Методическая разработка интегрированного урока на тему:"Изотопы"

Государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования города Москвы «Медицинский колледж имени С. П. Боткина

Департамента здравоохранения города Москвы»

(ГБОУ СПО "МК им. С. П. Боткина ДЗМ")

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

ИНТЕГРИРОВАННОГО УРОКА

По теме:                Изотопы

Дисциплина:        Физика, Химия

Специальность:  060501 «Сестринское дело» 51

                                060604 «Лабораторная диагностика» 51

Курс: 1

Семестр:2

Москва 2015

Составители (авторы):

Новосельская Татьяна Егоровна, преподаватель первой категории по физике ГБОУ СПО МК им. С.П.Боткина

Черенкова Анастасия Игоревна, преподаватель по химии ГБОУ СПО МК им. С.П.Боткина

Рецензенты:

Радыгина Наталья Васильевна, методист ГБОУ СПО МК им. С.П.Боткина

Обсуждено Протокол заседания цикловой комиссии «Общепрофессиональных дисциплин» ________Григорьева Л.Ф. Согласовано методист колледжа при ГКБ им. С.П. Боткина ___________Радыгиной Н.В. «_____»__________2015 г.

Утверждаю Заместитель директора по учебной работе _______Е.Ю.Самохвалова от «_____»________2015 г.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ:

Пояснительная записка

Методика проведения бинарного занятия, как одной из форм реализации междисциплинарных связей и интеграции учебных дисциплин, отмечено в Концепции модернизации российского образования.

Данная методическая разработка предназначена для организации и проведения интегрированного урока по теме «Изотопы» по физике и химии, и соответствует современным подходам к обучению. Вовлечение студентов в активную работу на занятии, самостоятельное добывание знаний, использование компьютерно-информационных технологий приносит радость и удовлетворение от проделанной работы. Чтобы выполнить поставленные задачи преподаватели должны применять инновационные методы и формы обучения и быть профессионалами высокого уровня.

Интегрированный урок по физике и химии подготовлен по теме «Изотопы». В настоящее время план обучения включает в себя познание учебной программы по физике и химии и самостоятельное образование учащегося.

Для повышения интереса к дисциплинам и мотивации к самостоятельной работе использованы приемы театрализации в виде «присутствующих» на занятии великих ученых: Д.И. Менделеева, Э. Резерфорда, Пьера и Марии Кюри, применение мультимедийных презентаций, подготовленных студентами во время внеаудиторной самостоятельной работы, викторина, само и взаимоконтроль по карточкам оценки. Для оценивания используется накопительная система накопительных карточек, итог подводится в конце занятия.

Представленные задания, доклады, сообщения, сценки, входящие в состав урока способствуют раскрытию творческого потенциала обучающихся, формированию общих компетенций:

-               ОК 01. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес;

-               ОК 02. Организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения, определенных  руководителем;

-               ОК 03. Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы;

-               ОК 04. Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач;

-               ОК 05. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности;

-                ОК 06. Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями;

-               ОК 07. Бережно относиться к историческому наследию и культурным традициям, уважать социальные, культурные и религиозные различия;

-               ОК 08. Соблюдать правила охраны труда, противопожарной безопасности и техники безопасности.

Данный урок показывает единство и значимость законов физики и химии. Интегрированный урок предназначен для эффективного усвоения обучающимися новой темы по специальностям 060604 Лабораторная диагностика, 060501 Сестринское дело. Урок носит профессионально-направленный характер в приобретении будущей профессии медицинского работника. Настоящий урок несет рекомендательную основу и не является обязательным руководством к изучению теоретического материала по теме     «Изотопы».

СОДЕРЖАНИЕ

Пояснительная записка. 3

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (план) ЗАНЯТИЯ.. 6

Интегрированный урок изучения нового материала по теме: "Изотопы". 10

Приложение 1. Оценочные листы.. 18

Приложение 2. Сценка «Д.И.Менделеев». 19

Приложение 3. Стихотворение, посвящённое Д.И. Менделееву. 20

Приложение 4. Сообщение Резерфорда. 21

Приложение 5. Викторина Резерфорда. 24

Приложение 6. Анри Антуан Беккерель. 25

Приложение 7. Сценка Пьер и Мария Кюри. 26

Приложение 8. 29

Приложение 9. 30

Доклад о благоприятном воздействии изотопов. 30

Приложение 10. Викторина «Изотопы». Часть I. 31

Приложение 11. Викторина «Изотопы». Часть II. 31

Приложение 12. Критерии оценки. 34

Приложение 13. Иллюстрации. 35

Приложение 14. Фотографии обучающихся, участвовавших в сценках. 42

Литература. 45

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (план) ЗАНЯТИЯ №_______________

ДИСЦИПЛИНА:        ФИЗИКА, ХИМИЯ      Группа       Дата

ТЕМА ЗАНЯТИЯ:      Изотопы.

ВРЕМЯ:                       90 мин.

ВИД ЗАНЯТИЯ:         Теоретическое занятие.

ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ:

Образовательная:      Актуализация  знаний студентов об изотопах и изобарах.  Сущности радиоактивности и использовании ее в медицине.

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

Воспитательная:        Развитие стремления к активной познавательной деятельности и самостоятельной работе. Усиление мотивации к изучению химии и физики, воспитание культуры умственного труда.

МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ СВЯЗИ:

Обеспечивающие:

1. Математика. Вычисления.

Обеспечиваемые:

Химия. Строение атома. Изотопы.

Сестринское дело в терапии. Диагностика и лечение при помощи радиоактивных изотопов.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЗАНЯТИЯ

А. Наглядные пособия:

1.     Презентации.

2.     Видео.

3.     Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева (таблица)

Б. Методическое оснащение.

Раздаточный материал:

1.     Контролирующие вопросы. Приложение 3.

2.     Карточки само- и взаимооценки.

3.     Задания-слайды.

В. Технические средства обучения:

1.     Компьютер.

2.     Проектор.

Г. Учебные места:

30 мест для теоретических занятий.

Д. Литература:

Основная:

1.     Жданов Л.С., Жданов Г.Л.Физика для средних специальных учебных заведений. М. Наука. Гл. редакция физико-математической литературы, 2007г-512с.

2.     Касьянов В.А. Физика. 11 класс. М. «Дрофа» 2001 г. Глава 8 стр. 357 – 367, 383 -388.

3.     Самойленко П.И. Сергеев А.В. Физика. Академия 2008г Глава 17 стр. 313 -331

4.     Хомченко Г.П., Химия (для подготовительных учреждений ), учебник – 3 изд., испр.,-М., Высшая школа., 1993г.-332с.

5.     Чернобельская Г.М., Чертков И.Н.. Химия: учебное пособие для мед. образоват. учреждений М. Дрофа. 2007-733с.

Дополнительная:

1.     Глинка Н.Л., Общая химия, изд.20-е , перераб.-С-П. «Химия» 1992г-640с.

2.     Мякишев Г.Я. Буховцев. Б.Б. Физика 11класс.  Просвещение 1990 г. Глава 10, стр. 185-197.

3.     Рынкевич А.П. Физика-задачник-10-11кл. Москва. Дрофа 2012г.,188с.

ХОД ЗАНЯТИЯ

Структура занятия

Время	5	10	5	40	15	10	5
№ элемента	1	2	3	4	5	6	7
Использование НП, ТСО и др.	-	А Б В	А В	А В	А Б В	А Б	-

План занятия

№ п/п	Этап занятия	Время, мин	Методы обучения	Деятельность преподавателя	Деятельность студента
1	Организацион-ный момент	5		Заполняет журнал, сообщает студентам тему занятия: «Изотопы», цели, план занятия: Повторение. Строение атома. Новый материал. 1.Изотопы. 2.Изобары. 3. Виды радиоактивного распада. 4.Использование радиоактивных изотопов. 5. Воздействие излучения на организм человека. Закрепление материала: 1.Контрольные вопросы. 2.Подведение итогов. 3.Домашнее задание.	Записывают в тетради тему и план занятия.
2	Актуализация и коррекция опорных знаний и умений	10	Устный опрос. См. прилож.1	Задает вопросы, корректирует ответы студентов, участвует в обсуждении ответов.  Организует выступление « Д.И. Менделеева» с вопросами (роль исполняет подготовленный студент). Презентация Эталоны ответов см. Приложение 2.	Отвечают на вопросы преподавателя химии и «Д.И. Менделеева» , участвуют в обсуждении ответов на вопросы. Осуществляют само- и взаимоконтроль по эталонам.
3	Мотивация учебной деятельности	5	Примеры объяснения	Рассказывает о развитии взглядов на строение атома, о разных моделях атома, о постулатах Бора. Организует выступление «Э. Резерфорда» ( роль у подготовленного студента). Презентация .Приложение 5	Слушают преподавателя физики и докладчика «Э. Резерфорда».
4	Изложение нового материала	40	Лекция - беседа	Объясняет новый материал, который сопровождается наглядно-иллюстративными средствами и театрализацией, докладом про А.А. Беккереля Приложение 6 , сценкой «Пьер и Мария Кюри» Приложение 7 и другими сообщениями. Презентация. .	Слушают, записывают основные моменты лекции, смотрят видеосюжет, проводят самооценку выступлений.
5	Обобщение и системати-зация знаний, контроль усвоения нового материала.	15	Обобщение – ответы на вопросы. См. прил. №3.	Обобщает изложенный материал, задает контролирующие вопросы, корректирует ответы студентов, участвует в обсуждении ответов. Эталоны ответов см. Приложение 10,11	Слушают, отвечают на вопросы преподавателя, участвуют в обсуждении ответов на вопросы, заполняют лист оценки
6	Рефлексия	10	беседа	Предлагает проанализировать понимание лекционного материала и проводит викторину, корректирует ответы, отвечает на вопросы студентов. Приложения 10,11.	Отвечают на вопросы, задают вопросы преподавателю, заполняют листы оценки.
7	Итоги занятия	5		Подводит итоги работы группы в целом, отмечает лучших и награждает их. Задает домашнее задание: Повторить тему «Радиоактивность» стр.460-463§37.2, 37.3 (3), решить задачи №1215,№1217,№1220 (7) (по физике). § 1.1, стр16-18, вопросы 2, 3, 5, 6 (4) (по химии).	Записывают домашнее  задание

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;

Структура урока

-       Организационный момент.

-       Подготовка к активному и сознательному усвоению нового материала.

-       Изучение нового материала.

-       Первичная проверка понимания нового материала.

-       Подведение итогов урока.

-       Информация о домашнем задании.

Методика проведения

Проблемно-поисковая и наглядно-иллюстративная с использованием приемов театрализации и мультимедийной презентации. Применяется само- и взаимоконтроль обучающихся по ходу урока с помощью оценочных листов.

Ход урока

№ этапа и дидактическая задача	Содержание	Примечание
1. 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. Раздача оценочных листов. (Приложение 1). Учитель химии: Сегодня к нам на урок пришёл интересный человек. Проявите внимание и догадайтесь кто это. Сценка с Д.И. Менделеевым и затем ответы на вопросы. В случае правильного ответа обучающийся получает карточку. Набрав наибольшее количество карточек, обучающие занимают призовые места в конце занятия. (Приложение 2). Презентация Стихотворение Дмитрию Ивановичу Менделееву, подготовленное обучающейся. (Приложение 3).	Учащиеся внимательно слушают и отвечают на вопросы. Используется проблемно-поисковая методика обучения с использованием приемов театрализации, мультимедийной презентации. Применяется само и взаимоконтроль обучающихся по ходу урока с помощью оценочных листов. Используется наглядно-иллюстрированная методика обучения и анализа результатов. В конце занятия поощряется работа обучающихся грамотами и красочными тетрадями по химии и физике.
2. Подготовка учащихся к восприятию новых знаний. Формулирование цели урока.	Учитель физики. Окружающий нас мир полон тайн и загадок. Что может быть интереснее постижения 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 А сейчас встречайте ещё одного выдающегося учёного, открывшего тайну строения атома. Сценка с Резерфордом. (Приложение 4). Презентация . Не - m1 = 4 а.е.м. Не - m2 = 3 а.е.м. Это Не, который в таблице Менделеева находиться под номером 2, но массовые числа этих элементов различны. То есть это элементы с одинаковым порядковым номером и с разными массовыми числами, такие элементы называются изотопами, и это тема нашего урока.	Учащиеся находят какие химические элементы имеют такой же порядковый номер в таблице Менделеева.
3. 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, Природное железо состоит из четырёх стабильных изотопов: 54Fe (изотопная распространённость 5,845 %), 56Fe (91,754 %), 57Fe (2,119 %) и 58Fe (0,282 %). Так же известно более 20 нестабильных изотопов железа с массовыми числами от 45 до 72, наиболее устойчивые из которых — 60Fe (период полураспада по уточнённым в 2009 году данным составляет 2,6 миллиона лет), 55Fe (2,737 года), 59Fe (44,495 суток) и 52Fe (8,275 часа); остальные изотопы имеют период полураспада менее 10 минут. Изотоп железа 56Fe относится к наиболее стабильным ядрам: все следующие элементы могут уменьшить энергию связи на нуклон путём распада, а все предыдущие элементы, в принципе, могли бы уменьшить энергию связи на нуклон за счёт синтеза. Полагают, что железом оканчивается ряд синтеза элементов в ядрах нормальных звёзд, а все последующие элементы могут образоваться только в результате взрывов сверхновых, а для кальция 5 изотопов с массами. Кальций встречается в природе в виде смеси шести изотопов: 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca и 48Ca, среди которых наиболее распространённый — 40Ca — составляет 96,97 %. Из шести природных изотопов кальция пять стабильны. Шестой изотоп 48Ca, как было недавно обнаружено, испытывает двойной бета-распад с периодом полураспада 5,3·1019 лет. 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. Презентация 3. 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 войствами 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. Приложение 8. Презентация.  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. Приложение 9.Презентация. Видео.	Учащиеся формулируют свое определение. Ответы записываются на доске. Отвечают учащиеся. Уч-ся заполняют таблицу и отвечают на вопросы, заполняют листы оценки. Подготовленное сообщение обучающего. Проверка выполнения ВСР (внеаудиторной самостоятельной работы).
4.  Выявление уровня осмысления уч-ся нового материала.	Учитель физики. Итак, радиоактивность. Что же это? Кто впервые обнаружил это явление? Сообщение об А.А. Беккереле (Приложение 6) и сценка с Пьером и Марией Кюри. (Приложение 7). Презентация Сообщения об использовании радиоактивных изотопов и об их опасности. Презентации 6, 7. Диск «Атом». Давайте, теперь применим наши знания и умения для вычисления массового числа, числа протонов, нейтронов, электронов, нуклонов. № ВАРИАНТА ХИМ. ЭЛЕМ, I Ti II Se III Ag IV Ni V Mo ВОПРОСЫ 1.Массовое число 2.Число протонов 3.Число нейтронов 4.Число электронов 5.Число нуклонов А теперь викторина на новую тему «Изотопы» (Приложение 10,11). Презентация..	Учащиеся читают и слушают доклады, задают и отвечают на вопросы викторины, выполняют задания, заполняют оценочные листы. Проверка выполнения ВСР (внеаудиторной самостоятельной работы).
5. Дать характеристику работы класса.	Подведем итог. Посчитайте, сколько баллов получили и поставьте себе оценку. 5 – “5”, 4 – “4”, и т.д. Сегодня у нас было 3 доклада, 3 сценки и прочитано одно стихотворение.	Учащиеся оценивают свою работу, заполняют оценочные листы и сдают их.
6. Охарактеризовать объём домашнего задания.	В зависимости от полученной оценки запишите себе домашнее задание: если вы получили 4 или 5, то подготовить по учебнику конспект в тетради, а если ниже 4 то и повторить предыдущий материал. А по химии, используя справочную и дополнительную литературу найти ответы на вопросы: У какого элемента больше изотопов? А какие элементы являются изотопно-чистыми?

Приложение 1. Оценочные листы

 

Оценочный лист

Ф. И. О.___________________________________________________________

__________________________________________________________________

критерий	оценка
внешний вид
дисциплина
доклад
вопросы и ответы
выполнение заданий
викторина
итог

Оценочный лист

Ф. И. О.___________________________________________________________

__________________________________________________________________

критерий	оценка
внешний вид
дисциплина
доклад
вопросы и ответы
выполнение заданий
викторина
итог

Приложение 2. Сценка «Д.И.Менделеев»

Д.И. Менделеев:

Я буду краток.

Я Человек с сильным характером. Я смог противостоять соблазнам, возвысить нравственность над богатством и популярностью.

В своей жизни я проявлял исключительное упорство в стремлении к достижению своих целей. И в итоге я добился невероятных успехов! Я тот ученый ,который, согласно широко распространенной версии обеспечил вас парой-тройкой бессонных ночей!

Гость выжидает паузу. Обучающие угадывают.

Биография.

Д.И.Менделеев родился 27 января в 1834 году в Тобольске. Русский ученый – энциклопедист: химик,физикохимик,физик,метролог,экономист,технолог,геолог,метеоролог,педагог,воздухоплаватель,приборостроитель. Профессор Санкт-Петербургского университета: член-корреспондент по разряду «физический» Императорской Санкт-Петербургской Академии наук. Среди наиболее известных открытий – периодический закон химических элементов, один из фундаментальных законов мироздания, неотъемлемый для всего естествознания.

Помимо научной деятельности, открытия периодического закона химических элементов и написания «Основ химии» (первого стройного изложения неорганической химии) ученый заложил основы теории растворов, предложил промышленный способ фракционного разделения нефти ,изобрел вид бездымного пороха, пропагандировал использование минеральных удобрений, орошение засушливых земель.

Слова, которые были сказаны самим Д.И.Менделеевым:

«Масса веществ есть именно такое свойство его, от которого должны находиться все остальные свойства».

Периодический закон (современная формулировка):

«Свойства химических элементов, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины заряда ядер атомов».

Вопросы Д.И. Менделеева

1.     Что такое Период?

Горизонтальный ряд, имеющий одинаковое число электронных слоев.

2.     Что такое группа?

Одна из колонок периодической таблицы.

3.     Что определяет порядковый номер элемента?

Определяет заряд ядра атома, число протонов, число электронов.

4.     Как найти количество нейтронов?

С помощью формулы          “ n = A – N “

5.     Что такое нуклоны?

Общее наименование для протонов и нейтронов — частиц, образующих ядра атомные.

6.     Какие силы удерживают протоны и нейтроны в ядре?

Ядерные Силы.

Приложение 3. Стихотворение, посвящённое Д.И. Менделееву

Таблицу Менделеева знает каждый,

Открыл её человек очень отважный.

Учёный этот- теоретик крупнейший-

Всю жизнь он считал химию наукой важнейшей.

Во благо народное он сочетал

Три фактора важных и ничего не упускал.

И путь правильный всегда он искал,

Но всё же лучшие годы жизни своей

Менделеев посвящал учению.

Студентов своих обучал он большому терпению.

Приложение 4. Сообщение Резерфорда

Эрне́ст Ре́зерфорд

Эрне́ст Ре́зерфорд (англ. Ernest Rutherford; 30 августа 1871, Спринг Грув, Новая Зеландия — 19 октября 1937, Кембридж) — британский физик новозеландского происхождения.

Я известен как «отец» ядерной физики, создал планетарную модель атома. Лауреат Нобелевской премии по химии 1908 года. Все опыты, поставленные мною, носили фундаментальный характер и отличались исключительной простотой и ясностью.

Родился 30 августа 1871 г. в Новой Зеландии в небольшом посёлке Спринг-Грув (англ. Spring Grove), расположенном на севере Южного острова близ города Нельсона, в семье фермера. Моего отца звали — Джеймс Резерфорд, мать — Марта Томсон. Я был четвёртым ребёнком в семье из двенадцати детей. С отличием окончил начальную школу, получив 580 баллов из 600 возможных и премию в 50 фунтов стерлингов для продолжения учёбы в колледже Нельсона. Очередная стипендия позволила мне продолжить обучение в Новозеландском университете.

«Резерфордом был придуман и изготовлен прибор — магнитный детектор, один из первых приёмников электромагнитных волн».

«В 1895 году Резерфорд  прибывает в Англию в Кавендишскую лабораторию Кембриджского университета и становится первым докторантом ее директора известного ученого Джозефа Джона Томсона.»

В 1900 году я женился на Мэри Джорджина Ньютон — дочерью хозяйки пансиона, в котором я жил. 30 марта 1901 года у нас родилась дочь — Эйлин Мэри.

 Весной 1907 года начинаю профессорскую деятельность в университете Виктория в Манчестере.

Важным и радостным событием в моей жизни стало, когда меня избрали членом Лондонского Королевского общества в 1903 году, а с 1925 по 1930 года  занимал пост его президента. В 1914 году был  удостоен дворянского титула «сэр Эрнст». 12 февраля в Букингемском дворце король посвятил меня в рыцари. Сэр Англии барон Резерфорд Нельсон (так стал зваться после возведения в дворянское звание).

Научная деятельность.

Резерфорд написал и опубликовал три тома работ. Все они носят экспериментальный характер.

1904 год — «Радио-активность».

1905 год — «Радиоактивные превращения».

1930 год — «Излучения радиоактивных веществ» (в соавторстве с Дж. Чедвиком и Ч. Эллисом).

12 учеников Резерфорда стали лауреатами Нобелевской премии по физике и химии. Один из наиболее талантливых учеников Генри Мозли, экспериментально показавший физический смысл Периодического закона.

После открытия радиоактивных элементов началось активное изучение физической природы их излучения. Мне удалось обнаружить сложный состав радиоактивного излучения.

 Мой опыт состоял в следующем. Радиоактивный препарат помещали на дно узкого канала свинцового цилиндра, напротив помещалась фотопластинка. На выходившее из канала излучение действовало магнитное поле. При этом вся установка находилась в вакууме. В магнитном поле пучок распадался на три части. Две составляющие первичного излучения отклонялись в противоположные стороны, что указывало на наличие у них зарядов противоположных знаков. Третья составляющая сохраняла прямолинейность распространения. Излучение, обладающее положительным зарядом, получило название альфа-лучи, отрицательным — бета-лучи, нейтральным — гамма-лучи.

Изучая природу альфа-излучения, я провёл следующий эксперимент. На пути альфа-частиц поместил счётчик Гейгера, который измерял число испускающихся частиц за определённое время. После этого, при помощи электрометра,  измерил заряд частиц, испущенных за это же время. Зная суммарный заряд альфа-частиц и их количество, я рассчитал заряд одной такой частицы. Он оказался равен двум элементарным. По отклонению частиц в магнитом поле,  я определил отношение её заряда к массе. Оказалось, что на один элементарный заряд приходятся две атомные единицы массы.

Таким образом, было установлено, что при заряде, равном двум элементарным, альфа-частица имеет четыре атомные единицы массы. Из этого следует, что альфа-излучение — это поток ядер гелия.

В 1920 году  я предположил, что должна существовать частица массой, равной массе протона, но не имеющая электрического заряда — нейтрон. Однако обнаружить такую частицу мне не удалось. Её существование было экспериментально доказано Джеймсом Чедвиком в 1932 году.

«Кроме того, Резерфорд уточнил на 30 % отношение заряда электрона к его массе».

Радиоактивные превращения

На основе свойств радиоактивного тория Резерфорд открыл и объяснил радиоактивное превращение химических элементов. Учёный обнаружил, что активность тория в закрытой ампуле остаётся неизменной, но если препарат обдувать даже очень слабым потоком воздуха, его активность значительно уменьшается. Было высказано предположение о том, что одновременно с альфа-частицами торий испускает радиоактивный газ. Результаты совместной работы с Фредериком Содди были опубликованы в 1902—1903 годах в ряде статей.

В результате атомного превращения образуется вещество совершенно нового вида, полностью отличное по своим физическим и химическим свойствам от первоначального вещества

— Э. Резерфорд, Ф. Содди

В те времена господствовала идея о неизменности и неделимости атома, другие выдающиеся учёные, наблюдая аналогичные явления, объясняли из присутствием «новых» элементов в исходном веществе с самого начала. Однако время показало ошибочность подобных, последующие работы физиков и химиков показали, в каких случаях одни элементы могут превращаться в другие и какие законы природы управляют этими превращениями.

Закон радиоактивного распада 

Выкачивая воздух из сосуда с торием, Резерфорд выделил это газ и исследовал его ионизирующую способность. Было выяснено, что активность этого газа каждую минуты убывает вдвое.

Изучая зависимость активности радиоактивных веществ от времени, учёный открыл закон радиоактивного распада.

Поскольку ядра атомов химических элементов достаточно устойчивы, Резерфорд предположил, что для их преобразования или разрушения нужна очень большая энергия. Первое ядро, подвергнутое искусственному преобразованию — ядро атома азота. Бомбардируя азот альфа-частицами с большой энергией, Резерфорд обнаружил появление протонов — ядер атома водорода.

Модель Томсона (иначе называемая «пудинговая модель атома») - Модель атома, предложенная в 1904 году Джозефом Джоном Томсоном. 

В конце 19 века в составе атома были обнаружены заряженные частицы, и перед учеными стала проблема разработки электрической модели атома. Одну из первых моделей предложил англ. Ученый Томсон. Атом по мысли Томсона в целом электронейтрален. Положительный заряд, распределенный равномерно занимает весь объем атома. Внутри положительного заряда находятся отрицательно заряженные частицы- электроны. Модель Томсона объясняла устойчивость атома, и в этом было её достоинство. Однако любая теоретическая модель требует экспериментальной проверки. Я начал экспериментальную теорию Совместно с Гансом Гейгером и Эрнстом Марсденом в 1909 году под названием «Эксперимент Гейгера — Марсдена с золотой фольгой»

Эксперимент Гейгера — Марсдена с золотой фольгой 

С помощью альфа-частиц я начал эксперимент. Мы знаем что отрицательные и положительные заряды здесь перемешаны, поэтому суммарное электрическое поле будет довольно слабым и не вызовет заметного отклонения альфа частиц. Значит, рассеяние альфа-частиц в рамках модели Томсона должно происходить только на малые углы. Для исследования рассеяния альфа-частиц была создана экспериментальная установка. Источником альфа-частиц служил радиоактивный препарат, помещенный в закрытый цилиндр с отверстием. Пучок альфа-частиц проходил через тонкую металлическую фольгу. И попадал на экран, покрытый сернистым цинком, вызывая при этом вспышки доступные для наблюдения в микроскоп. Я попросил Гейгера и Марсдена искать альфа-частицы с очень большими углами отклонения, что не ожидалось от модели атома Томсона в то время. Такие отклонения, хотя и редкие, были найдены. Вопреки ожиданиям были обнаружены частицы, отклонявшиеся на большие углы, превышающие 90 градусов.

Это было почти столь же невероятно, как если бы вы стреляли 15-дюймовым снарядом в кусок тонкой бумаги, а снаряд возвратился бы к вам и нанёс удар.

— Эрнест Резерфорд

Мы опровергли модель Томсона, и это привело меня к разработке планетарной модели атома в 1911 году.

Приложение 5. Викторина Резерфорда

Вопросы

5.1.Расскажите о современной геометрической модели атома.

5.2.Расскажите о современной энергетической модели атома.

5.3. Почему пришлось отказаться от модели атома Томсона?

Эталоны ответов

Вопросы	Ответы
5.1.Расскажите о современной геометрической модели атома.	5.1. В центре атома находится маленькое плотное положительное Ядро, а вокруг его вращаются отрицательные электроны. Размер атома определяется диаметром орбиты вращения электронов вокруг ядра. В целом атом электрически  нейтрален.
5.2.Расскажите о современной энергетической модели атома.	5.2. 1. Атом может находиться в определенных энергетических состояниях. Когда атом находится в этих состояниях,  он энергию не излучает и не поглощает. Эти состояния называются стационарными. Находиться в стационарном состоянии атом может как угодно долго. 2.  Атом излучает энергию при переходе из высшего энергетического состояния в низшее состояние. Эта энергия равна разнице энергетических уровней.
53. Почему пришлось отказаться от модели атома Томпсона?	5.3. Опыт по рассеянию a- частиц нельзя было объяснить по модели Томпсона, т.к. слабый положительный заряд атома не мог так сильно отклонить a- частицу

Приложение 6. Анри Антуан Беккерель

Анри Антуан Беккерель

Годы жизни c 1852 по 1908. Французский физик, родился 15 декабря 1852 года.

Родился в Париже. Учился в лицее, затем в Политехнической школе, по окончании которой работал инженером в Институте путей сообщения. В 1888году Анри защищает докторскую диссертацию и ведет вместе с отцом разностороннюю научную работу. Через год его избирают в Академию наук. С 1892 года он становится профессором Национального музея естественной истории. В лаборатории прикладной физики Анри Беккерель открыл радиоактивность 1 марта 1896 года.

Явление радиоактивности было открыто при случайных обстоятельствах. Беккерель положил несколько фотографических пластинок в ящик своего стола и, чтобы на них не попал видимый свет, он придавил их куском соли урана. После проявления и исследования он заметил почернение пластинки, объяснив это излучением солью урана невидимых лучей. От солей урана Беккерель перешёл к чистому металлическому урану и отметил, что эффект испускания лучей усилился.

Кусок соли урана без предварительного освещения испускал невидимые лучи, действовавшие на фотопластинку через непрозрачный экран. Беккерель немедленно ставит повторные опыты. Оказалось, что соли урана сами по себе без всякого внешнего воздействия испускают невидимые лучи, засвечивающие фотопластинку и проходящие через непрозрачные слои. 2 марта 1896 г Беккерель сообщил о своем открытии

Изображение фотопластинки Беккереля, которая была засвечена излучением солей урана. Ясно видна тень металлического мальтийского креста, помещённого между пластинкой и солью урана

За открытие явления естественной радиоактивности урана Беккерель в 1903 году был удостоен Нобелевской премии. Летом 1908 года академия избирает его непременным секретарем физического отделения.

Приложение 7. Сценка Пьер и Мария Кюри

Ведущий. Фосфоресценция… С этим явлением столкнулся Беккерель. Соли урана светились в темноте, испуская загадочные лучи. Лучи Беккереля заинтриговали Марию.

Забросив свои исследования, Пьер присоединяется к жене. Они исследуют радиоактивность химических элементов, обрабатывая за день до 12 кг урановой руды. Работа ведется в заброшенном сарае со стеклянной крышей, протекающей во время дождя. (фото).

Сценка: Мария: Пьер! Нам нужно много урановой руды, сотни минералов. Это очень дорого.

Пьер: Мы можем использовать отходы. Будет дешевле.

Мария: Мне кажется, что в этой руде присутствует новый элемент. Его излучение намного сильнее урана.

Пьер: Так за работу!

Мария: Да, это следы нового элемента.

Пьер: Назовем его в честь твоей родины – полоний!

Ведущий:

1. Это было в 1898 году.

2. В этом же году они сообщили о том, что в урановой смолке ими обнаружены следы нового элемента – радия.

3. В 1902 году Мария получает чистую соль радия и устанавливает его атомный вес. Излучение от солей радия в 2 млн. раз сильнее урана.Марии Кюри дали Нобелевскую премию за открытие радиоактивности. 75 тысяч франков положили конец их денежным затруднениям.

Сценка:

Пьер: Мне думается нужно про верить действие радия на животных.

Мария: Да, так и есть. Возможно, излучение убивает больные клетки.

Ведущий:

1. Предположения подтвердились. Радием можно лечить некоторые формы рака.

2. Супруги Кюри получили настоящую лабораторию. Врачи обращаются к ним за пробирками с радиевыми солями.

3. Пьер и Мария начинают организовывать промышленное производство.

4. Работа, работа…. Однако, 7-8 раз в году они бывают на концертах.

Сценка: звучит “Лунная соната”. Мария в вечернем платье, Пьер во фраке. На фоне музыки звучат слова: “Как благороден силуэт Марии, обнаженные руки, изумительно красивое славянское лицо…

Пьер: Мари, как идет тебе этот наряд. Вздыхает. Но, что поделаешь, у нас нет времени…

Ведущий: 5 июля 1905 г. Пьера избрали в Парижскую академию наук. Он становится профессором университета.

Сценка:

Пьер: Мари, я хлопочу о новой лаборатории.

Ведущий:

1. Однако, Пьеру не суждено было ее увидеть.

2. 19 апреля 1906 г. он трагически погиб под колесами грузовой фуры.

3. Мария осталась вдовой в 38 лет, имея двух малолетних дочерей.

Сценка:

Обывательница: Бедная женщина! Как она будет жить?

Другая обывательница: Слава ее теперь померкнет.

Обывательница: Конечно. Ведь только с Пьером она могла делать открытия.

Ведущий:

1. Такие шли разговоры. Но Мария справилась. 13 мая 1906 г. Марии Кюри присвоили звание профессора и передали кафедру Пьера.

2. 1910 год. Мария Кюри вновь заставила весь ученый мир заговорить о себе. Ею получен чистый радий! Он стал самым дорогим веществом на свете. 1 грамм радия стоил 750 тысяч франков золотом.

3. 1911 год. Выходит ее основной труд “Руководство по радиации”. В этом же году Марии Кюри присуждается вторая Нобелевская премия по химии за открытие полония и радия. Никогда ни один мужчина или женщина не был удостоен такой награды дважды.

4. 1912 год. Слава Марии растет. Польские профессора предлагают ей переехать в Польшу. Но Мария осталась верной памяти мужа. Она руководит его лабораторией.

Сценка:

Тревожная музыка. Военный госпиталь. Врачи. Мария разглядывает рентгеновские снимки: здесь перелом бедра. Пуля застряла в легких.

Врач: Необходима операция.

Врач: А это не вредно для вас?

Мария: Это моя работа.

Ведущий: Во время войны Мария, как могла, помогала своей второй Родине. Она создала первый радиологический автомобиль, затем их количество выросло до 20. На одном из них она переезжала от госпиталя к госпиталю, делая рентгеновские снимки.

Врачи: Не хватает денег на бензин и пленки. Мы не сможем помочь раненым.

Ведущий: Мария приносит все золото и вторую Нобелевскую премию.

Врач: Мадам Мари, это же ваше , личное… Это же ваша жизнь…

Мария: Ничего, после войны государство вернет.

Ведущий:

1. После войны Мария вновь самозабвенно трудится в своей лаборатории.

2. 1 грамм радия растрачен на изготовление трубок с эманациями для лечебных целей.

3. 1920 год. В лаборатории Кюри появляется американский репортер и узнает, что для продолжения научных работ Марии необходим 1 грамм радия и у нее нет средств на него.

Репортер: Счастливая идея! Пусть мои соотечественники подарят мадам Кюри 1 грамм радия!

Мария Кюри едет в Америку!

Сценка: Мария, репортеры, музыка.

Репортеры: Мадам Мария! Ол, райт! Мы гордимся вами, Мария! Вы – наш кумир! Почему бы вам не переехать в Америку?

Мария: Я не могу расстаться с дочерьми.

Репортеры: Мы приглашаем и ваших дочерей. Мадам Кюри, 1 грамм радия будет передан вам в Белом доме самим президентом Соединенных Штатов.

Ведущий:

1. Газеты пестрят заголовками: “Дань уважения гению… Блестящее общество в Белом доме чествует прославленную женщину…”.

2. 20 мая в Вашингтоне президент Соединенных Штатов Гардинг дарит мадам Кюри грамм радия.

3. Точнее его символ – специально сделанный, окованный свинцом, ларец для хранения пробирок с радием. Сами пробирки для безопасности оставлены пока на заводе.

4. Подаренный ей 1 г радия стоимостью 100 тысяч долларов, Мария будет использовать только для научных целей и завещает своей лаборатории.

Ведущий:

1.Мария завоевала миллионы американских сердец. В Чикаго ей вручили диплом доктора Колумбийского университета.

2. Теперь она много внимания уделяет путешествиям. Четыре недели в Рио-де-Жанейро, Италия, Голландия, Англия принимают у себя Марию по нескольку раз. В 1931 г. она вместе с дочерью Евой путешествует по Испании.

3. Две, три, четыре поездки в Польшу. У Марии большой проект – создать на Родине институт Радия для научных исследований и для лечения рака.

4. 29 мая 1932 г. завершается дело Марии Кюри, Брони и Польского государства. Институт Радия открыт.

Сценка: Парижская лаборатория. Стук в дверь.

Я должна Сотрудник лаборатории: Мадам Кюри, я принес работу на просмотр.

Мария: Кое-что устранить.

Другой сотрудник: Посмотрите мои бумаги.

Мария: Да, ваша работа прекрасна. Очень хорошо…. Превосходно.

Ведущий:

1. Коллеги говорили: “Мадам Кюри не только знаменитый физик, но и лучший руководитель лаборатории”

2. В 1933 г. в ее лаборатории работали ученые 16 национальностей. С 1919 по 1933 г. под ее руководством выполнено 483 научные работы. За это время 8319 прошли лечение в институте Радия в Париже.

3. Эти блестящие, плодотворные годы были и временем драматических событий. Мадам Кюри угрожала слепота. Она перенесла две операции на глазах.

4. В декабре 1933 г. приступ неизвестной болезни вновь одолевает Мари.Рентгеновские снимки ставят врачей в тупик.

Ведущий:

1. По совету медицинских корефеев Марию Кюри перевозят в лучший санаторий.

2. Они ошиблись. Санаторий не помог.

3. 4 июля 1934 г. Марии не стало.

4. Ее похоронили рядом с Пьером Кюри.

Сценка: Врачи, репортеры.

Профессор Рего: Мадам Кюри может считаться одной из жертв длительного общения с радиоактивными веществами, которые открыли ее муж и она сама.

Репортер: Доктор Тобе, ваше мнение?

Доктор Тобе: У меня заключение комиссии. Болезнь – злокачественная анемия. Костный мозг не дал реакции, возможно, вследствие длительной аккумуляции радиоактивных излучений.

Ведущий:

1. Сейчас мы знаем, что великий ученый – Мария Склодовская-Кюри, академик, профессор, лауреат двух Нобелевских премий скончалась от лучевой болезни.

2. Мир никогда не забудет имя этой женщины. Она была не только великим ученым, но и замечательной матерью двух дочерей.

3. Ее дочь Ирен также занималась радиоактивностью и была удостоена Нобелевской премии.

4. Дочь Ева стала известной журналисткой. Она написала книгу о матери “Мария Кюри”, по которой и был составлен данный сценарий. Благодарим за внимание.

Приложение 8.

Доклад о вредном воздействии изотопов

Фактор радиации присутствовал на нашей планете с момента ее образования. Однако , физическое действие радиации начало изучаться только в конце XIX столетия, а ее биологические эффекты на живые организмы — в середине XX.

При изучении действия радиации на живой организм были определены следующие особенности:

Действие ионизирующих излучений на организм не ощутимо человеком. У людей отсутствует орган чувств, который воспринимал бы ионизирующие излучения.

1. Действие от малых доз может суммироваться или накапливаться.
2. Излучение действует не только на данный живой организм, но и на его потомство — это так называемый генетический эффект.
3. Различные органы живого организма имеют свою чувствительность к облучению. При ежедневном воздействии дозы 0,002-0,005 Гр уже наступают изменения в крови.

Радиоволны, световые волны, тепловая энергия солнца — все это разновидности излучений.

Действие излучения происходит на молекулярном уровне, Энергию непосредственно передаваемую атомам и молекулам биотканей называют прямым действием радиацииКаждая клетка организма содержит молекулу ДНК, которая несет информацию для правильного воспроизведения новых клеток.

ДНК — это дезоксирибонуклеиновая кислота, состоящая из длинных, закругленных молекул в виде двойной спирали. Функция ее заключается в обеспечении синтеза большинства белковых молекул из которых состоят аминокислотыРадиация может либо убить клетку, либо исказить информацию в ДНК так, что со временем появятся дефектные клетки. Изменение генетического кода клетки называют мутацией. Мутация, возникающая в половой клетке, называется генетической мутацией и может передаваться последующим поколениям. Живой организм очень чувствителен к действию ионизирующей радиации. Если человек перенес общее облучение дозой 100-200 рад, то у него спустя несколько дней появятся признаки лучевой болезни в легкой форме. Большие дозы при длительном воздействии могут вызвать смерть.

Крупнейшие радиационные аварии катастрофы в мире.

Чернобыльская авария.

В ночь с 25 на 26 апреля 1986 года на четвертом блоке Чернобыльской АЭС (Украина) произошла крупнейшая ядерная авария в мире, с частичным разрушением активной зоны реактора и выходом осколков деления за пределы зоны.

В атмосферу было выброшено 190 тонн радиоактивных веществ. 8 из 140 тонн радиоактивного топлива реактора оказались в воздухе. Другие опасные вещества продолжали покидать реактор в результате пожара, длившегося почти две недели. Люди в Чернобыле подверглись облучению в 90 раз большему, чем при падении бомбы на Хиросиму. В результате аварии произошло радиоактивное заражение в радиусе 30 км..

Авария в Японии.

11 марта 2011 года в Японии произошло самое мощное за всю историю страны землетрясение. В результате на АЭС Онагава была разрушена турбина, возник пожар, который удалось быстро ликвидировать. На АЭС Фукусима-1 ситуация сложилась очень серьезная - в результате отключения системы охлаждения расплавилось ядерное топливо в реакторе блока №1

 

Приложение 9

Доклад о благоприятном воздействии изотопов.

ПЭТ (Позитро́нно-эмиссио́нная томогра́фия )

Это трехмерный визуализирующий лучевой метод исследования, основанный на способности радиоактивного изотопа накапливаться в тканях, обладающих высокой метаболической активностью

Магнитно-резонансная томография.

Томографический метод исследования внутренних органов и тканей с использованием физического явления ядерного магнитного резонанса.

Магнитно-резонансная томография является незаменимым и ведущим современным методом исследования структуры головного мозга, позвоночника, органов брюшной полости, малого таза, суставов (коленные, тазобедренные).

Сегодня радионуклидные методы исследования и лечения широко применяются в различных областях научной и практической медицины - в онкологии, кардиологии,  урологии и   травматологии, неврологии и нейрохирургии, педиатрии,  иммунологии и др.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 10. Викторина «Изотопы». Часть I

9.1. Чем отличается атом от иона?

9.2. Что такое изотопы?

9.3. Какие свойства у изотопов одинаковые?

9.4. Почему химические свойства изотопов одинаковые?

9.5. Почему физические  свойства изотопов не одинаковые?

9.6. Какие физические свойства изотопов не одинаковые?

Эталоны ответов.

Вопросы	Ответы
9.1. Чем отличается атом от иона? 9.2. Что такое изотопы? 9.3. Какие свойства у изотопов одинаковые? 9.4. Почему химические свойства изотопов одинаковые? 9.5. Почему физические  свойства изотопов не одинаковые? 9.6. Какие физические свойства изотопов не одинаковые?	9.1. У иона лишние электроны или не хватает электронов. 9.2. Элементы одной клетки таблицы Менделеева. Имеют одинаковый заряд ядра – число протонов, но разное число нейтронов. 9.3. Химические. 9.4.У изотопов одинаковое число протонов и электронов, в том числе, электронов на внешнем электронном слое. 9.5. Разное число нейтронов. 9.6. Например, разная радиоактивность.

Приложение 11. Викторина «Изотопы». Часть II

10.1. Какое бывает радиоактивное излучение?

10.2. Почему радиоактивное излучение называется ионизирующим?

10.3. От чего зависит характер воздействия радиоактивного излучения?

10.4. Что такое «доза поглощенного излучения»?

10.5. Единица дозы поглощенного излучения?

10.6. Что характеризует коэффициент относительной биологической активности?

10.7. Что принимают за единицу коэффициента относительной биологической активности?

10.8. как по-другому называется коэффициент относительной биологической активности?

10.9. Что показывает эквивалентная доза?

10.10. Какая есть единица эквивалентной дозы?

10.11. Допустимая доза облучения?

10.12. Доза облучения, вызывающая лучевую болезнь?

10.13. Смертельная доза облучения?

10.14. Естественный радиационный фон?

10.15. Применение радиоизотопов в диагностике?

10.16. Применение радиоизотопов в терапии?

Эталоны ответов.

Вопросы	Ответы
10.1. Какое бывает радиоактивное излучение?	10.1. Гамма излучение, рентгеновское излучение, альфа излучение, бета излучение.
10.2. Почему радиоактивное излучение называется ионизирующим?	10.2. Вызывает ионизацию биологических тканей.
10.3. От чего зависит характер воздействия радиоактивного излучения?	10.3. От дозы поглощенного излучения.
10.4. Что такое «доза поглощенного излучения»?	10.4. Доза поглощенного излучения – отношение энергии излучения Еизл.., поглощенной телом, к его массе       D = Е изл. /m
10.5. Единица дозы поглощенного излучения?	10.5. 1 грей.
10.6. Что характеризует коэффициент относительной биологической активности?	10.6. Разный биологический эффект.
10.7. Что принимают за единицу коэффициента относительной биологической активности?	10.7. коэффициент относительной биологической активности гамма или рентгеновского излучения принимается за            к = 1
10.8. как по-другому называется коэффициент относительной биологической активности?	10.8. Коэффициент качества.
10.9. Что показывает эквивалентная доза?	10.9. Эквивалентная доза показывает действие излучения на организм. Эквивалентная доза поглощенного излучения  - произведение дозы поглощенного излучения на коэффициент качества. Н = D * к
10.10. Какая есть единица эквивалентной дозы?	10.10. Единица эквивалентной дозы – Зиверт (1 Зв)
10.11. Допустимая доза облучения?	10.11. Меньше 0, 25 Грея
10.12. Доза облучения, вызывающая лучевую болезнь?	10.12. 1-6  Грей.
10.13. Смертельная доза облучения?	10.13. 6-10  Грей
10.14. Естественный радиационный фон?	10.14. Среднее значение эквивалентной дозы поглощенного излучения, обусловленного естественным радиационным фоном, 2мЗв в год
10.15. Применение радиоизотопов в диагностике?	10.15. Диагностика. а) Метод меченых атомов. Определяется местонахождение и активность радиоактивного изотопа в органах и тканях. Пример: При диагностике рака щитовидной железы применяют I12553    и    I13153 . При помощи счетчика Гейгера фиксируется накопление йода. По скорости накопления определяют размер и характер опухоли. б) Сцинтиграфия (гамма – томограф) Происходит автоматическая регистрация наличия препарата в организме метод грубый. в) Авторадиография. На тело пациента наносится фотоэмульсия, радионуклиды оставляют в ней свой след.
10.16. Применение радиоизотопов в терапии?	10.16. Терапия. а) g - терапия. Используется изотоп Со6027, разрушаются глубоко находящиеся опухоли. б) a - терапия.   Альфа частица сильно поглощается воздухом, поэтому применяется при непосредственном контакте или при приеме внутрь. Это радоновая терапия при помощи минеральной воды, содержащей Rn23286  в виде ванн, питья, ингаляций. в) n10 –терапия. Под действием нейтрона образуется a - частица внутри организма: B105 +n10 =Li83 + He42

Приложение 12. Критерии оценки

Вопросы « Д.И. Менделеева»

Правильный ответ на один вопрос – 1 поощрительная карточка.

Вопросы « Э.Резерфорда»

Полный правильный ответ с обоснованием - «5»;

Ответ правильный с обоснованием, но не в полном объеме – «4»;

Ответ правильный без обоснования – «3».

Викторина.

1 правильный ответ - 1 карточка;

Максимальное количество поощрительных карточек – 28.

5 карточек – «5»;

4 карточки – «4»;

3 карточки – «3».

По количеству правильных ответов в соответствии с полученными карточками определяются призовые места.

1 место – наибольшее количество правильных ответов, но учитываются и другие показатели активности на занятии – сообщения, доклады, участие в сценках.

 

 

Приложение 13. Иллюстрации

Портреты Д.И. Менделеева
Приборы Д.И. Менделеева

Портрет Э. Резерфорда	Герб лорда Резерфорда оф Нельсон. 1931. [Крест на щите образован экспонентами радиоактивного распада.]
Рабочее место Резерфорда в Кавендишской лаборатории

Эксперимент Гейгера — Марсдена с золотой фольгой Схема опыта по рассеянию ɑ-частиц. 1 — радиоактивный препарат, 2 — свинцовый цилиндр, 3 — фольга из исследуемого материала, 4 — полупрозрачный экран, покрытый ZnS, 5 — микроскоп.
Портрет А.А. Беккереля	Изображение фотопластинки Беккереля, которая была засвечена излучением солей урана. Ясно видна тень металлического мальтийского креста, помещённого между пластинкой и солью урана

Пьер и Мария Кюри за работой

Нетрудно видеть, что лаборатория оборудована весьма примитивно и небезопасно для здоровья. Постепенно в лаборатории накопился такой радиационный фон, что все предметы светились в темноте.

Современный вид периодической системы химических элементов

Изотопы водорода

Современный циклотрон, используемый для радиационной терапии
Метод радиоизотопной диагностики В настоящее время широко используется метод сканирования - метод радиоизотопной диагностики с применением сканеров, или подвижных детекторов излучения
Вредное воздействие радиации. Мутации
Крупнейшие радиационные катастрофы в мире. (Чернобыль в Украине и Фукусима в Японии)

Приложение 14. Фотографии обучающихся, участвовавших в сценках

Борисов Вячеслав в роли Д.И.Менделеева	Шарипов Умед в роли Э.Резерфорда
Татьяна Малюта читает стихотворение, посвященное Д.И.Менделееву	Худадатова Лиля и Попович Лоридана выступают с презентацией об Анри Беккереле

Казиев Ленго и Гурьева Полина в сценке «Пьер и Мария Кюри»	Исомова Гузалия и Гордичева Кристина сообщают о вредном воздействии радиоактивного излучения
Мешалкина Татьяна и Нагорная Виктория рассказывают о применении радиоактивных изотопов в медицине	Награждение обучающихся

Общая фотография учебной группы 113 ГБОУ СПО «МК им. С.П.Боткина ДЗМ»

 

 

 

 

Литература

1.     Григорьев В.И., Мякишев Г.Я. Силы в природе.// М., Наука, 1983 г.

2.     Кудрявцев П.С. Курс истории физики. // М., Просвещение, 1982 г.

3.     Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике.// М., Наука, 1990 г.

4.     Склодовская - Кюри Е. П. Мария Кюри Перевод с французского Е.Ф.Корша под ред. проф. В.В.Алпатова// Атомиздат, 1979.

5.     Чернобельская Г.М., Чертков И.Н.. Химия: учебное пособие для мед. образоват. учреждений. М. Дрофа. 2007.

6.     Хомченко Г.П., Химия (для подготовительных учреждений ), учебник – 3 изд., испр.,-М.,Высшая школа., 1993г.

7.     Глинка Н.Л., Общая химия, изд.20-е , перераб.-СП. «Химия» 1992г.

Интернет-ресурсы:

8.     http://chemistry.narod.ru/
Научные и научно-популярные статьи по химии. Описания химических веществ и  отраслей науки. Методики проведения химических опытов.

9.     http://www.himhelp.ru/
Курс химии, биографии великих ученых, рефераты, статьи о полимерах, каталог предприятий и др.