I. Temat lekcji: Naturalne przemiany promieniotwórcze

Transkrypt

1 I. Temat lekcji: Naturalne przemiany promieniotwórcze Konspekt lekcji chemii nieorganicznej dla klasy I liceum ogólnokształcącego-poziom rozszerzony, przygotowany przez nauczyciela chemii II Liceum Ogólnokształcącego w duńskiej Woli-mgr Iwonę Hitel. II. Cele ogólne: zapoznanie uczniów z pojęciami przemian promieniotwórczych, rozwijanie umiejętności, rozwiązywania problemów obliczeniowych związanych z promieniotwórczością, poznanie typów obliczeń związanych z tematem. III. Cele operacyjne-szczegółowe: czeń powinien umieć: wymienić podstawowe przemiany promieniotwórcze, wyjaśnić, na czym polegają przemiany promieniotwórcze, zapisywać i uzupełniać równania przemian promieniotwórczych i β, analizować zmiany składu jąder i odczytywać produkty przemian promieniotwórczych z układu okresowego, określać typy przemiany promieniotwórczej, definiować i posługiwać się czasem połowicznego rozpadu dla określenia trwałości pierwiastka, określać na podstawie czasu połowicznego rozpadu ilość materiału promieniotwórczego pozostałego w próbce, rysować wykres zależności masy pierwiastka promieniotwórczego od czasu jego przechowywania i odczytywać z niego ilości preparatu pozostałego po określonym czasie, wymienić i interpretować naturalne szeregi promieniotwórcze. IV. Cele wychowawcze: kształcenie umiejętności współpracy w grupie, kształcenie umiejętności korzystania z różnych źródeł informacji i ich właściwej interpretacji, uczenie się przekazywania zdobytych wiadomości, czyli doskonalenie umiejętności komunikacyjnych, przekonywanie się o własnych możliwościach skutecznego działania. V. Metody pracy: słowna, słowna problemowa, praca w grupach eksperckich (metoda puzli). VI. Środki dydaktyczne: układ okresowy pierwiastków, foliogramy, tablice rozpadów promieniotwórczych, zestaw załączników opracowanych przez nauczyciela.

2 VII. TOK LEKCJI Część wprowadzająca: Czynności nauczyciela i ucznia 1. Nauczyciel sprawdza listę obecności, podaje temat i cele lekcji.. Nauczyciel przedstawia zasady pracy na lekcji. 3. Nauczyciel zadaje kontrolne pytania dotyczące budowy atomu np.: -Jak zbudowany jest atom -Scharakteryzuj elektron. -O czym mówi liczba atomowa i masowa -Co to są izotopy czniowie odpowiadają na zadane pytania z zakresu budowy atomu.. Nauczyciel kontroluje poprawność wypowiedzi uczniów. 5. Nauczyciel przygotowuje uczniów, do dalszej pracy poprzez pogadankę wprowadzającą, dotyczącą promieniowania i β - oraz czasu połowicznego rozpadu. czniowie zapisują równania przemiany promieniotwórczej i β - podane przez nauczyciela oraz wzory ogólne przemian. Środki Metody dydaktyczne słowna układ okresowy pierwiastków słowna (pogadanka) tablice rozpadów promieniotwórczych foliogramy układ okresowy pierwiastków Wskazówki Cele wagi Ściśle przestrzegać dyscypliny czasu przez uczniów i nauczyciela Można zaktywizować uczniów, przyznając punkty. Ściśle przestrzegać dyscypliny czasu przez nauczyciela czniowie znają pojęcia: pierwiastek, jądro atomowe, cząstki elementarne materii, liczba atomowa i masowa czniowie posługują się w/w pojęciami w praktyce czniowie znają zasady pracy na lekcji. czniowie wymieniają i definiują rodzaje promieniowania. min. 5 min. min.

3 Część realizacyjna: Czynności nauczyciela i ucznia 1. czeń wytypowany na wcześniejszej lekcji dokonuje wprowadzenia (w formie krótkiego referatu) w temat prac nad promieniotwórczością. Metody krótki referat Środki dydaktyczne Wskazówki Cele wagi czniowie 5 min poznają zakres prac Becquerela. Wiedzą, że do rozwoju wiedzy o promieniotwórczości przyczyniła się Maria Skłodowska-Curie.. Nauczyciel wyjaśnia, na czym polega zjawisko promieniotwórczości, wskazuje pierwiastki promieniotwórcze. - słowna (pogadanka - czeń rozumie występowanie zjawiska promieniotwórczości min. 3. Nauczyciel omawia właściwości z każdego rodzajów promieniowania. słowna (pogadanka) - foliogramy 5 min.. Nauczyciel dzieli klasę na grupy i każdej z nich przydziela odpowiednie zadania (załącznik nr 1 zadania dla uczniów ). czniowie zapoznają się z treścią załącznika i rozwiązują zadane zadania. 5. Nauczyciel zwraca uwagę jak pracują uczniowie w grupach i służy pomocą w sytuacjach problemowych. czniowie prezentują efekty swojej pracy na forum klasy. praca w układ okresowy pierwiastków załącznik nr 1. zadania dla uczniów grupach (metoda puzli) - czniowie zapisują i uzupełniają równania przemian i β - - czniowie określają typ promieniowania - czniowie posługują się czasem połowicznego rozpadu do rozwiązywania zadań. 8 min. min. 6. Wspólne omówienie naturalnych szeregów promieniotwórczych: uranowo-aktynowy, uranowo-radowy, torowy. -szeregi - wrócić uwagę promieniotwór na pojawiające się cze. nowe pierwiastki. - czniowie analizują szeregi promieniotwórcze. 3 min Część podsumowująca: Czynności nauczyciela i ucznia 1. Nauczyciel ocenia pracę uczniów i najlepiej pracującym uczniom wstawia satysfakcjonujące ich oceny. Metody Środki dydaktyczne słowna przedmiotowy wrócić system uwagę na oceniania znajomość kryteriów oceny Wskazówki Cele wagi czniowie 5 min. dokonują samooceny swojej pracy na lekcji. Nauczyciel: ocenia pracę klasy zadaje pracę domową żegna się z klasą. słowna (pogadanka) - załącznik nr. praca domowa min.

4 ałączniki niezbędne do przeprowadzenia lekcji: załącznik nr 1. zadania dla uczniów, załącznik nr. praca domowa, opis metody puzli. ałącznik nr 1. zadania dla uczniów (praca w grupach-metoda puzli) Odczytajcie swój materiał źródłowy. Rozwiążcie w grupie zadania rachunkowe. Wyjaśnijcie wzajemnie lub z pomocą nauczyciela ewentualne niejasności, tak aby każdy uczestnik z grupy rozumiał tekst, potrafił rozwiązać zadania i mógł wytłumaczyć to innym. Po wykonaniu zadania, na umówiony znak, przechodzicie pojedynczo do innych stolików tak, aby w każdej nowej grupie znalazły się osoby z wszystkich pozostałych grup. Wymieniacie nawzajem pozyskaną z materiałów źródłowych wiedzę i robicie notatki. W czasie omawiania problemów pozostałych kolegów proszę robić własne notatki. Po wysłuchaniu wszystkich przedstawicieli grup wracacie do grup pierwotnych i porównujecie swoje notatki z notatkami kolegów. Każda z grup w ten sposób zapoznaje się z całym materiałem. estaw dla grupy I apisywanie równań promieniotwórczych Możliwe przemiany promieniotwórcze to: emisja cząstek (promieniowanie jest to strumieniem jąder helu He ), powodująca zmianę He (), na przykład Th + He (). emisja cząstek β - (promieniowanie β to strumień elektronów), powodująca zmianę e - (β ), na przykład Th 91 Pa + e - (β - ). Wskazówka: Pierwiastek emitujący cząstki zamienia się w pierwiastek przesunięty w układzie okresowym o dwa miejsca w lewo, a emitujący cząstki β - o jedno miejsce w prawo. apisz równania przemiany dla atomów: a) Rn adanie. apisz równania przemiany β - dla atomów: a) H , 8 Po, c), d) Np , 3 Li, c) 10 Ne, d) Pr estaw dla grupy II Określanie typu przemiany promieniotwórczej Możliwe przemiany promieniotwórcze to: emisja cząstek (promieniowanie jest to strumieniem jąder helu He ), powodująca zmianę He (), na przykład Th + He ().

5 emisja cząstek β - (promieniowanie β to strumień elektronów), powodująca zmianę e - (β ), na przykład Th 91 Pa + e - (β - ). Wskazówka: Pierwiastek emitujący cząstki zamienia się w pierwiastek przesunięty w układzie okresowym o dwa miejsca w lewo, a emitujący cząstki β- o jedno miejsce w prawo. Określ typ rozpadu w przemianach: a) 75 c) 3 Se adanie Br d) 9 Pu Pd g Ni 63 9 Cu 1 10 Samorzutna przemiana promieniotwórczego izotopu 83 Bi w 8 Pb może przebiegać na dwa sposoby. Wskaż je i uzasadnij odpowiednimi równaniami reakcji jądrowych. estaw dla grupy III Rysowanie wykresu zależności masy pierwiastka promieniotwórczego od czasu przechowywania. Odczytywanie z wykresu ilości preparatu pozostałego w próbce. Każdy pierwiastek promieniotwórczy charakteryzuje się własnym tzw. okresem półtrwania. Jest to czas, po którym pozostaje połowa początkowej liczby jąder danego nuklidu. Na 3 przykład nuklid Th charakteryzuje się czasem półtrwania wynoszącym dni. naczy to, że jeśli laboratorium zgromadzi próbkę o masie 1 g, wówczas po dniach pozostanie 0,5 g, po 8 dniach 0,5 g itd. Można narysować wykres zależności ilości materiału promieniotwórczego od czasu przechowywania, pamiętając, że po każdym czasie półtrwania rozkłada się połowa tego, co jeszcze pozostało. gromadzono próbkę Rn o masie 8 mg. Rn ulega przemianie z okresem połowicznego rozpadu 3,8 dnia. Oblicz, ile miligramów Rn pozostanie w próbce po upływie 5 okresów jego połowicznego rozpadu, czyli 19 dni. adanie. I ulega przemianie β - z okresem połowicznego rozpadu 8 dni. Do tarczycy pacjenta wprowadzono µmole I. Skonstruuj tabelę i narysuj wykres obrazujące, jak zmienia się ilość I w tarczycy w ciągu 3 dni od jego wprowadzenia. wykresu odczytaj, ile I pozostanie w tarczycy pacjenta po upływie 30 dni. estaw dla grupy IV Obliczenia związane z przemianami promieniotwórczymi W miejsce liter wstaw symbole pierwiastków: 6 a) 88 Ra B C 35 adanie. β- B C β- D E

6 6 Jądro promieniotwórczego izotopu radu 88 Ra uległo trzem przemianom i dwóm przemianom β -. Podaj skład jądra, które powstało w wyniku tych przemian adanie 3. Ile cząstek i β wypromieniuje atom ołowiu 8 Pb, przemieniając się w atom rtęci Hg a) i β - i 3β - c) 1 i β - d) 3 i 3β - ałącznik nr praca domowa 80 trwal wiadomości z lekcji na podstawie podręcznika CHEMI 1 autorstwa: Czerwiński,. Czerwińska, M Jelińska-Kazimierczuk, K. Kuśmierczyk wydawnictwa WSiP (str. 3-8). Wykonaj podane zadania: Wyjaśnij, czy naturalne szeregi promieniotwórcze są zbiorami atomów występujących w przyrodzie. adanie. W miejsce liter, Y, wpisz konkretne nuklidy: a) 38 β- B β- C D E adanie Sr ulega przemianie β z okresem połowicznego rozpadu wynoszącym 9 lat. Próbkę 38 Sr o masie 10 mg pozostawiono na okres 100 lat. Odczytaj z wykresu masę 38 Sr w próbce po upływie tego czasu. adanie Po ulega przemianie z okresem połowicznego rozpadu równym 10 lata. Oblicz, ile czasu musi upłynąć, aby ze 100 mg adanie 5. stal bilans w następujących reakcjach jądrowych: a) Po pozostało 5 mg tego pierwiastka Be + c) Rn + d) Pb 3 Th β Bi Y 83 + Opis metody puzli Celem metody pracy w grupach eksperckich (metoda puzli) jest aktywne włączenie uczestników w proces uczenia się i nauczania innych. Nauczyciel dzieli uczniów na grupy tzw. grupy eksperckie (w optymalnym rozwiązaniu liczebność grup powinna być równa liczbie grup). Każda grupa dostaje do przestudiowania inną część materiału w określonym czasie, w tym ćwiczeniu. Każda grupa odczytuje swój materiał, tak, aby każdy uczestnik z grupy rozumiał i mógł go wytłumaczyć innym. Grupy eksperckie: I Grupa zestaw I II grupa - zestaw II III grupa - zestaw III IV grupa - zestaw IV Na umówiony znak, uczniowie tworzą nowe grupy tak, aby w każdej nowej grupie znaleźli się eksperci z wszystkich pozostałych grup. Eksperci kolejno relacjonują to,

7 czego się nauczyli w swoich grupach. Każda z grup w ten sposób zapoznaje się z całym materiałem.