Урок по химии на тему "Изменение в составе атомных ядер. Изотопы"

Тема: Изменение в составе ядер атомов химических элементов. Изотопы.

Цель: 1) Сформировать представление о изотопах.

2) Дать современное определение понятия «Химический элемент».

Ход урока

1. Орг. момент. Проверка д/з.

Двое у доски пишут домашнее задание. Остальные проверяют домашнее задание по рабочим тетрадям и работают со мной. Затем проверяем учеников у доски.

На прошлом уроке мы с вами выяснили, что атом – мельчайшая частица химического элемента и построена из трех видов элементарных частиц : протонов, нейтронов и электронов.

• Что входит в состав ядер атомов?

• Как определить число протонов и электронов в ядре?

• Как определяется число нейтронов в ядре?

• Чему равен заряд и масса каждого из видов элементарных частиц?

1. Изучение нового материала.

Положение химического элемента в таблице Д. И. Менделеева зависит от величины заряда ядра атома, т.е. от числа протонов в нем.

• Что произойдет с атомом элемента, если в его ядре изменить число протонов? К примеру, в ядро атома водорода добавить 1 протон?

Получится ядро другого элемента – гелия. Именно такие превращения осуществляются на Солнце, где ядра атомов водорода соединяются и образуют ядра атомов гелия. Эти процессы протекают с выделением большого количества энергии, за счет которой и существует жизнь на Земле.

• Что произойдет, если из атомного ядра удалить один или несколько протонов? Например, из ядра атома кислорода удалить 2 протона?

8-2=6 Получается элемент углерод

Такие процессы называются ядерными. Ядерные реакции можно осуществлять и на Земле с помощью ядерных реакторов.

Вывод: в результате ядерных реакций образуются новые химические элементы. Так же как и при химических реакциях получаются новые химические вещества.

• Что произойдет с атомом химического элемента, если в ядре изменить число нейтронов? Например, добавить в ядро атома водорода 1 нейтрон? Получится ли новый химический элемент?

Конечно, нового элемента не получится, т.к. заряд ядра остается прежним +1, но изменится массовое число, т.е. масса атома, он станет тяжелее.

А=Z+N= (1р+1п)= 2

В результате получится тот же самый элемент – водород, но с другим значением относительной атомной массы. Такие атомы называют изотопами.

Изотопы – разновидности атомов одного и того же химического элемента, имеющие одинаковый заряд ядра, но разное массовое число.

Атомы изотопов одного элемента имеют одинаковое число протонов, но разное число нейтронов.

Слово «изотоп» означает равноместный, одноместный, т.к. изотопы занимают одно место, 1 клетку в ПС.

Каждый химический элемент встречается в природе в виде смеси изотопов.

Так, углерод имеет 3 изотопа с массовым числом 12, 13 и 14; кислород три изотопа с массовым числом 16, 17 и 18.

Атомные массы элементов, приводимые в ПС, есть средние массовые числа природных смесей изотопов. Именно поэтому, они дробные и отличаются от целочисленных значений.

Например, атомы природного хлора представляют собой смесь двух изотопов с массой 35 (их в природе 75%) и 37 (их 25%); следовательно, относительная атомная масса хлора равна 35,5 (Ar (Cl)=35*0.75+37*0.25=35.5). Изотопы хлора записывают так:

В верхнем левом углу перед знаком химического элемента ставится значение массового числа, в нижнем левом углу – порядковый номер элемента в таблице (число протонов).

Химические свойства изотопов одного и того же элемента одинаковые, т.к. они имеют один и тот же заряд ядра.

Теперь мы можем дать современное, более строгое и научное определение химического элемента.

Химический элемент – совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра.

Давайте отдельно рассмотрим изотопы водорода: Н – протий; Н – дейтерий (или D); Н – тритий (или Т). Если у изотопов хлора и других элементов изменение масс незначительно, то в случае водорода масса изотопов меняется, увеличивается в 2, 3 раза, поэтому это сказывается на свойствах элемента.