Imię i nazwisko autora:

Tomasz Cap

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Składy izotopowe pierwiastków

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony

Podstawa programowa

Cele kształcenia – wymagania ogólne
II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych.

Zakres podstawowy
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
1) przedstawia jednostki wielkości fizycznych, opisuje ich związki z jednostkami podstawowymi; przelicza wielokrotności i podwielokrotności;
2) posługuje się materiałami pomocniczymi, w tym tablicami fizycznymi i chemicznymi oraz kartą wybranych wzorów i stałych fizykochemicznych;
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem.
XI. Fizyka jądrowa. Uczeń:
1) posługuje się pojęciami pierwiastek, jądro atomowe, izotop, proton, neutron, elektron do opisu składu materii; opisuje skład jądra atomowego na podstawie liczb masowej i atomowej.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
1) przedstawia jednostki wielkości fizycznych, opisuje ich związki z jednostkami podstawowymi; przelicza wielokrotności i podwielokrotności;
2) posługuje się materiałami pomocniczymi, w tym tablicami fizycznymi i chemicznymi oraz kartą wybranych wzorów i stałych fizykochemicznych;
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem.
XII. Elementy fizyki relatywistycznej i fizyka jądrowa. Uczeń:
5) posługuje się pojęciami pierwiastek, jądro atomowe, izotop, proton, neutron, elektron do opisu składu materii; opisuje skład jądra atomowego na podstawie liczb masowej i atomowej.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenia Parlamentu Europejskiego i Rady UE z 2018 r.:

• kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji,

• kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii,

• kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się,

• kompetencje cyfrowe.

Cele operacyjne:

Uczeń:

1. podaje definicję pierwiastka i izotopu;

2. wyjaśnia, czym jest skład izotopowy pierwiastków;

3. stosuje atomową jednostkę masy;

4. oblicza średnią masę atomową pierwiastka, znając jego skład izotopowy.

Strategie nauczania

IBSE

Metody nauczania

wykład informacyjny, rozwiązywanie zadań rachunkowych

Formy zajęć:

praca indywidualna, praca w parach

Środki dydaktyczne:

rzutnik lub ekran do wyświetlania multimedium

Materiały pomocnicze:

-

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel przypomina uczniom podstawowe pojęcia: pierwiastek, liczba atomowa, liczba neutronów, liczba masowa, izotop. Nauczyciel na kilku przykładach (np. Indeks górny 238²³⁸U, Indeks górny 235²³⁵U) pokazuje, jak określić liczbę atomową i masową.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel omawia występowanie pierwiastków chemicznych w przyrodzie (np. które pierwiastki chemiczne są naturalne, a które nie, których jest najwięcej, a których są tylko śladowe ilości). Nauczyciel wprowadza pojęcie atomowej jednostki masy i prosi uczniów o policzenie masy bezwzględnej glinu, którego masa atomowa wynosi 27u (zadanie 4 z zestawu ćwiczeń).
Uczniowie rozwiązują zadanie 4 z zestawu ćwiczeń.
Nauczyciel podaje dokładną masą atomową glinu i prosi uczniów o policzenie błędu względnego przybliżenia masy użytego podczas rozwiązywania zadania 4.
Uczniowie rozwiązują zadanie i dyskutują z nauczycielem zasadność użytego przybliżenia.
Nauczyciel wprowadza pojęcie składu izotopowego pierwiastków i używając multimedium pokazuje uczniom składy izotopowe różnych pierwiastków. Nauczyciel wprowadza pojęcia izotopu stabilnego i radioizotopu. Nauczyciel prosi uczniów, aby w parach wybrali jeden z pierwiastków o co najmniej 3 izotopach i obliczyli, ile atomów danego izotopu przypada na milion atomów wybranego pierwiastka.
Uczniowie rozwiązują zadanie i dyskutują wyniki.
Nauczyciel pokazuje uczniom, jak obliczyć średnią masę atomową pierwiastka na wybranym przykładzie. Następnie prosi uczniów, aby obliczyli średnie masy atomowe dla wybranych pierwiastków.
Uczniowie obliczają średnie masy atomowe dla wybranych pierwiastków.

Faza podsumowująca:

Nauczyciel mówi uczniom, że skład izotopowy pierwiastków może zmieniać się w czasie i wyjaśnia dlaczego, następnie razem z uczniami rozwiązuje zadanie 8 z zestawu ćwiczeń.

Praca domowa:

Zadanie 1, 2, 3, 5, 6, 7 z zestawu ćwiczeń.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Multimedium bazowe może być użyte jako materiał wprowadzający, gdy nauczyciel chciałby zastosować strategię odwróconej klasy.