Состав атомов изотопов: Состав и строение атома. Изотопы – методическая разработка для учителей, Хасанова Гульзира Жумагалиевна

Состав и строение атома. Изотопы – методическая разработка для учителей, Хасанова Гульзира Жумагалиевна

Ход урока

строение атомов. Изотопы. | Презентация к уроку по химии (8 класс):

Слайд 1

Тема урока: „Строение атома”

Слайд 2

Цели урока Дать понятие о составе атома и составе атомного ядра Раскрыть взаимосвязь понятий: протон; нейтрон; массовое число Дать понятие о ядерных реакциях и изотопах Дать современное определение понятия „химический элемент ”

Слайд 3

Актуализация знаний 1. В предложение вставьте слова „атом” и „молекула” а) …водорода образована … водорода. б) …углекислого газа образована …углерода и …кислорода . в) …серной кислоты состоит из двух…водорода одного …серы и четырех …кислорода. г) …белого фосфора состоит из четырех … фосфора. 2. Составьте формулы данных веществ, укажите простые и сложные вещества. 3. Дайте определения понятиям: химический элемент, молекула, простое и сложное вещество, атом.

Слайд 4

Основные положения атомно-молекулярного учения (М. Ломоносов) Вещества состоят из молекул, а молекулы из атомов. Молекула –мельчайшая частица вещества, сохраняющая состав и свойства данного вещества, физически неделимая. Атом — мельчайшая частица вещества, химически неделимая. При физических явлениях состав веществ не изменяется, при химических явлениях- изменяется, из одних веществ получаются другие. Молекулы и атомы находятся в постоянном, хаотическом движении.

Слайд 5

Атом — сложная частица Введение понятия „электрон” (Стони) Открытие катодных лучей. Катодные лучи- поток электронов (Томсон и Перрен). Определение отрицательного заряда электрона, его массы и скорости движения. Открытие явления радиоактивности (А.Беккерель). Есть три вида радиоактивных лучей: α — лучи (ядро атома гелия 4 2 He) , β -лучи (поток электронов -1 е), γ -лучи (электромагнитные волны) Планетарная модель атома (Резерфорд)

Слайд 6

Строение атома Атом Ядро состоит из нуклонов Электронная оболочка Состоит из электронов Протон (p + ) p + = Z Нейтрон (n 0 ) n 0 = A – Z Электрон (e — ) е — = Z

Слайд 7

Планетарная модель атома (Резерфорд) Атом –это микрочастица, которая имеет форму шара. Атом –сложная система, состоящая из ядра и электронов. Ядро находится в центре атома и имеет очень маленький размер, но почти вся масса атома сосредоточена в ядре. Ядро имеет положительный заряд , величина которого определяется числом протонов в нем. Электроны движутся вокруг ядра , имеют ничтожно малую массу и размеры, обладают отрицательным зарядом. Атом –нейтральная частица , поэтому число протонов и электронов в атоме одинаково. Порядковый номер элемента показывает: положение элемента в периодической системе, количество протонов и электронов.

Слайд 8

Строение атома Связь строения атома и Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева Порядковый Заряд Число Число номер = ядра = протонов = электронов элемента Число Атомная Порядковый номер нейтронов масса ( Ar) элемента = –

Слайд 9

Самостоятельная работа Укажите состав атома железа Укажите состав ядра атома железа Укажите состав атома фосфора, состав ядра атома цинка + 26 56 Fe (26p + +30n 0 ) 26e — + 26 56 Fe (26p + +30n 0 ) + 15 31 P (15p + +16n 0 ) 15e — + 30 65 Zn (30p + +35n 0 )

Слайд 10

Домашнее задание § 6 Задание №3, №5 (с.43) Творческое задание: Пользуясь этимологическим словарем, объясните, почему планетарную модель строения атома, предложенную Резерфордом, называют также нуклеарной .

Слайд 11

Изменения в составе ядер атомов химических элементов. Изотопы

Слайд 12

Что произойдет с атомом элемента, если в его ядре изменить число протонов ? Например, в ядро атома фосфора добавить один протон. + 15 P ( 15 p + + 16n 0 ) + p + Получится ядро другого химического элемента – серы +16 S ( 1 6 p + + 16n 0 ) А r = 32 В результате ядерных реакций получаются новые химические элементы. + 15 P + p + = 16 S

Слайд 13

Что произойдет с атомом элемента, если в его ядре изменить число нейтронов ? Например, в ядро атома фосфора добавить один нейтрон. + 15 P ( 15 p + + 16n 0 ) + n 0 + 15 P ( 15 p + + 17 n 0 ) А r = 32 Получился изотоп фосфора, у которого массовое число – 32. Изотопы – разновидности атома одного и того же химического элемента, имеющие одинаковый заряд ядра , но разное массовое число.

Слайд 14

Изотопы Укажите состав изотопов хлора: 35 С l и 37 С l +17 35 С l( 17 p + + 18 n 0 ) 17е — А r =35 +17 37 С l( 17 p + + 20 n 0 ) 17е — А r =37 Атомы изотопов одного элемента имеют одинаковое число протонов и электронов, но разное число нейтронов. Химический элемент – это совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра.

Слайд 15

Задание 1 Символ изотопа элемента +19 39 Э . Определите, какой это элемент, состав атома этого элемента. Z=19 . Элемент — калий. +19 39 К (19 p + + 2 0n 0 ) 19 e —

Слайд 16

Задание 2 Природный хлор состоит из 75% изотопа с массовым числом 35 и из 25% изотопа с массовым числом 37. Рассчитайте атомную массу элемента. А r (Cl) = 35 x 0,75 + 37 x 0,25 = 26,25 + 9,25 = 35,5

Слайд 17

Задание 3 Символ изотопа элемента + 19 39 Э. Определите, какой это элемент, состав атома этого элемента. Z=19 Элемент – калий + 19 39 К (19 p + + 2 0n 0 ) 19 e —

Слайд 18

Задание 4 Относительная атомная масса хлора 35,5. Хлор существует в природе в виде двух изотопов: 35 Cl и 37 Cl . Рассчитайте массовую долю этих изотопов. x — доля первого изотопа. (1- x) — доля второго изотопа. Составим и решим уравнение: 35 x + 37(1- x) = 35,5 x = 0,75; w( 3 5 Cl) = 0,75 (1- x) = 0,25 ; w( 37 Cl) = 0, 2 5

Слайд 19

Домашнее задание § 7 Задание №6 (с.46) Дополнительное задание: Подготовить сообщение на тему: «Сравнение свойств легкой и тяжелой воды»

DOE объясняет.

.. Изотопы | Департамент энергетики

Управление
Наука

Водород и два его природных изотопа, дейтерий и тритий. Все три имеют одинаковое количество протонов (обозначено p+), но разное количество нейтронов (обозначено n).

Изображение предоставлено Викискладом

Семья людей часто состоит из связанных, но не идентичных лиц. Элементы также имеют семейства, известные как изотопы. Изотопы являются членами семейства элементов, которые имеют одинаковое количество протонов, но разное количество нейтронов.

Количество протонов в ядре определяет атомный номер элемента в периодической таблице. Например, углерод имеет шесть протонов и атомный номер 6. Углерод встречается в природе в трех изотопах: углерод 12, который имеет 6 нейтронов (плюс 6 протонов равняется 12), углерод 13, который имеет 7 нейтронов, и углерод 14, который имеет 8 нейтронов. нейтроны. Каждый элемент имеет свое количество изотопов.

Добавление даже одного нейтрона может кардинально изменить свойства изотопа. Углерод-12 стабилен, то есть никогда не подвергается радиоактивному распаду. Углерод-14 нестабилен и подвергается радиоактивному распаду с периодом полураспада около 5730 лет (это означает, что половина материала исчезнет через 5730 лет). Этот распад означает, что количество углерода-14 в объекте служит часами, показывающими возраст объекта в процессе, называемом «углеродное датирование».

Изотопы обладают уникальными свойствами, и эти свойства делают их полезными в диагностике и лечении. Они важны в ядерной медицине, разведке нефти и газа, фундаментальных исследованиях и национальной безопасности.

Управление науки и изотопов Министерства энергетики США

Изотопы необходимы для исследований, торговли, медицинской диагностики и лечения, а также для обеспечения национальной безопасности. Однако изотопы не всегда доступны в достаточном количестве или по разумным ценам. Программа Министерства энергетики США по изотопам направлена ​​на удовлетворение этой потребности. В рамках программы производятся и распределяются дефицитные радиоактивные и стабильные изотопы, включая побочные продукты, излишки материалов и сопутствующие изотопные услуги. Программа также поддерживает инфраструктуру, необходимую для производства и поставки приоритетных изотопных продуктов и сопутствующих услуг. Наконец, он проводит исследования и разработки в области новых и усовершенствованных методов производства и обработки изотопов.

Факты об изотопах

• У всех элементов есть изотопы.
• Существует два основных типа изотопов: стабильные и нестабильные (радиоактивные).
• Известно 254 стабильных изотопа.
• Все искусственные (лабораторные) изотопы нестабильны и поэтому радиоактивны; ученые называют их радиоизотопами.
• Некоторые элементы могут существовать только в нестабильной форме (например, уран).
• Водород — единственный элемент, изотопы которого имеют уникальные названия: дейтерий для водорода с одним нейтроном и тритий для водорода с двумя нейтронами.

Ресурсы и связанные термины

• Отчет NSAC: удовлетворение потребностей в изотопах и использование возможностей на будущее
• NSAC: перспективные исследовательские возможности с использованием изотопов
• Путешествие актиния-225: как ученые открыли новый способ производства редкого медицинского радиоизотопа
• DOE Разработка и производство изотопов для исследований и приложений
• Национальный центр разработки изотопов (основы изотопов)
• Недавно открытая установка для получения пучков редких изотопов завершила свои новаторские первые экспериментальные результаты.

Научные термины могут сбивать с толку. Объяснения DOE предлагают простые объяснения ключевых слов и понятий в фундаментальной науке. В нем также описывается, как эти концепции применяются к работе, которую проводит Управление науки Министерства энергетики, помогая Соединенным Штатам преуспеть в исследованиях по всему научному спектру.

Что такое изотопы? | IAEA

Как и все, что мы видим в мире, изотопы представляют собой тип атома, наименьшую единицу материи, которая сохраняет все химические свойства элемента. Изотопы – это формы химического элемента с определенными свойствами.

Вы можете увидеть различные химические элементы в периодической таблице.

(Графика: А. Варгас/МАГАТЭ)

Каждый элемент отличается количеством протонов, нейтронов и электронов, которыми он обладает. Атомы каждого химического элемента имеют определенное и одинаковое количество протонов и электронов, но, что особенно важно, не имеют нейтронов, количество которых может варьироваться.

Атомы с одинаковым числом протонов, но разным числом нейтронов называются изотопами. Они имеют почти одинаковые химические свойства, но различаются по массе и, следовательно, по физическим свойствам. Есть стабильные изотопы, которые не излучают, а есть нестабильные изотопы, которые излучают. Последние называются радиоизотопами.

(Графика: А. Варгас/МАГАТЭ)

Ядерные методы используются для измерения количеств и пропорций изотопов в веществе и отслеживания их происхождения, истории и источников на основе этой информации. Эти измерения помогают специалистам понять, например, наземные и водные системы, объем определенных витаминов, поглощаемых организмом, или количество удобрений, поглощаемых растениями.

Узнайте больше о различных типах изотопов.

Что такое изотопная подпись?

Изотопная сигнатура представляет собой набор отношений между количеством различных изотопов элемента в образце.

Изотопные подписи широко известны как отпечатки пальцев, потому что они похожи на отпечатки пальцев человека и используются для отслеживания. Они находятся в воде, земле, растениях и животных. Отслеживая эти отпечатки пальцев, ученые могут оценить:

• миграцию видов на суше и в воде
• пищевые цепи и изменения рациона животных
• географическое и ботаническое происхождение пищевых продуктов
• возраст и качество водных объектов, включая подземные водоносные горизонты
• источники загрязнения воды и атмосферы

(Рисунок: А. Варгас/МАГАТЭ)

Например, природный изотоп углерод-14, присутствующий в воде, используется для определения возраста воды и других органических материалов.

Читать МАГАТЭ Бюллетени , чтобы узнать больше о важности и использовании изотопов и их сигнатур.

Стабильные изотопы

Первые 80 элементов периодической таблицы имеют стабильные изотопы. Свойства стабильных изотопов позволяют использовать их для понимания и управления водными и земельными ресурсами. Они также используются в экологических исследованиях, оценке питания и судебной экспертизе.

Встречающиеся в природе стабильные изотопы, такие как изотопы водорода, используются для измерения их количества и соотношения в пробах воды для определения возраста и происхождения воды, понимания ее истории и определения ее источников. Это известно как изотопная гидрология.

(Рисунок: А. Варгас/МАГАТЭ)

Стабильные изотопы можно использовать для изучения земли, людей, животных, насекомых и растений. Например, изотопы используются для картирования путей миграции бабочек и помогают защитить ресурсы в среде их размножения.

Их также можно использовать в сельском хозяйстве. Используя биоазотные удобрения, помеченные стабильным изотопом азота-15 ( ¹⁵ N), ученые могут отслеживать и определять, насколько эффективно сельскохозяйственные культуры поглощают удобрение. Это важно, поскольку растениям необходимо поглощать азот, чтобы преобразовать его в необходимые белки. Использование ¹⁵ N позволяет ученым определить, сколько удобрений необходимо культурам для достижения максимальной урожайности.

Читать о стабильных изотопах .

Радиоизотопы

(Рисунок: А. Варгас/МАГАТЭ)

Известно более 3000 радиоизотопов. Они представляют собой нестабильную форму элемента. Они излучают разные уровни радиации, что делает их полезными в медицине, промышленности, сельском хозяйстве, радиофармацевтических науках, промышленных применениях, отслеживании окружающей среды и биологических исследованиях.

Радиоизотопы искусственно и безопасно производятся в исследовательских реакторах и ускорителях. Одним из применений радиоизотопов является лечение рака и хронических заболеваний с помощью радиоизотопной терапии, которая лечит раковые клетки безопасным и эффективным образом. Другое использование включает создание более качественных продуктов для здоровья путем удаления или нейтрализации химических веществ, бактерий и токсинов, которые представляют опасность.

Узнайте о дальнейшем использовании радиоизотопов и их продукты .

Какова роль МАГАТЭ?

• МАГАТЭ помогает странам наращивать потенциал для использования изотопных методов и производства радиоизотопов и радиофармацевтических препаратов.
• МАГАТЭ помогает национальным экспертам в повышении качества их данных аналитических измерений путем предоставления эталонных материалов, утвержденных процедур, аттестационных испытаний и руководств по охране окружающей среды.
  
  Состав атомов изотопов: Состав и строение атома. Изотопы – методическая разработка для учителей, Хасанова Гульзира Жумагалиевна