2.4 Isotop dan Penggunaannya
Unit ini mendeduksi maksud isotop, menghitung jisim atom relatif isotop dan mewajarkan penggunaan isotop dalam pelbagai bidang.
SP 2.4.1Mendeduksi maksud isotop.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Mendeduksi
Murid perlu membuat kesimpulan maksud isotop daripada contoh atom yang mempunyai nombor proton sama tetapi nombor nukleon berbeza, dan mengenal kelimpahan semula jadi.
- IsiMaksud isotopHuraian
Isotop ialah atom unsur yang sama dengan bilangan proton sama tetapi bilangan neutron berlainan. Sifat kimia sama, sifat fizik berbeza.
Contoh³⁵₁₇Cl dan ³⁷₁₇Cl: kedua-duanya 17 proton tetapi 18 dan 20 neutron. ³⁵Cl boleh juga ditulis Cl-35.
- IsiKelimpahan semula jadiHuraian
Kelimpahan semula jadi ialah peratusan sesuatu isotop dalam sampel semula jadi unsur itu.
ContohKlorin semula jadi mengandungi 75% Cl-35 dan 25% Cl-37.
NotaIsotop
Isotop ialah atom bagi unsur yang sama dengan bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berlainan. Isotop mempunyai sifat kimia yang sama kerana bilangan elektron valens sama, tetapi sifat fizik seperti jisim dan ketumpatan berbeza.
JadualContoh isotop
| Unsur | Isotop | Proton | Neutron |
|---|---|---|---|
| Hidrogen | ¹₁H, ²₁H, ³₁H | 1 | 0, 1, 2 |
| Karbon | ¹²₆C, ¹⁴₆C | 6 | 6, 8 |
| Klorin | ³⁵₁₇Cl, ³⁷₁₇Cl | 17 | 18, 20 |
SP 2.4.2Menghitung jisim atom relatif bagi isotop.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Menghitung
Murid perlu mengira jisim atom relatif unsur daripada peratus kelimpahan dan jisim setiap isotop menggunakan rumus Σ(% isotop × jisim isotop) ÷ 100.
- IsiRumusHuraian
JAR = Σ(% isotop × jisim isotop) ÷ 100. Jumlah peratus semua isotop ialah 100%.
ContohKlorin: (75 × 35 + 25 × 37) ÷ 100 = 35.5.
- IsiMentafsir jawapanHuraian
JAR lebih hampir kepada jisim isotop yang paling banyak.
ContohBoron: (20 × 10 + 80 × 11) ÷ 100 = 10.8, hampir kepada 11 kerana B-11 lebih banyak.
Peta alirContoh: jisim atom relatif klorin (75% ³⁵Cl, 25% ³⁷Cl)
- Jisim atom relatif = (% isotop 1 × jisim isotop 1 + % isotop 2 × jisim isotop 2) ÷ 100
- = (75 × 35 + 25 × 37) ÷ 100
- = (2625 + 925) ÷ 100
- = 3550 ÷ 100
- = 35.5
SP 2.4.3Mewajarkan penggunaan isotop dalam pelbagai bidang.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Mewajarkan
Murid perlu memberi alasan kukuh mengapa isotop tertentu digunakan dalam bidang perubatan, pertanian, nuklear, arkeologi, industri dan kejuruteraan, serta menimbang risikonya.
- IsiPerubatan dan pertanianHuraian
Kobalt-60 memancarkan sinaran gama untuk membunuh sel kanser; iodin-131 diserap kelenjar tiroid; fosforus-32 mengesan penyerapan baja oleh tumbuhan.
ContohPesakit kanser menerima radioterapi kobalt-60 yang ditumpukan pada ketumbuhan.
- IsiArkeologi, nuklear, industri dan kejuruteraanHuraian
Karbon-14 menganggar usia artifak; uranium-235 bahan api reaktor nuklear; natrium-24 mengesan kebocoran paip bawah tanah tanpa perlu menggali seluruh paip.
ContohJurutera menyuntik natrium-24 ke dalam paip air; bacaan sinaran tinggi di permukaan tanah menunjukkan lokasi bocor.
Peta pokokKegunaan isotop
- Kobalt-60: radioterapi kanser
- Iodin-131: rawatan kelenjar tiroid
- Karbon-14: menganggar usia artifak dan fosil
- Natrium-24: mengesan kebocoran paip bawah tanah
- Kobalt-60: mensterilkan alat perubatan
- Fosforus-32: mengkaji penyerapan baja oleh tumbuhan
- Uranium-235: bahan api reaktor nuklear
Ingat: mnemonik & kad imbas
Mnemonik
- KKIN
- Isotop penting: Karbon-14 (usia artifak), Kobalt-60 (radioterapi), Iodin-131 (tiroid), Natrium-24 (kebocoran paip).
Kad imbas
- Isotop
- Atom unsur sama, bilangan proton sama, bilangan neutron berlainan
- Sifat kimia isotop
- Sama kerana bilangan elektron valens sama
- JAR klorin (75% ³⁵Cl, 25% ³⁷Cl)
- 35.5
- Karbon-14
- Menganggar usia artifak
- Natrium-24
- Mengesan kebocoran paip bawah tanah
Semak kefahaman
Nyatakan maksud isotop. (SP 2.4.1)
Lihat jawapan
Isotop ialah atom unsur yang sama dengan bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berlainan.
Gas neon terdiri daripada 90% Ne-20 dan 10% Ne-22. Hitung jisim atom relatif neon. (SP 2.4.2)
Lihat jawapan
JAR = (90 × 20 + 10 × 22) ÷ 100 = (1800 + 220) ÷ 100 = 20.2
Namakan isotop yang digunakan dalam radioterapi untuk membunuh sel kanser. (SP 2.4.3)
Lihat jawapan
Kobalt-60, yang memancarkan sinaran gama.
12 soalan latihan pelbagai aras, kad imbas dan Kad Tahniah ada dalam mod interaktif.
Tahap Penguasaan (TP)
| TP | Tafsiran |
|---|---|
| TP1 | Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas mengenai jirim dan struktur atom. |
| TP2 | Memahami jirim dan struktur atom seterusnya dapat menjelaskan kefahaman tersebut. |
| TP3 | Mengaplikasikan pengetahuan mengenai jirim dan struktur atom untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan dapat melaksanakan tugasan mudah. |
| TP4 | Menganalisis pengetahuan mengenai jirim dan struktur atom dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. |
| TP5 | Menilai pengetahuan mengenai jirim dan struktur atom dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. |
| TP6 | Mereka cipta menggunakan pengetahuan mengenai jirim dan struktur atom dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat. |
Untuk guru: cadangan aktiviti mencapai TP (6)
- TP1
Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas mengenai jirim dan struktur atom.
Aktiviti: Individu, 8 minit: murid memadankan pasangan atom (³⁵Cl dengan ³⁷Cl, ¹²C dengan ¹⁴C) dan menyatakan apa yang sama dan berbeza tentang bilangan proton dan neutron.
Evidens PBD: Kad padanan dan soal jawab lisan.
SP disasar: 2.4.1 · Latihan sepadan: aras Mengingat - TP2
Memahami jirim dan struktur atom seterusnya dapat menjelaskan kefahaman tersebut.
Aktiviti: Berpasangan, 15 minit: murid mendeduksi maksud isotop daripada jadual data atom, menerangkan dengan contoh bahawa isotop mempunyai nombor proton sama tetapi nombor nukleon berbeza.
Evidens PBD: Deduksi bertulis dan penerangan lisan.
SP disasar: 2.4.1 · Latihan sepadan: aras Memahami - TP3
Mengaplikasikan pengetahuan mengenai jirim dan struktur atom untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan dapat melaksanakan tugasan mudah.
Aktiviti: Berpasangan, 20 minit: murid menghitung jisim atom relatif klorin daripada kelimpahan 75% ³⁵Cl dan 25% ³⁷Cl, menulis setiap langkah dan menyemak jawapan 35.5.
Evidens PBD: Lembaran pengiraan dengan unit dan langkah.
SP disasar: 2.4.2 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi - TP4
Menganalisis pengetahuan mengenai jirim dan struktur atom dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.
Aktiviti: Kumpulan, 20 minit: murid menganalisis data isotop beberapa unsur lain, menghitung jisim atom relatif, dan menerangkan mengapa jisimnya bukan nombor bulat.
Evidens PBD: Jadual pengiraan jisim atom relatif dan penerangan bukan nombor bulat.
SP disasar: 2.4.2 · Latihan sepadan: aras Menganalisis - TP5
Menilai pengetahuan mengenai jirim dan struktur atom dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.
Aktiviti: Kumpulan, 25 minit: murid menilai penggunaan isotop dalam perubatan, arkeologi dan pertanian, kemudian memutuskan isotop yang paling bermanfaat dan wajar dikawal, dengan justifikasi.
Evidens PBD: Keputusan berjustifikasi dan rubrik hujah.
SP disasar: 2.4.3 · Latihan sepadan: aras Menilai dan Menghayati - TP6
Mereka cipta menggunakan pengetahuan mengenai jirim dan struktur atom dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat.
Aktiviti: Kumpulan, 30 minit: murid mereka satu poster kempen atau infografik tentang kegunaan isotop dalam satu bidang, termasuk satu pengiraan jisim atom relatif, lalu membentangkannya.
Evidens PBD: Infografik dan rubrik kreativiti, ketepatan pengiraan.
SP disasar: 2.4.2, 2.4.3 · Latihan sepadan: aras Mencipta
Cadangan sahaja; TP rasmi ditentukan guru melalui pertimbangan profesional (PBD). Buka unit dan latihan
Siapkan unit ini dalam mod interaktif untuk mendapat bintang, anggaran TP dan Kad Tahniah. Siapkan semua 44 unit Kimia Tingkatan 4 untuk Sijil Penghargaan SistemGuru.My.