Рассмотрим вариант решения задания из учебника Кузнецова, Титова 8 класс, Вентана-Граф: Задание 1. Почему в парах элементов аргон - калий, кобальт - никель, теллур - иод впереди стоящий элемент имеет большую атомную массу, чем последующий, почему атомные массы элементов обозначены дробными числами, если массы протонов и нейтронов приняты за 1, а массой электронов как ничтожной можно пренеберечь? Какова причина кажущихся «нарушений»? Относительные атомные массы Ar обозначены в атомных единицах массы (а.е.м.) относительно 1/12 массы атома углерода. С ростом порядкового номера элементов их атомные массы увеличивается (кроме нескольких пар элементов: Ar-K, Co-Ni, Te-I), что указывает на прямое влияние количества протонов в ядре на массу атома. 1. Дайте характеристику основных видов внутриатомных частиц. 2. Какие частицы обусловливают массу атома? Определите массовое число элемента № 15 в периодической таблице. Масса атома обусловлена входящими в состав ядра протонами (p) и нейтронами (n). Элемент №15 – фосфор, имеет массовое число 31. 3. Дайте определение изотопам, приведите примеры. Изотопы – разновидности атомов одного и того же элемента, имеющие одинаковый заряд ядра, но разную атомную массу и занимающие одно и то же место в Периодической системе. Например, кислород имеет 3 изотопа (с атомными массами 16, 17 и 18), а хлор – 2 (35 и 37). 4. Почему заряд ядра атома является главной характеристикой элемента? Заряд атома является его главной характеристикой, потому что заряд зависит только от количества протонов в ядре, которое для одного и того же элемента всегда постоянно, в отличие от нейтронов и электронов, число которых может варьироваться (чем объясняется существование изотопов и ионов). 5. Выразите графически соотношение изотопов аргона. В чём их сходство и различия? 6. Поясните взаимосвязи между понятиями: «химический элемент», «изотопы», «массовое число». Химический элемент характеризуется одинаковым количеством протонов, но его атомы могут иметь разное количество нейтронов, что приводит к разным массовым числам и объясняет существование изотопов, т.е. атомов одного и того же химического элемента с разными массовыми числами. 7. Используя Интернет, подготовьте сообщение о применении радиоизотопов. Применение радиоизотопов основано на двух методах: 1. Метод «меченых» атомов: использование стабильных и радиоактивных изотопов в качестве маркеров для отслеживания распределения и перемещения веществ в различных объектах. 2. Использование изотопов как источников излучения: излучение радиоизотопов используются для решения практических задач в науке и технике (биология, медицина, сельское хозяйство, геология, физика, техника, ядерная энергетика, микроэлектроника). Области применения радиоизотопов: • Медицина: диагностика заболеваний, терапия с использованием радиоактивных источников (например, телетерапия и брахитерапия). • Сельское хозяйство: мониторинг усвоения удобрений, эффективности использования растениями питательных веществ, определение солевого режима почв и эффективности применения пестицидов. • Экология: определение причин и масштабов загрязнения, изучение парникового эффекта. • Гидрогеология: определение механизмов подпитки подземных вод, изучение пористости и проницаемости водоносных горизонтов. • Физика: исследование кристаллизации веществ, структуры и однородности высокотемпературных сверхпроводников, тонких плёнок, изучение диффузии примесей в полупроводниках. • Химия: определение состава веществ, исследование химической кинетики, изучение механизмов химических реакций. • Промышленность: определение расхода материалов, скорости и длительности протекания технологических процессов, определение однородности смесей, обнаружение течей, мониторинг износа оборудования. 8 Установите и докажите зависимость порядкового номера элемента № 12 в периодической таблице от определённых частиц атома и их числа. Результаты работы обсудите с товарищем. Элемент №12 – магний. Атомы магния состоят из 12 протонов и 12 электронов (поэтому порядковый номер магния 12); количество нейтронов можно определить по разнице между массовым числом (24) и количеством протонов (12): 24-12 = 12. Таким образом, порядковый номер элемента, количество протонов, электронов и нейтронов для атома магния равно 12.
