Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Химия / Другие методич. материалы / Урок - творческая лаборатория по теме "Радиоактивность" (11 класс)
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Химия

Урок - творческая лаборатория по теме "Радиоактивность" (11 класс)

библиотека
материалов

Урок - творческая лаборатория по теме "Радиоактивность"

(11 класс)


I. Вводная часть.

Добрый день, уважаемые коллеги!

Сегодня мы займемся поиском истины, поработаем в творческой лаборатории. На ваших столах находятся «путеводители», в которых вы будете делать записи. Они останутся у вас после урока и будут служить кратким конспектом.

Ну а чтобы подготовиться к сегодняшнему исследованию, выполним тренировочное задание № 1 (стр. 5). Оно поможет вам вспомнить некоторые данные о строении частиц и химической связи, которые пригодятся нам в ходе урока.

Найдем путь из «химического лабиринта», ответив «да» или «нет» на соответствующие вопросы каждого этапа.

Слайд 2

Запишите через запятую цифры, соответствующие выбранному вами пути.

(1, 5, 6, 7, 11, 10)

II. Мотивация.

Итак, мы в творческой лаборатории.

Любое исследование строится по определенной траектории (схеме). Слайд 3.

Как видно из схемы, в основе исследования лежит проблема, на основе которой формулируется цель и задачи работы.

До недавнего времени в Австралии существовала легенда о долине Смерти. Каждый, кто попадал в эту местность, размером чуть больше классной комнаты, спустя незначительное время погибал. Местные жители говорили, что его забрали духи.

Какое научное объяснение данного факта вы можете предложить?

Полемика

Явление радиоактивности

Именно данное явление будет служить объектом нашего сегодняшнего исследования.

Что вы знаете об этом явлении? Каково Ваше отношение к нему?

Полемика → Обобщение полученных данных

Чего больше: позитива или негатива от информации об этом явлении?

Негатива

В чем же, на ваш взгляд, проблема?

Почему, не смотря на все неприятности, сопутствующие явлению радиоактивности, люди все равно широко используют его?

По мере продвижения нашей работы мы будем заполнять логико-смысловую модель, которая заменит вам краткий конспект (стр. 6 тетради). Слайд 4

Внесем в ее центр проблемный вопрос, который нам предстоит решить «Почему люди используют радиоактивность

Предлагаю сформулировать цель нашего исследования.

Цель и задачи формулируют школьники

Цель: Изучить явление радиоактивности и его значение для человека.

А теперь сформулируем задачи, которые служат этапами нашей работы.

1) Рассмотреть понятие радиоактивность.

2) Рассмотреть виды радиоактивности

3) Сформировать представление о типах радиоактивного распада.

4) Ознакомиться с областями применения радиоактивности.

5) Определить значение радиоактивности для человека.

Заполнение названий стрелок в ЛСМ согласно сформулированным задачам.

Работа с интерактивной доской.


III. Решение проблемы

Чтобы решить данную проблему, нам придется решить несколько проблемных задач.

Для того, чтобы решить нашу первую задачу – сформулировать определение понятия «радиоактивности», - нужно вдуматься в смысл самого термина. Попробуем раскрыть его этимологию. Из каких двух основ состоит данное слово?

РАДИО АКТИВНОСТЬ

«radiare» - лат. испускать, лучи

Активность – само за себя говорит.

В каком случае вещество, атом что-то испускает?

Если он распадается.

Обратите внимание на второе значение латинского слова «radiare» - лучи.

Радиоактивность – это самопроизвольный распад ядер атомов с испусканием элементарных частиц (дописать определение на стр. 7).

Заполнение ЛСМ (стрелка № 1)

Вывод: определение всегда кроется в смысле самого понятия.

Как вы думаете, на какие 2 вида делится радиоактивность по своей природе?

Искусственная и естественная (природная).

Заполнение ЛСМ (стрелка № 2)

Как вы думаете, все ли изотопы химических элементов радиоактивны? Проанализируйте расположение элементов в Периодической системе и определите зависимость между расположением элемента в периодической системе и его радиоактивными свойствами, основываясь на той информации, которой вы владеете.

Число радиоактивных элементов увеличивается к нижней части периодической системы (Sr, Cs, U, Po, Pu).

Вернемся к определению радиоактивности: распад ядер с испусканием элементарных частиц.

Два ключевых понятия: «распад» и «элементарные частицы».

Исходя из типа частиц, которые образуются, распад бывает «альфа» и «бета».

Заполнение ЛСМ (стрелка № 3)

Химия – удивительная наука. Она позволяет судить о невидимых процессах благодаря моделированию.

Рассмотрим первый тип ядерного распада, что называется, изнутри.

Анимационная модель α – распада (Слайд 5)

В процессе α – распада выделяется ядро атома гелия, содержащее 2протона и 2 нейтрона.

Для того, чтобы составить общую схему α – распада, проанализируем, что происходит с ядром исходного изотопа.

Его заряд уменьшается на 2 единицы, масса – на 4 единицы.

Дописать схему (стр. 7).

И(и)qmHe24 + И(к)hello_html_m35a482d7.gif

На основе полученной схемы составьте продукт следующей реакций:

Ra226He24 + …

Ra226He24 + Rn222

Рассмотрим модель β-распада.

Анимационная модель β-распада (Слайд 6).

В процессе β-распада выделяется электрон.

Составьте самостоятельно схему данного распада в общем виде (стр. 7).

Заряд ядра исходного атома увеличивается на 1 единицу, масса остается неизменной.

И(и)qmehello_html_46bb4398.gif + И(к)hello_html_m54307e3d.gif

Составьте продукт реакции:

Cs138e + …

Cs138e + Ba138

Проблемный вопрос: Как вы думаете, какой тип излучения (α или β) более опасен для организма человека и почему?

(Подсказка: сравните проникающий эффект тяжелого большого мяча и пули)

Полемика

Ядра атома гелия тяжелые, поэтому данный вид излучения имеет низкую проникающую способность и может задерживаться несколькими сантиметрами воздуха. Держать источник α-излучения в руках не опасно даже для кожи. Единственную угрозу большого количества α-лучи представляют при вдохе (при непосредственном попадании в организм).

Бета – частицы двигаются с огромной скоростью, масса их мала, поэтому их проникающая способность гораздо выше, и они представляют угрозу для кожи человека.

Ядра изотопов, полученных в результате ядерного распада, как правило, нестабильны и подвержены дальнейшему распаду.

Проблемный вопрос: Как вы думаете, что необходимо знать ученым для того, чтобы захоронить радиоактивные остатки?

Сколько времени может продолжаться распад образца радиоактивного материала.

Скорость распада радиоизотопов измеряется периодом полураспада.

Чтобы вникнуть в глубь данного понятия и сформулировать его определение, обратимся к модели, как способу познания связи между течением времени и количеством распавшихся ядер.

Выполните лабораторный эксперимент № 1 (стр. 8)

У вас на столах есть коробки с 40 монетами, лежащими «орлом» вверх. Мы их представим атомами гипотетического радиоактивного изотопа «орлия».

Задание

  1. Потрясите коробки (это условно соответствует прохождению периода полураспада – какому-то промежутку времени).

  2. Откройте и посчитайте, сколько монет перевернулось решкой, превратилось в новый элемент «решетий».

  3. Отложите их в сторону и запишите в таблицу, сколько «орлиев» осталось в коробке.

Повторите все действия еще 3 раза.

Исследование всегда требует многократного повтора для точности результата. Чем больше повторов, тем меньше получается погрешность.

Мы суммируем все ваши данные в единую таблицу.

Работа с Microsoft Office Excel на интерактивной доске

Какую математическую закономерность вы наблюдаете? (погрешностью можно пренебречь)

Каждый раз количество перевернутых (распавшихся) монет уменьшается приблизительно в 2 раза.

Как будет звучать определение периода полураспада элемента?

T1/2 - Это промежуток времени, за который число атомов исходного изотопа распадается на половину.

Построим график зависимости между периодом полураспада (временем) и числом распавшихся изотопов.

Работа с Microsoft Office Excel на интерактивной доске

Сравним полученный график с графиком для изотопа фосфора – 32 (Слайд 7). Он аналогичен.

Кривая, полученная вами при моделировании процесса радиоактивного распада, применима к любым изотопам. Единственное различие заключается в разных периодах полураспада разных изотопов (от нескольких секунд до нескольких тысяч лет).

Мы приближаемся к концу нашего исследования.

Попробуем соотнести все «за» и «против» ядерных реакций.

Заполняем два столбика: условные «за» и «против».

2 мин. Работа в парах. Сбор информации (тетрадь, стр. 9).

Анализ, заполнение столбиков (сначала на основе информации от учеников, потом следует дополнение учителя).

ЗА

ПРОТИВ

  1. Атомные электростанции – самые экологически чистые и экономически выгодные.

  2. Использование меченных атомов в медицине

- Соединения, содержащие метку, могут вводиться в организм в виде раствора в виде инъекций или с пищей. По радиационному излучению врач определяет, правильным ли образом элемент распространяется в организме.

Сo58 – степень поглощения витамина В12.

Fe59 – скорость образования эритроцитов.

H3 – количество воды в организме и усвоение витамина D.

- Изотопы позволяют обнаружить опухоли разных органов, концентрируясь в местах быстро растущих клеток.

Tc99 – опухоль мозга.

P32 – опухоль костей.

Изотопы способны убивать быстрорастущие клетки раковой опухоли.

Cs137 - мелкие, Sr90 - глазные, Ir192 – глубоко расположенные.

- Рентгеновские снимки Sr85

  1. Использование меченных атомов в промышленности, научных исследованиях

Стерилизация медицинского оборудования, разрушение микроорганизмов в пище, стерилизация мяса (Co60).

  1. Использование меченных атомов в научных исследованиях.

Вспомните, какие основные задачи ставили перед собой алхимики.

Получение «философского камня» и «эликсира жизни».

Проблема получения золота из атомов других элементов была решена немецкими физиками в годы II мировой войны путем ядерной реакции.

Какой изотоп был взят за основу для получения изотопа Au198?

Tl202 Hehello_html_72ea8340.gif+ Auhello_html_822c12c.gif

Как вы думаете, почему ученые отказались от промышленного производства золота указанным путем?

Во-первых, в ходе данной реакции был получен радиоактивный изотоп золота.

Во-вторых, экономически не выгодно.

Американский ученый – кибернетик Винер Норберт как-то сказал: «Человеческое существо, в принципе можно переправить по телеграфу, но трудности, возникающие при этом, значительно превышают результат».

  1. Угроза аварий АЭС

  2. При облучении опухолевых клеток могут пострадать другие клетки.

  3. При медицинских обследованиях человек получает незначительную дозу облучения.

  4. Облученные продукты питания могут содержать радиоизотопы.

  5. Опасность радиоактивных отходов.

  6. Во время курения происходит сухая перегонка табака, выделяющая большое число токсичных веществ. В 1964 году американские химики установили, что в табачном дыме в небольших количествах содержится радиоактивный полоний Po216. От пачки сигарет курящий человек получает дозу радиоактивного облучения, превышающую норму в 4-5 раз. В первую очередь он поражает горло и легкие, а, распадаясь, образует Pb, накапливающийся в печени. Составить уравнение реакции

Pohello_html_m1b86d5b7.gif → … + Pbhello_html_47e10598.gif(He)

Предлагаю отделить факты от эмоциональных оценок.

Что, на ваш взгляд, нельзя изменить: использование радиоактивности или вред, наносимый ею?

Во многом вреда можно избежать, если относиться к данному процессу грамотно и аккуратно.

За доказательством предлагаю обратиться к небольшому исследованию.

Слайд 8

Заполните листки самоанализа (стр. 10), занося во второй столбик недостающие цифры в соответствие с вашими личными данными за последний год. Подсчитайте итоговую годовую дозу радиоактивного облучения.

Источник радиации

Доза за год, мбэр

Космические лучи на уровне моря

30

Дополнительно, в зависимости от расположением над уровнем моря

а) 1000 м

б) 2000 м

в) 3000 м

Магнитогорск – 310 м



10

30

90

1,5

Выберите материал, из которого построен ваш дом

а) дерево

б) кирпич

в) бетон



40

75

85

Радиация от горных пород и почвы

15

Пища, вода, воздух

25

Осаки после испытания ядерного оружия (в среднем по стране)

4

Медицинские рентгеновские лучи

а) флюорография (умножить на число раз за год)

б) желудочно-кишечный тракт (умножить на число раз за год)

в) рентген костей, зубов (умножить на число раз за год)


10 · …


200 · …


10 · …

Полеты на реактивных самолетах (умножить на число полетов)

3 · …


Соседство с АЭС

1

ИТОГО


Сравните с нормой – 170 мбэр в год.

Каким образом можно уменьшить воздействие радиации на организм человека?

IV. Выводы

Какую роль может играть человек в уменьшении получаемой дозы радиоактивного облучения, занимая ту или иную позицию?

Почему, невзирая на все последствия, человечество продолжает активно использовать радиоактивность?

Потому что значение велико для человека, а последствий можно избежать при правильном подходе, использовании и образе жизни.


Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Автор
Дата добавления 16.03.2016
Раздел Химия
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров161
Номер материала ДВ-533385
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх