Конспект урока по теме "Изменения в составе ядер атомов химических элементов. Изотопы"

Разделы: Химия


Цели урока:

  • Образовательные: систематизация знаний о строении атомов, формирование понятий «изотопы», «химический элемент», организация самостоятельной работы учащихся по определению частиц, определяющих существование того или иного вида атомов (учащиеся должны видоизменять состав атомов химических элементов, используя модели ядер атомов; различать изотопы, используя модели ядер атомов; формулировать современное определение понятия «химический элемент»; объяснять различие ранее изученной формулировки понятия «химический элемент» и с точки зрения строения атома).
  • Воспитательные: воспитание мотивов учения, положительного отношения к знаниям (учащиеся должны продолжить работу по накоплению фактического материала  для углубленного усвоения понятий, последующих обобщений мировоззренческого характера).
  • Развивающие: развитие мышления и элементов познавательной деятельности, умения работать в проблемной ситуации (учащиеся должны учиться обобщать, сравнивать, находить главное, делать выводы; слушать ответы одноклассников, правильно говорить, находить ошибки и исправлять их).

Тип урока: комбинированный урок.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

На прошлом уроке мы узнали что «... мир из атомов построен, но был не прост познанья долгий путь...», изучили состав атомов. Давайте проверим, как вы овладели этим материалом.

II. Актуализация знаний

Задания для фронтального опроса.

Обоснуйте каждое утверждение:

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

 Пример карточки для работы в парах:

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.

 Пример карточки для индивидуальной работы у доски:

1) Определите число протонов, электронов, нейтронов в  атомах азота, … (3 человека).
2) Порядковый (атомный) № химического элемента 17. Чему равен заряд ядра его атома? Сколько нейтронов содержит его атом? (1 человек).

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

III. Формирование практических навыков

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. 

В настоящее время известно 114 химических элементов, получены первые атомы элемента с номером 116. Можно ли из одних атомов получать другие? Всегда ли в клетках Периодической  системы химических элементов находятся атомы с одинаковой массой? На эти вопросы  мы будем искать ответы в течение этого урока.

1) Изменение числа нейтронов в атоме водорода (мысленный эксперимент с опорой на модели)

Решение задачи: Что произойдет с атомами одного и того же вида, если в их ядра мысленно добавить по 1 нейтрону?
Для того чтобы разобраться в строении атомов различных видов решим следующую задачу: что произойдет с атомами одного и того же вида, если в их ядра добавить по 1 нейтрону? Для примера возьмем атом с самым простым строением – атом водорода. Найдите среди моделей ядро этого атома. Сколько протонов он содержит? (Один). Эта  разновидность атома носит название протий (из-за простоты строения).
Мысленно добавьте в этот атом 1 нейтрон. Изменилась ли масса атома? (да, она равна массе протона  и нейтрона, массу электрона из-за ее очень малой величины не учитываем). Сравните модели ядра протия и полученного атома. Такой атом водорода называют дейтерием.
Мысленно добавьте теперь уже в ядро дейтерия один нейтрон. (Далее рассуждения аналогичны выше изложенным). Полученный атом называют тритием.
Итак, мы имеем три модели, три разновидности атомов водорода с различными массами. Их обозначения (запись на доске): . Внизу слева указывается число протонов, вверху – число протонов и нейтронов.
Как же называют разновидности атомов одного и того же вида (в нашем случае – атомов водорода), имеющие один и тот же заряд ядра атома, но разные массы? Посмотрите в периодической системе химических элементов. В ней 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.

2) Оформление результатов мысленного эксперимента № 1 в тетрадях и на доске

(Совместная запись схемы; совместная формулировка понятия «изотопы»).

Оформим результаты наших рассуждений в тетрадях:

Изотопы – это …

3) Изменение числа протонов в атоме (мысленный эксперимент с опорой на модели)

Решение задачи: Что произойдет с атомами одного и того же вида, если из их ядра мысленно удалить протон?
А что же произойдет с атомами, если продолжить наши рассуждения и изменить число протонов? Из ядра атома водорода (дейтерия), содержащего один протон и один нейтрон, мысленно удалите протон. Будет ли существовать этот атом? Почему? (Нет, так как исчезнет положительный заряд ядра, и отрицательно заряженный электрон в атоме удерживаться не будет; атом распадется на нейтрон и электрон).

4) Изменение числа протонов в атоме (мысленный эксперимент с опорой на модели)

Решение задачи: Что произойдет с атомами одного и того же вида, если в их ядра мысленно добавить по 1 протону?
Теперь в ядро дейтерия добавьте один протон. Сравните атом дейтерия и полученную частицу. Какой заряд она имеет? Почему? (Положительный, так как в атоме на один электрон приходится два протона). Итак, при изменении заряда ядра атома получился совсем другой вид атомов – гелий (He).

5) Оформление результатов мысленного эксперимента № 2 в тетрадях и на доске

Совместная запись схемы на доске и в тетрадях; совместная формулировка современного понятия «химический элемент».

Оформим результаты наших рассуждений в тетрадях:

Подведем итог. Число протонов или число нейтронов определяет существование того или иного вида атомов? (Число протонов). Сформулируем современную формулировку понятия «химический элемент». Запишите в тетрадях:

Химический элемент – это …

6) Сравнение ранее изученной и современной формулировки «химического элемента»

Чем отличается современная формулировка от ранее изученой?

IV. Подведение итогов

(Рефлексия, совместная оценка деятельности на уроке). 

V. Инструктаж домашнего задания

Изучите § учебника, выполните упр. 

Дополнительно ответьте на вопросы:

1. Сколько может быть различных вод (по составу)? Учтите, что изотопов  кислорода три  – , а водорода в воде два – (дейтерий). При выполнении задания можете использовать книгу И. В. Петрянова –  Соколова  «Самое обыкновенное вещество в мире».
2. У стабильных химических элементов, так же как и у радиоактивных, есть изотопы. В мире стабильных изотопов пока немало загадок. Какие это загадки? Ответ вы можете найти в «Энциклопедическом словаре юного химика».