3. slaids

• Jebkura ķīmiskā elementa atoms sastāv no pozitīvi lādēta kodola un negatīvi lādētu elektronu mākoņa, kas to ieskauj. Ķīmiskā elementa atrašanās vietu Mendeļejeva periodiskajā tabulā (tā kārtas numurs) nosaka tā atomu kodola lādiņš. Saskaņā ar F. Soddy tēlaino izteicienu izotopu atomi ir vienādi “ārpus”, bet atšķirīgi “iekšā”.

4. slaids

• 1932. gadā tika atklāts neitrons - daļiņa, kurai nav lādiņa, kuras masa ir tuvu ūdeņraža atoma kodola masai - protons, un tā rezultātā tika izveidots kodola protonu neitronu modelis izveidoja galīgo mūsdienu definīciju izotopu jēdzienam: izotopi ir vielas, kuru atomu kodoli sastāv no vienāda skaita protonu un atšķiras tikai ar neitronu skaitu kodolā. Katru izotopu parasti apzīmē ar simbolu kopu, kur X ir ķīmiskā elementa simbols, Z ir atoma kodola lādiņš (protonu skaits), A ir izotopa masas skaitlis (kopējais protonu skaits un neitroni kodolā, A = Z + N). Tā kā kodollādiņš šķiet unikāli saistīts ar ķīmiskā elementa simbolu, simbolu AX bieži izmanto kā saīsinājumu.
• No visiem mums zināmajiem izotopiem tikai ūdeņraža izotopiem ir savi nosaukumi. Tādējādi izotopus 2H un 3H sauc par deitēriju un tritiju.

5. slaids

• Dabā ir gan stabilie izotopi, gan nestabilie - radioaktīvie, kuru atomu kodoli ir pakļauti spontānai transformācijai citos kodolos ar dažādu daļiņu emisiju. Šobrīd ir zināmi aptuveni 270 stabili izotopi. Nestabilu izotopu skaits pārsniedz 2000, lielākā daļa no tiem tiek iegūti mākslīgi dažādu kodolreakciju rezultātā. Daudzu elementu radioaktīvo izotopu skaits ir ļoti liels un var pārsniegt divus desmitus. Stabilo izotopu skaits ir ievērojami mazāks, daži ķīmiskie elementi sastāv tikai no viena stabila izotopa (berilijs, fluors, nātrijs, alumīnijs, fosfors, mangāns, zelts utt.). Lielākais stabilo izotopu skaits - 10 - tika atrasts alvā, piemēram, dzelzē ir 4, bet dzīvsudrabā - 7.

6. slaids

Izotopu atklāšana

• 1808. gadā angļu zinātnieks dabaszinātnieks Džons Daltons pirmo reizi ieviesa ķīmiskā elementa definīciju kā vielu, kas sastāv no viena veida atomiem. 1869. gadā ķīmiķis D.I.Mendeļejevs atklāja ķīmisko elementu periodisko likumu. Viena no grūtībām, pamatojot priekšstatu par elementu kā vielu, kas ieņem noteiktu vietu periodiskās tabulas šūnā, bija eksperimentāli novērotie elementu atomsvari, kas nav veseli. 1866. gadā angļu fiziķis un ķīmiķis sers Viljams Krukss izvirzīja hipotēzi, ka katrs dabiskais ķīmiskais elements ir noteikts vielu maisījums, kas pēc īpašībām ir identiskas, bet kurām ir dažādas atomu masas, taču tolaik šāda pieņēmuma vēl nebija. eksperimentāls apstiprinājums.

7. slaids

• Svarīgs solis ceļā uz izotopu atklāšanu bija radioaktivitātes fenomena atklāšana un Ernsta Rezerforda un Frederika Sodija formulētā radioaktīvās sabrukšanas hipotēze: radioaktivitāte ir nekas vairāk kā atoma sadalīšanās lādētā daļiņā un cita elementa atomā. , kas pēc ķīmiskajām īpašībām atšķiras no sākotnējās. Rezultātā radās ideja par radioaktīvām sērijām jeb radioaktīvām ģimenēm, kuru sākumā ir pirmais radioaktīvais vecāku elements, bet beigās - pēdējais stabilais elements. Pārvērtību ķēžu analīze parādīja, ka to gaitā vienā periodiskās sistēmas šūnā var parādīties vieni un tie paši radioaktīvie elementi, kas atšķiras tikai pēc atomu masām. Faktiski tas nozīmēja izotopu jēdziena ieviešanu.

8. slaids

• Pēc tam neatkarīgu apstiprinājumu stabilu izotopu esamībai ieguva Thomson un Aston eksperimentos 1912.–1920. gadā ar pozitīvi lādētu daļiņu stariem, kas izplūst no izlādes caurules.
• 1919. gadā Aston izstrādāja instrumentu, ko sauc par masas spektrogrāfu. Jonu avots joprojām izmantoja izlādes cauruli, bet Aston atrada veidu, kā daļiņu staru kūļa secīga novirze elektriskajos un magnētiskajos laukos noveda pie daļiņu fokusēšanas ar tādu pašu lādiņu. -masas attiecība (neatkarīgi no to ātruma) tajā pašā ekrāna punktā. Masu spektrometru turpmākās izmantošanas un uzlabošanas rezultātā ar daudzu pētnieku pūlēm līdz 1935. gadam tika sastādīta gandrīz pilnīga ķīmisko elementu izotopu sastāvu tabula.

9. slaids

Izotopu pielietošana

• Dažādi ķīmisko elementu izotopi tiek plaši izmantoti zinātniskajos pētījumos, dažādās rūpniecības un lauksaimniecības jomās, kodolenerģētikā, mūsdienu bioloģijā un medicīnā, vides zinātnē un citās jomās. Zinātniskajai izpētei nepieciešams neliels daudzums retu dažādu elementu izotopu, ko mēra gramos un pat miligramos gadā. Tajā pašā laikā vairākiem izotopiem, ko plaši izmanto kodolenerģētikā, medicīnā un citās nozarēs, nepieciešamība pēc to ražošanas var sasniegt daudzus kilogramus un pat tonnas. Zinātniskajos pētījumos stabilie un radioaktīvie izotopi tiek plaši izmantoti kā izotopu marķieri, pētot dažādus dabā notiekošos procesus. Lauksaimniecībā izotopus izmanto, piemēram, lai pētītu fotosintēzes procesus, mēslošanas līdzekļu sagremojamību un noteiktu augu efektivitāti, izmantojot slāpekli, fosforu, mikroelementus un citas vielas.

10. slaids

• Izotopu tehnoloģijas tiek plaši izmantotas medicīnā. Tādējādi ASV, pēc statistikas datiem, dienā tiek veikti vairāk nekā 36 tūkstoši medicīnisko procedūru un aptuveni 100 miljoni laboratorisko izmeklējumu, izmantojot izotopus. Visizplatītākās procedūras ietver datortomogrāfiju. Oglekļa izotops C13, kas bagātināts līdz 99% (dabiskais saturs aptuveni 1%), tiek aktīvi izmantots tā sauktajā "diagnostiskajā elpošanas monitoringā". Testa būtība ir ļoti vienkārša. Bagātinātais izotops tiek ievadīts pacienta pārtikā un pēc dalības vielmaiņas procesos dažādos ķermeņa orgānos izdalās pacienta izelpotā oglekļa dioksīda CO2 veidā, kas tiek savākts un analizēts ar spektrometru. Atšķirības procesu ātrumos, kas saistīti ar dažāda daudzuma oglekļa dioksīda, kas marķēts ar C13 izotopu, izdalīšanos, ļauj spriest par pacienta dažādo orgānu stāvokli. Tiek lēsts, ka ASV pacientu skaits, kuriem tiks veikta šī pārbaude, ir 5 miljoni gadā. Tagad tiek izmantotas lāzera atdalīšanas metodes, lai rūpnieciskā mērogā ražotu augsti bagātinātu C13 izotopu.

Lai izmantotu prezentāciju priekšskatījumus, izveidojiet Google kontu un piesakieties tajā: ​​https://accounts.google.com

Slaidu paraksti:

KOU VO "TSLPDO" IZOTOPI Prezentācija stundai Ķīmija 8.klase Sagatavoja skolotāja Olkhovikova G.P. Tehniskais konsultants Olkhovikova S.M. 2016. gads

Pamatjēdzieni Izotopi Relatīvā atommasa Kārtas skaitlis Kodols Protons Neitrons Elektrons Vidējais aritmētiskais

Izotopi ir viena un tā paša ķīmiskā elementa atomi ar identiskiem kodollādiņiem, bet atšķirīgu relatīvo atomu masu, jo kodolā ir atšķirīgs neitronu skaits. Relatīvā atomu masa parāda, cik reižu ķīmiskā elementa atoma masa ir lielāka par 1/12 no oglekļa atoma masas. Nav nepieciešams iegaumēt ķīmisko elementu relatīvo atomu masu vērtības, tās ir norādītas jebkurā ķīmijas mācību grāmatā vai atsauces grāmatā, kā arī D.I. Mendeļejevs. Elementa sērijas numurs tabulā D.I. Mendeļejevs atbilst protonu skaitam atoma kodolā. Atoms ir mazākā matērijas daļiņa, kas sastāv no kodola un elektroniem.

Kodols ir atoma centrālā daļa, kas sastāv no protoniem un neitroniem, kurā ir koncentrēta lielākā atoma masas daļa. Protons ir elementārdaļiņa ar lādiņu +1 un relatīvo masu, kas vienāda ar vienu. Neitrons ir daļiņa, kas nonāk atoma kodolā, bez elektriskā lādiņa un kuras relatīvā masa ir vienāda ar vienotību. Elektrons ir mazākā vielas daļiņa ar negatīvu elektrisko lādiņu e=1,6·10-19 kuloni, ko ņem par elementāru elektrisko lādiņu (-1). Vidējais aritmētiskais ir visu reģistrēto vērtību summa, dalīta ar to skaitu.

Neitrons + - protons 16 - - elektrons Skābeklis sastāv no trim izotopiem – , un. Atomiem ir vienāds protonu skaits, taču tie atšķiras neitronu saturā. Izotopu protonu skaits neitronu skaits 8 8 8 9 8 10 izotopu protonu skaits neitronu skaits 8 8 8 9 8 10 - - - - - - - - + + + + + + + + + + 1 8 - - - - - - - - + + ++++++

99,76% 0 . 203% 0. 037% Skābekļa izotopu koncentrācija ūdens molekulās ir atšķirīga Vielu izotopu sastāvs, izmantojot ūdeni kā piemēru (H 2 O) H 2 O

Dabisko ūdeni var uzskatīt par zemas viršanas temperatūras komponenta H 2 16 O maisījumu ar viršanas temperatūru (normālā spiedienā) 100 0 C un komponentu ar augstu viršanas temperatūru H 2 18 O ar viršanas temperatūru 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 O H 2 16 O H 2 16 O H 2 18 O H 2 18 O H 2 18 O

Izotopu nozīme cilvēka praktiskajā darbībā Izotopiem ir nozīmīga loma daudzās cilvēka dzīves jomās, proti: Medicīna (vēža diagnostika un ārstēšana) Pamatzinātnes (neitrīnu (“tumšās vielas) ražošana un izpēte”) Elektronika (pusvadītāji, iekārtas) Vides pētījumi (augsne, mēslojums)

Viktorīnas testi 1. Kas ir atoms? Kāda ir tā struktūra? 2. Kā noteikt protonu skaitu atomā? Elektronu skaits? 3. Kā noteikt neitronu skaitu atomā? 4. Izskaidrojiet jēdziena “izotopi” nozīmi, izmantojot ķīmiskā elementa skābekļa piemēru.

Testa jautājumi 4. Kā izotopu sastāvs ietekmē vielu fizikālās īpašības? 5. Kādās praktiskās darbības jomās tiek izmantoti izotopi? Mājasdarbs. Sagatavojiet ziņojumu saskaņā ar piekto jautājumu.

Literatūra 1.Izotopi: īpašības, sagatavošana, pielietojums, 1.sējums - M.: FIZMATLIT, 2005. - 600 lpp. 2.Izotopi: īpašības, sagatavošana, pielietojums, 2. sējums - Baranov V.Yu. FIZMATLIT, Maskava, 2005, 728 lpp., UDC: 546.02+621.039.8, ISBN: 5-9221-0523-X 3. Izotopi, to īpašības un pielietojums http:// www.muctr.ru/univsubs/infacol /ifh /faculties/f4/isotops.php 4. Radzigs A.A., Smirnoe B.M. Atomu un atomu jonu parametri. Direktorija. - M.: Energoatomizdat, 1986. - 344 lpp.

Par tēmu: metodiskā attīstība, prezentācijas un piezīmes

IZOTOPI

prezentāciju var izmantot, pārbaudot mājas darbus, lai pārbaudītu studentu materiāla apguves līmeni...

Fizikas informācijas karte. 12. klase. Izotopi.

Īsa prezentācija par tēmu "Izotopi" vakara (maiņu) skolas 12. klasē. Tika izmantoti interneta materiāli....

Integrētās fizikas + informātikas nodarbības metodiskā izstrāde “Atoma uzbūve, atoma kodolu saistīšanas enerģija, radioaktivitāte. Radioaktīvo izotopu pielietojums" profesijai Bankas kontrolieris

Nodarbība tiek sniegta fizikas sadaļas “Radioaktivitāte” apguves noslēgumā, kurai atvēlētas 8 stundas, kā zināšanu vispārināšana un sistematizēšana par pētāmo sadaļu. Nodarbības laikā problēmu risināšanai izmantojiet...