Версия 15:29, 15 марта 2011

Гіпермаркет Знань>>Хімія>>Хімія 7 клас. Повні уроки>>Хімія: Атомна одиниця маси. Відносна атомна маса хімічних елементів. Повні уроки

Мета уроку:
1.    Вивчити поняття атомна одиниця маси.
2.    Розглянути, які є відносні атомні маси хімічних елементив
Хід уроку:
Частина 1.
Атомна одиниця маси.
Атомна одиниця маси (а. о м.), одиниця маси для вираження мас мікрочасток. За 1 а.е.м. прийнята 1 / 12 частина маси найбільш поширеного і легкого ізотопу вуглецю 12С з масовим числом 12 (т. зв. вуглецева шкала). 1 а.е.м. = 1,6605655 (86) • 10-27 кг.
Для перекладу значень мас m частинок, виражених в а.е.м., в одиницю маси СІ (кг) користуються формулою:
m (кг) = m (до а.е.м.)* NA,
де m (до а.е.м.) - маса частинки в кілоатомних одиницях, NA - стала Авогадро.

Малюнок 1. Розрахунок абсолютних мас атомів і молекул

Оскільки 1 а.е.м. є величиною, обернено пропорційній числу Авогадро, тобто 1/NA г, то молярна маса певного елементу, виражена в грамах на моль, цілком співпадає з масою атома цього елемента, вираженої в а. е. м.

Малюнок 2.    Латинська назва - Aurum, позначення - Au.
                      атомний номер – 79, атомна маса - 196,9665.

Для вимірювання маси атомів і молекул до 1961 року в хімії застосовувалася а. е. м., рівна 1 / 16 атомної маси елемента кисню. А у фізиці за а. Є.М. приймалася 1 / 16 маси атома найлегшого зі стабільних ізотопів кисню. Значення фізичної а. е. м. і хімічної а. е. м. різнилися: хімічна була в 1,000275 рази більше фізичної, так як природний кисень містить 3 стабільних ізотопи: 16O (99,76%), 17O (0,04%), 18O (0,20%). Тому в 1961 р. була встановлена як у фізиці, так і в хімії уніфікована а. е. м., рівна 1,0003179 колишньої фізичної а.е.м. і вельми близькою за значенням до колишньої хімічної а.е.м. Для елементарних частинок (електронів, нуклонів, мезонів і т. п.) як одиниці маси застосовують масу електрона, рівну 5,4858026.10-4 уніфікованої а. е. м. або 9,1091 Ї.10-1928.
Маса і кількість речовини - поняття різні. Маса виражається в кілограмах (грамах), а кількість речовини - в молях. Між масою речовини (т, м), кількістю речовини (п, моль) і молярною масою (М, г / моль) існують прості співвідношення: m = nM, n = m / MM = m / n За цим формулам легко обчислити масу визначеної кількості речовини, або визначити кількість речовини у відомій Ассе його, або знайти молярну масу речовини.

Малюнок 3. Джон Дальтон
(1766-1844), англійський хімік і фізик, творець хімічної атомістичної теорії

Поняття "Атомна маса" ввів Дж. Дальтон (1803). Він же вперше визначив Атомну масу. Великі роботи по встановленню Атомної маси були виконані в 1-ій половині 19 століття Я. Берцелиусом, пізніше Ж. С. Стасом і Т. У. Річардсом. У 1869 році Д. І. Менделєєв відкрив закон періодичної залежності властивостей елементів від Атомної маси і на його основі виправив Атомні маси багатьох відомих у той час елементів (Be, U, La і інших) і, крім того, передбачив Атомні маси ще не відкритих тоді Ga, Ge, Sc. Після відкриття Ф. Содді (1914) явища ізотопії поняття "Атомна маса" стали відносити і до елементів, що складається з суміші ізотопів, і до окремих ізотопів.

Контролюючий блок №1
1.    Розкрийте поняття - атомна одиниця маси.
2.    Чи різняться значення фізичної а. е. м. і хімічної а. е. м.?
3.    Хто ввів в хімії поняття "Атомна маса"?

Частина 2
Відносна атомна маса хімічних елементів.
Символи, назви, атомні ваги і природний ізотопний склад деяких хімічних елементів.
Таблиця 1.

Назви елементів латинською та українською мовою і латинські символи цих елементів наведені для того, щоб ми поступово починали знайомитися з усіма елементами. З таблиці видно, що середня виміряна атомна вага знайденого в природі елемента залежить від того, скільки в ньому міститься різних ізотопів.
Атомна вага елемента дорівнює середньому значенню з атомних ваг всіх його природних ізотопів з урахуванням їх поширеності.
Наприклад, елемент хлор в природі знаходиться у вигляді двох ізотопів: хлор-35 і хлор-37. Їх зміст становить 75,53% і 24,47% (див. табл. 1). Якщо загальний вміст двох ізотопів хлору в сумі прийняти за одиницю, то одного з них - приблизно 0,75 і іншого - приблизно 0,25 (в частках одиниці). Тоді атомна вага природного суміші двох ізотопів хлору закруглено дорівнює:
34,97 × 0,75 + 36,96 × 0,25 = 35,5 а.е.м.
Дефект маси - зменшення маси атома в порівнянні з сумарною масою всіх окремо взятих складових його елементарних частинок, обумовлене енергією їх зв'язку в атомі.
Якщо "розібрати" ядро атома на окремі протони і нейтрони (наприклад, за допомогою ядерної реакції), то їх маса знову прийме саме ті значення, які нам вже відомі: 1,00728 а.о.м. для протона і 1,00867 а.е.м. для нейтрона.

Малюнок 4. Будова атома

Дефект маси є наслідком універсального співвідношення E = Mc2, що випливає з теорії відносності А. Ейнштейна, де E - повна енергія системи, c = 3.1010 см / сек - швидкість світла у порожнечі, M - маса системи (у нашому випадку - атома). Тоді DM = DЕ/c2, де DM - дефект маси, а DE - енергія зв'язку нуклонів в ядрі, тобто енергія, яку необхідно затратити для поділу ядра атома на окремі протони і нейтрони. Таким чином, чим більше дефект маси, тим більше енергія зв'язування нуклонів в ядрі і тим стійкіше ядро атома елемента. Зі збільшенням числа протонів у ядрі (І масового числа) дефект маси спочатку зростає від нуля (для 1H) до максимуму (у 64Ni), а потім поступово зменшується для більш важких елементів.

Малюнок 5. Схематичне зображення атомного ядра: нуклони (протони і нейтрони), кожен з яких складається з 3-х кварків і великої кількості часток, якими вони обмінюються.

Перегляньте будь ласка це відео, з нього ви дізнаєтесь, як визначить атомну масу металу 

Відомо, що атом вуглецю грає першорядну роль в зародженні і підтримці життя на нашій планеті, можна сказати, що він Альфа і Омега життя на Земле. Якщо поглянути на атом вуглецю під різними кутами, то можна побачити такі священні символи, як свастика, Кумбха, омкара, альфа і омега.

Список джерел:
1.    Шиманович І.Є., Павлович М.Л., Тікавий В.Ф., Малашков П.М. "Загальна хімія в формулах, визначеннях, схемах"
2.    Лідін Р.А., Молочко В.А., Андреєва Л.Л. "Хімічні властивості неорганічних речовин" М.: Хімія, 2000
3.    Складання хімічних рівнянь. Кудрявцев А.А. 2001
4.    Супрамолекулярна хімія. У 2 томах. Стід Дж. В., Етвуд Дж. Л. 2007
Урок на тему: " Атомна одиниця маси. Відносна атомна маса хімічних елементів." Підготувала вчитель хімії Бірюкова Ганна Іванівна.  м. Полтава

Відредаговано та надіслано Горбатко С. М.

----

Над уроком працювали

Бірюкова Г. І.

Горбатко С. М.

Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, но и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов  высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.