Презентация на тему "изотопы". Презентация "изотопы и их применение" История открытия изотопов

Слайд 2

Цель урока

Ввести понятие изотопы Тип урока – изучение нового материала

Слайд 4

История открытия изотопов

Первое доказательство того, что вещества, имеющие одинаковое химическое поведение, могут иметь различные физические свойства, было получено при исследовании радиоактивных превращений атомов тяжёлых элементов. В 1906-07 выяснилось, что продукт радиоактивного распада урана - ионий и продукт радиоактивного распада тория - радиоторий, имеют те же химические свойства, что и торий, но отличаются от него атомной массой и характеристиками радиоактивного распада. Было обнаружено позднее, что у всех трёх продуктов одинаковы оптические и рентгеновские спектры.

Слайд 5

Вещества, идентичные по химическим свойствам, но различные по массе атомов и некоторым физическим свойствам, по предложению английского учёного Ф. Содди, стали называть изотопами.

Слайд 6

Изотопы водорода

Водород встречается в виде трёх изотопов, которые имеют индивидуальные названия: 1H - протий (Н), 2Н - дейтерий (D), 3Н - тритий (T; радиоактивный). Протий и дейтерий являются стабильными изотопами с массовыми числами 1 и 2. Содержание их в природе соответственно составляет 99,98% и 0,01 %. Это соотношение может незначительно меняться в зависимости от источника и способа получения водорода..

Слайд 7

3 Н - тритий (T) радиоактивный). Изотоп водорода 3Н (тритий) нестабилен. Его период полураспада составляет 12,32 лет. Тритий содержится в природе в очень малых количествах.

Слайд 8

изотопы находятся в одном и том же месте (в одной клетке) таблицы Менделеева. 16 17 18 O, O, O - три стабильных изотопа кислорода Все изотопы одного элемента имеют одинаковый заряд ядра (у кислорода 8), отличаясь лишь числом нейтронов. Обычно изотоп обозначается символом химического элемента, к которому он относится, с добавлением верхнего левого индекса, означающего массовое число

Слайд 9

Радиоактивные изотопы

Изотопы, ядра которых нестабильны и испытывают радиоактивный распад. Большинство известных изотопов радиоактивны (стабильными являются лишь около 300 из более чем 3000 нуклидов, известных науке). У любого химического элемента есть хотя бы несколько радиоактивных изотопов, в то же время далеко не у всех элементов есть хотя бы один стабильный изотоп; так, все известные изотопы всех элементов, которые в таблице Менделеева идут после свинца, радиоактивны.

Посмотреть все слайды

«Получение радиоактивных изотопов» - Медицине. Применение радиоактивных изотопов. Промышленности. Таким методом узнают возраст египетских мумий, остатков доисторических костров. Радиоактивные изотопы – источники излучений. Метод «меченых атомов» стал одним из наиболее действенных. Радиоактивные изотопы в археологии. Элементы, не существующие в природе.

«Водород в периодической системе» - Атом водорода. Положение водорода в периодической системе. 2) Восстановление: Окислительно-восстановительная реакция между водородом и фтором. Гремучий газ. 1)Окисление:

«Изотопы кремния» - Зонноочищенный кремний. Распределение изотопа кремния-29 по длине затравки. Разделение изотопов кремния. Изотопное разбавление при выращивании монокристалла из кварцевого тигля. Монокристалл природного кремния. Получение стержня-подложки из моноизотопного кремния. - Эксперимент. Примесный состав монокристаллического моноизотопного кремния.

«Атом водород» - Содержание его в земной коре достигает 0,15% ее массы. По свойствам он более сходен с галогенами, чем со щелочными металлами. Электронная конфигурация 1s1. Водород занимает первое место в периодической системе (Z = 1). Химические свойства. При температуре - 252,8°С и атмосферном давлении переходит в жидкое состояние.

«Радиоактивные элементы» - Гидротермальная обработка геля TiO2·nH2O (T = 110 – 250 ?C; t = 20 ч). С 12 апреля 2008 г. Сайт www.nanometer.ru Конкурс эмблем. + 2H+. H2O. Производство 105/т Запасы 5· 108/т. OH. Ti. Графит, анод. Оловые мостики. Природные формы, получение. C или ti тигель (катод). Ti, Zr, Hf, Rf (Th). O. O H. Химия элементов IV группы ДПВПС.

«Применение изотопов» - О радиации. Энергия атома и применение искусственных радиоактивных изотопов. Применение естественных радиоактивных элементов. Применение изотопов в диагностике Лечебное применение изотопов. Применение искусственных радиоактивных элементов. Лечебное применение радия Определение возраста Земли. Применение изотопов при изучении питания растений.

1 из 11

Презентация на тему:

№ слайда 1

Описание слайда:

№ слайда 2

Описание слайда:

ИЗОТОПЫ – разновидности одного и того же химического элемента, близкие по своим физико-химическим свойствам, но имеющие разную атомную массу. Название «изотопы» было предложено в 1912 английским радиохимиком Фредериком Содди, который образовал его из двух греческих слов: isos – одинаковый и topos – место. Изотопы занимают одно и то же место в клетке периодической системы элементов Менделеева.

№ слайда 3

Описание слайда:

Атом любого химического элемента состоит из положительно заряженного ядра и окружающего его облака отрицательно заряженных электронов. Положение химического элемента в периодической системе Менделеева (его порядковый номер) определяется зарядом ядра его атомов. По образному выражению Ф. Содди, атомы изотопов одинаковы «снаружи», но различны «внутри».

№ слайда 4

Описание слайда:

В 1932 был открыт нейтрон – частица, не имеющая заряда, с массой, близкой к массе ядра атома водорода – протона, и создана протонно-нейтронная модель ядра. В результате в науке установилось окончательное современное определение понятия изотопов: изотопы – это вещества, ядра атомов которых состоят из одинакового числа протонов и отличаются лишь числом нейтронов в ядре. Каждый изотоп принято обозначать набором символов, где X – символ химического элемента, Z – заряд ядра атома (число протонов), А – массовое число изотопа (общее число протонов и нейтронов в ядре, A = Z + N). Поскольку заряд ядра оказывается однозначно связанным с символом химического элемента, часто для сокращения используется просто обозначение AX. Из всех известных нам изотопов только изотопы водорода имеют собственные названия. Так, изотопы 2H и 3H носят названия дейтерия и трития.

№ слайда 5

Описание слайда:

В природе встречаются как стабильные изотопы, так и нестабильные – радиоактивные, ядра атомов которых подвержены самопроизвольному превращению в другие ядра с испусканием различных частиц. Сейчас известно около 270 стабильных изотопов. Число нестабильных изотопов превышает 2000, подавляющее большинство их получено искусственным путем в результате осуществления различных ядерных реакций. Число радиоактивных изотопов у многих элементов очень велико и может превышать два десятка. Число стабильных изотопов существенно меньше, некоторые химические элементы состоят лишь из одного стабильного изотопа (бериллий, фтор, натрий, алюминий, фосфор, марганец, золото и др.). Наибольшее число стабильных изотопов – 10 обнаружено у олова, у железа, например, их – 4, у ртути – 7.

№ слайда 6

Описание слайда:

Открытие изотопов В 1808 английский ученый натуралист Джон Дальтон впервые ввел определение химического элемента как вещества, состоящего из атомов одного вида. В 1869 химиком Д. И. Менделеевым была открыт периодический закон химических элементов. Одна из трудностей в обосновании понятия элемента как вещества, занимающего определенное место в клетке периодической системы, заключалась в наблюдаемой на опыте нецелочисленности атомных весов элементов. В 1866 английский физик и химик – сэр Вильям Крукс выдвинул гипотезу, что каждый природный химический элемент представляет собой некоторую смесь веществ, одинаковых по своим свойствам, но имеющих разные атомные массы, однако в то время такое предположение не имело еще экспериментального подтверждения.

№ слайда 7

Описание слайда:

Важным шагом на пути к открытию изотопов стало обнаружение явления радиоактивности и сформулированная Эрнстом Резерфордом и Фредериком Содди гипотеза радиоактивного распада: радиоактивность есть не что иное, как распад атома на заряженную частицу и атом другого элемента, по своим химическим свойствам отличающийся от исходного. В результате возникло представление о радиоактивных рядах или радиоактивных семействах, в начале которых есть первый материнский элемент, являющийся радиоактивным, и в конце – последний стабильный элемент. Анализ цепочек превращений показал, что в их ходе в одной клеточке периодической системы могут оказываться одни и те же радиоактивные элементы, отличающиеся лишь атомными массами. Фактически это и означало введение понятия изотопов.

№ слайда 8

Описание слайда:

Независимое подтверждение существования стабильных изотопов было затем получено в экспериментах Томсона и Астона в 1912–1920 с пучками положительно заряженных частиц, выходящих из разрядной трубки. В 1919 Астон сконструировал прибор, названный масс-спектрографом. В качестве источника ионов по-прежнему использовалась разрядная трубка, однако Астон нашел способ, при котором последовательное отклонение пучка частиц в электрическом и магнитном полях приводило к фокусировке частиц с одинаковым значением отношения заряда к массе (независимо от их скорости) в одной и той же точке на экране. В результате последующего использования и усовершенствования масс-спектрометров усилиями многих исследователей к 1935 году была составлена почти полная таблица изотопных составов химических элементов.

№ слайда 9

Описание слайда:

№ слайда 10

Описание слайда:

Изотопные технологии находят широкое применение в медицине. Так в США, согласно статистическим данным, проводится более 36 тыс. медицинских процедур в день и около 100 млн. лабораторных тестов с использованием изотопов. Наиболее распространены процедуры, связанные с компьютерной томографией. Изотоп углерода C13, обогащенный до 99% (природное содержание около 1%), активно используется в так называемом «диагностическом контроле дыхания». Суть теста очень проста. Обогащенный изотоп вводится в пищу пациента и после участия в процессе обмена веществ в различных органах тела выделяется в виде выдыхаемого пациентом углекислого газа СО2, который собирается и анализируется с помощью спектрометра. Различие в скоростях процессов, связанных с выделением различных количеств углекислого газа, помеченных изотопом С13, позволяют судить о состоянии различных органов пациента. В США число пациентов, которые будут проходить этот тест, оценивается в 5 млн. человек в год. Сейчас для производства высоко обогащенного изотопа С13 в промышленных масштабах используются лазерные методы разделения.

№ слайда 11

Описание слайда:

Изотопы водорода. В природе наряду с описанным уже атомом Н, ядро которого представляет собой протон, встречаются стабильный изотоп 2Н и радиоактивный изотоп 3Н. В атомном ядре изотопа 2Н наряду с протоном имеется еще одна частица – нейтрон. Только изотопы водорода имеют свои названия: Протий – 1Н Дейтерий - D Тритий - Т Изотопы водорода образуют простые вещества, состоящие из разных или одинаковых атомов. Важнейшие соединения дейтерия это тяжелая вода, которая используется как замедлитель нейтронов в ядерных реакторах. Дейтерид лития – основной компонент заряда водородной бомбы. 03.10.2014. Микурова О.А. МБУ СОШ № 93 Тольятти.

Химия 9 класс

«Каменный, медный, бронзовый, железный век» - Век медный, бронзовый, железный. Бронзовый век сменился железным. Самый крупный из когда – то найденных самородок меди. Царь - пушка. Метеоритное железо. Сталь. История железа насчитывает 4 – 4.5 тыс лет. Колосс Родосский. Медный всадник. Серебро. Часы истории. Медь. Изделия, содержащие сталь. Железо. Царь - колокол. Изделия из меди. Золото. Каменный век. Самородная медь. Бронза. Использование железа позволило резко увеличить посевные площади.

«Органические соединения железа» - Молекула гемоглобина. Бурый осадок. Получение. Булат. Реактив. Cодержание металлов и неметаллов в организме человека. Качественная реакция на ион Fе3+. Почему наш век можно назвать железным веком. Определите степени окисления железа. Генетический ряд железа. Cоединения железа. Техническое значение соединений железа. Эссе. Природные соединения железа. Ознакомиться с соединениями железа. Металлы. Век.

«Общая характеристика галогенов» - Химические свойства галогенов. Галогены как простые вещества. Возможные агрегатные состояния. Общая характеристика галогенов. Температуры кипения и плавления. Знания учащихся о галогенах. Положение галогенов в ПСХЭ. Элементы главной подгруппы. Вопросы для закрепления материала. Возможные степени окисления галогенов. Строение атомов галогенов. Токсичные вещества.

«Профессии, связанные с химией» - Химик-исследователь. Повар - кондитер. Продавец. Химия. Сварщик. Химик - технолог. Воин - подрывник. Маяковский «Кем быть?». Все работы хороши, выбирай на вкус. Нефтяник. Фармацевт. Рабочие профессии, связанные с химией.

«Элемент йод» - Физические свойства. Положение в Периодической Системе. Химические свойства. Йодоводород. Сравнить по уравнению. Применение. Моль. Получение. Йод. Открытие и нахождение в природе.

«Строение предельных углеводородов» - Гомологический ряд алканов. Горение алканов. Реакции замещения. Реакции изомеризации. Осуществить превращения. Предельные углеводороды. Физические свойства алканов. Характеристика одинарной связи. Алканы. Найдите формулу алкана. Положительные и отрицательные последствия. Нефтяной танкер. Понятие об алканах. Примеры изомеров. Правила формирования названия. Свойства метана. Реакции разложения. Пропан.

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

2 слайд

Описание слайда:

Определение Изото́пы (от др.-греч. ισος - «равный», «одинаковый», и τόπος - «место») - разновидности атомов (и ядер) какого-либо химического элемента, которые имеют одинаковый атомный номер, но при этом разные массовые числа. Название связано с тем, что все изотопы одного атома помещаются в одно и то же место (в одну клетку) таблицы Менделеева. Химические свойства атома зависят от строения электронной оболочки, которая, в свою очередь, определяется в основном зарядом ядра Z (то есть количеством протонов в нём), и почти не зависят от его массового числа A (то есть суммарного числа протонов Z и нейтронов N).

3 слайд

Описание слайда:

Открытие изотопов Первое доказательство того, что вещества, имеющие одинаковое химическое поведение, могут иметь различные физические свойства, было получено при исследовании радиоактивных превращений атомов тяжёлых элементов. В 1906-1907 годах выяснилось, что продукт радиоактивного распада урана - ионий и продукт радиоактивного распада тория - радиоторий имеют те же химические свойства, что и торий, но отличаются от него атомной массой и характеристиками радиоактивного распада. Было обнаружено позднее, что у всех трёх продуктов одинаковы оптические и рентгеновские спектры. Такие вещества, идентичные по химическим свойствам, но различные по массе атомов и некоторым физическим свойствам, по предложению английского учёного Содди с 1910 г. стали называть изотопами.

4 слайд

Описание слайда:

Изотопы в природе Считается, что изотопный состав большинства элементов на Земле одинаков во всех материалах. Некоторые физические процессы в природе приводят к нарушению изотопного состава элементов (природное фракционирование изотопов, характерное для лёгких элементов, а также изотопные сдвиги при распаде природных долгоживущих изотопов). Постепенное накопление в минералах ядер - продуктов распада некоторых долгоживущих нуклидов используется в ядерной геохронологии. Особое значение имеют процессы образования изотопов углерода в верхних слоях атмосферы под воздействием космического излучения. Эти изотопы распределяются в атмосфере и гидросфере планеты, вовлекаются в оборот углерода живыми существами (животными и растениями). Изучение распределения изотопов углерода лежит в основе радиоуглеродного анализа.

5 слайд

Описание слайда:

Получение радиоактивных изотопов. Получают радиоактивные изотопы в атомных реакторах и на ускорителях элементарных частиц. В настоящее время производством изотопов занята большая отрасль промышленности.

6 слайд

Описание слайда:

Применение в биологии и медицине Одним из наиболее выдающихся исследований, проведенных с помощью меченых атомов, явилось исследование обмена веществ в организмах. Было доказано, что за сравнительно небольшое время организм подвергается почти полному обновлению. Слагающие его атомы заменяются новыми. Лишь железо, как показали опыты по изотопному исследованию крови, является исключением из этого правила. Железо входит в состав гемоглобина красных кровяных шариков. При введении в пищу радиоактивных атомов железа было обнаружено, что они почти не поступают в кровь. Только в том случае, когда запасы железа в организме иссякают, железо начинает усваиваться организмом. Если не существует достаточно долго живущих радиоактивных изотопов, как, например, у кислорода и азота, меняют изотопный состав стабильных элементов. Так, добавлением к кислороду избытка изотопа было установлено, что свободный кислород, выделяюнщйся при фотосинтезе, первоначально входил в состав воды, а не углекислого газа.

7 слайд

Описание слайда:

Применение в промышленности Одним из примеров может служить способ контроля износа поршневых колец в двигателях внутреннего сгорания. Облучая поршневое кольцо нейтронами, вызывают в нем ядерные реакции и делают его радиоактивным. При работе двигателя частички материала кольца попадают в смазочное масло. Исследуя уровень радиоактивности масла после определенного времени работы двигателя, определяют износ кольца. Радиоактивные изотопы позволяют судить о диффузии металлов, процессах в доменных печах и т. д. Мощное -излучение радиоактивных препаратов используют для исследования внутренней структуры металлических отливок с целью обнаружения в них дефектов.

8 слайд

Описание слайда:

Изотопы в сельском хозяйстве Все более широкое применение получают радиоактивные изотопы в сельском хозяйстве. Облучение семян растений (хлопчатника, капусты, редиса и др.) небольшими дозами -лучей от радиоактивных препаратов приводит к заметному повышению урожайности. Большие дозы радиации вызывают мутации у растений и микроорганизмов, что в отдельных случаях приводит к появлению мутантов с новыми ценными свойствами (радиоселекция). Так выведены ценные сорта пшеницы, фасоли и других культур, а также получены высокопродуктивные микроорганизмы, применяемые в производстве антибиотиков. Гамма-излучение радиоактивных изотопов используется также для борьбы с вредными насекомыми и для консервации пищевых продуктов.

9 слайд

Описание слайда:

Изотопы в археологии Интересное применение для определения возраста древних предметов органического происхождения (дерева, древесного угля, тканей и т. д.) получил метод радиоактивного углерода. В растениях всегда имеется -радиоактивный изотоп углерода с периодом полураспада Т = 5700 лет. Он образуется в атмосфере Земли в небольшом количестве из азота под действием нейтронов. Последние же возникают за счет ядерных реакций, вызванных быстрыми частицами, которые поступают в атмосферу из космоса (космические лучи).

10 слайд