Radioactiviteit - De bouw van atomen

Radioactiviteit
De bouw van atomen
1 / 53
volgende
Slide 1: Tekstslide
NatuurkundeMiddelbare schoolhavo, vwoLeerjaar 4

In deze les zitten 53 slides, met interactieve quiz, tekstslides en 3 videos.

time-iconLesduur is: 45 min

Onderdelen in deze les

Radioactiviteit
De bouw van atomen

Slide 1 - Tekstslide

Hoofdstuk Radioactiviteit
Radioactiviteit - De bouw van atomen
Radioactiviteit - Kernverval
Radioactiviteit - Halveringstijd
Radioactiviteit - Activiteit
Radioactiviteit - Stralingsgevaar
Radioactiviteit - Medische beeldvorming
Radioactiviteit - Halveringsdikte & logaritmisch rekenen

Slide 2 - Tekstslide

Leerdoelen
Aan het eind van de les kan je...

... uitleggen waaruit een atoom bestaat
... het massagetal uitrekenen
... uitleggen wat isotopen zijn

Slide 3 - Tekstslide

Slide 4 - Tekstslide

Slide 5 - Tekstslide

Slide 6 - Tekstslide

Slide 7 - Tekstslide

Slide 8 - Tekstslide

atoomnummer      massagetalElementsymbool

Slide 9 - Tekstslide

atoomnummer      massagetalElementsymbool
ZAX
A=N+Z

Slide 10 - Tekstslide

atoomnummer      massagetalElementsymbool
ZAX
A=N+Z
BINAS Tabel 99

Slide 11 - Tekstslide

atoomnummer      massagetalElementsymbool
ZAX
A=N+Z
BINAS Tabel 99
BINAS Tabel 35E2

Slide 12 - Tekstslide

atoomnummer      massagetalElementsymbool
ZAX
A=N+Z
BINAS Tabel 99
BINAS Tabel 35E2

Slide 13 - Tekstslide

Slide 14 - Tekstslide

proton              neutron                 elektron 

Slide 15 - Tekstslide

proton              neutron                 elektron 
11p                  01n                  1   0e

Slide 16 - Tekstslide

proton              neutron                 elektron 
11p                  01n                  1   0e

Slide 17 - Tekstslide

stabiel              stabiel              instabiel 

Slide 18 - Tekstslide

stabiel              stabiel              instabiel 
BINAS Tabel 25A

Slide 19 - Tekstslide

  612C                613C                614C
stabiel        stabiel      instabiel 
BINAS Tabel 25A

Slide 20 - Tekstslide

Slide 21 - Tekstslide

Slide 22 - Tekstslide

Slide 23 - Tekstslide

Slide 24 - Tekstslide

Slide 25 - Tekstslide

Slide 26 - Tekstslide

Slide 27 - Tekstslide

Slide 28 - Video

Slide 29 - Video

Halloran, P. R. (2011). Atmospheric CO 2 seasonality and the air-sea flux of CO2. Biogeosciences Discussions, 8(4).

Slide 30 - Tekstslide

Slide 31 - Tekstslide

Slide 32 - Tekstslide

Slide 33 - Tekstslide

Slide 34 - Tekstslide

Slide 35 - Tekstslide

  612C                613C                614C

Slide 36 - Tekstslide

Slide 37 - Tekstslide

Slide 38 - Tekstslide

Slide 39 - Tekstslide

  612C                613C                614C

Slide 40 - Tekstslide

Slide 41 - Tekstslide

Slide 42 - Tekstslide

Slide 43 - Tekstslide

Slide 44 - Video

Atomen
Atomen bestaan uit kleine deeltjes. In elk atoom is een atoomkern in het midden aanwezig, die uit positief geladen protonen (aangeduid met p) bestaan en neutraal geladen deeltjes die we neutronen (aangeduide met n) noemen. Een elektronenwolk is aanwezig om de kern heen, bestaande uit negatief geladen deeltjes, genaamd elektronen (aangeduid met e). 

Een atoom is altijd neutraal als er evenveel protonen als elektronen aanwezig zijn. Wanneer dit niet het geval is, spreken we niet van een atoom, maar van een ion.



Slide 45 - Tekstslide

Periodiek systeem
Materie bestaat uit atomen. Alle materie in het universum bestaat uit 118 soorten atomen. 



De symbolen die bij deze 118 atoomsoorten horen, vinden we in het periodiek systeem (BINAS T99).

Slide 46 - Tekstslide

Atoomnummer
Elk atoomsoort wordt gekenmerkt door een vast aantal protonen in de kern. Het aantal protonen in de kern wordt ook wel het atoomnummer genoemd. In het periodiek systeem staat het atoomnummer linksonder elk element genoemd. 

Hiernaast zien we de eerste 8 atomen uit het periodiek systeem. Waterstof heeft een atoomnummer van 1 en heeft dus 1 proton in de kern. Om hier een neutraal atoom van te maken moet er ook één elektron om de kern bewegen. Helium heeft een atoomnummer van 2 en heeft dus twee protonen in de kern en dus ook twee elektronen om de kern heen. Etc.



Slide 47 - Tekstslide

Massagetal
Het aantal protonen en neutronen samen noemen we het massagetal. Het massagetal wordt vaak achter de naam van het element genoemd. Fluor-19 heeft dus een massagetal van 19. Omdat fluor volgens het bovenstaande periodiek systeem 9 protonen heeft, moet het dus ook nog 10 neutronen bevatten (omdat 9 + 10 = 19). 

Waterstof-1 heeft een atoomnummer van 1 en bevat dus slechts 1 proton. Het massagetal van waterstof is ook 1, dus waterstof bevat 0 neutronen (omdat 1 + 0 = 1).

Het massagetal wordt ook geregeld linksboven het symbool van het element genoemd. Het atoomnummer en massagetal schrijven we dan als volgt op (zie gedeeltelijk in Tabel 99):
Dit kan herschreven worden door de natuurkundige grootheden te gebruiken:


Samen met de hoeveelheid neutronen kan het massagetal berekend worden aan de hand van de volgende formule:


waarin:
A  = massagetal; aantal neutronen en protonen samen (-)
N  = aantal neutronen (-)
Z   = aantal protonen (-)
atoomnummer      massagetalElementsymbool
ZAX
A=N+Z

Slide 48 - Tekstslide

Isotopen
De massagetallen staan niet in het periodiek systeem genoemd en daar is een goede reden voor. Het massagetal van een atoomsoort staat namelijk niet vast. Zo heb je bijvoorbeeld koolstof-12 en koolstof-14. In het periodiek systeem kunnen we zien dat koolstof altijd 6 protonen in de kern heeft. 

Om op het juiste massagetal uit te komen moet koolstof-12 nog 6 neutronen in de kern hebben (want 6 + 6 = 12) en moet koolstof-14 nog 8 neutronen in de kern hebben (want 6 + 8 = 14). 



Atomen met hetzelfde aantal protonen, maar met een verschillend aantal neutronen noemen we isotopen. Koolstof-12 en koolstof-14 zijn dus twee isotopen van koolstof.
  612C                614C

Slide 49 - Tekstslide

Proton, neutron & elektron
Ook het proton, het neutron en het elektron kunnen we in deze notatie opschrijven. Het proton bestaat uit 1 proton 0 neutronen, dus het atoomnummer is 1 en het massagetal is ook 1. Het neutron bestaat uit 0 protonen en 1 neutron, dus het atoomnummer is 0 en het massagetal is 1. 

In BINAS Tabel 25A staat de notatie van het neutron al vermeld onder atoomnummer en massagetal. Hetzelfde geldt ook voor het proton, wat gelijk is aan een waterstofkern H, zie hieronder.



Het elektron vormt een uitzondering op de regel. Een elektron bevat natuurlijk 0 protonen, maar omdat het een lading van -1 heeft, zeggen we dat het atoomnummer -1 heeft. Het massagetal van een elektron is 0.


De notatie van het elektron staat niet in BINAS, dus zorg ervoor dat dat uit het hoofd geleerd wordt.
11p              01n              1   0e

Slide 50 - Tekstslide

Als je vragen hebt, kan je ze hier stellen.

Slide 51 - Open vraag

Opgaven
Opgave 1
Alledaagse voorwerpen als stoelen en tafels bestaan uit geladen deeltjes zoals protonen en elektronen. Hoe komt het dat we hier in de praktijk niks van merken?

Opgave 2
Een atoom bevat 16 protonen. Om welk soort atoom gaat het hier?

Opgave 3
Een atoom bevat 79 protonen.
a. Hoeveel elektronen bevat dit atoom? Leg je keuze uit. 
b. Welke atoomsoort is dit?

Opgave 4
Hoeveel protonen bevat één watermolecuul?





Opgave 5
Reken bij de volgende atomen uit hoeveel protonen en hoeveel neutronen er in de atoomkern zitten:
a. Helium-4
b. Koolstof-14
c. Ijzer-56
d. Waterstof-1

Opgave 6
Een atoom X heeft atoomnummer 35 en massagetal 79. Een ander atoom Y heeft een massagetal van 81. Beide atomen zijn isotopen van elkaar. Hoeveel protonen, neutronen en elektronen zitten er in atoom X en Y?

Slide 52 - Tekstslide

Opgaven

Slide 53 - Tekstslide