Diapozitiv 3

• Atom katerega koli kemičnega elementa je sestavljen iz pozitivno nabitega jedra in oblaka negativno nabitih elektronov, ki ga obdajajo. Položaj kemičnega elementa v periodnem sistemu Mendelejeva (njegova serijska številka) je določen z nabojem jedra njegovih atomov. Po figurativnem izrazu F. Soddyja so atomi izotopov enaki "zunaj", vendar različni "znotraj".

Diapozitiv 4

• Leta 1932 je bil odkrit nevtron - delec brez naboja, z maso, ki je blizu mase jedra vodikovega atoma - protona, in kot rezultat je nastal protonsko-nevtronski model jedra postavil končno sodobno definicijo pojma izotopi: izotopi so snovi, katerih atomska jedra so sestavljena iz enakega števila protonov in se razlikujejo le po številu nevtronov v jedru. Vsak izotop je običajno označen z nizom simbolov, kjer je X simbol kemijskega elementa, Z je naboj atomskega jedra (število protonov), A je masno število izotopa (skupno število protonov in nevtroni v jedru, A = Z + N). Ker se zdi, da je jedrski naboj edinstveno povezan s simbolom kemičnega elementa, se simbol AX pogosto uporablja za okrajšavo.
• Od vseh izotopov, ki jih poznamo, imajo samo izotopi vodika svoja imena. Tako se izotopa 2H in 3H imenujeta devterij in tritij.

Diapozitiv 5

• V naravi obstajajo tako stabilni izotopi kot nestabilni - radioaktivni, katerih jedra atomov so podvržena spontani transformaciji v druga jedra z emisijo različnih delcev. Zdaj je znanih približno 270 stabilnih izotopov. Število nestabilnih izotopov presega 2000, velika večina jih je pridobljenih umetno kot posledica različnih jedrskih reakcij. Število radioaktivnih izotopov mnogih elementov je zelo veliko in lahko preseže dva ducata. Število stabilnih izotopov je bistveno manjše, nekateri kemijski elementi so sestavljeni samo iz enega stabilnega izotopa (berilij, fluor, natrij, aluminij, fosfor, mangan, zlato itd.). Največ stabilnih izotopov - 10 - so našli v kositru, na primer v železu so 4, v živem srebru pa 7.

Diapozitiv 6

Odkritje izotopov

• Leta 1808 je angleški znanstvenik naravoslovec John Dalton prvič uvedel definicijo kemičnega elementa kot snovi, sestavljene iz atomov iste vrste. Leta 1869 je kemik D. I. Mendelejev odkril periodični zakon kemijskih elementov. Ena od težav pri utemeljitvi koncepta elementa kot snovi, ki zavzema določeno mesto v celici periodnega sistema, so bile eksperimentalno opažene necele atomske mase elementov. Leta 1866 je angleški fizik in kemik sir William Crookes postavil hipotezo, da je vsak naravni kemijski element določena mešanica snovi, ki so enake po svojih lastnostih, vendar imajo različne atomske mase, vendar takrat taka predpostavka še ni imela eksperimentalna potrditev.

Diapozitiv 7

• Pomemben korak k odkritju izotopov je bilo odkritje pojava radioaktivnosti in hipoteze o radioaktivnem razpadu, ki sta jo oblikovala Ernst Rutherford in Frederick Soddy: radioaktivnost ni nič drugega kot razpad atoma v nabit delec in atom drugega elementa. , ki se po svojih kemičnih lastnostih razlikuje od prvotnega. Posledično se je pojavila ideja o radioaktivnih serijah ali radioaktivnih družinah, na začetku katerih je prvi starševski element, ki je radioaktiven, in na koncu - zadnji stabilni element. Analiza verig transformacij je pokazala, da se lahko med njihovim potekom v eni celici periodičnega sistema pojavijo isti radioaktivni elementi, ki se razlikujejo le po atomskih masah. Pravzaprav je to pomenilo uvedbo koncepta izotopov.

Diapozitiv 8

• Neodvisna potrditev obstoja stabilnih izotopov je bila nato pridobljena v poskusih Thomsona in Astona v letih 1912–1920 s snopi pozitivno nabitih delcev, ki izhajajo iz razelektritvene cevi.
• Leta 1919 je Aston zasnoval instrument, imenovan masni spektrograf. Ionski vir je še vedno uporabljal razelektritveno cev, vendar je Aston našel način, po katerem je zaporedni odklon žarka delcev v električnem in magnetnem polju vodil do fokusiranja delcev z enakim nabojem. razmerje proti masi (ne glede na njihovo hitrost) na isti točki na zaslonu. Kot rezultat kasnejše uporabe in izboljšave masnih spektrometrov s prizadevanji številnih raziskovalcev je bila do leta 1935 sestavljena skoraj popolna tabela izotopske sestave kemičnih elementov.

Diapozitiv 9

Uporaba izotopov

• Različni izotopi kemijskih elementov se pogosto uporabljajo v znanstvenih raziskavah, na različnih področjih industrije in kmetijstva, v jedrski energiji, sodobni biologiji in medicini, v okoljskih študijah in na drugih področjih. Za znanstvene raziskave so potrebne majhne količine redkih izotopov različnih elementov, merjene v gramih in celo miligramih na leto. Hkrati lahko za številne izotope, ki se pogosto uporabljajo v jedrski energiji, medicini in drugih industrijah, potreba po njihovi proizvodnji znaša veliko kilogramov in celo ton. V znanstvenih raziskavah se stabilni in radioaktivni izotopi široko uporabljajo kot izotopski sledilci pri preučevanju najrazličnejših procesov, ki se dogajajo v naravi. V kmetijstvu se izotopi uporabljajo na primer za preučevanje procesov fotosinteze, prebavljivosti gnojil in za določanje učinkovitosti rastlin pri uporabi dušika, fosforja, mikroelementov in drugih snovi.

Diapozitiv 10

• Izotopske tehnologije se pogosto uporabljajo v medicini. Tako se v ZDA po statističnih podatkih dnevno izvede več kot 36 tisoč medicinskih posegov in približno 100 milijonov laboratorijskih testov z uporabo izotopov. Najpogostejši postopki vključujejo računalniško tomografijo. Ogljikov izotop C13, obogaten na 99% (naravna vsebnost približno 1%), se aktivno uporablja v tako imenovanem "diagnostičnem nadzoru dihanja". Bistvo testa je zelo preprosto. Obogateni izotop se vnese v pacientovo hrano in se po sodelovanju v presnovnem procesu v različnih telesnih organih sprosti v obliki ogljikovega dioksida CO2, ki ga bolnik izdihne, ki ga zberemo in analiziramo s spektrometrom. Razlike v hitrosti procesov, povezanih s sproščanjem različnih količin ogljikovega dioksida, označenega z izotopom C13, omogočajo presojo stanja različnih bolnikovih organov. V ZDA je število bolnikov, ki bodo opravili ta test, ocenjeno na 5 milijonov na leto. Metode laserskega ločevanja se zdaj uporabljajo za proizvodnjo visoko obogatenega izotopa C13 v industrijskem obsegu.

Če želite uporabljati predogled predstavitev, ustvarite Google račun in se prijavite vanj: https://accounts.google.com

Podnapisi diapozitivov:

KOU VO "TSLPDO" IZOTOPI Predstavitev za lekcijo Kemija 8. razred Pripravila učiteljica Olkhovikova G.P. Tehnični svetovalec Olkhovikova S.M. 2016

Osnovni pojmi Izotopi Relativna atomska masa Redno število Jedro Proton Nevtron Elektron Aritmetična sredina

Izotopi so atomi istega kemijskega elementa z enakimi jedrskimi naboji, vendar različno relativno atomsko maso zaradi različnega števila nevtronov v jedru. Relativna atomska masa kaže, kolikokrat je masa atoma kemičnega elementa večja od 1/12 mase ogljikovega atoma. Vrednosti relativnih atomskih mas kemijskih elementov si ni treba zapomniti; podane so v katerem koli učbeniku ali priročniku o kemiji, pa tudi v periodnem sistemu D.I. Mendelejev. Serijska številka elementa v tabeli D.I. Mendelejev ustreza številu protonov v jedru atoma. Atom je najmanjši delec snovi, sestavljen iz jedra in elektronov.

Jedro je osrednji del atoma, sestavljen iz protonov in nevtronov, v katerem je skoncentrirana večina mase atoma. Proton je osnovni delec z nabojem +1 in relativno maso ena. Nevtron je delec, ki vstopi v jedro atoma, je brez električnega naboja in ima relativno maso enako enoti. Elektron je najmanjši delec snovi z negativnim električnim nabojem e=1,6·10-19 kulonov, vzet kot elementarni električni naboj (-1 je vsota vseh zabeleženih vrednosti, deljena z njihovim številom).

Nevtron + - proton 16 - - elektron Kisik je sestavljen iz treh izotopov – , in. Atomi imajo enako število protonov, razlikujejo pa se po vsebnosti nevtronov. Izotop Število protonov Število nevtronov 8 8 8 9 8 10 Število izotopov Protonov Število nevtronov 8 8 8 9 8 10 - - - - - - - - + + + + + + + + + 1 8 - - - - - - - - + + + + + + + +

99,76 % 0 . 203 % 0. 037% Koncentracija kisikovih izotopov v molekulah vode je različna. Izotopska sestava snovi na primeru vode (H 2 O) H 2 O

Naravno vodo lahko obravnavamo kot zmes komponente z nizkim vreliščem H 2 16 O z vreliščem (pri normalnem tlaku) 100 0 C in komponente z visokim vreliščem H 2 18 O z vreliščem 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

Pomen izotopov za praktične človeške dejavnosti Izotopi igrajo pomembno vlogo na številnih področjih človekovega delovanja, in sicer: medicini (diagnoza in zdravljenje raka) osnovni znanosti (proizvodnja in študij nevtrinov (»temna snov«) elektroniki (polprevodniki, oprema) Okoljske raziskave (tla, gnojila)

Kviz 1. Kaj je atom? Kakšna je njegova struktura? 2. Kako določimo število protonov v atomu? Število elektronov? 3. Kako določimo število nevtronov v atomu? 4. Pojasnite pomen pojma »izotopi« na primeru kemijskega elementa kisika.

Testna vprašanja 4. Kako izotopska sestava vpliva na fizikalne lastnosti snovi? 5. Na katerih področjih praktične dejavnosti se uporabljajo izotopi? Domača naloga. Pripravite sporočilo v skladu s petim vprašanjem.

Literatura 1. Izotopi: lastnosti, priprava, uporaba, zvezek 1 - M .: FIZMATLIT, 2005. - 600 str. 2. Izotopi: lastnosti, priprava, uporaba, zvezek 2 - Baranov V.Yu. FIZMATLIT, Moskva, 2005, 728 str., UDK: 546.02+621.039.8, ISBN: 5-9221-0523-X 3. Izotopi, njihove lastnosti in uporaba http:// www.muctr.ru/univsubs/infacol /ifh /faculties/f4/isotops.php 4. Radzig A.A., Smirnoe B.M. Parametri atomov in atomskih ionov. Imenik. - M.: Energoatomizdat, 1986. - 344 str.

Na temo: metodološki razvoj, predstavitve in zapiski

IZOTOPI

predstavitev lahko uporabimo pri preverjanju domače naloge, za preverjanje stopnje obvladanja snovi učencev...

Kartica z informacijami o fiziki. 12. razred. Izotopi.

Kratka predstavitev teme "Izotopi" v 12. razredu večerne (izmenske) šole. Uporabljena so bila internetna gradiva....

Metodološki razvoj integriranega pouka fizike + računalništva "Zgradba atoma, vezavna energija atomskih jeder, radioaktivnost. Uporaba radioaktivnih izotopov« za poklic Bančni kontrolor

Lekcija je podana na koncu študija oddelka fizike "Radioaktivnost", za katerega je dodeljenih 8 ur, kot posploševanje in sistematizacija znanja o obravnavanem delu. Med lekcijo za reševanje problemov uporabite...