Интегрированный урок изучения нового материала по теме: "Изотопы"

Интегрированный урок изучения нового материала по теме: "Изотопы"

Тип урока: урок изучения нового материала.

Цель урока: создание активной образовательной среды для формирования целостного представления о процессах, происходящих в природе.

Задачи:

• сформировать представления об изотопах;
• объяснить зависимость свойств химических элементов от зарядов их атомных ядер;
• показать единство законов физики и химии;
• научить применять полученные знания в различных ситуациях;
• продолжить формирование у учащихся способности к адекватному самоконтролю;
• укрепить навыки самостоятельной работы с дополнительной  литературой.

Структура урока.

1. Организационный момент.
2. Подготовка к активному и сознательному усвоению нового материала.
3. Изучение нового материала.
4. Первичная проверка понимания нового материала.
5. Подведение итогов урока.
6. Информация о домашнем задании.

Ход урока.

№ этапа и дидактическая задача	Содержание	Примечание
1. Д/З. Подготовка учащихся к началу урока.	Приветствие: Добрый день! Мы рады вас видеть на нашем уроке. Сегодня он пройдет немного необычно, так как урок будут проводить два учителя.
2. Д/З. Подготовка уча-щихся к восприятию новых знаний. Формулирование цели урока.	Учитель физики. Окружающий нас мир полон тайн и загадок. Что может быть интереснее постиженье этих тайн. И что может быть прекраснее человеческого стремления к вершине познания окружающего мира. В XIX в. ученые столкнулись с рядом непонятных явлений, которые необходимо было объяснить. В 1906 г. был открыт новый элемент ионий (заряд ядра +90, относительная атомная масса 230 атомных единиц массы (а. е. м.), а в 1907 г. — элемент мезоторий (заряд ядра +88) и элементы радий В и радий D(заряды их ядер совпадали - + 82). Вопрос, который физики поставили перед химиками: новые это элементы или нет ? Учитель химии. Химическим путем невозможно отличить ионий и торий, мезоторий и радий, радий В и радий D и свинец. Это наводило на мысль, что открыты не новые элементы. Тогда что это за элементы? Учитель физики. Элементы удалось разделить с помощью масс–спектрографа Астона, а не химическим путем. Масс–спектрограф – прибор для измерения масс заряженных частиц. Принцип измерения масс заряженных частиц основан на том, что радиус окружности, по которой движется заряженная частица в однородном магнитном поле, пропорционален массе частицы. Зная радиус окружности, можно найти массу частицы: m~R Полагая, что ионы однозарядные, определим, какому химическому элементу они соответствую. Не - m1 = 4 а.е.м. Не - m2 = 3 а.е.м. Мы получили Не, который в таблице Менделеева находиться под номером 2, но массовые числа этих элементов различны. То есть мы получили элементы с одинаковым порядковым номером и с разными массовыми числами, такие элементы называются изотопами, и это тема нашего урока.	Уч-ся находят какие химические элемента имеют такой же порядковый номер в таб. Менделеева.
3. Д/З. Восприятие, осмысление и первичное запоминание нового материала.	Учитель химии. Что же такое изотопы? Изотопы – это вещества, имеющие одинаковый заряд, но отличающиеся относительной атомной массой. В периодической системе под символами химических элементов приведены дробные значения их атомных масс. Почему? Чтобы ответить на этот вопрос давайте решим задачу и определим значение атомной массы Fe – I вариант и Ca – II вариант. Данные возьмём в таблице: для железа известны 4 изотопа с атомными массами, а для кальция 5 изотопов с массами. Что же у нас получилось? У Fe – 55,9 У Ca – 40,1 Посмотрите: у всех такие цифры. А теперь обратимся к периодической системе Д. И. Менделеева. Какое массовое число у Fe, у Ca. Таким образом, мы с вами показали, что атомная масса химического элемента является средним значением всех его изотопов с учётом распространённости в природе. А число изотопов для каждого элемента может быть разным. Учитель физики. В чем различие строения ядер изотопов? Пример: В В Число протонов (р) Число нуклонов (А) Число нейтронов (п) 5 10 5 5 11 6 Различие – в нейтронах. Зависят ли, физические свойства соединений от масс ядер мы послушаем сообщение. СООБЩЕНИЕ. Атомы водорода и кислорода, образующие воду, могут иметь различные массовые числа и отличаться друг от друга своими физико-химическими свойствами. При этом они имеют одинаковый заряд атомных ядер. Известны, пять изотопов водорода и пять изотопов кислорода. Радиоактивны 4Н, 5Н, 14О, 15О, они очень короткоживущие. Наиболее широко известны: 1Н, 2Н, 3Н, 16О, |7О, 18О. Эти изотопы могут образовывать 18 изотопических разновидностей воды. В земных водах содержится легкой воды 99,75%, тяжелой кислородной — 0,18%, а тяжелой водородной - 0,01%. Изотопические разновидности воды различаются прежде всего своими физико-химическими характеристиками: Показатель Н2О D20 Относительная атомная масса Плотность, г/см3 Температура плавления, 0С Динамическая вязкость при 30 0С, сП Константа диссоциации Удельная электропроводность льда, Ом-1см-1 Константа диссоциации льда 18 1.0 0 0,801 1,1*10-14 10,0*10-9 3,2*10-9 18 1,1056 3,79 0,969 2*10-15 3,7*10-11 2,7*10-11 Оксид дейтерия (тяжелая вода) активно реагирует с водой: D2О + Н2О 2НDО. Растворимость некоторых солей в тяжелой воде заметно меньше, чем в обычной. С повышением содержания дейтерия уменьшается скорость некоторых реакций. Учитель химии. Мир химических элементов очень многообразен. И наряду с изотопами в 1934 году были открыты изобары. А изобары это вещества с одинаковой молекулярной массой, но с разным числом протонов и электронов, а следовательно и разными химическими свойствами. Например Ar и К. имея одинаковые массы, они отличаются зарядом ядра и резко отличаются химическими свойствами К – щелочной металл, а Аr – инертный газ. Но в том-то и, гениальность, проявление научной интуиции великого русского химика Д. И. Менделеева, что он в указанном случае и ещё в 3Х предпочёл расположить элементы не по массе, а по сходству в свойствах. Он предугадал истинный порядок размещения химических элементов по возрастанию зарядов их атомных ядер, хотя о строении их атомов ничего не знал. И именно наличие изотопов доказывает, что свойства элементов определяются зарядом их атомных ядер. Знаете, можно много говорить о том какой элемент: простой или смешанный – для химии это не имеет особого значения, так как она не может их различить даже с помощью самых тонких методов анализа. Но иногда это отличие становится гибельным как для жителей Хиросимы и Чернобыля. И наш век не случайно называют атомным: атомные корабли, атомные электростанции, атомные бомбы. Ведь большинство изотопов образуется в результате радиоактивного распада. Но Константин Эдуардович Циолковский сказал, что: “Человек на то имеет разум и науку, чтобы обезопасить себя от всякого бедствия”. А теперь давайте послушаем сообщение о применении изотопов для блага, а не во вред.	Дети формулируют свое определение. Ответы записать на доске   Отвеч. уч-ся Ученик делает сообщение Сообщение ученика
4. Д/З. Выявление уровня осмысления уч-ся нового материала.	Учитель физики. Давайте теперь применим наши знания и умения для вычисления массового числа, числа протонов, нейтронов, электронов, нуклонов. ВОПРОСЫ № ВАРИАНТА ХИМ. ЭЛЕМ, I Ti II Se III Ag IV Ni V Mo 1.Массовое число 2.Число протонов 3.Число нейтронов 4.Число электронов 5.Число нуклонов	Уч-ся отвечают на вопросы на листочках с копиркой после чего копирку с первым листом сдают, а второй лист оставляют для самопроверки
5 Д/З. Дать характеристику работы класса.	Подведем итог. Посчитайте, сколько баллов получили и поставьте себе оценку. 5 – “5”, 4 – “4”, и т.д.	Уч-ся оценивают свою работу.
6. Д/З. Охарактеризовать объём домашнего задания.	В зависимости от полученной оценки запишите себе домашнее задание: если вы получили 4 или 5, то подготовить §62 и конспект в тетради, а если ниже 4 то §62 и повторить §61. А по химии, используя справочную и дополнительную литературу найти ответы на вопросы: У какого элемента больше изотопов?