«И ты можешь стать учёным» - Licey-1.ru

«И ты можешь стать учёным»
(учёные досуги)
Создай великого учёного портрет,
На все вопросы находя ответы,
Но если выбрать трудный путь желанья нет,
Готовый есть ответ и гения советы.
Задача:
1.приобщить учащихся 10 класса к интеллектуальному творческому труду, используя
опыт гениального учёного Д.И.Менделеева и самостоятельно выполненные исследования
2.помочь учащимся глубже осознать и воспринять главные принципы, которыми
руководствуются великие исследователи в жизни и научной деятельности, те качества
интеллекта, которые ставят учёных в ряд великих мыслителей
3.способствовать отработке модели исследовательской деятельности учащихся
4.привлечь внимание учащихся к информационному ресурсу программы в Интернетепортал исследовательской деятельности учащихся www. researcher. ru.
Дорогие коллеги! Открываем учёные досуги, чтобы вспомнить имя великого
естествоиспытателя Д.И.Менделеева и показать свои способности к исследованию, то есть
послужить верно науке уже сегодня. Приглашаю собравшихся активно участвовать как в
интеллектуальной игре, так и в исследовательском туре, где каждому из вас предстоит
исполнить роль учёного. Представим себе, что к нам пришёл Д.И.Менделеев на так
называемую менделеевскую среду и мы хотим знать многое о нём как учёном и человеке.
Страница жизни гения- «Мыслитель и исследователь»
Проводится в форме интеллектуальной игры с использованием презентации
1.Когда и где родился Д.И.Менделеев?
(8 февраля 1834 года в городе Тобольске-порт на реке Иртыш, место политической ссылки
в царской России).
2.В каких учебных заведениях обучался Д.И. Менделеев?
(В 1841-1849гг.- в Тобольской гимназии
В 1850-1855гг.- на физико-математическом факультете Главного педагогического
института в Петербурге)
3.Кто был любимым институтским преподавателем Менделеева?
(А.А. Воскресенский- русский химик-органик, профессор ряда высших учебных
заведений Петербурга, с 1863г по 1867г-ректор Петербургского университета, чл.-корр.
Петербургской АН.Его называли «дедушкой русских химиков»)
4.Когда вышла в свет первая печатная работа студента Менделеева?
(В 1854 году опубликована работа о составе минералов ортита и пироксена» Химический
анализ ортита из Финляндии».)
5.Какие диссертации защищал Д.И. Менделеев?
(Студенческая диссертация-1855 года «Изоморфизм в связи с другими отношениями
кристаллической формы к составу»
Магистерская диссертация-1856 год «Удельные объёмы»
Докторская диссертация-1865 год «Рассуждение о соединении спирта с водой»)
1
6.Где происходила педагогическая деятельность учёного? Как оценивали студенты
Менделеева педагога?
( По окончании института- старший учитель географии Симферопольской гимназии.
Старший учитель математики и физики Одесской гимназии при Ришельевском лицее.
Петербургский университете-1857г приват-доцент на кафедре химии.
Профессор на кафедре технической химии-1865.
Профессор на кафедре общей химии-1867 год.
Профессор Петербургского технологического института-!864-1872 г.
Преподавал во втором кадетском корпусе , Инженерной академии, институте инженеров
путей сообщения.
Высшие женские курсы-1880-1881г
Его лекции отличались исключительно высоким научным содержанием, оригинальностью
и широтой подхода к изложению фактического материала и выводам. Из воспоминаний
академика Н.С.Курнакова:»Он всегда был в высшей степени отзывчив и внимателен к
молодым людям,вступающим на дорогу науки, поддерживал и ободрял их. 35 лет
Д.И.Менделеев отдал преподаванию. «Ко мне в аудиторию ломились не ради красных
слов, а ради мыслей…из тысячи моих учеников много теперь повсюду видных деятелей…
Доброе в них семя полагал, а не простую отбывал повинность»- говорил Д.И.Менделеев.)
7.За что Д.И. Менделеева называли «русским Лавуазье»?
(Д.И.Менделеев с 1859-1861 год был в научной командировке в Гейдельберге, в
знаменитом университете, где преподавали знаменитые и прославленные учёные Бунзен и
Кирхгоф. Здесь Менделеев открыл существование температуры абсолютного кипения. В
1860 году молодой учёный уже участвовал в работе первого Международного конгресса в
Карлсруэ. Именно здесь он понял, как велики по сравнению с химиками Европы
,открытия русских учёных : Бекетова, Зинина, Соколова, Энгельгарда)
8.Когда и за что Д.И. Менделееву присуждена Демидовская премия?
(В 1861 году вышел в свет первый отечественный учебник «Органическая химия», а
премия присуждена в 1862 году).
9. Назовите научное общество, инициатором создания которого и организатором был
Д.И.Менделеев?
(Русское химическое общество. На первом заседании было 47 членов. Ныне это
Российское химическое общество(РХО) им. Д.И. Менделеева).
10.О каком своём фундаментальном труде Д.И.Менделеев писал:»…любимое дитя
моё. В них- мой образ, мой опыт педагога и мои задушевные научные мысли»?
( Об учебнике «Основы химии» 8 изданий учебника было только при жизни учёного.
Учебник переведён на английский, французский, немецкий языки.)
11.Что явилось величайшим достижением творческой деятельности учёного,
принесшего ему всемирную славу?
(Открытие периодического закона- 1 марта 1869 года. Английский химик У. Рамзай
назвал Периодическую систему «компасом для исследования», датский физик Н.Бор«путеводной звездой для исследователей», английский радиохимик Ф. Содди
писал»Периодическая классификация является для химиков там же, чем морская карта и
компас для мореплавателей» По мнению американского историка Брауна, «ничего тому
подобного по важности не было прибавлено с тех пор к философии химии» В 1905 году
Д.И.Менделеев имел все основания писать:» По видимости, периодическому закону
будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает»)
2
12.Какое ставшее классическим уравнение вывел Менделеев, изучая газы?
(Уравнение состояния идеального газа было установлено опытным путём Клайпероном в
1834 году. В современном виде оно было выведено для 1 моль идеального газа
Менделеевым в 1874 году в результате объединения газовых законов Гей-Люссака, БойляМариотта и Авогадро. Имя этого закона –Менделеева -Клайперона.)
13.О какой своей монографии Дмитрий Иванович писал:»Это исследование
посвящается памяти матери её последышем. Она могла его вырастить только своим
трудом, ведя заводское дело; воспитывая своим примером, исправляла любовью и ,
чтобы отдать науке, вывезла из Сибири, тратя последние силы и средства»?
( О фундаментальном цикле работ по изучению растворов «Исследование водных
растворов по удельному весу»-1865-1887годы. Это была гидратная теория растворов. На
её основе возникли новые научные дисциплины: физико-химический анализ, химия
комплексных соединений, электрохимия неводных растворов.
14.Сколько научных работ и по каким разделам науки было опубликовано
Д.И.Менделеевым?
( Полное собрание сочинений составляет 25 томов. Он автор фундаментальных
исследований по химии растворов, газов, топлива, по физхимии, метрологии, аэро и
гидродинамике, метеорологии, географии, сельскому хозяйству, экономике.)
15.Какие свои труды 50-летней научной работы выделял сам Менделеев?
(«По существу, четыре предмета составили мне имя…периодический закон, исследование
газов, понимание растворов как ассоциатов и «Основы химии. Тут всё моё богатство.»)
16.С каким видным русским учёным и флотоводцем сотрудничал Д.И.Менделеев при
конструировании первого в мире мощного ледокола?
(С адмиралом Степаном Осиповичем Макаровым при конструировании ледокола «Ермак»
в 1889 году).
17.Что такое Фарадеевские чтения и какое к ним имеет отношение Д.И.Менделеев?
(Эти чтения проводились в Лондонском королевском обществе, старейшем научном
центре Европы, основанном в 1660 году. В 1889 году Д.И.Менделеев выступал в связи с
20-летием периодического закона, «которому выпала доля международной научной
почётности»).
18.Какое
изобретение
Д.И.Менделеева
содействовало
огнестрельного оружия?
(Разработал технологию изготовления пироксилинового пороха).
усилению
мощи
19.Когда и почему Д. И. Менделеев оставил работу в Петербургском университете?
(В 1890 году в знак протеста притеснения студенчества. Ему на смену пришёл его ученик,
академик,выдающийся физхимик Д.П. Коновалов).
20.В каком учреждении продолжилась трудовая деятельность учёного после
университета?
(С 1892 года он был учёным хранителем Депо образцовых мер и весов, ныне ВНИИ
метрологии Д.И.Менделеева).
21.Какими проблемами занимался Д.И.Менделеев в последний период своей
творческой жизни?
(«Наука и промышленность-вот тут мои мои мечты» Газификация топлива, производство
чугуна и стали. Издал труд»Учение о промышленности»).
3
22.С какой целью Д.И.Менделеев в возрасте около70 лет совершил поездку в Париж?
(Это была поездка в лабораторию Беккереля и супругов Кюри, чтобы своими глазами
увидеть таинственное явление-радиоактивность и предвидеть новые исследования по
урану
23.Как Д.И.Менделеев относился к литературе и искусству?
(Любовь к искусству учёный пронёс через всю жизнь. Он встречался с Н.В. Гоголем.
Дружил с художниками-передвижниками: И.Е. Репиным, Стасовым, Куинджи, Ярошенко,
Крамским, Маковским, Шишкиным, Гинцбургом. Менделеев был избран действительным
членом Академии художеств-1893 год. Дочь Менделеева Любовь Дмитриевна в 1903 году
вышла замуж за поэта А. Блока, который посвятил ей стихи «О Прекрасной даме», а о
знаниях Менделеева отзывался как о явлении, происходящем от гениальности.)
24.Чем любил заниматься Дмитрий Иванович в часы досуга?
( Отдыхать за чтением приключенческих романов Ж.Верна, Ф. Купера, А. Дюма, У.
Коллинза, Майна Рида. )
25.Что, по убеждению Д.И.Менделеева «первое и главное в жизни»?
(«Первое и главное в жизни- труд для других. Труд не суета, не работа, не ломка сил, а,
напротив, спокойное ,любовное, размеренное делание того, что надо для других и для
себя. Труд есть радость, полнота жизни…»).
26.Какие три области своей многогранной деятельности сам Д.И.Менделеев
определил как «три службы Родине»?
(Первая служба-на поприще научном; вторая- на поприще содействия развитию
отечественной промышленности; третья- содействие словом и делом развитию системы
образования.)
27.Каких почётных званий был удостоин Д.И.Менделеев при жизни?
(Полный научный титул Д.И.Менделеева состоял более чем из 100 названий. Он был
почётным членом более 90 академий наук, научных обществ, университетов и институтов
разных стран, почётным доктором Кембриджского, Оксфордского, Геттингенского
университетов).
28.Какое отношение к Д.И.Менделееву имела опубликованная в 1880 году статья
А.М. Бутлерова «Русская или только императорская Академия»?).
(Менделеев выдвигался в академики Петербургской АН, но был забаллатирован
противниками своих прогрессивных взглядов, что вызвало резкий протест
общественности.)
29.Кто из художников писал портреты и делал фотопортреты Д.И.Менделеева?
(Его портреты писали художники Крамской ,Ярошенко, Репин, Врубель. Портрет в
профиль написан женой А.И. Менделеевой. Скульптурный портрет учёного сделал И.Я.
Гинцбург. Фотопортреты выполнены Блумбахом, Морозовским).
30.Как связано с именем Д.И.Менделеева подмосковное местечко Боблово?
(В Боблово учёный отдыхал и работал над методами рационального ведения сельского
хозяйства, поэтому сюда приезжали студенты Сельскохозяйственной академии Здесь он
поднялся на воздушном шаре)
31.Когда скончался великий учёный?
(2 февраля 1907 года в возрасте 73 лет; похоронен в Петербурге на Волковом кладбище.)
4
32.Какие черты характера сочетались в учёном?
(Он был скромен и прост, образец мужа великого, по внешности суров, но в нём была
редкая доброта к людям. Хотя нрав был крутой, он был вспыльчив , да отходчив. Привык
ценить физический труд, суважением относился к простым людям.У него было горячее
любящее сердце, несмотря на нервность, горячность, подчас раздражительность.
Каждому он старался помочь, чем мог.)
33.Какие выдающиеся русские учёные работали вместе с Менделеевым?
(Э.Х.Ленц-физик, С.Д.Бесков, С.А. Балезин-химики, Н.В. Остроградский-математик и др.)
34.За что присуждается золотая медаль имени Д.И.Менделеева?
(За выдающиеся работы в области химической науки и технологии в знаменательные
даты, связанные с жизнью и деятельностью учёного.)
35.Где находится вулкан, названный в честь Д.И. Менделеева?
(В южной части о. Кунашир, Курильские острова.)
36.В каком году группой американских учёных был открыт элемент №101,
названный в честь Д.И. Менделеева?
(В 1955 году Г. Сиборг и его коллеги).
А теперь попробуйте себя оценить:
- если вы набрали 25% баллов, то научное поприще вам не грозит;
- если вы набрали до 62%, то пока ваша научная деятельность заключается в изучении
параграфов школьного учебника плюс одного- двух наиболее доступных источников
информации, но и это уже неплохо;
- если же вы набрали до 100% баллов, вы обладаете хорошими способностями, у вас
налицо шанс научной карьеры. Поздравляем! У вас большое будущее. Продолжайте
совершенствоваться в интересующей вас области знаний, и , быть может, когда
станете выдающимся человеком, вы с улыбкой вспомните, что начиналось всё с
простой игры!
Страница вторая «Есть ли у вас задатки настоящего учёного: пытливый
ум, любознательность,склонность к исследовательской деятельности,
трудолюбие, умение довести начатое дело до конца и другие
замечательные качества ?»
Из завещания Д.И.Менделеева:
Жить надо, чтобы выполнить задачу природы…Сумей быть полезен, нужен и дорог
другим. Так жил или так хотел жить я сам…Надо быть деятельным и бережливым, в то же
время смелым и благородным…Удовольствие пролетит- оно себе, труд оставит след
долгой радости -он другим. Ученье -себе, плод учения – другим. Другого смысла в учении
нет, иначе его бы не было…
Задания учёным исследователям «Этот удивительный мир»:
Задача №1
Произведён забор почвы с глубины 10 см в районе автозаправки около стадиона, затем
приготовлен почвенный раствор путём заливки сухой почвы 1М раствором азотной
кислоты и последующим фильтрованием, упариванием. Необходимо определить,
содержатся ли ионы тяжёлых металлов в почвенной вытяжке.
-Первая группа проводит качественное обнаружение ионов Fe3+,используя жёлтую
кровяную соль K4[Fe(CN)6], при этом образуется тёмно-синий осадок берлинской лазури:
4Fe3+ +3 [Fe(CN)6]4- = Fe4[Fe(CN)6]3
или растворами роданида калия, аммония по образованию кроваво-красного раствора
роданида железа(III)-Fe( SCN)3.
5
-Вторая группа проводит качественное обнаружение ионовCu2+, используя раствор
аммиака, который образует зелёный осадок основной соли, при этом образуются ионы
[Сu(NH3)4]2+ интенсивно-синего цвета.
2Cu2+ + SO42- + 2NH3.H2O= (CuOH)2SO4 + 2NH4+
- ионы меди образуют с раствором гексацианоферрата(II) калия кирпично-красный
осадок гексацианоферрата (II) меди:
2Cu2+ + [Fe(CN)6]4- = Cu2[Fe(CN)6]↓
- ионы меди с иодид- ионами образуют белый осадок Cu I и свободный иод, который
маскирует белый цвет до жёлтого:
2Cu2+ + 4J- = 2CuI2→2CuI + I2
- ионы меди обесцвечиваются при добавлении к ним раствора тиосульфата натрия
Na2S2O3, а образующийся при этом малодиссоциирующий тиосульфат меди (I разлагается
при кипячении раствора, выделяя чёрный осадок Cu2S↓:
2Cu2+ +3S2O32- = Cu2S2O3 + S4O62
Cu2S2O3 +H2O = Cu2S↓ + SO4 2- + 2H+
-Третья группа проводит качественное обнаружение ионов никеля Ni2+ , используя
едкие щёлочи, дающие малорастворимый осадок в виде зелёного геля, легкорастворимого
в кислотах, а также в растворах аммиака.
Ni(OH)2 + 6NH3= [Ni(NH3)6]2+ + 2OHГидроксид никеля окисляется бромом в щелочной среде с образованием чёрного
гидроксида никеля(III):
2Ni(OH)2 + Br2 + 2OH- =2Ni(OH)2 + 2 BrСоли никеля образуют с диметилглиоксимом (реактивом Чугаева) розово-красный осадок
диоксимина никеля:
Ni2+ + 2C4H8O2N2 + 2NH3= Ni(C4H7O2N2)2↓ + 2NH4+
Четвёртая группа проводит качественное обнаружение ионов свинца Pb2+, используя
раствор иодида калия KI, при этом образуется жёлтый осадок, растворимый в избытке
реактива с образованием иодидного комплекса:
PbI2 + 2I- = [PbI4] 2Растворы хромата и дихромата калия с растворами солей свинца образуют жёлтый осадок
хромата свинца PbCrO4
Pb2+ + CrO42- = PbCrO4↓
2Pb2+ + Cr2O72- + H2O = 2PbCrO4↓ + 2Н+
Растворы едких щелочей осаждают из растворов, содержащих ионы свинца, белый осадок
гидроксида свинца, растворимый в избытке щёлочи с образованием гидроксокомплекса
[Pb(OH)4]2Тиосульфат натрия осаждает из растворов, содержащих ионы свинца, белый осадок
PbS2O3, растворимый в избытке реактива с образованием тиосульфатного комплексатритиосульфатоплюмбат(II)-иона:
PbS2O3 + S2O32- = [Pb(S2O3)3]4При нагревании подкисленного раствора тиосульфатного комплекса последний
разлагается, выделяя чёрный осадок PbS↓
[Pb(S2O3)3]4- + 2H+=PbS↓ + 2S + 2SO2↑ + SO42- + H2O
Вывод один: экологическое состояние почвы неудовлетворителное. Жители этого района
были правы, когда протестовали против строительства автозаправочной станции.
6