Урок на тему "Изменения в составе ядер атомов химических элементов. Изотопы"

МОУ сош го Молодёжный

Конспект открытого урока

по химии 8 класс

« Изменения в составе атомов химических элементов. Изотопы»

Учитель химии: Поленичкина Марина Викторовна

2014-2015 учебный год.

Тема: «Изменения в составе ядер атомов химических элементов. Изотопы»

Класс – 8

Цель урока: Сформировать понятие о ядерных реакциях и изотопах.  Подвести учащихся к современному определению понятия «химический элемент».

Задачи урока:

• Образовательные: систематизировать знания о строении атомов, формировать  понятия: «изотопы», «химический элемент», организовать самостоятельную работу учащихся по определению частиц, определяющих существование того или иного вида атомов .
• Воспитательные: развивать познавательный интерес к устройству окружающего мира; воспитывать в учениках веру в свои силы.
• Развивающие: развивать мышление и элементы познавательной деятельности, умение работать в проблемной ситуации (учащиеся должны учиться обобщать, сравнивать, находить главное, делать выводы).

Тип урока: комбинированный урок.

Методы:

- объяснительно – иллюстративные и репродуктивные;

- проблемный и частично-поисковый;

- самостоятельная работа учащихся;

- рефлексивные методы.

Оборудование:  Периодическая система ХЭ Д.И. Менделеева, мультимедийное оборудование, компьютерная презентация по теме, карточки с заданием, набор для построения моделей молекул.

 Литература

1.     О.С. Габриелян, Н.П. Воскобойникова

Настольная книга учителя, 8 класс, М.:Дрофа, 2010 г.

2.     М. Ю. Горковенко Поурочные разработки по химии 8 класс, Издательство Москва «ВАКО», 2007

3.     О.С. Габриелян, Методическое пособие, М., Дрофа,2010

4.     О.С. Габриелян, Химия 8 класс, М., Дрофа,2014

Структура урока:

                               1.Вводная часть. Проверка знаний (10 мин).

                               2. Основная часть – новая тема (25 мин).

                               3. Выводы. Закрепление материала. Рефлексия (5 мин).

                               4. Домашнее задание. Итоги. (5 мин)

ХОД УРОКА

I. Вводная часть

1) Организационный момент

  На прошлом уроке мы узнали, что атом имеет сложное строение, изучили состав атомов. Давайте проверим, как вы овладели этим материалом, а также проверим ваше владение химическим алфавитом ( символы химических элементов).

2) Проверка знаний.

Химический диктант:

У доски работают два человека, весь класс работает в тетрадях.

1)    Ca, C, Cl, Si, Fe, N, O, Cu, Mg, S  ПРОВЕРЯЕМ

Весь класс оценивает себя по следующему эталону:

без ошибок – оценка «5»

1-3 ошибки – оценка «4»

4-5 ошибок – оценка «3»

более пяти ошибок – тема не усвоена, посетить дополнительное занятие.

Задания для фронтального опроса.( Одновременно получают индивидуальные задания 4 человека)

Обоснуйте каждое утверждение, записанное на доске:

1) Атом имеет сложное строение.
2) Атом электронейтрален.
3) Масса атома сосредоточена в ядре.
4) Ядро атома имеет положительный заряд.

5) Заполним таблицу:

«Характеристика элементарных частиц»

	протон	нейтрон	электрон
масса
заряд

Карточки для индивидуальной работы(2 человека):

1) Атом состоит из двух основных частей: ________  и ________.

Ядро состоит из ________ и ________.
2) Заряд ядра атома определяется числом ________ в его составе и не зависит от числа ________.
3) Число электронов в атоме равно числу ________.
4) Атом элемента с порядковым № 20 имеет ________ электронов, ________ протонов, ________ нейтронов.

Карточки для индивидуальной работы у доски(2 человека):

1) Определите число протонов, электронов, нейтронов в  атомах указанных элементов.
2)  Чему равны заряды их атомных ядер?

Т.О. оценивается работа 6-10 человек.

3) Актуализация знаний

  Итак, мы выяснили, что атом – мельчайшая частица вещества – оказался сложным и уникальным образованием природы, состоящим из трех видов элементарных частиц: протонов, нейтронов и электронов.

II. Основная часть – новая тема.

   Нам уже известно, что свободные атомы – это одна из форм существования химического элемента

Другого ничего в природе нет
Ни здесь, ни там, в космических глубинах:
Все от песчинок малых до планет –
Из элементов состоит единых.

                                               С. П. Щипачев, «Читая Менделеева»

   В настоящее время известно 118 химических элементов, учёные проводят опыты по получению  атомов элемента с номером 119. Можно ли из одних атомов получать другие? Всегда ли в Периодической  системе химических элементов, под одним порядковым номером,  находятся атомы с одинаковой массой? На эти вопросы  мы будем искать ответы в течение этого урока.

ЗАДАЧА №1. Изменение числа протонов в атоме водорода (мысленный эксперимент)

Решение задачи: Что произойдет с атомами одного и того же вида, если в их ядра мысленно добавить по 1 протону?

   Для примера возьмем атом с самым простым строением – атом водорода. Сколько протонов он содержит? (Один).
   Мысленно добавьте в этот атом 1 протон. Что получится? Н+1p→…..

(Сильные ученики могут сразу ответить – гелий, т.к. заряд ядра станет+2)

Считаем вместе: Н( у него 1р в ядре) + 1 р = 2 р в ядре Н. 

Заряд ядра изменился? Следовательно, получилось ядро другого химического элемента – гелия. Также изменилась масса атома.

  Именно такие превращения происходят на Солнце, из ядер водорода синтезируются ядра гелия. Такие процессы называются ядерными, протекают с выделением большого количества энергии. Подобные процессы человек научился проводить и на Земле с помощью ядерных реакторов и ускорителей элементарных частиц – синхрофазотронов. Мечта алхимиков о превращении неблагородных элементов в золото стала возможной. Но чтобы эти процессы протекали, нужно затратить огромную энергию, и такое золото будет в сотни раз дороже добываемого обычным способом. Примером искусственно полученных элементов может служить элемент с порядковым номером 101, он был получен американским ученым и назван в честь нашего великого ученого Менделеевий. В нашей стране подобные работы ведутся в центре ядерных исследований г.Дубне. Там впервые были синтезированы элементы с № 102-107. Более подробно этот материал вы будете изучать на уроках физики в старших классах.

Физминутка

ЗАДАЧА №2. Изменение числа нейтронов в атоме водорода (мысленный эксперимент).

Решение задачи: А что произойдет с атомами одного и того же вида, если в их ядра мысленно добавить по 1 нейтрону?

   Для примера возьмем снова атом с самым простым строением – атом водорода.

Что изменяется в атоме? Получится ли новый химический элемент?  Конечно, нет, так как заряд ядра остаётся прежним, но изменяется масса атома и массовое число.

Получается тот же самый элемент – водород, но с другим значением относительной атомной массы. Такие атомы называют – ИЗОТОПАМИ.
   Посмотрите в периодической системе химических элементов всем разновидностям атома водорода отведено одно и то же место. Поэтому, они получили название изотопы («изос» – равный, одинаковый, «топос» – место), т. е. занимающие одно и то же место.

Записали в тетрадях:

1)Изотопы – это разновидности атомов одного и того же химического элемента, имеющие одинаковый заряд ядра, но разное массовое число. (Изотопы одного и того же химического элемента имеют одинаковое число протонов, но разное число нейтронов)

2) КАЖДЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ ВСТРЕЧАЕТСЯ В ПРИРОДЕ В ВИДЕ СМЕСИ  ИЗОТОПОВ.

 Атомные масса элементов в периодической системе, есть средние массовые числа природных смесей изотопов. Поэтому они дробные, а не целые. Например:

Природный хлор:        35                       37      

                                      17 Cl        17Cl   

 состоит из 75% хлора с А=35 и из 25% хлора с А=37, следовательно

Аr (Сl) =  35× 75   +  37×25    

                          100                 =35,5

  Учимся правильно записывать изотопы ( в верхнем левом углу – значение массового число, в нижнем левом – порядковый номер ( число протонов)):

7             6                     12          13       14                   16           17       18                   39           40              39            40

  Li     Li           C   C    C           O     O    O           K     K       Ar     Ar         

 Рассмотрим состав изотопов кислорода:

16

8О  р =8  e= 8 n=8

17

8О  р =8  e= 8 n=9

18

8О  р =8  e= 8 n=10

 Давайте вспомним формулировку «химического элемента», которую мы учили на первом уроке. (Определённый вид атомов)

Итак, перед нами три изотопа одного и того же химического элемента - кислорода. Число каких частиц определяет вид атома? ( протоны)

 Сформулируем современную формулировку понятия «химический элемент».

 Запишите в тетрадях:

Химический элемент – это  совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра.

 Ребята, как вы считаете изотопы  одного и того же химического элемента будут одинаковы по свойствам? Будет ли разница в массе их атомов влиять на свойства веществ, которые они образуют?

    Конечно, нет, т. к. эта разница очень незначительная.

Но есть исключение: ИЗОТОПЫ ВОДОРОДА

                                        1

 Протий         1Н

                                          2

 Дейтерий      1D

                                         3

 Тритий          1T

    Они имеют свои химические символы, в отличие от  изотопов остальных химических элементов. Массы этих изотопов отличаются друг от друга кратным значением, т.е. в 2, 3 раза тяжелее исходного, поэтому это сказывается на свойствах элемента. Дейтеривая вода называется тяжёлой водой, её относительная молекулярная масса равна 20, в отличие от обычной воды (18), температура плавления на 3 ˚С выше, также выше на 1 ˚С температура кипения.  Такая вода не пригодна для биологических процессов, но в 1000г обычной воды содержится 150 г тяжёлой воды (дейтериевой) и следы тритиевой. Это не влияет на основные свойства воды и не опасно для человека.

III. Выводы. Закрепление материала.

   Сегодня на уроке мы с вами:

• узнали, что произойдет с атомами химических элементов при изменении в них числа протонов и нейтронов;

• узнали что такое изотопы;

• дали современную формулировку понятия «химический элемент»;

• научились записывать изотопы и определять их состав.

Выполните задания на карточках: укажите состав изотопов углерода.  Самопроверка.

Рефлексия урока. Оцените свой результат данного урока - нужное подчеркните.

•       Всё было понятно;

•      Не всё  было понятно;

•      Было интересно;

•      Я  работал хорошо на уроке;

•      Я не достаточно хорошо работал на уроке;

3.Домашнее задание:

Открываем дневники и записываем домашнее задание -  §8 , выполните упр. 5, 6; записать в тетрадях состав изотопов аргона и калия.

4.Итоги урока: подведение итогов и комментирование деятельности учащихся.

Карточки для индивидуальной работы:

1) Атом состоит из двух основных частей: ________  и ________.

Ядро состоит из ________ и ________.
2) Заряд ядра атома определяется числом ________ в его составе и не зависит от числа ________.
3) Число электронов в атоме равно числу ________.
4) Атом элемента с порядковым № 20 имеет ________ электронов, ________ протонов, ________ нейтронов.

Карточки для индивидуальной работы:

1) Атом состоит из двух основных частей: ________  и ________.

Ядро состоит из ________ и ________.
2) Заряд ядра атома определяется числом ________ в его составе и не зависит от числа ________.
3) Число электронов в атоме равно числу ________.
4) Атом элемента с порядковым № 20 имеет ________ электронов, ________ протонов, ________ нейтронов.

Карточки для индивидуальной работы у доски:

1) Определите число протонов, электронов, нейтронов в  атомах указанных элементов:   N     Cu
2)  Чему равны заряды их атомных ядер?

Карточки для индивидуальной работы у доски:

1) Определите число протонов, электронов, нейтронов в  атомах указанных элементов:    Cl     Mn
2)  Чему равны заряды их атомных ядер?

Фамилия, имя__________________________________

Химический диктант:

Фамилия, имя__________________________________

Химический диктант:

Фамилия, имя__________________________________

Химический диктант:

Укажите состав изотопов углерода:

	протоны	нейтроны	электроны
С
С
С

Оцените свой результат данного урока - нужное подчеркните.

•       Всё было понятно;

•      Не всё  было понятно;

•      Было интересно;

•      Я  работал хорошо на уроке;

•      Я не достаточно хорошо работал на уроке;

Укажите состав изотопов углерода:

	протоны	нейтроны	электроны
С
С
С

Оцените свой результат данного урока - нужное подчеркните.

•       Всё было понятно;

•      Не всё  было понятно;

•      Было интересно;

•      Я  работал хорошо на уроке;

•      Я не достаточно хорошо работал на уроке;

Укажите состав изотопов углерода:

	протоны	нейтроны	электроны
С
С
С

Оцените свой результат данного урока - нужное подчеркните.

•       Всё было понятно;

•      Не всё  было понятно;

•      Было интересно;

•      Я  работал хорошо на уроке;

•      Я не достаточно хорошо работал на уроке;