает при взаимодействии солнечного ветра с верхними слоями атмосферы?
Полярное сияние
В каких частях мозга вырабатываются нейромедиаторы дофамин и серотонин, обеспечивающие нам позитивные эмоции?
В голубом пятне и чёрной субстанции
Как вы считаете, в чём заключалась уникальная особенность духов «Шанель №5», на которой настаивала Коко Шанель?
Это искусственный аромат, созданный химиком
Знаете ли вы, какие звёзды сопоставимы по размеру с земными городами?
Это нейтронные звёзды с диаметром 10-20 километров
Правда ли, что мечехвосты живут на Земле уже 300 миллионов лет, у них 10 глаз и голубая кровь?
Да.
Их кровью проверяют чистоту медицинских препаратов
Что сделали физики Константин Петржак и Георгий Флёров в 1940 году на московской станции метро «Динамо»?
Экспериментально доказали спонтанное деление ядер урана
Действительно ли с помощью радиационных технологий можно изменить цвет драгоценных камней?
Да, в НИИАРе так производят голубые топазы
Существует ли «одежда» для реактора и где у него можно найти «юбку» и «тюбетейку»?
Это неформальные названия верхней и средней части контейнмента
А знаете ли вы, какой из элементов считается самым дорогим в мире, а его мировой запас составляет 8 граммов?
Калифорний-252 стоит 10 млн. долларов за грамм
Как вы думаете, существуют ли животные, способные выжить в открытом космосе?
Это тихоходки, побывавшие на внешней стороне МКС
От названия какого животного произошло слово «вакцина»?
Коровы.
В переводе с латинского «vaccinia» – «коровья»
Какие животные смогли пройти «зефирный тест»: отказаться от угощения ради получения чего-то более вкусного позже?
Многие приматы, собаки, вороны и каракатицы
А вы знали, что все натуральные продукты содержат небольшое количество радиоактивных изотопов?
Например, средний банан содержит 0,42 грамма калия
Какую знаменитую фразу
Игорь Курчатов произнёс
во время пуска первой в мире
Обнинской АЭС?
«С лёгким
паром!»
Сколько топлива в сутки потребляют атомные ледоколы?
От 4,5 до нескольких десятков грамм
Новости
Все новости
Новости твоего города
Наши форматы
Все форматы
Команда ИЦАЭ
Информационные центры
Найди свой город
Найди свой город
Эксперты ИЦАЭ
Все эксперты
ПОДПИШИСЬ НА РАССЫЛКУ
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫХ
СОБЫТИЙ ТВОЕГО ГОРОДА
150-летие открытия Ньюлендсом периодической системы
Открытие периодической системы элементов и связанной с ней таблицы Менделеева обычно приписывают великому русскому химику Дмитрию Менделееву.
Многие авторы предавались игре в спорах о том, какую заслугу следует приписывать Менделееву, а какую — другим первооткрывателям этой объединяющей темы современной химии.
На самом деле открытие периодической таблицы представляет собой одно из множества многочисленных открытий, которые большинство ученых пытается объяснить. Множественные открытия на самом деле скорее правило, чем исключение, и это один из многих намеков, указывающих на взаимосвязанный, почти органический характер того, как действительно развивается наука. Многие, включая меня, исследовали эту тему, рассматривая примеры из истории атомной физики и химии.
Но сегодня я пишу о субалтерне, который открыл периодическую таблицу задолго до Менделеева и чей самый значительный труд был опубликован 20 августа 1864 года, или ровно 150 лет назад. Джон Рейна Ньюлендс был английским химиком, который никогда не занимал университетской должности, но, тем не менее, пошел дальше, чем любой из его современных профессиональных химиков, в открытии важнейшего повторяющегося паттерна среди элементов, который он описал в ряде статей.
Ньюлендс приехал из Саутварка, пригорода Лондона. После учебы в Королевском химическом колледже он стал главным химиком Королевского сельскохозяйственного общества Великобритании. В 1860 году, когда ведущие европейские химики присутствовали на конференции в Карлсруэ, чтобы обсудить такие понятия, как атомы, молекулы и атомный вес, Ньюлендс был занят добровольцами, чтобы участвовать в войне за независимость в Италии под предводительством Гарибальди. Это объясняется тем, что его мать была итальянского происхождения, что также объясняет его второе имя Рейна. В любом случае, он выжил в бою и начал думать об элементах по возвращении в Лондон, чтобы стать химиком-сахаром.
В 1863 году Ньюлендс опубликовал список элементов, которые он разбил на 11 групп. Элементы в каждой из его групп имели аналогичные свойства и демонстрировали вес, отличающийся на восемь единиц или в несколько раз. Но пока нет столика!
Тем не менее он даже предсказал существование нового элемента, который, по его мнению, должен иметь атомный вес 163 и находиться между иридием и родием.
К несчастью для Ньюлендса, ни этот элемент, ни еще несколько предсказанных им элементов так и не материализовались, но это показывает, что предсказание элементов из системы элементов — это не то, что изобрел только Менделеев.
В первой из трех статей 1864 года Ньюлендс опубликовал свою первую таблицу Менделеева, кстати, за пять лет до Менделеева. Это расположение выиграло от пересмотренных атомных весов, которые были объявлены на конференции в Карлсруэ, которую он пропустил, и показало, что многие элементы имеют веса, отличающиеся на 16 единиц. Но он содержал только 12 элементов, начиная от лития как самого легкого и заканчивая хлором как самым тяжелым.
Затем еще одна статья от 20 августа 1864 г. с несколько расширенным диапазоном элементов, в которой он отказался от использования атомных весов для элементов и заменил их порядковым номером для каждого элемента. Историки и философы годами развлекались, споря, не является ли это предвосхищением современной концепции атомного числа, но это уже другая история.
Что еще более важно, теперь Ньюлендс предположил, что у него есть система, повторяющаяся и периодическая структура элементов или периодический закон. Еще одним нововведением была готовность Ньюлендса поменять местами пары элементов, если их атомный вес требовал этого изменения, как в случае с теллуром и йодом. Несмотря на то, что теллур имеет более высокий атомный вес, чем йод, он должен быть помещен перед йодом, чтобы каждый элемент попадал в соответствующий столбец в соответствии с химическим сходством.
В следующем году Ньюлендс имел возможность представить свои открытия в лекции Лондонскому химическому обществу, но результат был высмеян публикой. Один из зрителей насмешливо спросил Ньюлендса, рассматривал ли он возможность расположить элементы в алфавитном порядке, поскольку это могло бы привести к еще лучшей химической группировке элементов. Общество отказалось опубликовать статью Ньюлендса, хотя он смог опубликовать ее в другом журнале.
В 1869 и 1870 годах еще два выдающихся химика, занимавших университетские должности, опубликовали более сложные периодические системы.
Это были немец Юлий Лотар Мейер и русский Дмитрий Менделеев. По сути, они заново открыли то, что обнаружил Ньюлендс, и внесли некоторые улучшения. Менделеев, в частности, отрицал приоритет Ньюлендса, утверждая, что Ньюлендс не рассматривал его открытие как представление научного закона. Этим двум химикам была присуждена львиная доля заслуг, и Ньюлендсу пришлось отстаивать свой приоритет в течение нескольких лет после этого. В конце концов, он получил некоторое признание, когда премия Дэви или эквивалент Нобелевской премии по химии в то время, которая уже была совместно присуждена Лотару Мейеру и Менделееву, наконец была присуждена Ньюлендсу в 1887 году, двадцать три года назад. после его статьи от августа 1864 г.
Но по этому поводу нужно сказать последнее слово. В 1862 году, за два года до Ньюлендса, французский геолог Эмиль Бегуйе де Шанкуртуа уже опубликовал периодическую систему, которую он расположил в трехмерном виде на поверхности металлического цилиндра. Он назвал это «теллурическим винтом» от Tellos — по-гречески Земля, поскольку он был геологом и классифицировал элементы земли.
Изображение: Химия от macaroni1945. CC BY 2.0 через Flickr.
Покажите учащимся силу периодической таблицы
7 февраля отпразднуйте Национальный день периодической таблицы с новым интерактивным контентом и готовыми к использованию ресурсами для каждого класса!
Периодическая таблица была одним из самых важных научных открытий в истории! Впервые у ученых появился способ легко получить доступ к огромному количеству информации об элементах и обо всех способах их связи друг с другом с помощью всего лишь одного простого в использовании справочного инструмента.
Сегодня студенты и современные ученые могут использовать эту таблицу, чтобы:
- Определить тенденции и элементы, имеющие схожие характеристики.
- Предсказать свойства элементов, даже тех, которые еще не открыты!
- Сбалансируйте химические уравнения и лучше поймите законы химических реакций.
Независимо от того, рассказываете ли вы о ее важности, отмечаете ли вы ее национальный праздник или просто ищете способ побудить учащихся использовать ее, у нас есть множество ресурсов, которые помогут популяризировать силу периодической таблицы.
6-8, 9-12 классы
Этот интерактивный научный инструмент от Discovery Education и Blue Coral Learning позволяет учащимся проводить пальцем по периодической таблице и быстро получать статистику по каждому элементу. Учащиеся также могут выполнять поиск в таблице по имени или символу, нажимать на каждый элемент, чтобы просмотреть его «полную статистику», и даже перекрашивать таблицу с помощью шаблонов, основанных на таких свойствах, как точка кипения, точка плавления и атомный радиус.
Узнать больше
All Grade Levels
Исследуйте периодическую таблицу, используя эту обширную коллекцию высококачественного контента и проверенных учебных ресурсов, отобранных экспертами по учебным программам DE и дифференцированных по классам. Выбирайте из множества типов контента, включая видео, изображения, аудио, текст и многое другое.
Доступно через вашу платформу и Science Techbook .
Узнать больше
Иди туда сейчас
Запросить демонстрацию
Классы K-5
Используйте эту игривую песенку, которая затрагивает периодическую таблицу Менделеева и то, как различные элементы могут быть соединены вместе, чтобы получить разные соединения, которые могут выглядеть одинаково, но химически очень разные, как соль и сахар!
Теперь слушай
3–5 классы
Предложите учащимся изучить эту доску выбора, полную тем по физике, включая элементы.