Урок з хімії у 8 класі "Ізотопи. Радіоактивний розпад"

Урок з хімії у 8 класі

Тема. Ізотопи. Радіоактивний розпад

Мета уроку: Поглибити знання учнів про склад атомних ядер. Формувати вміння визначати число протонів і нейтронів у ядрі конкретного нукліда. Дати поняття про ізотопи і на його основі поглибити знання про хімічний елемент як вид атомів з однаковим протонним числом (зарядом ядра). Дати уявлення про стабільні та радіоактивні ізотопи. Дати поняття про радіоактивний розпад хімічних елементів, ознайомити із запобіжними заходами щодо радіоактивного випромінювання. Розкрити учням взаємозв’язок елементів у природі, їх спорідненість.

- виховна: сприяти розширенню політехнічного світогляду учнів, практичній спрямованості вивченого матеріалу, розвивати мислення, увагу, вміння використовувати вивчений матеріал для пізнання нового, виховувати основи здорового способу життя;

- розвиваюча: розвивати в учнів самостійність у навчанні, уважність, математичну культуру здатність до взаємовиручки, колективізму.

Завдання:

Ø  спонукати учнів до критичного мислення, застосовувати набуті знання в практичній діяльності

Ø  розкрити роль отриманих знань в житті людини, суспільному виробництві і техніці

Ø  формування наукового світогляду учнів.

Тип уроку:  засвоєння нових знань.

Методи: словесний (розповідь, бесіда, пояснення); наочний ( використання комп’ютера); практичний (виконання тестів); інтерактивні методи.

Форми роботи: лекція, обговорення, відео презентація, робота в групах

Обладнання та реактиви:
перелік основних понять теми; матеріали посібника «Зелений пакет», комп’ютер, роздруковані завдання і тести; плакати, відео, періодична система хімічних елементів Д. І. Менде­лєєва, цибулина.

Структура уроку

І.  Організаційний етап ......................................................... 1—2хв.

IІ. Актуалізація опорних знань. Мотивація навчальної діяльності учнів. 7-10 хв.

III. Засвоєння нових умінь і навичок .............................................. 18—20 хв.

Ø  Попель П.П., Крикля Л.С. $24 ст. 143-151

Ø  Матеріали посібника «Зелений пакет» 128-132ст

IV. Закріплення нового матеріалу .................................... 30 хв

Ø  Діагностично – тренувальні завдання. Савчин. М. М.. Хімія. Вимірник навчальних досягнень 8 клас

Ø  Попель П.П., Крикля Л.С. $24 ст. 148-149

Ø  Матеріали посібника «Зелений пакет» 132ст

V. Домашнє завдання ................................... 1-2 хв.

Ø  1. Попель П.П., Крикля Л.С.  $24 ст. 143-151 №215, 219

Ø   2.Діагностично – тренувальні завдання. Савчин. М. М.. Хімія. Вимірник навчальних досягнень 8 клас

Ø  Матеріали посібника «Зелений пакет» 128-132ст.

VI. Підбиття підсумків уроку ........................... 1—2 хв.

І.  Організаційний етап

IІ. Актуалізація опорних знань.

Фронтальна бесіда: 1. Що називають періодом? (Період – це фрагмент природного ряду елементів від лужного елемента до інертного)

2.       Що називають групою? (Стовпчик елементів у короткому варіанті періодичної системи або два стовпчика в довгому варіанті.)

3.       Розкажіть про структуру періодичної системи хімічних елементів

4.       Яка будова атома? (ядро: протони, нейтрони; електрони)

Мотивація навчальної діяльності учнів.  У 1896 році явище радіоактивності було сприйняте як катастрофа періодичного закону й періодичної системи. Чому? Це ми дізнаємось сьогодні на уроці.

III. Засвоєння нових умінь і навичок

Учитель: Повідомлення теми. На основі знань про фізичний зміст порядкового номера хімічного елемента ми  обґрунтувати їхнє розташування в періодичній системі.

Уточнімо уявлення щодо складу атомних ядер, розгляньмо класифікацію ізотопів, навчімось визначати кількість нейтронів у ядрі певного нукліда.

Протон-нейтронна модель ядра була встановлена Дмитром Дмитровичем Іваненком, уродженцем м. Полтави, у 1932 році. Сьогодні ця ідея здається дуже простою, однак у 1932 році, коли тільки-но було відкрито нейтрон, цю проблему не зміг розв’язати жоден інший фізик.

Резерфорд, наприклад, висунув помилкову гіпотезу, що атомні ядра складаються із протонів і електронів. Він, як і чимало інших учених того часу, вважав, що може існувати електронейтральне атомне ядро, яке складається з одного протона й одного електрона.

Нейтрон, відкритий Дж. Чедвіком у 1932 році, багато вчених уважали саме таким нейтральним ядром. Однак з’явилися експериментальні дані, які змусили сумніватись у гіпотезі Резерфорда. У 1932 році, після відкриття нейтрона, Дмитро Дмитрович Іваненко висунув гіпотезу: до складу ядер входять важкі частинки – протони і нейтрони. Разом з тим, гіпотеза Іваненка полягала не просто в тому, що ядра складаються з протонів і нейтронів, а, насамперед, в уявленні про нейтрон як елементарну частинку: „Нейтрон так само елементарний, як протон”, – зазначав Іваненко.

Повідомлення учнів

1.       Відкриття радіоактивності.

2.       Досліди резерфорда

3.       Робота П. Кюрі та М. Складовської-Кюрі

Протони, нейтрони, електрони – субатомні частинки:

Робота класу з таблицею

Субатомні частинки
Частинка		Маса, г	Відносна маса	Електричний заряд  (в одиницях елементарного заряду)
Символ	Назва
p	Протон	1,673 · 10-24	1,0073	+1
n	Нейтрон	1,675 · 10-24	1,0087	0
e	Електрон	9,109 · 10-28	5,485 · 10-4	-1

Завдання  Використовуючи дані таблиці доведіть, що в ядрі зосереджена практично вся маса атома.

Учитель: Отже, ядро атома містить частинки двох типів: протони і нейтрони. В ядрі зосереджена практично вся маса атома.

Запис у зошит: Загальну кількість протонів і нейтронів у атомі називають нуклонним числом. Це число є відносною масою ядра атома.

Кількість протонів у атомі хімічного елемента називають протонним числом.

Кількість протонів у ядрі атома дорівнює порядковому номеру елемента.

Завдання Визначте кількість протонів в атомі Натрію (Відповідь Учнів -11 р) .

Запис у зошит: Загальну кількість протонів і нейтронів у атомі називають нуклонним числом.

Кількість нейтронів у ядрі дорівнює різниці між нуклонним і протонним числами.  Запис на дошці

N(p⁺) = Z

N(n⁰) = A - N (p⁺)

N(n⁰) = A – Z,

де Z – порядковий номер елемента у періодичній системі, А – нуклонне число, N(p⁺) – протонне число, N(n⁰) – кількість нейтронів.

Завдання Визначте кількість нейтронів у атомі Алюмінію (14)

Визначте сумарну кількість нейтронів і електронів у атомі Скандію (45).

Визначте сумарну кількість нейтронів, протонів і електронів у атомі Флуору.

Запис у зошит: Ізотопами називають різновиди атомів одного хімічного елемента з різною кількістю нейтронів.

Різновид атомів із певною кількістю нейтронів називають нуклідом.

Ізотопи – це нукліди одного хімічного елемента.

Ізотопи поділяють на природні й штучні, стабільні й радіоактивні.

Природні ізотопи існують у природі.

Штучні ізотопи у природі не трапляються – їх добувають під час ядерних реакцій.

Радіоактивні ізотопи (радіонукліди) спонтанно перетворюються на інші нукліди з виділенням енергії. Протилежністю радіонуклідів є стабільні ізотопи.

Завдання: Проаналізуйте записи і поясніть, у чому полягає відмінність між ядерними та хімічними реакціями

Учитель: Закріпімо знання про радіоактивний розпад хімічних елементів і шкідливий вплив радіоактивного випромінювання на живі організми, розгляньмо способи зменшення негативного впливу радіації на здоров’я людини.

Завдання: Пригадайте, чим відрізняються ядерні реакції від хімічних (Відповіді учнів).

Учитель: Періодом піврозпаду називають проміжок часу, протягом якого кількість радіоактивних нуклідів певного елемента зменшується вдвічі (Запис у зошит).

Учитель: Період піврозпаду конкретного нукліда є сталим, однак у різних ізотопів він неоднаковий.

Концентрація кожного нукліда залежить від його періоду піврозпаду: чим коротший період піврозпаду, тим меншою є концентрація нукліда.

Завдання: Поміркуйте, яке радіоактивне випромінювання має найбільшу проникну здатність (Відповіді учнів)

Учитель: Унаслідок впливу йонізуючого випромінювання на організм людини у тканинах відбуваються складні фізичні, хімічні і біологічні процеси. Порушуються обмінні процеси, придушується активність ферментних систем, сповільнюється і припиняється ріст тканин, виникають нові хімічні сполуки, не властиві організму, – токсини.

Це призводить до порушень життєдіяльності окремих функцій чи систем організму в цілому. Зміни в організмі можуть бути оборотними чи незворотними (залежно від індивідуальних особливостей і величини одержаної дози).

Чорнобильська катастрофа створила на значній території України надзвичайно небезпечну для здоров’я людей і навколишнього природного середовища радіаційну обстановку. Україну оголошено зоною екологічної катастрофи. Про трагічні наслідки катастрофи сказано багато, і повторюватися не варто. Та, попри всі негаразди, визначено шляхи подолання її наслідків.

Завдання «Зелений пакет» Перегляд відеоматеріалу «Зеленого пакету» про аварію  на Чорнобильській АЕС

Завдання «Зелений пакет»: Використовуючи інформацію з фільму а також завдання для учня Аварія на атомній електростанції організуйте обговорення таких питань (129 ст.)

• що учні знають про аварію

• коли це відбулося

• що саме сталося

• скільки людей постраждало

• скільки людей було евакуйовано з небезпечної зони

• як близько від міста Чорнобиль жили люди

Завдання «Зелений пакет»: Запропонуйте двом охочим зіграти роль науковців  науковці слідкують за сигналами приладів і фіксують час їх надходження.

Робота учнів у групах: Інші учні будуть грати ролі приладів які знаходяться у різних районах країни кожен має підняти руку щойно відчує запах цибулі розподіліть прилади по всій кімнаті або території якщо заняття проводиться на вулиці. Декілька учнів можна залишити на відстані 2 м від цибулини ще декількох 3 м за ними інших 4 м тощо

Розріжте цибулину й нехай вчені почнуть відлік часу окажіть дію вітру обмахуючи цибулину папером якщо запах не дуже гострий ваше забруднення незначне а вітер слабкий продовжуйте відтворювати дію вітру якщо заняття проводиться на вулиці пам’ятайте що справжній вітер дуже сильно впливає на те в який бік і з якою швидкістю поширюється запах можливо потрібно буде змінити місце де ви випускаєте запах цибулі необхідно звернути увагу учнів на те  що вітер впливає не лише на їхнє сприйняття або несприйняття запаху а й на рух забруднювачів повітря

Після того як кожен прилад відчув запах цибулі обговоріть на якому рівні це було зафіксовано кільки часу пройшло між першими та останніми показниками приладів кільки учнів плакали від цибульного запаху проаналізуйте час коли кожен прилад зафіксував забруднення повітря які висновки може зробити клас про вплив вітру на забруднення атмосфери. Беріть активну участь у цій грі й показуйте які відчуття в гравців викликає запах цибулі Задавайте учням відкриті питання й уважно слухайте всі відповіді які вони можуть запропонувати

                    Обговорення на цьому прикладі Чорнобильську аварію що сталася у квітні 198 6 року користуючись інформаційними матеріалами

Запитання  учням:

• як довго в реакторі горів вогонь після вибуху

• куди віднесло радіоактивні хмари після вибуху

• як далеко віднесло хмари

Під час обговорення питання про переміщення радіоактивних хмар після вибуху зверніться до плям забруднення і розгляньте поширення радіації Задаючи ці питання дайте учням можливість обговорити кожне з них не забувайте давати правильні відповіді але тільки після того як діти висловлять свої думки

Завдання «Зелений пакет»: Опрацювання схеми дії радіаційного випромінювання на організм людини (130-131 ст).

Схема дії радіаційного випромінювання

• іонізація атомів та молекул	• реакції з білками	• зміни ферментних систем
• розлади тканинного дихання	• гіпоксія	• пухлини • хромосомні порушення • загибель

Мінімізувати негативний вплив радіації на здоров’я людини допоможуть сорбенти, які слід уживати за порадою лікаря. Продукти, багаті на пектини, також є дієвим засобом виведення радіонуклідів з організму. Корисно уживати яблука – свіжі й печені, лимони та інші цитрусові, морську капусту тощо.

Вологе прибирання помешкання, боротьба з пилом, чищення одягу й взуття – ці нескладні буденні дії також істотно зменшують небезпеку радіоактивного забруднення організму.

Запам’ятайте! Куріння небезпечне для організму людини ще й тому, що тютюновий дим містить чимало радіонуклідів!

IV. Закріплення нового матеріалу

Тестування «Зелений пакет»: «Що ми знаємо про радіацію?» (132 ст.)

Завдання для самоконтролю

1. Ядро атома одного з ізотопів Купруму містить 36 нейтронів. Нуклонне число цього нукліда дорівнює: (а) 96; (б) 29; (в) 65; (г) 94.

2. Як змінюється період піврозпаду ядер з часом? (Не змінюються)

3. Як залежить період піврозпаду від початкової маси речовини? (Не залежить)

Додаткові завдання

3*. Більше число протонів, ніж електронів, має

(а) атом Натрію;      (в) сульфід-іон;

(б) атом Сульфуру; (г) йон Натрію.

4*. Атомне співвідношення ізотопів Літію з нуклонними числами 6 і 7 у природному елементі Li дорівнює, відповідно, 7,3 і 92,7 % (атомних відсотків). Середня відносна атомна маса елемента Літію дорівнює (а) 6,52; (б) 6,73; (в) 6,82; (г) 6,93.

5*. За поданими схемами напиши рівняння таких ядерних реакцій:

V.    Підбиття підсумків уроку

Учитель підбиває підсумки роботи учнів на уроці. До складу атомних ядер входять протони й нейтрони.

Протони, нейтрони, електрони – субатомні частинки.

Загальну кількість протонів і нейтронів у атомі називають нуклонним числом. Це число є відносною масою ядра атома.

Кількість нейтронів у ядрі дорівнює різниці між нуклонним і протонним числами.

Ізотопами називають різновиди атомів одного хімічного елемента з різною кількістю нейтронів.

Нуклід – різновид атомів із певною кількістю нейтронів.

Ізотопи – нукліди одного хімічного елемента.

Ізотопи поділяють на природні й штучні, стабільні й радіоактивні.

Відмінність між хімічними та ядерними реакціями полягає в тому, що у хімічних реакціях утворюються нові речовини з відмінними від реагентів властивостями, але ніколи не утворюються атоми нових хімічних елементів.

Періодом піврозпаду називають проміжок часу, протягом якого кількість радіоактивних нуклідів певного елемента зменшується вдвічі.

Усі види радіоактивного випромінювання дуже небезпечні, особливо γ-промені, які мають найбільшу проникну здатність.

Мінімізувати негативний вплив радіації на здоров’я людини допоможе вживання сорбентів (за порадою лікаря), продуктів, багатих на пектини; вологе прибирання помешкання, боротьба з пилом, чищення одягу й взуття.

Куріння небезпечне для організму людини ще й тому, що тютюновий дим містить чимало радіонуклідів.

Рефлексія
У В.Маяковського є такі слова: «Якщо на небі запалюються зірки - то це комусь потрібно». Ми можемо перефразувати. Якщо хіміки вивчають ізотопи, радіоактивний розпад, то це теж комусь потрібно. А чого навчилися ми, вивчаючи тему «Ізотопи. Радіоактивний розпад»?(Відповіді учнів).

VI.Домашнє завдання

Ø  Попель П.П., Крикля Л.С.  $24 ст.  148-149  № 215, 219

Завдання з посібника «Зелений пакет» Знайти у засобах масової інформації у мережі Інтернет інформацію про факти впливу радіації на довкілля та здоров’я людини  інформацію про загальнодержавну стратегію розвитку ядерної енергетики країни