Temat: Izotopy pierwiastków cz. 1

Adresat

Uczeń szkoły podstawowej (klasy 7. i 8.)

Podstawa programowa:

Szkoła podstawowa. Chemia.

I. Wewnętrzna budowa materii. Uczeń:

4) definiuje pojęcie izotopu; opisuje różnice w budowie atomów izotopów, np. wodoru; wyszukuje informacje na temat zastosowań różnych izotopów.

Ogólny cel kształcenia

Uczeń definiuje pojęcie izotopu pierwiastka.

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w języku ojczystym;

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo‑techniczne;

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się.

Kryteria sukcesu
Uczeń nauczy się:

• wyjaśniać, co to są izotopy;

• opisywać izotopy za pomocą symboli;

• omawiać różnice w budowie atomów izotopów wodoru;

• obliczać masę izotopu.

Metody/techniki kształcenia

• podające

  • pogadanka.

• aktywizujące

  • dyskusja.

• eksponujące

  • film.

• programowane

  • z użyciem komputera;

  • z użyciem e‑podręcznika.

• praktyczne

  • ćwiczeń przedmiotowych.

Formy pracy

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne

• e‑podręcznik;

• zeszyt i kredki lub pisaki;

• tablica interaktywna, tablety/komputery.

Przebieg lekcji

Faza wstępna

1. Nauczyciel rozdaje uczniom metodniki lub kartki w trzech kolorach: zielonym, żółtym i czerwonym do zastosowania w pracy techniką świateł drogowych. Przedstawia cele lekcji sformułowane w języku ucznia na prezentacji multimedialnej oraz omawia kryteria sukcesu (może przesłać uczniom cele lekcji i kryteria sukcesu pocztą elektroniczną lub zamieścić je np. na Facebooku, dzięki czemu uczniowie będą mogli prowadzić ich portfolio).

2. Prowadzący wspólnie z uczniami ustala – na podstawie wcześniej zaprezentowanych celów lekcji – co będzie jej tematem, po czym zapisuje go na tablicy interaktywnej/tablicy kredowej. Uczniowie przepisują temat do zeszytu.

Faza realizacyjna

1. Nauczyciel – w celu przypomnienia uczniom wiadomości na temat budowy atomu – zadaje pytania, np.: „Czym jest atom?”, „Jakie rodzaje cząstek elementarnych wchodzą w skład atomu?”, „Jakie cząstki elementarne znajdują się w jądrze, a jakie na zewnątrz jądra?”. Następnie prosi o przypomnienie pojęć: liczba atomowa, masa atomowa, jednostka masy atomowej.

2. Uczniowie czytają fragment pt. „Różnice w atomach tego samego pierwiastka” i własnymi słowami wyjaśniają pojęcie izotopu. Następnie prowadzący zajęcia prosi podopiecznych, żeby zastanowili się, czy izotopy tego samego pierwiastka mają jednakowe liczby: atomową i masową, a jeśli nie, która z tych liczb może być różna. Zaakceptowane przez nauczyciela odpowiedzi, uczniowie zapisują w formularzu zamieszczonym w abstrakcie.

3. Nauczyciel prezentuje tabelę przedstawiającą izotopy azotu. Prosi uczniów o jej wspólną analizę: zwraca uwagę na opis izotopów pierwiastka za pomocą symbolu.

4. Uczniowie wykonują polecenie nr 2: na podstawie układu okresowego przedstawiającego procentową zawartość trwałych izotopów poszczególnych pierwiastków ustalają, ile pierwiastków ma tylko jedną naturalną odmianę izotopową i które pierwiastki mają ich najwięcej.

5. Uczniowie czytają fragment pt. „Izotopy wodoru w przyrodzie”. Oglądają ilustrację i analizują tabelę przedstawiającą właściwości izotopów wodoru. Następnie, pracując w parach, wzajemnie odpytują się ze znajomości fragmentu.

6. Nauczyciel wyświetla prezentację pt. „Izotopy potasu”. Po projekcji uczniowie odpowiadają na pytania: „ Które z odmian pierwiastka są trwałe?”, „Do czego wykorzystuje się jego izotopy?”. Swoje odpowiedzi zapisują w formularzu. Wskazane osoby odczytują je.

7. Uczniowie samodzielnie wykonują zamieszczone w abstrakcie ćwiczenia interaktywne sprawdzające stopień opanowania wiadomości poznanych w czasie lekcji. Nauczyciel inicjuje dyskusję, w trakcie której omówione zostają prawidłowe rozwiązania wszystkich ćwiczeń samodzielnie wykonanych przez uczniów.

Faza podsumowująca

1. Nauczyciel pyta: Gdyby z przedstawionego na lekcji materiału miałaby odbyć się kartkówka, jakie pytania waszym zdaniem powinny zostać zadane?
   Gdyby uczniowie nie wyczerpali najistotniejszych zagadnień, nauczyciel może uzupełnić ich propozycje.

2. Nauczyciel prosi uczniów o rozwinięcie zdań:

   • Dziś nauczyłem się…

   • Zrozumiałem, że…

   • Zaskoczyło mnie…

   • Dowiedziałem się…

   W celu przeprowadzenia podsumowania może posłużyć się tablicą interaktywną w abstrakcie lub polecić uczniom pracę z nią

Praca domowa

1. Odsłuchaj w domu nagrania abstraktu. Zwróć uwagę na wymowę, akcent i intonację. Naucz się prawidłowo wymawiać poznane na lekcji słówka.

W tej lekcji zostaną użyte m.in. następujące pojęcia oraz nagrania

Pojęcia

Teksty i nagrania

Isotopes of elements part 1

Atoms belonging to the same element have the same nucleus charge (identical number of protons) and the same number of electrons moving around the nucleus. However, as it turns out, these atoms can differ in mass. The reason for this phenomenon is the possibility that different numbers of neutrons occurs in the nucleus of atoms of the same element. Those atoms that have more neutral particles have a larger mass.

The atoms of the element with the same number of protons, and different number of neutrons in the nucleus are called isotopes.

The element with several isotopes is nitrogen. There are seven neutrons in the nucleus of one of them, and in the nucleus of the other – eight neutrons. Each of these isotopes has the same number of protons that can be found in the periodic table.

The information on the number of neutrons isotopes contain is important in their description. Therefore, mainly mass number providing information on the number of these particles is used in its description. The atomic number is usually omitted due to the fact that it can be found in the periodic table.

Isotopes are presented in two ways: the mass number is placed in the upper index on the left side of the symbol of the element or after the dash after the name of the element, e.g. ${}^{\text{14}}\text{N}$ or nitrogen‑14.

Isotopes with the same atomic number belong to the same element. In principle, these show identical properties, with the only exception being hydrogen isotopes. The hydrogen in nature is a mixture of mainly two isotopes in stable‑state: ${}^{\text{1}}\text{H}$ (99.985%) and ${}^{\text{2}}\text{H}$ (0.015%). It means that of 100,000 atoms of hydrogen, 99,985 are isotopes ${}^{\text{1}}\text{H}$, and 15 atoms – isotopes ${}^{\text{2}}\text{H}$. There is also the third, unstable isotope ${}^{\text{3}}\text{H}$. It occurs in trace amounts. The isotopes of hydrogen were the only ones in the world of elements to have their names: protium, deuterium and tritium.

Symbol of hydrogen isotope
${}^{\text{1}}\text{H}$ or hydrogen‑1
Name of hydrogen isotope – protium

Symbol of hydrogen isotope
${}^{\text{2}}\text{H}$ or hydrogen‑2
Name of hydrogen isotope – deuterium

Symbol of hydrogen isotope
${}^{\text{3}}\text{H}$ or hydrogen‑3
Name of hydrogen isotope – tritium

It is easy to see that hydrogen isotopes differ in the number of nucleons. For this reason, there is a large mass difference between them, for example the deuterium atom has a mass twice as large as the weight of the protium and the tritium mass is three times larger than protium. This phenomenon affects the properties of these isotopes: protium, deuterium and tritium have different properties.

• Isotopes are atoms of the same chemical element that have the same number of protons and different number of neutrons.

• Most of the chemical elements found in nature are a mixture of isotopes with a stable composition.

• Isotopes of hydrogen are: protium (${}^{\text{1}}\text{H}$), deuterium (${}^{\text{2}}\text{H}$) and tritium (${}^{\text{3}}\text{H}$). Their properties are different.