Методическая разработка внеклассного мероприятия Вклад Д.И. Менделеева в науку
методическая разработка по физике

государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Магнитогорский строительно-монтажный техникум»

«Вклад Д.И.Менделеева в науку»

Методическая разработка внеклассного мероприятия

2023 г.

Разработчики: Антипкина О.И., Кутлуахметова Э.Ш., Смирнова О.А., преподаватели ГБПОУ «Магнитогорский строительно-монтажный техникум».

Методическая разработка может быть использована преподавателями дисциплин естественно - научного профиля в рамках предметной недели.

ПЛАН

внеклассного мероприятия

Тема: Вклад Д.И.Менделеева в науку

Форма проведения: конференция

Цель: Ознакомление обучающихся с жизнью и деятельностью Дмитрия Ивановича Менделеева, русского ученого, патриота России, научный интерес которого распространяется на различные области знаний, ознакомление с главными достижениями ученого.

Данное мероприятие проходило в форме конференции, местом проведения которой был учебный кабинет.

Участники игры – обучающиеся 1 курса.

Членами жюри были преподаватели строительного отделения ГБПОУ МСМТ.

Предварительная подготовка включала следующее:

• отбор конкурсантов из числа студентов 1 курса;
• подготовка конкурсантами презентаций и речи для защиты презентаций, посвященных достижениям Л.И.Менделеева;
• организация помощников и жюри;
• подготовка учебного кабинета.

Структура внеклассного мероприятия:

1. Организационный момент;
2. Актуализация. Вступительное слово ведущих мероприятия ( ведущие – студенты 1 курса);
3. Представление членов жюри;
4. Выступления конкурсантов;
5. Подведение итогов.

\

1. Методическая характеристика внеклассного мероприятия

Ход внеклассного мероприятия

Приложение 1

Речь ведущих

Первый ведущий: Дмитрий Иванович Менделеев родился 8 февраля 1834 году в городе Тобольске в семье директора гимназии. 185-летие Дмитрия Менделеева отметили 8 февраля.

Второй ведущий: А 1 марта весь мир отпразднует ещё один крупный юбилей, связанный с учёным.

150 лет назад он открыл периодический закон химических элементов и вписал своё имя в историю. Генеральная ассамблея ООН провозгласила 2019-й Годом Таблицы Менделеева.

Этим событиям мы посвящаем наше мероприятие.

Первый ведущий: После окончания гимназии он поступил в Петербургский педагогический институт, который окончил с золотой медалью. Ещё будучи студентом, Д.И. Менделеев опубликовал свои первые научные работы.

Вскоре после защиты диссертации, получив научное звание «магистра», Д.И. Менделеев уехал за границу в двухлетнюю научную командировку.

Второй ведущий: После возвращения в Россию он был избран профессором сначала Петербургского технологического института, а спустя два года – Петербургского университета, в котором он в течение 23 лет вел научную и педагогическую работу.

Первый ведущий: Ещё при жизни его называли гением. О нем говорили как о русском Да Винчи, сравнивали с Ломоносовым – настолько широк был круг его интересов

В научной деятельности ученый видел, по его словам, свою «первую службу Родине». Круг интересов Д.И. Менделеева был весьма разнообразен. И какой бы проблемой в области науки или практики он ни занимался – всюду находил новые, оригинальные решения сложных задач.

Второй ведущий Дмитрий Менделеев был фантастически эрудированным человеком и учёным, исследователем во многих науках. За свою жизнь Менделеев сделал немало великих открытий.

 Сегодня мы решили сделать подборку из главных достижений Дмитрия Менделеева.

1. Создание управляемого аэростата
2. Создание периодической таблицы химических элементов
3. Открытие критической температуры  
4. открытие общего уравнения состояния идеального газа
5. открытие главной палаты мер и весов

Первый  ведущий В честь Д.И.Менделеева в нашей стране в 1962 г. утверждена золотая медаль – она присуждается за выдающиеся работы по химии. Его именем названы минерал, кратер на Луне, подводный горный хребет, город Менделеевск в Татарстане, заводы, учебные заведения, научно-исследовательские институты, общества. Памятники ученому установлены в городе Тобольске и в Санкт-Петербурге около Института метрологии.

Второй ведущий В 1955 г. американские физики во главе с Г. Сиборгом синтезировали химический элемент с порядковым номером 101. Они дали ему название «менделевий» (Мd) – в знак признания заслуг выдающегося русского ученого.

Одновременно портрет Д.И. Менделеева писали два известных художника – И.Е. Репин и Н.А. Ярошенко (изображен в мантии доктора Эдинбургского университета); портреты находятся сейчас в Третьяковской галерее.

Первый ведущий Да, талант Менделеева многогранен. Одно слово – ГЕНИЙ… Гений? Услышав однажды, как кто-то из его учеников произнес это вслух, рассердился всерьез, замахал руками и крикнул сварливо: «Какой там гений! Трудился всю жизнь, вот и стал гений …» Нет, всё-таки гений!

Нашей стране нужны свои Менделеевы – великие, способные двинуть её вперед такими же гигантскими шагами, как это сделал в свое время Менделеев.

Приложение 2

Менделеев и воздухоплавание

Интерес к полетам под облака у людей был всегда. Но практически к этому вопросу ученые стали подходить лишь в 18 веке.

Летом 1783 года братья Монгольфье на площади французского города Аннона наполнили дымом от костра огромный, величиной с трехэтажный дом шар с надписью «К звездам».

В одном из полетов над Парижем шар загорелся. В связи с этим получившая известия о катастрофе русская императрица Екатерина II издала весной 1784 года указ о временном запрещении полетов воздушных шаров с 1 марта по 1 декабря – во избежание пожаров.

Первым сделал водородный аэростат французский ученый и изобретатель Жак Шарль. Он считал, что дымный воздух быстро теряет подъемную силу, тогда как водород надежнее

Водородный воздушный шар был сделан из шелка, пропитанного раствором каучука в скипидаре, чтобы оболочка дольше держала газ. В августе 1873 года аэростат Шарля совершил первый полет, а в декабре на «шарльере», как стали называть эти шары, поднялись в воздух аэронавты. Одним из смельчаков был сам изобретатель.

В 1875 году, выступая на заседании Русского физического общества, он предложил использовать для исследования высших слоев атмосферы пилотируемые воздушные шары с герметически закрытой гондолой – стратостаты.

Надо отметить, что первый полет в стратосферу совершил в 1931 году швейцарец Огюст Пикар на шаре, который во многом напоминал проект Менделеева.

А летом 1887 года Императорское Русское техническое общество пригласило 53-летнего Менделеева подняться на воздушном шаре и совершить научные наблюдения за ожидавшимся тогда солнечным затмением.

Полет проходил в сложнейших условиях. На высоте 600 метров аэростат оказался над облаками. К этому моменту солнце находилось в полной фазе затмения.

Сделав необходимые измерения, Менделеев попытался открыть клапан шара и спуститься. Выяснилось, что запутались два главных каната — спусковой и якорный. Ученый, рискуя жизнью, выбрался едва ли не за борт гондолы, чтобы их распутать.

Оболочка шара изготавливается из специального пластика и оборудуется надежным клапаном для управления полетом. Такие стратостаты могут подниматься на высоту свыше 50 км.

Приложение 3

150-летие Периодической системы Менделеева

 Грядущий 2019 год посвящен 150-летию Периодической системе Дмитрия Ивановича Менделеева.

Каждый  из нас еще со школы познакомился с периодической системой и умеет ей пользоваться, однако не каждый углублялся в ее многофункциональность и значимость.

Первоначальная таблица опубликована в 1869 году.

На 2019 год открыты и занесены в таблицу 118 химических элементов.

По легенде, мысль о системе химических элементов пришла к Менделееву во сне, однако известно, что однажды на вопрос, как он открыл периодическую систему, учёный ответил: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг… готово»

В отличие от других ученых, Д.И.Менделеев придавал большое значение химической характеристике элементов – химическим свойством. Именно это Менделеев учитывал при выборе места элемента в Периодической таблице.

Периодическая система является основой для естествознания.

Астрономия с периодическим законом связана тем, что некоторые химические элементы назвали в честь планет Солнечной системы или небесных тел, например нептуний, плутоний.

Периодическая система связана еще с географией.

Название химических элементов берут от наименований городов, стран, континентов в котором их открыли. Такие как: Франций, Германий, Иртий, Теннесси, Московий и др.

Но и на этом ее уникальность не заканчивается.

Металлурги, например, использовали периодическую таблицу, для того, чтобы заменить какой-либо металл для сплава.

Да и благодаря графическому изображению в виде таблицы во всех образовательных учреждениях стало легче изучать строение, свойства элемента.

 Она помогла в решение задач, где приходилось рассчитывать молярный вес химического вещества, способствует составлению конфигурации элемента.

Много можно говорить и приводить примеров того, что периодическая система это фундаментальное открытие, которое находит место во всех сферах.

В ближайшие годы возможно и открытие химических элементов, не вписывающихся в таблицу Менделеева, что, несомненно, заставит расширить границы познания.

Приложение 4

Открытие критической температуры

В числе выдающихся представителей физики XIX века следует назвать представителя русской науки Дмитрия Ивановича Менделеева (1834—1907). Подобно Ломоносову, Менделеев в своем творчестве не ограничивался какой-либо одной областью науки. Труды великого химика в физике замечательны уже и сами по себе.

Менделеев установил понятие о «температуре абсолютного кипения» — критической температуре — по современной терминологии.

Если нагревать жидкость в закрытом сосуде, то при некоторой критической температуре граница между жидкостью и паром, находящимся над ней, исчезает. При этой температуре свойства жидкости и ее насыщенного пара одинаковы.

 И теоретическое и практическое значение открытия Менделеева огромно.

Своей работой Менделеев объяснил причину неудач, постигавших ученых, которые пытались обратить в жидкость кислород, азот, водород и другие, как прежде говорили, «постоянные» газы, и дал ключ к решению проблемы сжижения этих газов. Например, жидкий азот находит всестороннее применение.

МЕТАЛЛУРГИЯ.

В нашем городе, где есть металлургический комбинат очень важно применение жидкого азота в металлургии. Используется азот в отжиге, спекании, закалке в нейтральной среде и цементации в газовой среде.

Отжиг. В процессе отжига происходит размягчение металла, что приводит к изменению его прочности и твердости.

Спекание. В процессе спекания используется азото-водородная смесь. Как результат готовые детали выглядят ярче и чище.

Закалка в нейтральной среде Азот увеличивает способность металла к закалке.

Цементация в газовой среде. Даёт возможность регулирования процесса и получения слоя заданной глубины.

МЕДИЦИНА. КОСМЕТОЛОГИЯ.

Жидкий азот используют во многих направлениях медицины. Жидкий азот применяют для  – удаления патологических тканей и новообразований хранения биоматериалов и стволовых клеток.

Жидким азотом делают криомассаж кожи лица, для: похудения, омоложения, улучшения состояния кожи и лечения таких заболеваний, как остеохондроз, артроз и артрит.

ВЕТЕРИНАРНАЯ МЕДИЦИНА. Жидкий азот применяется при удалении новообразований у животных и лечении онкологии,  для транспортировки и хранения биоматериалов.

ПИЩЕВАЯ СФЕРА.

Молекулярная кухня  - одно из  кулинарных направлений, которое основано на физико-химических процессах.  Блюда молекулярной кухни  - это сочетание привычных вкусов и непривычного вида. В пример можно привести селедку в виде шариков мороженого.

РАЗВЛЕКАТЕЛЬНЫЕ КРИОШОУ. Криошоу заказывают на такие мероприятия, как свадьбы и дни рождения, корпоративы.   Познавательные развлечения с жидким азотом нравятся как детям, так и взрослым.

СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ.

Сверхпроводимость-свойство некоторых материалов обладать строго нулевым электрическим сопротивлением при достижении ими температуры ниже критической.

Критическую температуру имеют  человеческое тело и плодовые деревья.

Приложение 5

Уравнение состояния идеального газа

В 1874 году Д.И. Менделеев вывел общее уравнение состояния идеального газа, обобщив уравнение Клапейрона. Уравнение состояния идеального газа – это формула, устанавливающая зависимость между давлением, молярным объёмом и абсолютной температурой идеального газа. Это уравнении называется уравнением Клайперона-Менделеева, именно потому что вклад в открытие уравнения внесли оба этих ученых. Если уравнение Клапейрона содержало неуниверсальную газовую постоянную, значение которой необходимо было измерять для каждого газа, то Менделеев нашел коэффициент пропорциональности того, чего он назвал универсальной газовой постоянной.

Что же такое идеальный газ?

Идеальный газ – это модель разреженного газа, в которой пренебрегается взаимодействием между молекулами.

Состояние газа данной массы характеризуется 3 макроскопическими параметрами: P, V, T найдем между ними связь; выясним, для чего она нужна.

Таким образом, уравнение Менделеева-Клапейрона выглядит следующим образом: 

Для чего необходимо знать уравнение состояния идеального газа при исследовании тепловых явлений?

Это уравнение позволяет определить:

1)  одну из величин, характеризующих состояние, если известны две остальные;

2)  как протекают в системе различные процессы, при определенных внешних условиях;

3)  как изменяется состояние системы, если она совершает работу или получает теплоту от окружающих тел.

Приложение 6

Открытие главной палаты мер и весов

Не только выдающимися научными достижениями и открытиями прославил свое имя Дмитрий Иванович. Чрезвычайно разнообразна была его деятельность и в области развития русской промышленности.

История:

Депо образцовых мер и весов было создано в Санкт-Петербурге в 1842 году. В его обязанности входило хранение эталонов мер и организация их поверки, а также изготовление новых эталонов.

Первыми учёными-хранителями Депо мер и весов были академик Адольф Купфер и профессор Владимир Глухов.

В 1892 году учёным-хранителем был назначен химик Дмитрий Иванович Менделеев.

Ей он посвятил последние 15 лет своей жизни.

В 1893 году по инициативе Менделеева Депо образцовых мер и весов было преобразовано в Главную палату мер и весов, управляющим которой он и был назначен.

Итак, Главная палата мер и весов (с 1842 по 1893 год — Депо образцовых мер и весов) первое — метрологическое и поверочное учреждение  Российской империи.

Уже в начале своей деятельности по руководству Депо Менделеев поставил перед собой три задачи, разрешение которых, по его мнению, должно было коренным образом изменить существующее положение дел в области и мер и весов: возобновление русских прототипов длины и массы; создание центрального метрологического учреждения с хорошо оборудованными для научных работ лабораториями; организация поверочного дела на новых началах.

Согласно Положению о Главной палате мер и весов на неё возлагалось:

хранение основных образцов единиц веса и мер, принятых в России, а также иностранных;

изготовление точных копий  основных образцов и периодическая поверка этих копий;

поверка всякого рода мер и измерительных приборов;

составление сравнительных таблиц русских и иностранных мер ;

рассмотрение всех вопросов, касающихся мер и весов;

Ныне палата носит название — Всероссийского научно-исследовательского института метрологии имени Д. И. Менделеева.

Положительные результаты реорганизации службы мер и весов начали быстро сказываться.

Единообразие, определенность и строгость требований Главной Палаты, неуклонно проводившихся в жизнь при помощи поверочных палаток, и высокая квалификация их сотрудников повлекли за собой уменьшение числа неправильных мер и весов в стране,

а технические консультации, проводившиеся на местах опытными сотрудниками Главной Палаты по указаниям Д. И. Менделеева, способствовали повышению качества изготовляемых приборов.

Приложение 7

государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Магнитогорский строительно-монтажный техникум»

«ВКЛАД Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА В НАУКУ»

Конкурс презентаций

Экспертный лист члена жюри

_________________________________________

Ф.И.О. эксперта

Дата

Количество участников _______ человек

Особое мнение__________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________

Член Жюри _____________________________/_________________