Презентация на тему "изотопы". Изотопы изотопы – разновидности одного и того же химического элемента, близкие по своим физико - химическим свойствам, но имеющие разную атомную массу

Слайд 3

• Атом любого химического элемента состоит из положительно заряженного ядра и окружающего его облака отрицательно заряженных электронов. Положение химического элемента в периодической системе Менделеева (его порядковый номер) определяется зарядом ядра его атомов. По образному выражению Ф. Содди, атомы изотопов одинаковы «снаружи», но различны «внутри».

Слайд 4

• В 1932 был открыт нейтрон – частица, не имеющая заряда, с массой, близкой к массе ядра атома водорода – протона, и создана протонно-нейтронная модель ядра.В результатев науке установилось окончательное современное определение понятия изотопов: изотопы – это вещества, ядра атомов которых состоят из одинакового числа протонов и отличаются лишь числом нейтронов в ядре. Каждый изотоп принято обозначать набором символов, где X – символ химического элемента, Z – заряд ядра атома (число протонов), А – массовое число изотопа (общее число протонов и нейтронов в ядре, A = Z + N). Поскольку заряд ядра оказывается однозначно связанным с символом химического элемента, часто для сокращения используется просто обозначение AX.
• Из всех известных нам изотопов только изотопы водорода имеют собственные названия. Так, изотопы 2H и 3H носят названия дейтерия и трития.

Слайд 5

• В природе встречаются как стабильные изотопы, так и нестабильные – радиоактивные, ядра атомов которых подвержены самопроизвольному превращению в другие ядра с испусканием различных частиц. Сейчас известно около 270 стабильных изотопов. Число нестабильных изотопов превышает 2000, подавляющее большинство их получено искусственным путем в результате осуществления различных ядерных реакций. Число радиоактивных изотопов у многих элементов очень велико и может превышать два десятка. Число стабильных изотопов существенно меньше, некоторые химические элементы состоят лишь из одного стабильного изотопа (бериллий, фтор, натрий, алюминий, фосфор, марганец, золото и др.). Наибольшее число стабильных изотопов – 10 обнаружено у олова, у железа, например, их – 4, у ртути – 7.

Слайд 6

Открытие изотопов

• В 1808 английский ученый натуралист Джон Дальтон впервые ввел определение химического элемента как вещества, состоящего из атомов одного вида. В 1869 химиком Д. И. Менделеевым была открыт периодический закон химических элементов. Одна из трудностей в обосновании понятия элемента как вещества, занимающего определенное место в клетке периодической системы, заключалась в наблюдаемой на опыте нецелочисленности атомных весов элементов. В 1866 английский физик и химик – сэр Вильям Крукс выдвинул гипотезу, что каждый природный химический элемент представляет собой некоторую смесь веществ, одинаковых по своим свойствам, но имеющих разные атомные массы, однако в то время такое предположение не имело еще экспериментального подтверждения.

Слайд 7

• Важным шагом на пути к открытию изотопов стало обнаружение явления радиоактивности и сформулированная Эрнстом Резерфордом и Фредериком Содди гипотеза радиоактивного распада:радиоактивность есть не что иное, как распад атома на заряженную частицу и атом другого элемента, по своим химическим свойствам отличающийся от исходного. В результате возникло представление о радиоактивных рядах или радиоактивных семействах, в начале которых есть первый материнский элемент, являющийся радиоактивным, и в конце – последний стабильный элемент. Анализ цепочек превращений показал, что в их ходе в одной клеточке периодической системы могут оказываться одни и те же радиоактивные элементы, отличающиеся лишь атомными массами. Фактически это и означало введение понятия изотопов.

Слайд 8

• Независимое подтверждение существования стабильных изотопов было затем получено в экспериментах Томсона и Астона в 1912–1920 с пучками положительно заряженных частиц, выходящих из разрядной трубки.
• В 1919 Астон сконструировал прибор, названный масс-спектрографом.В качестве источника ионов по-прежнему использовалась разрядная трубка, однако Астон нашел способ, при котором последовательное отклонение пучка частиц в электрическом и магнитном полях приводило к фокусировке частиц с одинаковым значением отношения заряда к массе (независимо от их скорости) в одной и той же точке на экране. В результате последующего использования и усовершенствования масс-спектрометров усилиями многих исследователей к 1935 году была составлена почти полная таблица изотопных составов химических элементов.

Слайд 9

Применение изотопов

• Разнообразные изотопы химических элементов находят широкое применение в научных исследованиях, в различных областях промышленности и сельского хозяйства, в ядерной энергетике, современной биологии и медицине, в исследованиях окружающей среды и других областях. В научных исследованиях требуются небольшие количества редких изотопов различных элементов, исчисляемые граммами и даже миллиграммами в год. Вместе с тем, для ряда изотопов, широко используемых в ядерной энергетике, медицине и других отраслях, потребность в их производстве может составлять многие килограммы и даже тонны. В научных исследованиях стабильные и радиоактивные изотопы широко применяются в качестве изотопных индикаторов при изучении самых различных процессов, происходящих в природе. В сельском хозяйстве изотопы применяются, например, для изучения процессов фотосинтеза, усвояемости удобрений и для определения эффективности использования растениями азота, фосфора, микроэлементов и др. веществ.

Слайд 10

• Изотопные технологии находят широкое применение в медицине. Так в США, согласно статистическим данным, проводится более 36 тыс. медицинских процедур в день и около 100 млн. лабораторных тестов с использованием изотопов. Наиболее распространены процедуры, связанные с компьютерной томографией. Изотоп углерода C13, обогащенный до 99% (природное содержание около 1%), активно используется в так называемом «диагностическом контроле дыхания». Суть теста очень проста. Обогащенный изотоп вводится в пищу пациента и после участия в процессе обмена веществ в различных органах тела выделяется в виде выдыхаемого пациентом углекислого газа СО2, который собирается и анализируется с помощью спектрометра. Различие в скоростях процессов, связанных с выделением различных количеств углекислого газа, помеченных изотопом С13, позволяют судить о состоянии различных органов пациента. В США число пациентов, которые будут проходить этот тест, оценивается в 5 млн. человек в год. Сейчас для производства высоко обогащенного изотопа С13 в промышленных масштабах используются лазерные методы разделения.

Изотопы Учитель Страшнова Татьяна Анатольевна

Цель урока Ввести понятие изотопы Тип урока – изучение нового материала

Изотопы Это разновидности данного химического элемента, различающиеся по массе атомных ядер. Это разновидности атомов (и ядер) одного химического элемента с разным количеством нейтронов в ядре.

История открытия изотопов Первое доказательство того, что вещества, имеющие одинаковое химическое поведение, могут иметь различные физические свойства, было получено при исследовании радиоактивных превращений атомов тяжёлых элементов. В 1906-07 выяснилось, что продукт радиоактивного распада урана - ионий и продукт радиоактивного распада тория - радиоторий, имеют те же химические свойства, что и торий, но отличаются от него атомной массой и характеристиками радиоактивного распада. Было обнаружено позднее, что у всех трёх продуктов одинаковы оптические и рентгеновские спектры.

Вещества, идентичные по химическим свойствам, но различные по массе атомов и некоторым физическим свойствам, по предложению английского учёного Ф. Содди, стали называть изотопами.

Изотопы водорода Водород встречается в виде трёх изотопов, которые имеют индивидуальные названия: 1H - протий (Н), 2Н - дейтерий (D), 3Н - тритий (T; радиоактивный). Протий и дейтерий являются стабильными изотопами с массовыми числами 1 и 2. Содержание их в природе соответственно составляет 99,98% и 0,01 %. Это соотношение может незначительно меняться в зависимости от источника и способа получения водорода..

Изотопы водорода 3 Н - тритий (T) радиоактивный). Изотоп водорода 3Н (тритий) нестабилен. Его период полураспада составляет 12,32 лет. Тритий содержится в природе в очень малых количествах.

изотопы находятся в одном и том же месте (в одной клетке) таблицы Менделеева. 16 17 18 O, O, O - три стабильных изотопа кислорода Все изотопы одного элемента имеют одинаковый заряд ядра (у кислорода 8), отличаясь лишь числом нейтронов. Обычно изотоп обозначается символом химического элемента, к которому он относится, с добавлением верхнего левого индекса, означающего массовое число

Радиоактивные изотопы - изотопы, ядра которых нестабильны и испытывают радиоактивный распад. Большинство известных изотопов радиоактивны (стабильными являются лишь около 300 из более чем 3000 нуклидов, известных науке). У любого химического элемента есть хотя бы несколько радиоактивных изотопов, в то же время далеко не у всех элементов есть хотя бы один стабильный изотоп; так, все известные изотопы всех элементов, которые в таблице Менделеева идут после свинца, радиоактивны.

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

КОУ ВО «ЦЛПДО» ИЗОТОПЫ Презентация к уроку Химия 8 класс Подготовила учитель Ольховикова Г.П. Технический консультант Ольховикова С.М. 2016

Основные понятия Изотопы Относительная атомная масса Порядковый номер Ядро Протон Нейтрон Электрон Средняя арифметическая величина

Изотопы - атомы одного химического элемента с одинаковыми зарядами ядер, но различными относительными атомными массами за счет разного числа нейтронов в ядре. Относительная атомная масса по­ка­зы­ва­ет, во сколь­ко раз масса атома хи­ми­че­ско­го эле­мен­та боль­ше 1/12 массы атома уг­ле­ро­да. Зна­че­ния от­но­си­тель­ных атом­ных масс хи­ми­че­ских эле­мен­тов за­по­ми­нать не надо, они при­ве­де­ны в любом учеб­ни­ке или спра­воч­ни­ке по химии, а также в пе­ри­о­ди­че­ской таб­ли­це Д.И. Мен­де­ле­е­ва. Порядковый номер элемента в таблице Д.И. Менделеева соответствует числу протонов в ядре атома. Атом - мельчайшая частица вещества, состоящая из ядра и электронов.

Ядро - центральная часть атома, состоящая из протонов и нейтронов, в которой сосредоточена основная масса атома. Протон - это элементарная частица, имеющая заряд +1 и относительную массу, равную единице. Нейтрон - входящая в ядро атома частица, лишённая электрического заряда, имеющая относительную массу, равную единице. Электрон - мельчайшая частица вещества с отрицательным электрическим зарядом е=1,6·10-19 кулона, принятым за элементарный электрический заряд (-1) Среднее арифметическое - сумма всех зафиксированных значений, делённая на их количество.

Нейтрон + - протон 16 - - электрон Кислород состоит из трех изотопов – , и. Атомы имеют равное число протонов, но отличаются по содержанию нейтронов. Изотоп Протоны Кол-во Нейтроны Кол-во 8 8 8 9 8 10 Изотоп Протоны Кол-во Нейтроны Кол-во 8 8 8 9 8 10 - - - - - - - - + + + + + + + + 1 8 - - - - - - - - + + + + + + + +

99.76% 0 . 203 % 0 . 037 % Концентрация изотопов кислорода в молекулах воды различна Изотопный состав веществ на примере воды (Н 2 O) Н 2 O

Природную воду можно рассматривать как смесь низкокипящего компонента H 2 16 O с температурой кипения (при нормальном давлении) 100 0 C и высококипящего компонента H 2 18 O с температурой кипения 100,15 0 C . O-16 (t 0 C = 100.0 0 C) O-18 (t 0 C = 100.15 0 C) H 2 O H 2 16 О H 2 16 О H 2 16 О H 2 18 О H 2 18 О H 2 18 О

Значение изотопов для практической деятельности человека Изотопы играют значительную роль во многих сферах жизнедеятельности человека, а именно: Медицина (диагностика и лечение онкологических заболеваний) Фундаментальная наука (получение и изучение нейтрино («темной материи») Электроника (полупроводники, оборудование) Исследования окружающей среды (почвы, удобрений)

Контрольные в опросы 1. Что такое атом? Каково его строение? 2. Как определить число протонов в атоме? Число электронов? 3. Как определить число нейтронов в атоме? 4. Раскройте смысл понятия «изотопы» на примере химического элемента кислорода.

Контрольные вопросы 4. Как отражается изотопный состав на физических свойствах веществ? 5. В каких областях практической деятельности применяют изотопы? Домашнее задание. Подготовить сообщение в соответствии с пятым вопросом.

Литература 1.Изотопы: свойства, получение, применение, Том 1 - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. - 600 c. 2.Изотопы: свойства, получение, применение, Том 2 - Баранов В.Ю. ФИЗМАТЛИТ, Москва, 2005 г., 728 стр., УДК: 546.02+621.039.8, ISBN: 5-9221-0523-Х 3.Изотопы, их свойства и применение http:// www.muctr.ru/univsubs/infacol/ifh/faculties/f4/isotops.php 4.Радциг А.А., Смирное Б.М. Параметры атомов и атомных ионов. Справочник. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 344 с.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

ИЗОТОПЫ

презентация может быть использована при проверке домашнего задания, для проверки уровня усвоения материала учащимися...

Информационная карта по физике. 12 класс. Изотопы.

Краткое изложение темы "Изотопы" в 12 классе вечерней (сменной) школы. Использованы материалы Интернета....

Методическая разработка интегрированного урока физика+информатика «Строение атома, энергия связи атомных ядер, радиоактивность. Применение радиоактивных изотопов» для профессии Контролер банка

Урок дается в конце изучения раздела физики "Радиоактивность", на который отводится 8 часов, как обобщающий и систематизирующий знания по изученному разделу. По ходу урока для решения задач прим...

Изотопы водорода. В природе наряду с описанным уже атомом Н, ядро которого представляет собой протон, встречаются стабильный изотоп 2Н и радиоактивный изотоп 3Н. В атомном ядре изотопа 2Н наряду с протоном имеется еще одна частица – нейтрон. Только изотопы водорода имеют свои названия: Протий – 1Н Дейтерий - D Тритий - Т Изотопы водорода образуют простые вещества, состоящие из разных или одинаковых атомов. Важнейшие соединения дейтерия это тяжелая вода, которая используется как замедлитель нейтронов в ядерных реакторах. Дейтерид лития – основной компонент заряда водородной бомбы. 03.10.2014. Микурова О.А. МБУ СОШ № 93 Тольятти.

Химия 9 класс

«Каменный, медный, бронзовый, железный век» - Век медный, бронзовый, железный. Бронзовый век сменился железным. Самый крупный из когда – то найденных самородок меди. Царь - пушка. Метеоритное железо. Сталь. История железа насчитывает 4 – 4.5 тыс лет. Колосс Родосский. Медный всадник. Серебро. Часы истории. Медь. Изделия, содержащие сталь. Железо. Царь - колокол. Изделия из меди. Золото. Каменный век. Самородная медь. Бронза. Использование железа позволило резко увеличить посевные площади.

«Органические соединения железа» - Молекула гемоглобина. Бурый осадок. Получение. Булат. Реактив. Cодержание металлов и неметаллов в организме человека. Качественная реакция на ион Fе3+. Почему наш век можно назвать железным веком. Определите степени окисления железа. Генетический ряд железа. Cоединения железа. Техническое значение соединений железа. Эссе. Природные соединения железа. Ознакомиться с соединениями железа. Металлы. Век.

«Общая характеристика галогенов» - Химические свойства галогенов. Галогены как простые вещества. Возможные агрегатные состояния. Общая характеристика галогенов. Температуры кипения и плавления. Знания учащихся о галогенах. Положение галогенов в ПСХЭ. Элементы главной подгруппы. Вопросы для закрепления материала. Возможные степени окисления галогенов. Строение атомов галогенов. Токсичные вещества.

«Профессии, связанные с химией» - Химик-исследователь. Повар - кондитер. Продавец. Химия. Сварщик. Химик - технолог. Воин - подрывник. Маяковский «Кем быть?». Все работы хороши, выбирай на вкус. Нефтяник. Фармацевт. Рабочие профессии, связанные с химией.

«Элемент йод» - Физические свойства. Положение в Периодической Системе. Химические свойства. Йодоводород. Сравнить по уравнению. Применение. Моль. Получение. Йод. Открытие и нахождение в природе.

«Строение предельных углеводородов» - Гомологический ряд алканов. Горение алканов. Реакции замещения. Реакции изомеризации. Осуществить превращения. Предельные углеводороды. Физические свойства алканов. Характеристика одинарной связи. Алканы. Найдите формулу алкана. Положительные и отрицательные последствия. Нефтяной танкер. Понятие об алканах. Примеры изомеров. Правила формирования названия. Свойства метана. Реакции разложения. Пропан.