Temat: Promieniotwórczość (Izotopy cz. 2)

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 wyjaśnia pojęcie pierwiastka promieniotwórczego, omawia rodzaje promieniowania oraz zastosowanie izotopów promieniotwórczych

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:

• wymieniać rodzaje promieniowania jądrowego i określać ich przenikliwość;

• wyjaśniać pojęcia: izotop (pierwiastek) promieniotwórczy, radioizotop

• wskazywać w układzie okresowym pierwiastki promieniotwórcze;

• wyjaśniać pochodzenie radioizotopów w środowisku.

Metody/techniki kształcenia

• podające

  • pogadanka.

• aktywizujące

  • dyskusja.

• programowane

  • z użyciem komputera;

  • z użyciem e‑podręcznika.

• praktyczne

  • ćwiczeń przedmiotowych.

Formy pracy

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne

• e‑podręcznik;

• zeszyt i kredki lub pisaki;

• tablica interaktywna, tablety/komputery;

• arkusze szarego papieru;

• kolorowe pisaki.

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. Uczniowie czytają fragment pt.”Radioizotopy” oraz analizują schemat opisujący pierwiastki w przyrodzie. Następnie wyjaśniają, czym są pierwiastki trwałe, pierwiastki promieniotwórcze oraz izotopy promieniotwórcze.

2. Uczestnicy zajęć zapoznają się z informacjami przedstawionymi w tabeli „Rodzaj cząstek, które wchodzą w skład promieniowania jądrowego”. Nauczyciel omawia poszczególne rodzaje promieniowania i prosi uczniów, żeby zastanowili się, jaki ładunek (ujemny czy dodatni) mają cząstki α, a jaki cząstki β – trwa dyskusja. Uczniowie wspólnie z nauczycielem ustalają odpowiedź i zapisują ją w formularzu zamieszczonym w abstrakcie.

3. Nauczyciel dzieli klasę na grupy, rozdaje arkusze szarego papieru i kolorowe pisaki. Uczniowie, korzystając z internetu, podręcznika książkowego i elektronicznego, tworzą infografiki na temat najważnieszych dokonań Marii Skłodowskiej‑Curie. Po zakończeniu działań liderzy grup prezentują efekty pracy.

4. Uczniowie zapoznają się z fragmentami „Pierwiastki promieniotwórcze w naszym otoczeniu” oraz „Czy można zmierzyć promieniowanie jądrowe?”. Następnie, pracując w parach i korzystając z internetu, podręcznika książkowego lub e‑podręcznika, wykonują polecenie nr 2 oraz polecenie nr 3. Wskazane pary omawiają swoje opracowania na forum klasy.

5. Uczniowie, pracując indywidualnie lub w parach, wykonują ćwiczenia interaktywne sprawdzające i utrwalające wiadomości poznane w czasie lekcji. Wybrane osoby omawiają prawidłowe rozwiązania ćwiczeń interaktywnych. Prowadzący uzupełnia lub prostuje wypowiedzi podopiecznych.

Faza podsumowująca

1. Nauczyciel odtwarza nagranie abstraktu. Co jakiś czas zatrzymuje je, prosząc uczniów, by opowiedzieli własnymi słowami to, co przed chwilą usłyszeli. W ten sposób uczniowie utrwalają informacje poznane w czasie lekcji oraz ćwiczą słuchanie ze zrozumieniem.

2. Nauczyciel prosi chętnego ucznia o podsumowanie lekcji z jego punktu widzenia. Pyta pozostałych uczniów, czy chcieliby coś dodać do wypowiedzi kolegi na temat wiedzy i umiejętności opanowanych na lekcji.

Praca domowa

1. Wykonaj polecenie nr .1.

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

Pojęcia

Teksty i nagrania

Radioactivity (Isotopes pt 2)

A significant number of elements occur in nature as a mixture of isotopes. Isotopes can be stable and unstable. The ones that are unstable decay spontaneously and transform into isotopes of other elements. They are said to be unstable and are called radioactive isotopes or radioisotopes. Elements can be a mixture of stable or unstable (radioactive) isotopes, or contain both types of isotopes. Elements that are composed of only radioactive isotopes (radioisotopes) are called radioactive elements. There are few radioactive elements in nature. For example: technetium ($Z=61$) and promethium ($Z=61$) and elements with atomic number greater than 82.

Radiation, called nuclear or ionizing radiation, is always present when atomic nuclei are decaying. Some radioactive isotopes emit α (alpha) particles and others emit – β (beta) particles. Often radiation γ is also observed. A large amount of energy is released during decay.

Each type of radiation produced by radioactive substances has a different range and degree of penetration through the materials. α (alpha) radiation has the smallest range and can be stopped by a piece of paper. A somewhat thicker layer of another material is needed to stop β (beta) particles, for example thin lead or aluminium sheet. γ (gamma) radiation is the most penetrating – a few‑centimetre thick lead shield is needed to protect against it.

Most radiation absorbed by the matter, including its effect on living organisms, is described by means of the unit called sievert (Sv). In Poland, radiation dose, both from natural and artificial sources, amounts to approx. 3.3 mSv (millisieverts) during the year.

Radiation originating from natural radioisotopes is often referred to as the radiation background. Natural radiation background usually differs in various places throughout the world. It depends mainly on the local geological structure of the ground and the average concentration of noble gas – radioactive radon ${}^{\text{222}}\text{Rn}$ – in the atmosphere.

• Radioactive isotopes are mixtures of unstable isotopes; these are elements of atomic number greater than 82, technetium ($\text{Z = 43}$) and promethium ($\text{Z = 61}$).

• Unstable (radioactive) isotopes undergo spontaneous decay and transform into isotopes of other elements with different decay rate, typical of given isotope.

• Radioactive isotopes can emit three types of radiation: α (alpha) (${}_{\text{2}}{}^{\text{4}}\text{He}$, nuclei of the helium atom), β (beta) (rapidly moving electrons) and γ (gamma) (electromagnetic radiation).

• In nature there are many radioisotopes that are fixed components of water, air and soil. They are a source of radiation called natural radioactivity.

• Harmfulness of radiation depends on its type, intensity (power) and duration.